田德君

摘 要:通過頂推法施工方法與施工原理,以A橋梁工程為研究對象,分析仿真模擬的頂推過程,全方面討論橋梁頂推施工技術,從而縮減主梁施工產生的內力,確保施工安全與施工質量,降低施工成本。本文結合具體的橋梁工程案例,對鋼結構橋梁大跨頂推施工技術進行研究,以此為相關工作者提供理論性參考。
關鍵詞:鋼結構橋梁;超重柔性鋼梁;大跨頂推施工
橋梁工程項目實施的過程中,頂推法為施工方法之一。在施工中,需要在橋頭施工現場進行拼裝與澆筑,通過千斤頂完成縱向頂推,隨后利用梁體接住滑道與滑塊,逐漸實施頂推施工。在就位之后開展落梁施工的工作。通常情況,頂推法主要適用在深谷施工與深河道施工中。導梁施工是橋梁頂推的輔助結構,選擇合理的導梁結構,能夠降低施工內力。下面本文將對“鋼結構橋梁超重柔性鋼梁大跨頂推施工技術”展開詳細的論述。
1 工程概況
A橋梁工程的主橋是60+120+60米自錨式索橋結構,在橋梁施工的范圍之內布置1.035%、-2.0%的雙向縱坡。橋梁施工根據所在城市的主干道路標準落實設計,采取雙向6車道公路,荷載是公路I 級,大橋的主梁結構為混凝土-鋼疊合梁結構,梁寬為33.8米,主梁結構采取全焊接結構。A橋梁工程尾的Ⅱ-3級航道,在實際施工中不允許中斷通航,并保證在施工階段航道寬度超過84米。主橋結構利用“雙邊主梁結構”施工,在施工中的抗扭轉能力較差,工程結構剛度較弱。因A工程所在場地的地勢陡峭,最大的地面高差為16米,在施工中具備兩個陡坡,坡度是20°,堤內場地寬度是54米,堤頂寬度15米。堤外場地寬度38米,在搭建頂推平臺的過程中,需橫跨堤坡頂路。在分析這一方案之后,采取頂推平臺,通過單側頂推方法完成施工工作。下面本文將A工程作為研究對象,對鋼梁頂推進行探究。
2 鋼結構橋梁大垮頂推施工技術
2.1 臨時墩的設置
臨時墩設置過程中,很可能受到橋梁重量、跨度、位置等因素的影響,因此應該做好詳細的計劃,盡可能規避影響臨時墩設置質量的情況發生,充分考量鋼梁重量、物體撞擊、橋面板安裝質量、水平推力等影響因素。另外,需要按照航道管理部門以及頂推施工需要的相關文件,開展臨時墩的設置,詳細情況如圖1所示。
2.2 頂推平臺的設置
影響頂推平臺設置的因素有兩方面,一方面是頂推支點的作用,另一方面是鋼梁節段拼裝的作用。采用步履式頂推技術時,鋼梁階段拼裝的過程中,頂推平臺的設置會產生落空情況,此時不會有荷載的產生。頂推支點、鋼梁節段拼裝胎架之間,由于產生的強度、剛度有所不同,因此鋼梁頂推的過程中需要用頂推支點承載產生的荷載,這便要求頂推支點結構標準高于鋼煉階段的拼裝胎架。因此,在進行推頂平臺設計的過程中,頂推支點、鋼梁拼裝胎架所采用的結構應該為分離式結構,這樣才能夠保證頂推平臺鋼材的使用量能夠得到有效控制。
2.3 雙邊主梁頂推的控制
2.3.1 頂推同步的控制
頂推同步性控制。鋼結構橋梁頂推主要依靠步履式頂推技術的四個循環來實現,分別為頂升、平推、下降和回程。
其中,頂升的同步控制主要依托于支反力控制來實現,宏觀上需要以頂升后鋼梁與墊梁脫空進行控制。
與頂升的同步控制相比,平推的同步控制顯得更加信息化、數字化,每個平推油缸上都裝有位移計。為在最大程度上保證頂推平臺、臨時墩各個推點的反力,在剛主梁應力允許的范圍當中能夠實現頂推同步十分重要。因此,可以在所有千斤頂上都裝有小型的油壓表,通過三控措施保證剛主梁的頂推同步。
2.3.2 頂推糾偏措施
由于主塔的塔身凈寬有限,導致塔身兩側與頂推鋼梁之間的距離較短。若在鋼梁頂推施工過程中,施工軸線偏位距離大于塔身塔身兩側與頂推鋼梁之間的距離,便會引發塔身與鋼梁相撞的事故,不僅會破壞塔身與鋼梁,并且還會對頂推施工產生很大影響,造成工期延誤。因此,在進行鋼梁頂推的過程中,需要時刻控制頂推鋼梁的軸線偏位情況,并事先設定好控制值。假設塔身兩側與頂推鋼梁之間的距離為50mm,可以將偏位控制值設置為25mm或30mm。這樣一來,一旦偏位差超過控制值,便可以在第一時間進行調整。軸線糾偏的實現主要依靠步履式頂推設備橫向千斤頂,頂推設備橫向糾偏油缸、平推油缸之間屬于獨立狀態,互補干擾,因此可以一邊進行頂推一邊進行軸線糾偏。單個頂推設備當中,橫向的糾偏油缸具有四個,左右糾偏油缸具有兩個,足以實現不同偏位的糾偏。
3 結語
綜上所述,鋼結構橋梁是我國重要的橋梁建設方式之一,在橋梁頂推中,通過拼裝胎架和頂推支點,并借助臨時支撐調整鋼梁推線形。在設計的過程中,不會考慮臨時結構。因此,需要分析臨時結構對施工主體結構帶來的影響,對于受力環節,應該建立有限元模型完成計算的工作。在本工程施工中,通過將細部模型加入模型中,計算、分析大橋主梁與橋梁背撐位置的受力,經過計算得知,橋梁結構質量達到設計要求。在頂推中,通過糾偏系統,及時反饋施工信息,確保鋼梁軸線的精度,促使鋼梁順利穿過混凝土,達到設計標準。
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