[PPT]铁路特大桥48m箱梁顶推施工方案

1、xxx铁路xxx上行疏解线特大桥48m箱梁顶推施工方案2009年07月随着我国铁路跨越式发展，铁路与公路、铁路新线与既有线之间相交已不可避免，大跨度预应力混凝土简支箱梁的整孔顶推架设法已成为桥梁建设的一个重要发展方向。xxxxx局承建的xxx铁路xxx上行疏解线特大桥，在xx第五勘察设计院、xx六局、xx大桥局的配合下，对传统的顶推方法加以改进和提高，形成了高空制梁，整孔张拉；集中控制，同步运行；导向纠偏，偏差受控；分墩起落，高差限定的顶推架设工艺。一、前言 此特大桥总长为2854米，跨武广客运专线的箱梁位于本桥26#、27#墩上。箱型截面高度4100mm，梁顶宽度6900mm、跨中梁底宽度3

2、600mm，重量为973吨。二、工程概况根据施工内容分六个步骤。步骤一：临时支墩基础和临时支墩的搭设。步骤二：贝雷梁的搭设、预压及滑移装置的安装。步骤三：导梁安装及顶推前的准备。步骤四：箱梁预埋件安装和箱梁预制。步骤五：箱梁顶推（以武广上方箱梁顶推为例）。步骤六：箱梁落梁，支架拆除。三、总体施工步骤 步骤一：临时支墩基础和临时支墩的搭设。 在24#、25#和26#固定墩之间设置1#、2#临时墩。临时支墩采用钢管桁架的结构形式，立柱为4根1000*16mm的钢管。1#临时支墩高31.4m、2#临时支墩高34m。临时支墩采用焊接的方法直接焊接在基础预埋件上。每个临时墩中部设置6道26的钢丝绳，与固

3、定墩基础预埋的32的圆钢锚环固定，以确保立柱的稳定性。步骤二：贝雷梁的搭设、预压及滑移装置的安装。 在临时支墩及固定墩墩顶预埋件上焊接墩顶构件横梁，在横梁上焊接与贝雷梁连接的组件1、组件2。组件安装完成后，在组件之间用销钉连接贝雷梁，形成箱梁的预制的支撑平台。 预压采用特制大砂袋预压，每袋砂袋重量为1.2吨,加载重量为实际施工时梁体钢筋混凝土和模板总重量的1.2倍。 在临时支墩及固定墩墩顶上安装纵向滑道梁，滑道梁与墩顶结构横梁焊接。滑块安装在滑道梁上表面，滑块上表面放置6块400X600mm的四氟乙烯板。步骤三：导梁安装及顶推前的准备。 导梁分五段进行吊装，其中尾段长627 mm、重2427K

4、g；中段一长7366 mm、重23107Kg；中段二长7998 mm、重17725Kg；中段三长7998 mm、重11775Kg；前段长9999 mm、重9674.6Kg；五段导梁均在临时栈桥上安装，高强螺栓连接就位后进行终拧。采用推拉的方法将其推出，导梁悬出26#永久墩13m。 在进行导梁安装同时进行导向及纠偏装置、千斤顶、钢绞线等顶推设施的安装。箱梁顶推时采用2台ZLD200型自动连续顶推千斤顶，配用ZLDB泵站和ZLDK主控台。步骤四：箱梁预埋件安装和箱梁预制。 在贝雷梁的施工平台上横桥向设置12#工字钢，工字钢上顺桥向布置10*10cm的方木。方木上铺设竹胶板，滑块作为预制箱梁的底模的

5、一部分，将滑块与模板用胶带纸密封，防止箱梁预制时漏浆污染滑道。箱梁预制前应先将导梁预埋段及梁端后锚装置进行预埋，然后进行箱梁钢筋的挷扎和混凝土的浇注，当混凝土强度达到要求后进行拆模。 底模的拆除采用气割工字钢方法，将工字钢腹板分区同时割断，抽出工字钢、方木、竹胶板，清理干净梁底及滑块杂物。步骤五：箱梁顶推。 顶推的工作原理:顶推的基本原理是利用千斤顶顶推梁体在滑道上移动，千斤顶设置在25#、26#墩中心上。梁体的锚固端和千斤顶用钢绞线连接，通过千斤顶，反力支架和梁体锚固端使箱梁进行滑移。顶推过程中要确保两台顶推千斤顶同步运行。步骤六：箱梁落梁，支架拆除。 利用4台300吨千斤顶，将梁顶起，安装

6、支座，拆除滑道梁进行落梁。落梁完成后拆除临时支墩及贝雷梁。临时支墩安装在24#、25#、26#永久墩中间安装1#、2#临时墩，29#、30#、31#永久墩中间安装3#、4#临时墩。临时墩采用扩大基础，墩身结构为钢管格构柱，钢管柱为1000*28的钢管。腹管为325*8的钢管。临时墩分三节进行制作安装。第一节为13219.5mm，第二节为8900mm，第三节为9270mm，总长为31389.5mm。柱脚与基础预埋件焊接。节段之间采用高强螺栓进行连接。临时墩顶结构设置组件1、组件2和组件3，用于贝雷梁和滑道梁的安装，形成箱梁预制和滑移施工的作业平台。采用130吨汽车式起重机进行临时墩的安装，安装分

7、节由下而上进行，安装过程中及时进行缆风绳的固接，墩顶安装应保证垂直。临时墩安装完毕后再进行墩顶结构的安装。四、支架体系搭设永久墩浇注永久墩浇注分两次进行，在箱梁顶推前进行第一次浇注，待箱梁顶推完成后进行第二次浇注。第一次浇注后在墩顶设置组件1、组件2和组件3，用于贝雷梁和滑道梁的安装，形成箱梁预制和滑移施工的作业平台。滑道上表面标高比27#墩梁底标高高43mm，为93.639m。24#、25#墩混凝土浇注标高为91.706m。26#、27#墩为高低墩，26#墩在小里程方向混凝土浇注标高为91.706m，大里程方向浇注完成支座垫石、混凝土浇注到设计标高。27#墩浇注完成小里程方向侧的支座垫石、混

8、凝土浇注到设计标高。一次浇注完成后，进行墩顶组件1、组件2、组件3和滑道梁的安装。在25#、26#墩处安装千斤顶顶推的反力支架。每个墩顶均用脚手架管搭设操作平台。计划采用50吨汽车式起重机进行墩顶结构的安装。永久墩在48m箱梁顶推完成后，进行第二次浇注并达到设计尺寸。 24号墩墩顶结构25号墩墩顶结构 27号墩墩顶结构26号墩墩顶结构贝雷梁搭设 在永久墩和临时墩上搭设贝雷梁支架，作为箱梁预制，和导梁安装的施工平台。贝雷梁施工平台总长69.8m。横桥向设置12个贝雷片，间距为450mm，中心间距900mm。贝雷架用支撑架进行横向连接，与墩顶结构中组件2和组件3用销钉进行连接。安全设施的安装 在临

9、时支墩上设置钢爬梯作为上下桥的安全通道。爬梯焊接在临时墩钢管上与临时墩同时进行安装。在贝雷架中心900mm间距设置通道，作为顶推箱梁钢绞线安装、移位的施工通道。每个墩顶用脚手架管搭设操作平台作，保证墩顶作业的施工安全。 导梁顺桥向设置为楔形，两个主梁为“工”截面。腹杆为钢管桁架用进行螺栓连接，导梁分五段进行吊装，其中尾段长627 mm、重2427Kg；中段一长7366 mm、重23107Kg；中段二长7998 mm、重17725Kg；中段三长7998 mm、重11775Kg；前段长9999 mm、重9674.6Kg。五段导梁均在支架上安装，安装时导梁按R=1200m曲线进行折线拼装，高强螺栓连

10、接就位后进行终拧。采用推拉的方法沿滑移方向将其推出，导梁悬出26#永久墩13m。导梁的拼装采用130吨汽车式起重机。六、导梁的架设七、箱梁的预制7.1底模安装 箱梁在施工平台进行模板体系的安装。模板体系采用木模结构。工字钢用垫铁进行调平，纵桥向分布10*10cm的方木，间距300500mm，上铺1.2cm竹胶板。7.2预压 梁底水平对顶推施工的成功起非常重要的作用。在施工过程控制中是个关键环节。底模铺设完成后，采用大砂应进行预压，以消除非弹性变形。预压过程中分6测点（两侧各3点），按预压前，预压过程，预压卸载后进行测量沉降尺寸。并用钢板进行拱度的调整，确保梁底水平。预压采用特制大砂袋预压，每袋

11、砂袋重量为1.2吨,加载重量为实际施工时梁体钢筋混凝土和模板总重量的1.2倍。每加载一级的过程都应该模拟混凝土的浇筑过程，每一级加载完成后静置24h测量预压点位的变化值，经分析合格后继续加载。静载试验需要测试的数据主要有支架和底模板下挠度、测量时对各测量点作详细标记。测点共设6个，纵桥向布置在两端及跨中，横桥向各两点。每个中间过程均需要测试相应的数据，试压完毕后，将数据汇总，报质量检查组、安质部、工程技术部。具体操作程序如下：在加载50荷载时应对支架的所有标记点进行测量，做好记录，发现局部变形过大时立即停止加载，对体系进行分析、补强后方可急需加载。加载80、100%荷载重复以上过程，然后加载至

12、箱梁施工荷载状态的120，测量记录，观察支架受力情况。24h之后再测量观察。卸载时每级卸载均待观察完成，做好记录后再卸载至下一级荷载，测量记录支架的弹性恢复情况，现场发现异常问题必须及时上报。 7.3预埋件埋设 进行梁端后锚固、和导梁预埋段的安装。在梁底与滑块接触位置应设置整块钢板，防止漏浆。顶推的进行前，应保证梁底位于水平。确保顶推的顺利进行。7.4模板拆除 底模的拆除采用气割工字钢方法，将工字钢腹板分区同时割断，抽出工字钢、方木、竹胶板，将梁底及滑块清理干净。拆除工字钢时应分三个区同时进行切割，用中间向两端，隔1拆1个的施工方法。8.1顶推力的计算 顶推的工作原理:顶推的基本原理是利用千斤

13、顶顶推梁体在滑道上移动，千斤顶设置在25#、26#墩中心上。梁体的锚固端和千斤顶用钢绞线连接，通过千斤顶，反力支架和梁体锚固端使箱梁进行滑移。起步时同时进行顶推。当梁端超过25#墩时，只采用26#墩千斤顶进行顶推。千斤顶选用2台ZLD200型自动连续顶推千斤顶。顶推的牵引力、安全系数及顶推时间计算：顶推总重量：=箱梁+导梁=973+79=1043吨W=1043*10=10430 KN顶推力计算公式：F=W启动时的磨檫系数=0.1 F=104300.1=1043 KN2000 KN滑动时的磨檫系数=0.05 F=104300.05=521.5 KN2000 KN八、顶推动力设备及限位装置动力储备

14、系数为:2000 KN/1043 KN=1.9钢绞线的安全系数：12根260（KN/根）/1043 KN =3顶推速度：V=（L/S） L为泵头流量：6 升/分钟S为张拉活塞面积：8.17平方分米通过计算可得 V=4.406m/h跨武广箱梁移动距离为67.06米理论移动时间：T67.06m/4.406（m/h）=16小时。考虑到间歇作业和位移换锚的时间总位移时间5个工作日。8.2千斤顶、泵站 千斤顶采用ZLD200型自动连续顶推千斤顶，配用ZLDB泵站和ZLDK主控台。ZLDB泵站ZLD200型自动连续顶推千斤顶自动连续顶推千斤顶结构图8.3拉锚器和牵引装置 拉锚器和钢绞线要确保其强度满足要求

15、，拉锚器采用夹片式锚具，锚具是钢绞线束的固定装置，拉锚器采用OVM15-7型锚具，钢绞线采用抗拉强度为1860Mpa的12-75钢绞线，一端同顶推千斤顶连接，另一端固定在拉锚器上。拉锚器和钢绞线安装好后，要进行预紧，以保证顶推过程中钢绞线受力均匀。8.4滑道和滑块 在永久墩与临时墩上，应设置顶推用的滑动支承装置。永久墩上由墩顶结构、滑道、滑块等组成。临时支墩上由型钢平台、滑道、滑块等组成。各墩顶设左右两个滑道，滑道中心间距为3m。滑道梁截面为800*620*20*20的箱型梁。1）滑块是由3厚钢板并加3mm厚不锈钢的贴面构成，滑道宽70cm。每块滑块长度3.44m(永久墩)、4.04m（临时墩

16、）。每个下滑道按1块长度布置。2）四氟乙烯板是由氯丁橡胶（其中夹粘2块厚2mm钢板）粘结厚为2mm聚四氟乙烯板构成。其平面尺寸一般为600mm400mm，厚度12mm。滑块在顶推过程中前后倒用。滑道梁滑块8.5限位纠偏装置 在顶推过程中，为防止箱梁在顶推过程中横向出现较大的偏位，在永久墩与各临时墩上均安装限位纠偏装置。本桥导向装置为滚轮式。限位纠偏工作均在箱梁顶进过程中进行。9.1箱梁顶推施工 在箱梁尾部安装拉锚器，穿好钢绞线并预紧。采用连续顶推千斤顶进行顶推拖拉。顶推至预定位置，由两个永久墩上的两台千斤顶双点顶推。顶推过程中要确保两台顶推千斤顶同步运行。 通过事前计算，确定顶推轨迹，平面通过

17、各墩顶横向限位装置，按圆曲线行走，走行轨迹同该梁的梁体线形。立面为直坡进行行走。拼装和顶推过程中，通过控制台座、临时支墩、永久墩。墩上的横向限位装置控制钢梁的横向偏移，通过顶推千斤顶的行程控制箱梁的纵向位移。9.2过程进行纠偏 顶推过程中，每个墩顶有4人倒换四氟乙烯板。如出现横向偏移，在导向装置与钢梁之间塞进钢楔、钢板进行横向限位或者设置侧向千斤顶进行纠偏。九、箱梁顶推、落梁施工9.3落梁落梁前准备：1）拆除临时墩。用千斤顶将钢梁与临时墩脱空，然后将临时墩拆除。2）千斤顶、泵站就位。每个桥墩各2台300吨千斤顶和2台高压泵站，千斤顶放在桥墩预留千斤顶位置，泵站放在脚手平台上。3） 拆除桥墩上混

18、凝土垫块、安装支座。在桥墩打顶使钢梁脱空，拆除混凝土垫块，然后安装支座于梁底。4）指挥人员和操作人员准备就绪。 对梁体依照设计中线位移情况进行全面检查合格后，开始落梁。千斤顶安装平面位置千斤顶安装立面位置 每个桥墩每次下落按2进行控制。每个桥墩依次循环下落2，直到落到设计标高，支座完全受力。通过控制进油压力来确保每个桥墩2台千斤顶受力均匀。测试并调整梁体线形达到设计和规范要求，锚固支座。 严格遵守千斤顶技术规则，起重不超过起重能力，每次起高量不超过活塞高度的四分之三。操作时统一指挥，统一行动。在落梁过程中要使梁的脱空距离保持在1.5cm内，严禁两墩同时落梁，通过控制进油压力来确保每个桥墩2台千

19、斤顶受力均匀，且落梁速度一定不要太快，并要均匀下落。随同千斤顶顶升、回缩和落梁垫块的拆除进行随时测量，确保梁底高差控制在设计范围内。 26#墩落梁高度为374mm、27#墩落梁高度为43mm 。按照顶推临时墩及永久墩的设置，建立各墩模型，并考虑纵向联系作用，分析各墩在顶推作用力下的受力状态。模型中永久墩按设计图纸建立，永久墩及临时墩间联系用贝蕾梁支架，临时墩采用钢管柱。钢管柱采用直径1000mm，壁厚16mm的空心钢管组成，各钢管柱之间设置纵横向联系。顶推施工基础分析计算模型如下图所示：十、基础设施检算 临时墩墩柱及基础检算钢管柱临时墩应力图：贝蕾梁支架应力图：计算结果表明，墩柱及贝蕾支架受力

20、均满足要求。1、4号临时墩基础检算1、4号临时墩墩底反力为：竖向力水平力弯矩单位kNkNkN*m反力9047.0 38.2 2258.1 考虑扩大基础重量，并将墩顶反力换算至承台底为：竖向力水平力弯矩单位kNkNkN*m反力12833.0 38.2 2372.7 1、4号临时墩基础采用扩大基础，基底尺寸为8mx8m，总厚度为3.0m；经计算： 扩大基础基底应力为：N/AM/W=228kPa/173kPa，要求基底承载力不小于300 kPa；施工时应根据实测基底承载力情况，进行地基处理或增大基础面积以满足设计要求；e0.18mW/A1.33m，满足要求；2、3号临时墩基础检算2、3号临时墩墩底反

21、力为： 竖向力水平力弯矩单位kNkNkN*m反力6207.0 37.1 2124.7 考虑扩大基础重量，并将墩顶反力换算至承台底为：竖向力水平力弯矩单位kNkNkN*m反力9993.0 37.1 2236.0 2、3号临时墩基础采用扩大基础，基底尺寸为8mx8m，总厚度为3.0m；经计算：扩大基础基底应力为：N/AM/W=182kPa/130kPa，要求基底承载力不小于300 kPa；施工时应根据实测基底承载力情况，进行地基处理或增大基础面积以满足设计要求；e0.22mW/A1.33m，满足要求；检算主要结论 根据对顶推过程导梁、顶推梁体、永久墩及临时墩的计算结果，最终结论如下：顶推过程中钢导梁最大拉应力为136.5MPa,最大压应力136.7MPa，混凝土最小压应力为0. 7MPa，最大压应力为17.4MPa，均满足要求。临时墩墩身钢管立柱结构、立柱之间联系构件设计均满足要求。1、4号临时墩扩大基础基底应力为：N/AM/W=228kPa/173kPa，要求基底承载力