论文大桥钢箱梁提升与顶推施工技术

1、拜大桥钢箱梁提碍升与顶推施工澳技术哀 佰王晓峰 袄（佰中交二航局扮 矮第四工程有限坝公司 颁湖安南 株洲唉 4阿12000啊）八摘 要：拌株洲枫溪大桥捌为主跨300版m双塔单跨自笆锚式悬索桥，罢全桥钢箱梁总疤重约五千三百邦吨。本文结合爸枫溪大桥钢箱跋梁安装施工项把目，对钢箱梁凹提升工艺流程皑和步履式顶推靶施工工艺流程背中的临时墩设八置、导梁设计耙、顶推设备以奥及顶推过程中岸的施工控制等瓣进行了详细介班绍，供今后同案类型桥梁提升袄与顶推施工参安考。败关键词：拌自锚式悬索桥白；钢箱梁；步败履式顶推；提昂升；施工技术袄；1、工程概况扒株洲败枫溪大桥主桥笆为双塔单跨自俺锚式悬索桥按，跨径布置为靶（3x

2、45+霸300+3x鞍45）m ，坝主跨主梁为单捌箱三室钢加劲白梁，边跨和锚拌跨为混凝土箱扒梁败，按钢混结合面设八在主跨距M8埃和M9号墩中氨心线各250鞍cm处。主桥胺吊杆标准间距版为12m摆，疤吊杆锚固于钢皑加劲梁腹板外哎侧的锚箱上。绊桥梁总体结构把如下图所示：耙图1 枫溪大傲桥桥型结构立败面图坝主梁采用单箱扒三室扁平流线哎形栓焊钢加劲碍梁，设4道纵按腹板。中心梁凹高3.5m（叭内轮廓），钢芭加劲梁全宽：熬2（0.5柏m风嘴2.斑25m人行道颁1.5m吊哎索区0.5按m护栏11挨.0m行车道坝划线区0.翱25m双黄线稗）=32m，摆桥面设2%的佰双向横坡，底笆板水平。傲全桥钢加劲梁澳总长2

3、98米板，共划分为2颁7个梁段熬，总重约53芭00吨搬。钢加劲梁分案为钢混结合段白、A、B、C拔、D、E共6版种类型，其中蔼D为标准梁段暗；B、C为标斑准梁段加厚段拔；A为与钢混扳结合段相连的佰梁段；E为跨阿中节段。癌其中B类梁段百最重，单个梁挨段重量约为2胺35吨。办图2 枫溪大傲桥钢箱梁标准斑截面图办 根据枫溪大懊桥现场实际情伴况，钢箱梁施胺工整体采取傲水上运输，皑现场办提梁站提升斑，碍步履式顶推昂施工工艺。岸主桥钢箱梁顶版推施工场地全鞍部布置于水中耙区域，从南向氨北主要分为9斑#墩存梁支架稗、拼装平台、八临时墩和8#氨墩顶推支架。稗其结构均为对斑称布置于桥轴扳线两侧，拼装罢平台最外侧钢把

4、管据9#墩中岸心25m，临罢时墩最大跨度安75m。提梁拌站采用贝雷梁敖组装，跨度3爸9m，一端止啊推固定于下横白梁上方，另一按端支腿落于钢邦箱梁上方可以伴相对滑动。顶柏推施工方向从盎9#主塔侧拼笆装平台开始，隘向8#主塔方佰向顶推，共需稗向前顶推26按4.4米。斑枫溪大桥钢箱班梁提升与顶推把施工总体布置澳图如图3所示跋。霸图3 枫溪大办桥钢箱梁施工啊总体布置图矮2、辅助设施稗及简介半提升和拔顶推过程中，吧钢箱梁支撑及白设备位置需合奥理选取，并且敖其结构和布置班对整个顶推施肮工的影响至关叭重要。八钢箱梁提升和佰顶推施工中主坝要辅助设施主八要包括：导梁啊、拼装平台澳、临时墩、提蔼梁站、顶推设佰备等

5、隘。2.1 导梁俺导梁的长度直暗接影响钢箱梁叭顶推过程中的叭悬臂弯矩，为艾满足顶推需要笆并尽量减小导八梁重量，导梁啊设计为变刚度澳变截面梁，根胺部为方便与钢癌箱梁连接高度鞍设计为3.4皑1m。根据株斑洲枫溪大桥钢霸箱梁的顶推跨瓣度及截面特点袄，导梁设计为疤两片主梁与钢拜箱梁腹板对应巴，两片主梁间办通过平联连接敖。为方便导梁埃前端上墩需要跋，导梁前端设哀计为台阶状，败方便起顶。株傲洲枫溪大桥钢邦箱梁导梁暗总长斑54m邦，总重约摆 153t靶，盎共分6段（5安+7+7+9版+12+14按）m，其中根白部5m段为导邦梁与钢箱梁衔岸接段，导梁分蔼段见图4。半图4 枫溪大爸桥导梁分段图哀导梁与主梁连靶接

6、位置采用与靶腹板加筋对接扮，翼缘局部加芭宽与顶板和底按板对接，两幅敖导梁间采用柏1686和耙1274傲钢管做成的桁按架作为支撑。懊导梁线型为：俺上翼缘设置2昂%横坡，腹板案竖直，上翼缘澳设置1：19叭.34纵坡。巴导梁中心线与背钢箱梁两纵腹俺板轴线一致，扒端部做成阶梯癌形状，主要是盎为了减小前端把挠度及顺利过袄渡上墩。盎株洲枫溪大桥暗钢箱梁导梁结败构见图拜5拌。蔼图5 枫溪大斑桥导梁分段图啊株洲枫溪大桥叭钢箱梁导梁在版专业钢结构加啊工厂按设计图袄纸分节加工，哎设计导梁最大案分节重量12疤吨以便安装，懊先将导梁主梁班运输至桥位区阿，于拼装平台鞍区利用浮吊分氨段起吊放于拼柏装平台上，然阿后运输和安

7、装绊横联使其连接阿成整体。导梁安拼接时，先于班拼装平台上拼啊装1-4节段颁导梁，然后在扒临时墩1上用傲牵引装置将导盎梁向前滑移一爸定距离，以便霸拼装后续节段稗导梁颁，重复此工序把完成导梁的安胺装。阿2.2 拼装佰平台芭拼装平台布置罢主要根据钢箱暗梁顶推工艺确摆定，其线形与巴顶推线形一致唉同为1400般0m的竖曲线昂，顶部预留5拜0cm调位系拌统空间。拼装袄平台主要由钢拌管桩基础、钢板管桩、桩间连扒接系、桩顶分俺配梁等组成，矮钢管桩基础垂拌直荷载按钢箱把梁顶推时最大疤支反力、结构拜自重及受力不埃均匀性情况设扮计。拼装平台坝顶标高均为+霸55.07m爸，向江中心逐霸渐抬高部分采半用钢垫块补偿百，以

8、适用顶推癌梁体线型变化白。背根据顶推分析爸计算结果，拼稗装区顶推墩最蔼大荷载为81疤3t，取此值巴作为顶推墩控埃制荷载。顶推翱墩立柱采用阿10001肮2mm钢管桩癌，每个顶推墩癌4根钢管桩，背顺桥向2排，蔼间距为6m，捌横桥向2排，拌间距为4m。袄顶推墩平联、半斜撑均采用哀版4266m版m钢管；钢管斑桩立柱顶面瓣20mm钢板蔼做桩帽，其上凹横桥向布置2癌根组合800耙300H型袄钢，纵桥向再斑布置1道12岸00145碍0箱型梁作为白顶推承重梁；案每根钢管桩立蔼柱底进入中风澳化岩层3倍桩绊径。斑图6 枫溪大耙桥拼装平台结懊构布置图瓣2.3 临时埃墩矮顶推梁可视为瓣多跨连续梁，颁为减小顶推过俺程梁

9、体正、负翱弯矩交替变化唉，通常采用设拔置临时墩的方袄式进行。本桥霸按照施工工艺白、航道及水文拔情况设3个临碍时墩，1个顶哀推平台，1个案边辅墩，艾排编号分别为懊LSD1、L昂SD2、LS鞍D3版，稗墩顶支座熬横向胺中心间距为1哎3.9m。同版时考虑在主桥背施工期间临时巴通航孔，为确版保顶推施工期唉间隘三个八临时墩的安全坝，敖在般临时墩上下游板两侧均设置防叭撞设施捌。翱临时墩主要由皑钢管桩基础、傲钢管桩、桩间袄连接系、桩顶安分配梁等组成班，临时墩基础柏垂直荷载按钢岸箱梁顶推时最案大支反力、临拜时墩自重及受叭力不均匀性情按况设计。扮枫溪大桥癌临时墩采用4案根1000矮12mm钢矮管桩，由于河矮床无

10、覆盖层，阿所有基础均为拜钻孔 “栽桩鞍”型式。钢管搬桩纵桥向间距吧6m，横向间稗距4m，采用扮6308办mm的钢管联斑撑连成整体以白保证钢管的稳斑定性。墩顶横氨桥向分配梁采昂用4根组合8吧00300百H型钢，其上把布置顺桥向分败配梁，规格为霸1根1400伴1500的颁箱型梁。摆2.4 提梁哎站耙根据敖枫溪大桥笆钢箱梁的分段稗和制造要求，昂同时减少现场瓣钢箱梁扒节段高空焊接班工作量等方面肮考虑，钢梁分扒节段一次吊装败。钢箱梁吊装白采用专门设计哀的250t提敖梁站。皑250t提梁蔼站主要负责钢绊箱梁节段对接稗安装工作，跨罢度为39m，百同时留有空间坝进行钢箱梁合熬拢，其净空高斑度超过钢箱梁百顶面最

11、高点约暗6.3m，以哀满足钢梁合拢霸时的吊高要求安。顺桥向工作袄范围39m，肮满足钢箱梁梁瓣段的对接拼装熬要求。提梁站盎总体布置图及邦性能参数分别搬见图澳7瓣。罢图7 枫溪大昂桥提梁站结构瓣布置图白提梁站支腿主拔要由固定支腿矮和活动支腿组捌成，支腿均为白4跟支腿结构安，支腿中心间笆距13.9m罢，设置斜撑和暗分配梁。固定傲支腿固定于9叭#主塔下横梁拔上方，活肮动支腿放置于皑顶推钢箱哎梁上方，活动袄支腿下设轨道癌，轨道与扒滑座白之间设置滑移哎面班。胺提梁站主梁采爸用贝雷梁结构罢形式，贝雷主版梁单梁布置为敖双层四排结构搬，单侧共2个霸单梁，共4个拔单梁组成，贝颁雷中心间距1哎3.9m，单白梁由15

12、段贝拔雷梁组成，共柏需贝雷片48哀0片。拌提梁站起升和邦纵移由提升系绊统、纵移天车矮、天车连系梁叭、滑轨及垫梁扮组成，提升系皑统由4台连续吧提升千斤顶分摆四点布置，天奥车联系梁由不袄同节段长度连班接梁组成，以拌满足不同吊点摆间距的要求耙。把2.5 顶推懊设备靶步履式顶推设盎备主要包括滑袄动面结构、上板部滑移结构、哀下部支撑结构袄、支撑油缸、敖横向调整油缸搬、顶推油缸，啊通过计算机控把制和液压驱动啊来实现组合和靶顺序动作，以伴满足施工要求扳。斑顶推液压系统盎主要分为两个隘部分：支撑顶傲升系统、顶推扮移动系统和横捌向调位系统。靶顶推设备跋控制系统主要盎由总控系统，绊分控系统、通百讯网络、和传爸感系

13、统组成。半枫溪大桥步履坝式顶推系统主拔要由l台液压班泵站及l套控拔制系统、1个暗滑梁、1个滑埃槽、2个纵移案千斤顶、2个拜横移千斤顶、癌4个顶升千斤板顶组成，全桥凹共：1个顶推啊平台，1个边芭辅墩，3个临哀时墩，共计1百0套步履式顶啊推系统。该顶胺推装置由一套唉总控制系统控败制，枫溪大桥挨全桥整体顶推佰的关键是实现袄了顶推设备和佰数控技术一体靶化，通过技术扮及设备的完美伴结合顺利完成鞍了全桥钢箱梁爸的顶推工作。半3、主要施工癌工艺摆根据疤枫溪大桥工程靶概况啊，钢箱梁吊装蔼及顶推施工过叭程中，主要施吧工工艺有：钢懊箱梁坝吊装凹工艺、钢箱梁阿顶推工艺和钢懊箱梁合拢工艺胺。矮3.1 钢箱搬梁吊装捌钢

14、箱梁吊装工芭艺可以细分为坝钢箱梁提升工百艺和钢箱梁调俺位工艺。柏钢箱梁提升工耙艺流程及注意碍事项如下：班（1）钢箱梁瓣运输就位。施班工前检查梁的败几何尺寸及吊隘耳的质量。检斑查钢箱梁的安昂装方向和船舶爸定位精度碍是否翱满足吊装要求扳。吧（2）提梁站埃就位。施工前芭检查提梁站吊翱点间距是否正背确，检查提梁般站各设备是否班正常工作。办（3）钢箱梁霸提升准备。施懊工前安装吊具懊连接销轴，检肮查钢箱梁与运佰输船之间固定隘装置是否拆除皑，检查钢绞线败锚头及连接是颁够正常。败（4）钢箱梁扒提升至调位高办度。施工时检鞍查钢箱梁与拼办装平台的相对搬位置是否干涉昂，检查提升设傲备的同步性，百两侧高差不超瓣过10

15、cm。办钢箱梁调位工柏艺流程及注意鞍事项如下：案（1）钢箱梁阿提升至调位高伴度。检查钢箱耙梁底面高出拼斑装平台20c暗m。坝（2）提梁站罢纵移天车进行熬纵移初调位。百施工前检查滑斑移天车滑座间氨横梁连接是否氨牢固，检查各暗调位油缸连接暗和操作是否正碍常。哀（3）钢箱梁扳下放。施工前安安装钢箱梁支艾撑及精确调位扮手动三向千斤暗顶，施工时，颁同步控制。昂（4）钢箱梁胺精确调位。施邦工时实施监控懊及测量钢箱梁搬位置，直至钢扮箱梁到位，调邦位时各手动千叭斤顶同步缓慢笆操作。袄（5）钢箱梁蔼调整到位。钢翱箱梁放置于临般时支撑上，准斑备焊接钢箱梁艾。艾3.2 钢箱傲梁顶推熬钢箱梁顶推施办工主要的施工埃工艺

16、为：利用爸提梁站吊装第傲一节挨1#靶钢阿箱梁节稗段并与导梁现敖场焊接连接，蔼采用顶推工艺案将案1#钢箱梁版向前顶推到位办，然后吊装下昂一节段钢箱梁拔，再将其向前矮顶推至设定位吧置，重复该工爸艺将败全部节段般钢箱梁逐节顶芭推到位。笆需要注意的是胺钢箱梁顶推过笆程中，瓣处于悬臂状态坝下的扮钢箱梁及导梁伴自重胺会搬使导梁前端下敖挠，故当导梁傲前端台阶（第挨一节）到达下懊一作用临时墩皑时，其头部略柏低于临时墩支懊座。此时需顶佰起导梁，并在巴前端导梁与上肮墩辅助装置的吧上滑块之间设坝足够高的垫梁昂，使得导梁底八面略高于支座靶，然后开始顶皑推，当导梁头八部到达顶推设氨备上方时再起笆顶拆除垫梁并白徐徐下落，

17、使百之就位于顶推扒设备上。哎钢箱梁顶推具背体步骤：由主绊控柜控制开启佰支撑顶升油缸把，观察设备运疤行状况，如设啊备运行正常则扒继续顶升使钢吧箱梁被顶推装扒置整体托起，把观察梁体是否癌完全脱离垫梁版，如已经脱离挨垫梁则需进行板下一步。开启矮顶推油缸，使瓣钢箱梁与顶推柏装置上部结构唉一起向前移动癌，由于临时墩碍空间受限及受扒力复杂前移量稗受限，每次位矮移量控制在3案0cm左右，按前移过程中观扮察梁体是否正疤常，如正常即罢进行下一步。隘待梁体稳定后斑支撑顶升油缸暗回油下降，使唉钢箱梁整体下隘降置于临时墩扮顶支墩上。最昂后，操作整个把系统，使其达傲到初始状态。扮反复重复此过蔼程，直至达到佰预定位置。俺

18、3.3 钢箱百梁合拢扒枫溪大桥钢箱扒梁鞍合拢方式选择哎：温度配切合坝拢安。扒温度配切合拢暗是目前国内常八用的一种钢箱蔼梁斜拉桥中跨班合拢的方法，百具有经济、方捌便、快捷等特蔼点，且施工工隘艺较为成熟，盎施工经验较多挨。颁温度配切合拢芭要点：隘（1）调整合爸拢口两侧梁段肮，通过葫芦及坝水箱压载等方办式匹配好两侧肮轴线、高差；稗（2）在合拢隘口钢箱梁两侧巴安装劲性骨架坝锁定合拢口（凹暂不安装风嘴疤）；凹（3）通过对袄现场合拢口的啊连续监测，确败定合拢时机和翱合拢梁段的长阿度，对合拢梁版段进行配切（芭改变梁段长度奥）；胺（4）采用提阿梁站起吊钢箱按梁至合拢口部唉位，调整好合背拢口两侧高差唉；瓣（5）

19、在合适办的温度段内（吧一般选在晚上阿）迅速下放合傲拢段吊入合拢胺口：在比较稳傲定的温度时段安内（无日照）疤，合拢段与两扒端悬臂梁段间暗的接缝同步焊奥接，并适时解扒除塔梁临时固翱接。隘4、施工控制熬重点和措施熬4.1 顶推巴施工控制重点澳钢箱梁吊装和扮顶推过程是结绊构体系不断转捌换的过程，这哎个过程中箱梁按的整体及局部熬受力复杂，在耙诸多外因与内靶因的共同作用挨下，不仅使顶安推结果具有不按确定性，更使白得顶推过程的肮危险性提高，安例如顶推过程板中箱梁的整体隘姿态，直接影拌响到顶推施工霸的平稳性以及唉最终对接合拢拔的精度，对施办工过程进行监俺控就是为了消笆除不确定性，哎保证施工安全捌和施工质量。摆

20、总体来说顶推搬施工埃控制败的败关键唉主要有以下几扒点：笆（1）钢箱梁靶提升及调位过澳程中，确保钢耙箱梁的稳定和笆同步，不会出半现提梁站受力拜不均和钢箱梁柏倾翻的风险；颁（2）钢箱梁半精确调位过程扳中，确保各点盎同步和受力均隘匀，不会出现白三点受力和精扒确调位难以实啊施的风险；爸（3）确保顶暗推过程中箱梁办局部受力合理吧，不会出现局拜部变形的现象挨；叭（芭4奥）确保顶推过艾程中百临时板支墩受力不超暗出预警范围；吧（凹5巴）确保最终箱靶梁对接合拢的奥精度。柏4.2 顶推昂施工控制内容板与方法啊顶推施工过程翱的监控可以分奥为几何监测与斑物理监测两个胺方面，几何检板测即对顶推过笆程总的几何量败，如位移

21、，偏爸差等参数监测稗；物理监测主把要是对箱梁受奥力、温度等环疤境因素进行监袄测。芭（1）几何监百测艾坝绊箱梁整体姿态搬（前后左右标般准位置，以及矮角度）监测。扮每次顶推完一靶个行程后，埃对艾箱梁的前后左埃右的标高进行扒监测，然后根班据测量数据对哀各个临时支墩吧的垫高进行调埃整，从而保证鞍设备及临时墩半受力均匀。跋耙班位移监测。主般要包括施工过盎程中设备的顶袄升位移、顶推皑位移、纠偏位版移的监测。傲顶升、顶推、癌纠偏位移埃参数耙是通过设备上板三个方向的位颁移传感器直接凹测量得到吧。啊顶升设备位移扒观测非常重要凹，必须从施力皑开始到箱梁移俺动结束连续观罢测。啊鞍瓣箱梁和导梁的癌中线偏移监测傲。把箱

22、梁腹板位置办相对于临时支败撑点的偏移量啊。箱梁的腹板埃是各个顶推设百备的作用点，靶为了防止局部熬应力过大造成叭的变形，做了敖加强处理，如按果箱梁偏移量斑过大导致设备扳作用点偏离腹捌板位置，将会阿影响施工质量袄。测量时直接颁在箱梁底面的哀腹板位置进行佰标记，每次顶捌推完成后，测袄量标记的偏移哎量即可。办霸伴顶推到最后箱佰梁节段时，要版特别注意拱梁柏是否到达设计碍位置，须在温唉度稳定的夜间八顶推到最终位扳置，并根据温矮度仔细计算测叭定梁长，然后芭才能进行合拢挨安装。傲（2）物理监扳测百顶推施工过程澳中需要实时监罢控顶升力、顶埃推力，将各个昂监控点的油压版值转换为顶升罢力与顶推力，盎与各种工况计耙算

23、的支点反力蔼的理论值相验哎证，支点反力板的监控由设备靶自带的压力传安感器测量。施矮工过程主要物斑理监控包括以熬下内容：施癌工中提升力、邦顶升力、顶推摆力大小监测；罢施工中各油盎缸压力及位移胺行程监测；柏顶升与顶推过绊程中箱梁、支柏墩反力的监测邦；拔多点柔性顶推凹中，临时墩的颁受力安全是监扮控的一大重点搬，在箱梁静止敖状态下它主要邦承受箱梁的重澳力，当箱梁运耙动时它除了受板压，还受到一斑个水平方向的搬顶推力，必须把要防止过大的斑受力导致临时摆墩局部焊缝开袄裂或者支撑变哎形的情况，对版其进行监控有暗以下三个方面班的内容：癌a.懊精确计算临时暗墩反力，通过把反力确定各点班顶推力，施工阿中应避免临时伴

24、墩出现过大的笆不平衡水平力摆；坝b.唉实时测量顶推哎过程中临时墩哎的实际反力和斑水平力的大小隘，并与理论计案算值比对；翱c.按复测几个典型叭工况临时墩墩哀顶标高，以便懊修正各支承点柏反力值。版d.隘临时墩支反力拔的测量主要通哀过测量设备油哎压，然后间接氨换算得到。压半力传感器测量耙得到油缸工作扳时的管路油压埃P/Mpa，瓣结和作用油缸翱的尺寸规格（癌缸径D）就可伴以得到顶升力阿F按升稗和顶推力F拜推扒：跋 叭 斑 扒计算过程由主办控制器自动完跋成，然后显示把到人际交互界耙面上，当操作按人员发现顶推跋力或者顶升力岸过大或不正常巴时，应该及时凹停止，找出原版因进行调整。盎败爸施工过程中天懊气、风速

25、、温版度以及汛期等拌环境变量的监扮测。芭对顶推施工有耙影响的环境因拌素主要有：河板流汛期，天气把情况，风速，跋温度等。由于板在河道上施工癌作业，汛期及澳风速等因素将绊直接影响到桥艾面吊机敖提梁站佰、浮吊等设备昂的作业高度；凹由于箱梁会随靶温度的变化热拔胀冷缩，所以暗最后的合拢阶碍段必须要在温挨度稳定的夜间凹进行。败4.3 施工板控制措施版（1）澳 设备安装及盎调试癌设备的安装及翱调试会影响设佰备的正常安全俺使用，包括提败梁站的安装调捌试和顶推设备八的安装调试，跋各项指标必须背满足钢箱梁提般升和顶推施工扮的一体化控制碍要求后方可用把于正常施工矮。罢（2）摆现场测量及调艾整艾吊装施工过程白中需对提

26、梁设矮备及钢箱梁位邦置进行实施测哀量和调整，主昂要需要达到如板下要求：稗 白提升千斤顶同百步控制，钢箱吧梁两侧误差在肮10cm以内哀；柏 埃提升时注意避邦免钢箱梁与拼芭装平台的干涉啊；般 扮提升到调位高搬度时，注意钢胺箱梁底部高出矮已拼装钢箱梁澳底10cm；埃 盎钢箱梁初调位白时，注意与待佰接焊缝留有安啊全距离。靶（3）巴设备同步性控哎制办注意顶推施工拜过程中控制设稗备的同步性，癌以免造成各顶扒推点受力不均熬使钢箱梁偏离绊设计位置，需巴从以下几个方跋面注意：拜 败钢箱梁提升作唉业时，注意四白台提升系统的凹油压和位移控氨制参数，其误疤差应在适当的瓣范围以内；澳 俺钢箱梁初调位暗后下方时，四傲台提升系统缓暗慢同步下放；盎 败顶推工作时，矮横向两台顶推芭设备之间油压肮尽量一致，通挨过控制系统P暗ID控制程序熬自动调节