牙买加RioGrande大桥顶推施工技术与计算

牙买加RioGrande大桥顶推施工技术与计算概况牙买加RioGrande大桥设计为44.5m+60.5m+60.5m+44.5m四跨连续钢桁架桥，全桥长210m。西--东概况场地布置图横断面图概况钢梁横断面由四根主梁及斜撑构成。主梁横断面为“工”字型钢，主梁高2.5m，横向间距3.35m，桥面宽12.51m。主梁总重约887t（不计螺栓及连接钢板重量），每延米重约4.22t。导梁重约20t。纵断面图概况钢梁采用自锁爬行顶推法施工，自锁爬行顶推法施工原理是沿桥轴纵轴方向的台后设置钢梁预拼场,分阶段将钢梁拼装完成。顶推液压缸一端连在钢桁梁下弦尾端，另一端连在液压自锁器上。液压自锁器在油缸的作用下锁紧钢轨,顶推液压缸开始顶推，当顶推液压缸活塞到不超过一个行程的预定位置后,停止顶推，液压自锁器松开，顶推液压缸回程并带动液压自锁器一齐向前运动。待顶推液压缸活塞收回后，液压自锁器再度锁紧在下滑道钢轨上，又开始顶推，就这样将梁逐段向前顶推至设计位置。顶推施工原理顶推示意图顶推施工原理顶推工艺流程准备工作—拼装场地建设

拼装平台场地由两部分组成，即西桥台后方已填筑路基48m长区域和西桥台～1#墩之间77m区域。在已填筑的路基上浇注临时支墩，支墩基础采用C30素混凝土，长12m，宽0.5m，高约0.5m。滑道在国内加工，长0.5m，工字钢顶面铺设2mm厚不锈钢板，不锈钢板四周与工字钢点焊连接。安装滑道后即可组拼主梁（拼装主梁时不安装四氟滑块）。准备工作—第一跨拼装场地建设对地表进行清表、整平、压实后，浇注平台支墩基础,支墩基础采用C30素混凝土，长12m，宽0.7m，高0.5m，待基础达到设计强度后架立钢管柱，钢管柱采用φ480mm钢管，钢管柱纵桥向间距6.0m，横桥向间距3.35m，剪刀撑采用8#槽钢。准备工作—第一跨拼装场地建设钢管柱顶、底部焊接法兰盘，法兰盘采用20mm厚钢板，平面尺寸500*500mm，钢管柱顶面横桥向布置横梁，横梁采用32a型工字钢，横梁长11.05m，纵桥向间距6.0m。拼装平台搭设过程中须严格控制平台顶面标高，平台坡度与主梁坡度一致（1:90）准备工作—第一跨拼装场地建设

材料规格数量

拼装平台钢管直径48cm，壁厚1cm200m用便桥剪刀撑槽钢8900m

横梁工字钢32a135m

钢板1.5cm厚9㎡

钢板3.5cm厚6㎡

预埋钢板2cm厚12㎡

法兰钢板2cm厚30㎡

准备工作—顶推轨道的设置为实现顶推，在路基拼装平台范围内需顺桥向设置两条顶推轨道，轨道位置设置设置在1#、2#主梁之间和3#、4#主梁之间。混凝土地梁和拼装墩连成整体，使轨道更好的承受顶推反力。轨道固定示意图准备工作—顶推轨道的设置轨道长61m，轨道梁基础为C30素混凝土，断面尺寸500*500mm，钢轨与轨道梁基础通过预埋的φ16mm圆钢焊接连接为防止在顶推反力的作用下轨道梁基础产生与顶推方向相反的位移，在轨道梁尾部设置反力墩。准备工作—顶推轨道的设置本工程桥墩盖梁为薄壁柔性墩（1.2m*12.9m），施工作业不方便，在盖梁四周侧面设预埋件，搭设临时施工平台。准备工作—墩顶工作面主梁节段分为12m/节和18m/节两种形式，采用人工配合吊机进行拼装，由于路基拼装场地有限，拼装一定长度后即可顶推一段，直至梁体长度满足过孔要求后，实施过孔顶推。为尽量减少四氟滑板的损耗，在梁体拼装过程中不设滑板，待拼装完成梁体整体顶起后再人工喂入滑板。准备工作—滑道在设计上，1#、4#主梁下翼缘板底部两块连接板间留有30cm空隙，滑道可顺利通过，采用标准四氟滑块即可。2#、3#主梁下翼缘板底部为全断面连接板，因此在顶推过程中当连接板到达滑道位置时，需喂入异型滑板。准备工作—滑道1、4主梁拼缝处下部构造准备工作—滑道2、3主梁拼缝处下部构造准备工作—滑道滑道大样图准备工作—滑道

材料规格数量滑道滑道下部结构50cm长28cm宽100120cm长28cm宽30滑道不锈钢板50cm长25cm宽100120cm长25cm宽30滑块20cm长20cm宽1.5cm厚10020cm长20cm宽3.5cm厚100准备工作—滑道准备工作—滑道—滑块放置准备工作—滑道—滑块放置准备工作—滑道—滑块放置考虑到顶推完成后支座安装难度较大，将支座安装工序设置在顶推前，滑道设置在支座顶，在支座垫石两侧盖梁上预埋型钢，卡住支座及支座上方滑道，起到保护支座的作用。准备工作—支座安装钢梁顶推分节拼装每节拼装长度见下表：部位长度（m）导梁15第一节18.162第二节18第三节18第四节12.250第五节18第六节12.250第七节18第八节12.250第九节18第十节12.250第十一节18第十二节18第十三节18.162尾梁0钢梁顶推步骤坐标说明：

拼装场地自西向东为0m到125m，一号墩坐标100m，东桥台坐标265.5m第一步拼装导梁+第一节，共33.162m。钢梁坐标0m-33.162m1钢梁顶推步骤第二步顶推48.25m。钢梁坐标48.25m-81.412m第三步拼装第二节+第三节+第四节，共48.25m。钢梁坐标0m-81.412m11234钢梁顶推步骤第四步顶推30.25m。钢梁坐标30.25m-111.662m第五步拼装第五节+第六节，共30.25m。钢梁坐标0m-111.662m1234123456钢梁顶推步骤第六步顶推18m。钢梁坐标18m-129.662m。此时导梁悬臂4.662m第七步拼装第七节，共18m。钢梁坐标0m-129.662m。此时导梁悬臂4.662m1234561234567钢梁顶推步骤第八步（过第二跨35.5m）顶推42.5m。钢梁坐标42.5m-172.162m。此时导梁悬臂12.11m第九步拼装第八节+第九节+第十节，共42.5m。钢梁坐标0m-172.162m。此时导梁悬臂12.11m123456712345678910钢梁顶推步骤第十步（过第三跨60.5m）顶推54.162m。钢梁坐标54.162m-226.324m。此时导梁悬臂5.32m第十一步拼装第十一节+第十二节+第十三节，共54.162m。钢梁坐标0m-226.324m。此时导梁悬臂5.32m1234567891012345678910111213钢梁顶推步骤第十二步（过第四跨44.5m）顶推54.176m，钢梁全部就位顶推限位为防止在顶推过程中由于受力不均匀等因素影响梁体产生过大横向位移，需在拼装平台和墩柱横梁上设置限位装置。限位装置采用滚轴，固定在墩顶上。顶推限位拼装场地限位装置设在横梁及拼装墩两侧，纵向每12m对称设置一对；墩顶限位装置在每个墩顶都要设置钢梁纠偏

顶推时，做好横向偏差观察，及时用横向千斤顶调

整。如果偏离超过5cm，立即通知进行纠偏。纠偏时先停止顶推千斤顶，然后在偏移侧的纠偏牛腿上安装螺旋千斤顶，给梁施加一个横向的力，使粱体偏移控制在5cm之内。限位装置与纠偏装置成对设置，即一个反力架设置一个限位器和一个纠偏千斤顶钢梁纠偏落梁全桥顶推就位后，采用100t螺旋千斤顶（每墩顶4个）分跨顶起钢梁，（施力点在横向连系梁底部）。拆除滑道，进行支座与钢梁的连接作业。钢梁顶推状态3计算简图顶推状态3钢梁模型计算结果汇总梁号项目Beam1（含导梁）Beam2Beam3Beam4（含导梁）MaxMinMaxMinMaxMinMaxMin挠度（cm）62.135.935.861.5弯矩（kn.m）9026.1-1502.29818.6-1458.89700.0-1456.79001.0-1500.1弯曲应力（MPa）106.6-84.716.6-20.7120.0-101.918.5-20.3113.4-103.218.5-20.3106.1-84.316.5-20.7轴力（kN）0.3-56.255.3054.904.1-53.9轴向应力（MPa）0.01-0.550.5800.600.1-0.5剪力（kN）357.7-440.0434.3-462.8433.4-462.7356.7-440.3顶推状态3的支座反力汇总Beam11-11-21-31-41-51-6支座反力（kN）804.4314.3358.100177.1Beam22-12-22-3