钢梁节段在临时支墩上现场拼装成型工艺

钢梁节段在临时支墩上现场拼装成型工艺——XXXX大桥主桥钢梁现场精调、落梁施工工艺摘要：XX运河改线工程XX大桥主桥为钢混组合梁，其中钢梁部分采用在临时支墩上先分段架设后组拼成整体的施工工艺，通过合理的设计利用碗扣式脚手架搭临时支墩，自制简易调节装置，完成了钢梁节段的精调就位，方法简便可行，节约施工成本。1主桥工程简介XX运河XX市区段改线工程——XX大桥，主桥设计为71+110+71m三跨变截面连续钢混叠合梁，底腹板为钢梁结构，顶板为预应力混凝土结构。箱梁左右分幅，单幅采用双箱单室结构，单钢梁宽4.25m，箱梁间净距4.24m。箱梁高度按二次抛物线变化，墩顶高5.2m，跨中高2.6m。为便于架设安装，钢梁在纵向上划分为16个节段（全桥共16×4=64个），梁段长度在15m～16m之间，最大梁段重109.9吨。主桥上部结构施工工艺流程为：场地及地基处理搭设临时支墩在工厂制造钢梁节段及配件运至现场在临时支墩上拼装焊接成整体搭设满堂支架分段浇注桥面板砼施加桥面预应力，灌注剪力钉孔C65无收缩砂浆使桥面与钢梁结合砂浆强度达到设计要求后拆除临时支墩完成落梁最后施工桥面附属工程。图1主桥节段及临时支墩纵向布置图2柔性临时支墩使用特点XX大桥采用柔性临时支墩支撑钢梁节段，使用柔性临时支墩的最终目的，是在满足结构使用的前提下，有效地减少支墩的结构尺寸和材料，从而降低全桥的工程成本。所谓柔性支墩是相对刚性支墩而言，在满足承载力的前提下墩顶有较大的柔度（水平位移和转角）。经过分析柔性支墩所受最不利荷载为其墩顶的水平推力，主要为移梁产生的顶推反力，XX大桥合理利用主墩作为刚性墩主要分担柔性墩顶传来的水平推力，从而降低临时支墩的使用风险，具体做法是：先架设主墩顶钢梁节段，将该段与主墩顶支座焊接在一起，同时将活动支座临时锁定，使钢梁节段与主墩形成刚性连结，以主墩为中心向两侧依次架设其余节段，每架设一节，精调就位并临时固结后，方可架设下一节段，这样新的节段移动调整时产生的对柔性支墩的水平反力通过已固结好钢梁节段逐渐传递，经过若干个柔性墩传递分担后，最后大部分水平力传往主墩，因此可以显著地减少柔性支墩所承受的水平力。XX大桥采用WDJ碗扣式脚手架搭设临时支墩，与其它刚性支墩相比具有装拆方便，使用灵活，无需大型机械，成本低廉等优点。3临时支墩的构造与施工XX大桥柔性临时支墩从下至上分为基础、支架、临时支座三部分（见图3）。3.1基础主桥临时支墩中心设在主梁梁段接缝处，在钢梁拼装阶段起临时支撑作用。由于钢梁节段自重较大（最大达109.9吨），对支墩的承载力以及基础设计要求较高。针对支墩的搭设型式采用矩形截面素混凝土扩大基础，平面尺寸为5.4×4.8m（横×纵），厚度为0.5m，混凝土标号C20，根据上部荷载计算基底的最大应力不小于80~120kpa，桥位处地表以下10m均为亚粘土，最大容许应力可达200kpa。将基础全部设置在原地表以下，基础顶部与地表基本持平，利用机械和人工开挖基坑，开挖完成后用轻型触探仪对基底逐个检测，如达不到基底最大应力要求，采用换填碎石或12%石灰土处治的办法提高地基承载力。主墩两侧的最近的支墩位置位于承台基坑范围内，全部采用12%石灰土分层回填，分层厚度不大于25cm。送图寇3秩炮酬主桥柔性临时云支墩构造图俩3.2队支架部分交愧灿支架构造遇支架采帐用穴WD燃J挖碗扣式脚手架班，为满足湖支墩辆不同高度的需婶求立杆采用滔3.0m吧，拒2.4m良，患1.8m木，淡1.2m威，签0.9m仿五种，叮顶、底部设置路可调托撑耳、齐底座柜，看底座、托撑的黄旋出长度按不攀大于备25cm屯控制。慨便于调节支墩辨高度，支墩主纯要受力部位的茶横杆紧全部盆采用茫0.3m抄，深非受力区域的扇人工操作区采势用剪0.9m按横坚，横杆的竖直河步漆距根据受力大府小将靠近主墩衰的支墩设置为洋0.6m夸，其它按捕1.2m悄设置。畏根据受力形式冶支墩按对称设愤计，每支墩对疲称设置陆临时支座悬、拐精调装置区脖，民在顶部中间预愈留人工精调操捐作因区霸。妨临时支座区对忙应立杆数量铅为貌5×5=2园5伤根，精调操作武区对应立杆数丝量呼为垫7×5=3酷5弯根。支墩参愁浸图贡3喂矮支墩立杆布置熟及分区示意图御立杆的平面布贷设及分区情况蹄见图肤3片。宪渐津支墩搭设要点删为保证陡碗扣式脚手架鸟搭设的支墩苗整体受力性能饥，必须使每一较根立杆同时作筋用在基础上，热在搭设立杆前扎需对可调底肥座她按春计算好的泪标高操平，具泪体做法为：先瘦将底座调整到蝶设计高度，安胶装第一层立杆吓及横杆，使支伯架初步成形，羞利用水平仪按饰计算好的颠标高将艘支墩章四角棚的四个局底佳座螺旋郊精调到同一高常程加，然后拉线逐并个调整其它底寿座，这样保证粒支架每根立杆衬充分发挥作用榨，避免出现立曲杆悬空现象商。考虑到调节灌钢梁节段时纵蛮横向移动对支座墩顶产生水平检推力，在纵向祥移动时水平力炉主要传递到临危近的刚性墩（臣主墩）上，而羞横向移动时则陵完全浙由支墩承受，努故对支墩横向斩刚度要求较高会些，在实际冶操作远中已考虑到这站一点，把支墩肥横向长度比纵宅向大些，同时桶在横向上加滋设若6僚道剪刀撑，剪苏刀撑采勉用助φ驾48mm骄钢管利用扣件茂和支墩目立杆旦连接在一起，心剪刀撑要从来支墩附顶加到跌支墩妹底部临，钢管搭接部汪分要至少搭接葵1m伤范围，且不少家于捎2发个扣件芬。晕嫌趣乖捷依支匀墩迎的相关验算驻根据远支墩的构造特享点，蒙主要供对支架应在各工况下的墙承载能力、支粉墩为的纵横向抗外倾覆稳定性进工行滨验算薪，此略不赘述。找3.3辜临时支座久狭构造亚临时支座由砂专筒、木支跺底纸座构成。挽梁段的支点即分砂筒与钢梁接估触的淹位置录选择在钢梁底爽部刚度最大的性地方以防止钢脊梁变形，荣依据她设计图纸葬，档选择耳了丘横隔梁与底板遇加劲板交叉点上作为支点。附交锈挽砂筒贝及施工要点绢砂筒主要起到闯支点和卸落梁遥的作用。摊砂筒的设计价内容备主要确定在最蜓大荷载作用下停活塞的直径、挠外筒壁厚度以遭及根据落梁要昏求需采用的卸趣落度。胜根据梁段重量检，砂筒按最大临承载能力不小掠于景3零0霞吨设计，命实际施工中砂吸筒活塞直径采肆用伞239mm惠，外筒直径饥265mm柄，筒壁厚度甚8mm鹊，盖板采用乳1氏5m兆m感钢板制作，舰最大副卸落高度全部辉按牺100mm淘考虑。低由于钢梁底部团按二次抛物线歪变化，精钢梁底板东有一定拢倾斜矩角度，植砂筒在受力情绑况下利用活塞惩与外筒之间的猴空隙活塞在筒顺内可以转动一倚定的角度，而如使荷载竖直传猎递给支架，从镜而使支架保持爸稳定宅，点主墩附近梁底掌角度较大，浆需幼要通过在砂筒驱上设置楔形钢塌板解决此类问庸题。由于砂筒喇底面积相对较隆小，为避免局泪部应力过大而创使砂筒陷入木盾支跺招中，在疫木支跺颜与砂筒间加垫张一块耀1虑5mm稼厚钢板，钢板斑大小与构木跺顶押面积相同德（约询60×抢60cm斑）张。套司隐木支跺及施工秒要点纸支跺底座的缺主要作用是将奥砂筒薄传来的力均匀晕分配给支架，馒同时在移梁过免程中穷做为英保险垛包使用扯。支跺采用去20×坦20cm框截面起方木穿垂直交叉叠加纯而成，为节省衰材料支跺搭设且成金字塔忌形，获方木每叠加一仇层，每边缩短普20cm狗，矮支跺榜顶面积由受力吨大小掌决定的，即顶赠层紧方木的最大压饲应力不得超过钟其容许值早，押实际应用中尊底层方木每根茶长益1.4m鸡，跳共徒7涨根，各最顶层每根长辫0.6m慈，呆共评3心根。引有时为了调整朗高度，顶层方铅木会调换别成畏10×捧10cm字截面匆或至15×以15cm耍截面，但顶层库面积不变，即趴每根长度不变姥数量改变。由魄于加工原因方轻木可能厚度不抽均，同一层的耀方木要保证厚柳度一致，否则帜需刨成同一厚货度使用，木跺离各层应平整、李密贴、并用足岂够的扒钉联牢绘。流4田农钢梁节段的精从调董装置筐4.1睛浆精调装置简介庆由于钢结构与搜混凝土具有显袭著的结构特点静，钢箱梁的顶浮、底、腹板比险普通混凝土要催薄很多，一般私仅赌为馆2.4坟～捐4誓.0cm责，钢板拼装的表允许错边量为施2mm排，要求钢箱梁役的安装位置十良分精确，我们条参考了铁路上东常用的移梁设于施，自行研制困了锦钢箱梁头节段精调装置霸。坚装置构造见图扁4具，主要由下滑轿道、辊轴、移撑动垫座、功顶塌升千斤顶、顶治推千斤顶构成此。笨4.2融鸣下滑肢道遭聋肢互呢烫循下滑道是整个缝移梁装置的载肌体，由灯I32申b乔工字钢些与钢板饭组合焊接而成叔，踩工字钢之间焊彻接三道绿15mm潮厚加劲钢板，泛上下各焊接一五块谁20mm香厚连接钢板，墓其中下钢板起赛到均布荷载的影作用，使支墩裹处峰立杆受力均匀戴，上钢板主要锡是伶作摘为钢梁移动的诞滑道，同时使腔上部传来的力虹均匀传递到下闭部。下滑道四异周设置了欧千斤顶基顶推时悄支撑册用的紫挡板，抄其中登纵向对称设置冷了皇2蛮处，横向由于段空间限制只在到外侧设置震，胁雄愿燕图葛4刊象精调装置构造爹钢梁横向移动陵时只能集中从够一个点顶推。4.3辊轴焰辊轴身由盼6观根渣φ步70mm叶圆钢组成，算长度约萝50cm程,塔诵材质味为隶5络号钢睬或珠4淘5慰号钢，脉是钢梁能够移炸动巾的陡“暴轮样子祖”疯。卡4.唱4东移动垫座勺辊移动贞垫座由徒5道根宽14较#品工字钢组并列崖焊接而成，主圆要穗作用是随支撑千斤顶，求同时垫座可使箱用商1丙～叮4增个叠加，起到或调整千斤顶高奉度的作用，以闲满足不同梁底观净空的需要棚。4.5千斤顶期主要由精顶升另和呀顶推杂两种谈。顶蹦升千斤选秒用芹QYL5针0拘型立式油压千菜斤顶，猫最大起落量布20cm梢。顶推千斤顶轻用于纵横向顶油推调整，号所需顶力按支吵点反力配的罗5稼%廉～蜓10荡%壮估算，实际泛选响用贪QL10甜型库普通误螺旋梁千斤顶。手允5趋洲钢梁节段的精血调工艺唇5.票1求施工准备档伐制精调首先的前璃提是前一节段撒钢梁已经调整舱完毕精确就位汉并临时固结，揭其次是测量准旬备工作，如控井制点标高哗计算六、中线点标记阶等污，再次是精调墨用犁的工具如千斤弄顶、薄钢板下以及倒施工作业人员矩等必须足够。触为减小精调时贴工作量，木要求吊机粗放志置钢梁节段时户高程误差控制纯在熔±按5cm乒以内，中线误届差控制壶2cm妻以内，梁腿段间转缝宽瓶控制丛在蝴1森～棕3cm荐之间。顿5.抵2饥精调顺序早转精调主要调省整棕3贪个方面：泻高程、中线、初梁缝宽昏，渗根据相互塞影响碰关系，钢梁节勤段吊调整凯按先标高后纵纹移矿而后服横移的顺序进吩行贺。第一轮调整碍结束后再检慨测岁3柱方面数据，一夺般情况下会县有换1-棋2港项不符合要求务，则进行下一锄轮的调整，仍惭按着上述调整冈顺序，如果某冠一项已经合格品，可越过不调蒜整该项。如此割反复直到高程钥、中线、梁缝鲜宽均满足设计脾要求为止。晴5.丈3僻精调方法承蹈漫损枣崖调节钢梁标高巴时，如钢梁稍疏高，则只需掏企砂降低砂筒高据度即可，如钢直梁稍低，则起香升千斤顶使钢首梁起高至脱离吐砂筒，在砂筒室上放置捐与高程误差相升当柏的若干薄住钢板颤，然后降落千扫斤顶，如仍不专满足要求可反巩复调整直到符茅合要求为止伪；里钢梁纵横移动税前必须调整好季辊轴的方向，愉使辊轴的滚动亚方向与调整方窑向一致。落首先起升千斤裙使钢梁脱离砂康筒，使筒垫座和好辊轴承重，疮将顶推千斤顶杰按照辊轴滚动孤的方向装安装就位并打赶紧，依据口令膜同步缓慢有节近奏的顶推钢梁毯，直到达到需民要的位置，袍最后降下千斤柱顶使砂筒受力许，使完成梁段的调浑节任务。吹图旱5编艇钢梁移动调整拦示意图6落梁亡根据设计要求典，主桥钢梁节扇段拼装完成并尘焊接成整体后辉，落下临时支每墩顶的卸落设补备，使钢梁能福够自由受力，恭形成三跨连续集梁结构。籍6.1污落梁标准权盏塔落梁峡是世以消除钢梁部剧分泡的佣预拱度，使钢仅梁能够自由受音力为准，即临男时支墩不再承窑受钢梁重量。验根据云支墩构造黎特点，以卸落宋支墩顶的砂卧筒走达到这一目的舍，士对于落梁高度爽超过砂筒活塞桐卸落量的支墩妨，扑采取利用顶升招千斤顶换撑，瞒减小疫木跺顶方木的穷厚度，以满足川落梁高度要求锈。对当逐次掏砂使渗砂箱能够松动览时剃，落梁完成。滚6.2驱落梁顺序巷根据设计方提绵供的预拱度大雅小按照先中跨绒后边跨的次序铲对称党进行，同时为贸避免单支墩受怎力集中，对预词拱度较大的支得墩顶采取分级盈卸落的办法，筐落梁顺序及分疮级情况见表朽1刊。缎表筹一渗斑顿落梁顺序及分信级卸载表做搏蹄芽单位船：女mm油支墩编号端1#吗2#删3#瞒4#咸5#箭6#极7#煮8#萍落梁高度程26权18羡-5仔-9呈16剑76窝149步185铅落梁顺序咏4独4杯/畏/川4汉3柳2锤1等分醉级兴卸瞎载菊1渔7府5抱/竿/储4刺20埋40啊50民2改7伐5援/挤/贞4颠20降40里50虾3遥6绒5针/篇/脉4左20柿40迈50合4段6荷3屿/弃/档4率20丝29贫354结语释XX叹大桥柔性临时抹支墩通过合理市的设计，满足狐了施工的需要故，积累了一些粘施工经验，相局信为今后类似裙工程提供一定愁的借鉴。俱