太原市西环高速钢箱梁安装方案研究

太原市西环高速钢箱梁安装方案研究

1钢箱梁结构特点太原市西环北路改造工程采用sw曲线17-20号段式扩大工程。桥梁顶部为33.43和33的连续钢梁。这座桥长109米，宽9.3米。最小平曲线半径为90米。横向坡度为3%，纵向坡度为1%3.85%。箱梁采用等截面单箱单室斜腹板截面,箱梁总重约560t,钢箱梁顶板顶面至底板顶面结构高度2m;箱梁顶宽9.3m;箱底宽4.949m;两侧悬臂长度1.437m。2模拟吊装现场的确定钢箱梁上跨西中环主线桥及WN匝道上方,EN匝道位于钢箱梁东北方,两者之间水平距离约6n,吊装时受匝道影响,吊装空间有限,最小起重距离为10m,起重高度为24m,吊臂长36.9m,此时500t起重机可吊质量106t,吊装工期仅为10d,因此必须做好前期方案比选,模拟吊装现场,充分考虑各种不利因素,确保一次成功。同时由于是钢梁半径小仅为90m,因此在吊点设计,现场焊接,测量监控方面必须进行合理策划,满足线性要求。3钢箱梁安装方案制定依据在钢箱梁安装之前,首先明确安装方案。由于立交工程的特殊性,其钢箱梁安装方案应以最大限度地减少对道路交通的干扰为基础,以“高效、经济、质优、安全”为目标进行确定和实施。以下是确定安装方案的几个要素。3.1钢箱梁分段运输吊装的要求钢箱梁的纵向分段横向分块,既要充分考虑起重机械的性能及吊装现场的情况,又要符合设计图及有关规范的要求。根据钢箱梁桥的结构形式,以及运输、现场安装的条件(桥梁宽9.3m,且最小平曲线半径为90m的弯桥,运输超宽,整体大段吊装存在偏心等情况),需对钢箱梁纵、横向重新进行分段,以方便运输、吊装。详细横向分段情况如图1~3所示,各节段工程量如表1所示。3.2纵向对接焊根据钢箱梁分块形式和质量结合现场情况,可以确定分段分块的起重机械的性能参数。在吊装前,小悬臂梁与钢梁完成纵向对接焊。最大吊装高度24m,最大吊装段为B1,D1段,梁重81.634t,此时起重机回旋半径10m,吊臂长36.9m,500t起重机可吊质量106t,满足要求。3.3施工环境在选择钢箱梁安装方案时,应充分考虑场地环境对施工可能造成的影响。3.4段分块的施工由于城市立交工程场地大都比较狭窄,出于经济上的考虑,钢箱梁分段分块采用在现场设立钢管支架进行临时支撑,然后拼装成桥的方法进行施工。而钢箱梁节段能否获得精确的定位和拼装较大程度上取决于临时支撑设置的合理与否,支撑方案的选择是明确钢结构安装方案的关键。4吊装吊装方案钢箱梁制作段加工完成后,运输至现场指定的桥位进行安装,安装采用在梁段接口处搭设临时支架的方式进行。安装顺序为顺桥向从17号墩向20号墩进行。在吊装过程中,需结合观测结果对钢箱梁安装位置进行精确定位和调整。具体起重机站位顺序如图4所示。1)A段吊装吊装前先将悬臂梁与主梁完成纵向对接焊,吊装时,采用1台500t起重机一次站位吊装A1,A2段,吊装段最大质量为59.4t,起重机的最大回旋半径16m,吊臂长为36.9m(此工况下500t汽车式起重机最大起质量为71t,满足要求)。2)B段吊装吊装B段前,需把EN匝道,桩号ENK0+427.289,ENK0+444.289及WN匝道,桩号WNK0+779.419承台填平,并压实,保证500t起重机站位。B段吊装:吊装前先将悬臂梁与主梁完成纵向对接焊,吊装时,采用1台500t起重机一次站位吊装B1,B2段,B1段质量为81.6t,B2质量为55.5t,先吊装B2段,此时起重机的回旋半径为16m,吊装B1时,起重机的回旋半径为12m,吊臂长都为36.9m(500t汽车式起重机回旋半径16m,可吊质量71t,12m回旋半径可吊质量92t,满足要求)。3)C段吊装吊装前先将悬臂梁与主梁完成纵向对接焊,吊装时,采用1台500t起重机一次站位吊装C1,C2段,最大吊装质量为45.8t,此时起重机的回旋半径为22m,吊臂长都为36.9m(在此工况下,500t汽车式起重机可吊质量53t,满足要求),起重机站位如图5所示。4)D段吊装吊装前先将悬臂梁与主梁完成纵向对接焊。先吊装D1段,D1段重81.6t,此时起重机的回旋半径为12m,吊臂长都为36.9m(在此工况下,500t汽车式起重机可吊质量92t,满足要求),起重机站位如图6所示。起重机移位,吊装D2段,D2段重55.5t,此时起重机的回旋半径为12m,吊臂长都为36.9m(在此工况下,500t汽车式起重机可吊质量92t,满足要求)。5)E段吊装吊装前先将悬臂梁与主梁完成纵向对接焊,吊装时,采用1台500t起重机一次站位吊装E1,E2段,吊装段最大质量为59.4t,起重机的最大回旋半径16m,吊臂长为36.9m(此工况下500t汽车式起重机最大起重量为71t,满足要求),起重机站位如图7所示。