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大跨度小半径变截面钢箱梁连续曲线安装施工技术大跨度小半径变截面钢箱梁连续曲线安装施工技术是一种针对复杂桥梁结构的先进施工方法,广泛应用于城市高架桥、跨河桥梁及山区桥梁等工程中。该技术主要解决大跨度、小半径曲线和变截面钢箱梁在制造、运输、吊装及拼接过程中遇到的技术难题。
技术特点1.大跨度与小半径结合:钢箱梁不仅需要跨越较大的距离,还需满足小半径曲线的设计要求,这对材料性能、加工精度和安装工艺提出了极高要求。2.变截面设计:为适应桥梁受力需求,钢箱梁截面沿长度方向逐渐变化,增加了制造和安装的难度。3.精确控制:由于曲线段的存在,安装过程中需严格控制梁体的空间位置和姿态,确保线形平顺和结构安全。
施工关键技术1.工厂预制与分段运输:根据现场条件将钢箱梁分成若干节段,在工厂内进行高精度制造,保证焊接质量和几何尺寸符合设计要求。2.三维测量与定位:利用全站仪、GPS等设备对每一段钢箱梁进行精准定位,确保其空间坐标与设计值一致。3.临时支墩与滑移法:对于大跨度桥梁,采用临时支墩支撑钢箱梁,并通过滑移或顶推方式完成安装。4.焊接与矫正:在现场拼接时,采用先进的焊接技术和矫正工艺,避免因温度变化或应力集中导致的变形。5.监控与调整:施工过程中实时监测桥梁线形和应力状态,及时调整偏差,确保最终成桥质量。
应用优势提高施工效率,减少现场作业时间。降低对周边环境的影响,适合城市复杂环境下施工。确保桥梁线形美观,满足现代建筑美学要求。增强桥梁整体刚度和抗震性能,延长使用寿命。
总之,大跨度小半径变截面钢箱梁连续曲线安装施工技术是现代桥梁建设中的重要创新,体现了我国在桥梁工程领域的技术水平和综合实力。
哈尔滨市市政工程质量监督站)(黑龙江省路桥公司
摘要随看科字技未的发展,桥梁建筑技术也日新月异。钢箱连续曲梁以其跨度大、断面小、造型美, 普遍被市政工程采用。本文对钢箱连续曲梁的施工工艺进行了介绍,供施工部门和设计部门参考。 关键词大跨度;小半径:钢箱连续曲梁 分类号U448.213 Abstract Along with the development of sciences and techniques, bridge building techniques also changes with each passing day. Steel box continuous curved beam with its big span , little section , esthetical sculpt ,, is adopted generally by municipal projects. This paper has made introduction of construction technology of steel box continuous curved beam as the references for construction departent and design department. Key wordsBig span,small radius.steel box continuous curved beam
中山路立交桥位于哈尔滨市二环快速干道中山 路、公滨路交叉口。全桥由一座主桥(D桥)和两 座匝桥(G、Z)组成,是一座三层互通式立交桥。 根据现场地形条件,把G13一G19设计为6跨一联 钢箱连续梁,跨径为23.91+25+50+40+32.432 m,总长221.342m,总重1169.62t,部分桥跨位 于半径为85m转角为89°2020"的平曲线上,曲线 长度为134.499m,属锐角急转弯。部分桥跨位于 半径2000m的竖曲线上。G14—G15、G18—G19 两跨分别为变高度梁,梁高由0.95m变为1.5m, 其余为等高度梁。钢梁集大跨度小半径变截面于一 身,是典型的空间扭曲梁。箱体设计为单箱三室结 构,6跨分10段加工、安装。
钢箱梁安装施工需解决的主要问匙
该桥位于闹事区,钢梁安装不能影响桥下施工 和正常通行。因此,箱梁的施工采用工厂加工、临 时墩支撑、吊车就位、临时墩顶栓焊连接的方法。 根据设计工艺和箱体结构的特点,想要完成中 山桥钢梁的安装任务,必须从技术上解决6个方面 的问题: (1)单箱三室分别加工和安装,造成边室变 形。由于受吊装高度和吊车可能的有效回转半径的 限制,设计工艺按单箱三室单独加工、分别吊装 在临时墩顶焊接成整箱考虑。而实际施工中,会有 很多问题不好解决。为防止边室的安装变形,增加
收稿日期:2003年6月20日 责任编辑:董希斌
安装刚度和稳定性,根据各段长度、重量和弯曲程 度,并通过计算场地可提供的吊车回转半径,以及 各段的起吊位置,决定钢梁采用整体加工,整体运 输,整体吊装,一次就位的方法,安排一台200t 拖车运输,一台250t履带式吊车主吊,一台160t 汽车辅助吊。这样,既解决了边室运输安装变形问 题,又使运输吊装次数由三次变为一次,降低了成 本。 (2)变截面小半径曲梁吊点布置。由于梁段要 么位于曲线上,要么位于变截面位置,其重心不在 几何中心,尤其是小半径曲梁,曲率和外侧超高较 大,重量偏心严重。若吊点位置不准,不仅影响起 吊速度和质量,而且在起吊过程中还有可能造成梁 体侧翻的严重事故。 吊环的位置应符合如下原则:①吊环位置既要 考虑起吊平衡,又要考虑场地对起吊的限制;②吊 环材料应与母材相同,其板厚和长度通过计算确 定;③吊环必须焊在腹板上,采用贴角满焊,焊缝 高度h≥16mm;④伸出钢梁顶板部分的吊环,在 吊装过程中不得有纵向变形,防止因吊环受力内倾 切割顶板。 (3)临时支墩的设计。临时支墩既是承受箱梁 安装荷载的支撑墩,又是箱体就位和栓焊的作业平 台。为不影响桥下施工和通行,采用65式铁路军 用桥墩作临时墩结构。临时支墩的设计,除考虑承 受荷载的能力外,还须考虑:①栓焊作业需要的空 间;②偏压稳定性;③防止位于坡道上的箱体下 滑;④有利于体系转换;G拼装和拆除简便快捷。 经计算,支墩立杆按4×4的模数配置,墩顶
栓焊空间最小尺寸为1.8m,完全可以满足操作需 要。临时支座用两块5.0cm厚的钢板加工成楔形 块,上板顶根据梁底坡度加工成斜坡,以便微调梁 底标高和体系转换。但临时支座定位后要点焊锁 定,防止承重后滑动。 (4)曲梁的吊装就位。吊装前,要把吊车经过 的地面进行硬化处理,并检验密实度。对管线埋深 较浅和井室较密的地方,除加固外,再铺20mm 享的钢板并辅以20cm×18cm的方木,确保地下 结构物和吊装安全。梁体运到现场落地时,要选好 最佳卸车位置。同时,要安装好临时支座并加以锁 定。吊装时,根据梁段两端不同的高度配置千斤绳 长度,经过多次试吊调整梁体平衡。安排技术人员 协助吊车进行梁体就位和微调。当梁体的标高、轴 线、里程均合格后,电焊工抓紧进行临时固定。为 便于相邻两段箱体顺利拼接,提高吊装进度和质 量,在安装好的梁体侧封板的接头处分别焊两个导 向钢件。对吊车无法微调地方,用对拉丝杆解决。 梁体就位后,应立即进行栓焊,因天气等原因 影响无法作业的,要对临时固定点进行检查或补 强。位于坡道上的梁体,还要在下滑方向安装铁
楔,防止梁体下滑发生安全质量事故。 (5)梁段的栓焊连接。钢梁采用栓焊方式连 接,即内外腹板、顶板、底板、斜封板是高强度螺 栓栓接,加劲板是焊接。 (6)曲梁的体系转换。梁体栓焊检查合格后, 即可进行体系转换。为确保大跨曲梁安全,体系转 换从一端向另一端逐墩进行。本桥GI3至0+ 369.747段直线长度为69.006m,而G19至 504.246段直线长度为17.846m,因此,从G13 开始逐步向G19过渡更安全。先在重量较轻、跨 度较小的CP9临时墩上试验,取得经验后再整联 转换。主要设备为4台50t手摇千斤顶。千斤顶放 在腹板下的梁底。 落梁时,4台千斤顶要受相同的力,以同一人 操作为宜。当4台千斤顶已经受力,用铁锤锤击临 时支座楔形钢板,即可拆除。4块支座全部拆除 后,4台千斤顶要均匀地同时放力,严禁不均匀放 力,造成梁体移位。 体系转换前后,在临时墩的梁顶面同一位置进 行高程测量,并计算差值。施工差值与设计差值比 较见表1。
1体系转换后临时墩顶梁面度实测与设计比较
由表1可以看出,钢箱梁安装是成功的。
(1)钢箱梁属于超大型构件,在安装施工中安 全隐患无处不在施工组织设计审批表、报审表,在运输和吊装时一定要科学组 织,统一指挥,严肃纪律。 (2)空间曲梁对各工序质量要求十分严格。首 先在出厂前要进行严格的检验,其次在运输和吊装 中要防止变形。
(3)吊点位置必须确定好,否则就会影响进度 和吊装质量。严重者可能造成梁体侧翻事故。 (4)城市高空作业时,要设好防护网和防护工 具,以免螺栓或焊渣坠落砸伤烧伤地面行人。
[1] 向中富.桥梁施工控制技术.北京:人民交通出版社,2001 [2] 落立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社 1999