大跨径单滑道柔性墩单端多点连续顶推施工工法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1.,工法产生的背景,柳州市双拥大桥,柳州市双拥大桥是目前国内首座单主缆单索面宽幅悬索桥，主桥跨径组合为,40m+430m+40m,，桥面宽,38m,。双拥大桥主桥采用扁平流线型钢箱梁，钢箱梁梁高,3.5m,，横断面结构形式为单一纵隔板，单箱双室结构。,1.1,工程背景,钢箱梁标准断面,1.,工法产生的背景,柳州市双拥大桥,1.1,工程背景,全桥钢箱梁总重,9300t,，共分为,53,个节段，节段长度为,7m,至,10m,，标准节段重,193t,。,1.2,技术背景,综合考虑大桥及钢箱梁设计特点、桥址的地理位置和航道特点，从经济性、安全性等方面比较了骑缆吊机、满堂支架和顶推三种安装钢箱梁方法的优缺点，最终确定采用在桥位处搭设顶推支墩，从南岸向北岸单端多点连续顶推施工主桥钢箱梁。,1.3,技术水平,通过科技查新以及中国中铁股份公司技术鉴定，所采用的大跨度单滑道柔性墩单端多点连续顶推施工技术达到了国内领先水平。,2.,工法特点,柳州市双拥大桥,2.1,质量、安全方面,2.1.1,采用单滑道多点连续顶推施工方法，钢梁顶推作业在主承力支墩上的单一滑道上完成，两侧辅助支墩起顶推纠偏及调整钢梁标高作用，施工简便可控，顶推支墩受力明确。,2.1.2,顶推支墩采用非连续独立式钢管支墩，可合理布置支墩间距，既保证通航要求，又确保了施工过程安全度汛。,2.1.3,支墩顶部设置四氟板滑道，顶推水平力较小，采用往复式液压千斤顶顶推设备，轻型简便，顶推启动和停止控制平稳，保证柔性支墩的稳定，施工安全系数高。,2.1.4,采用结构计算软件建立工况分析模型，设定预警值，在顶推过程中即时监测钢箱梁线形、支墩位移，比照计算软件分析结果，及时调整顶推状态，保证钢箱梁线形。,2.,工法特点,柳州市双拥大桥,2.2,工期、进度方面,单主缆悬索桥主梁采用顶推法施工，实现了钢箱梁顶推与悬索桥主缆安装同步作业加快了施工进度，同时有利于保证单主缆悬索桥施工过程中的稳定性。,2.3,节约成本、经济效益方面,宽桥面单一纵隔板钢箱梁单滑道多点连续顶推工法是一套系统化及自动化的施工方法，该方法简单易行，劳动强度低，成本投入低,。,3.,工艺原理,柳州市双拥大桥,在主桥一端设置钢箱梁节段提升门架，采用钢管支架作为钢箱梁节段拼装焊接平台，同时沿顶推方向设置顶推支墩并安装四氟板滑道，顶推支墩分主承力钢管支墩及两侧辅助支墩，钢梁顶推作业在主承力支墩上的单一滑道上完成，两侧辅助支墩主要起顶推纠偏及调整钢梁标高作用。钢箱梁板单元在工厂加工好后运输到现场组拼成钢箱梁节段，将验收合格的钢箱梁节段按次序采用轨道板车移运至提升门架，经门架提升系统将钢箱梁节段提升至拼装焊接平台，三节一组进行焊接，首段前端需要焊接导梁。每组焊接完成后，采用往复式液压千斤顶顶推装置进行顶推，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压滑板特制的滑动装置，将钢箱梁逐段向对岸顶进。钢箱梁全部顶进就位后进行体系转换，安装吊索并张拉索力，调整钢箱梁标高、线形及索力，拆除钢管支墩，由主缆承受钢箱梁重量完成体系转换工作,。,3.,工艺原理,柳州市双拥大桥,施工工艺流程图,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,4.1,关键技术创新点,4.1.1,钢箱梁采用单滑道柔性高墩多点连续顶推技术，保证了宽主梁的施工稳定，解决了单主缆钢箱梁安装难题；,4.1.2,钢箱梁,安装系统也同时有效保证了单主缆安装和体系转换中的稳定，具有创新性,；,4.1.3,钢箱梁安装与主缆系统安装平行作业，缩短了工期。,4.2,操作要点,4,.2.1,提升门架及焊接平台施工,提升门架的支撑结构采用,4,根,1500mm,钢管桩，分节采用振动锤插打至岩层面后接高钢管桩，横桥向间距满足钢箱梁宽度方向位置，钢管桩之间采用,325mm,钢管焊接成横联系，钢管桩顶部横向设置工字钢作为分配梁。,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,焊接拼装平台采用,152010,钢管桩组成支墩并在支墩顶采用,45a,工字钢横梁组成分配梁，分配梁上采用滑道梁支撑滑道及其上的钢箱梁，且在分配梁和滑道梁间设置竖向调高,200t,千斤顶；在顶层钢管联系上采用贝雷片梁搭设成横桥向焊接操作平台支撑梁，支撑梁上铺设槽钢分布梁及钢板组成焊接拼装平台。,提升门架及焊接平台,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,4.2.2,顶推支墩施工,为满足钢箱梁,10m,的最大悬臂要求，钢导梁长度为,20m,，主桥钢箱梁顶推支墩间距为,35m,。,顶推支墩采用钢管加工而成，支墩基础为钻孔桩，采用水上浮式平台进行施工。顶推支墩由,4,根主承力支墩和,2,根辅助支墩构成，主承力支墩为间距,4m,方形布置，辅助支墩横桥向布置在钢箱梁两侧边缘。各支墩采用钢管作为横联系，水面以上每,5m,设置一道，以保证横桥向的稳定性。为均匀分布顶推启动瞬间的各支墩的水平磨阻力，各独立的顶推支墩间对称采用,6,根钢绞线进行连接。,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,顶推支墩平面、立面图,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,顶推支墩上部设置主滑道和辅助滑道。主滑道为钢箱梁顶推时主受力滑道，设置在主承力钢管支墩顶部，辅助滑道主要对钢箱梁顶推过程中起纠偏和修正作用，设置在辅助支墩顶部，在顶推过程中，辅助滑道与钢箱梁不接触，不承受被动压力。主顶推滑道机构由支墩顶工字钢、纵向支撑滑道梁、四氟滑道板、顶升设备、顶拉设备、钢绞线和拉锚器构成。,顶推滑道构造图,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,4.2.3,顶推及纠偏措施,采用单端多点连续顶推施工，在钢导梁到达某一个顶推支墩后，该支墩的顶推千斤顶接通电路，参与顶推。顶推过程中对钢箱梁的线形和平面位置进行调整和纠正。,顶推过程中钢箱梁的受力状态与成桥时受力状态完全不同，顶推过程以“支反力控制为主、线形控制为辅”的原则进行控制。每轮顶推前依据监控指令，明确该轮顶推钢箱梁所经墩台的竖曲线变化范围（即标高变化值）及箱梁容许支反力（即墩台的容许压应力）变化范围。,顶推过程中总会由于各种原因造成箱梁的轴线偏位，在钢箱梁顶推过程中主要从以下三个方面进行纠偏处理。,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,1,）在导梁下部增设顶推纠偏装置，当导梁滑至顶推滑道后，该纠偏装置在水平力的作用下双侧卡入滑道，在钢箱梁顶推时起到预入位的作用。,2,）顶进时，箱梁前端的偏位采取在两排辅助支墩靠箱梁侧设置可调导向纠偏装置，每个辅助支墩设置,1,个，以纠正钢箱梁前端的横向偏位。,3,）钢箱梁尾部两侧对称设置两个纠偏千斤顶，以控制钢箱梁顶推时尾部始终位于正确的轴线上。,4.,关键技术创新点及操作要点,柳州市双拥大桥,导梁及辅助支墩纠偏装置,5.,工程应用情况,柳州市双拥大桥,双拥大桥主桥钢箱梁施工采用单滑道多点连续顶推方法施工，主桥共设,14,个临时墩，相邻两墩间中心距为,35m,，顶推顺序依次由南岸向北岸进行。,钢箱梁节段在现场加工厂加工完成后由运梁台车经运粱栈桥运至设置在南岸,22,23#,提升门架提升门架，通过门架将钢箱梁节段提升焊接平台，将钢箱梁节段逐次焊接完成后依次经过设置在各临时支墩上单滑道连续顶推至北岸,21#,墩，全部顶推到位调整好线形后，经体系转换，安装吊杆并分批多次张拉，把梁体重量转至由主缆承担，完成体系转换工作。,6.,社会经济效益,柳州市双拥大桥,6.1,直接经济效益,通过施工方案优化和技术创新，施工中采用主塔施工时现有钢管材料，节约成本,2000,余万元。,6.2,社会（间接）效益,由于该桥为单主缆施工，单滑道多点连续顶推法在安全性、工期、钢箱梁节段焊缝质量等制约因素得到了充分保证，在施工中安全可靠、焊接质量满足规范要求，得到了业主的认可及高度的评价，为我公司在该区域实现滚动发展奠定了坚实的基础。,6.2,工期效益,采用该施工方法后，实现了主缆架设和钢箱梁施工同步进行，总体节约工期达,180,余天。,柳州市双拥大桥,柳州市双拥大桥,请各位专家指正，谢谢！,柳州市双拥大桥,