三跨下承式钢箱系杆拱桥步履式顶推施工工法.pdf

1、三跨下承式钢箱系杆拱桥步履式顶推施工工法目目录录1 前言.12 工法特点.13 适用范围.24 工艺原理.25 施工工艺流程及操作要点.36 材料与设备.207 质量控制.218 安全措施.229 环保节能措施.2310 资源节约.2311 技术经济效益分析.2412 应用实例.24三跨下承式钢箱系杆拱桥步履式顶推施工工法11 前言前言 随着我国桥梁建设的发展，越来越多的桥梁需要跨越既有公路、铁路以及河流，为了减小跨线桥梁施工对既有线路的影响，顶推施工以其占用场地小、安装便捷、跨度大、施工速度快、对运营线路影响小等特点，在公路、铁路桥梁施工中得到了广泛的应用。顶推技术目前已经推广到了连续钢桁梁

2、桥、线索桥、斜拉桥、系杆拱桥、大跨度钢筋混凝土预应力连续箱梁等多种形式的桥梁中，而步履式顶推施工的条件要求更加复杂。淮南孔李淮河大桥右汊主航道桥（110+180+110）m 三跨下承式钢箱系杆拱桥为薄壁箱式空间半悬浮结构。施工过程中，由于主跨跨径 180m，为满足通航要求，中间只能设置 1个临时支撑墩，顶推施工过程中最大悬臂达 90m，经结构模型模拟分析，顶推过程中临时支墩单点支撑力达到 1800t，需要通过梁底腹板传递。由于薄壁钢箱梁受力特性及步履式顶推施工特点，在顶推过程中主体结构受力非常敏感，因此对顶推施工技术要求很高。我公司研究实施的大吨位钢箱系杆拱桥步履式顶推施工技术，其施工工艺简单

3、，施工安全可控、质量可靠，经济效益和社会效益显著，现总结形成工法。本工法中使用的一种钢结构平台立柱装配式支撑架实用新型专利，国家知识产权局已于2017 年 1 月 11 日授权公告，专利号为 ZL201620868450.7；一种钢箱梁顶推施工用钢导梁实用新型专利已向国家知识产权局提交申请。2 工法特点工法特点 2.1 提出了一种(110+180+110)m 三孔连续钢箱系杆拱桥顶推施工方法，其基于设计参数对顶推系统结构进行设计和检算，应用有限元软件 MIDAS 和 ANSYS 建立空间结构有限元模型，对顶推施工全过程进行仿真计算分析。通过在拱肋与主梁之间安装辅助撑杆，改变钢箱系杆拱桥的结构受

4、力体系，增加顶推施工过程中结构的稳定性和刚度，通过合理布置顶推墩的位置，使施工过程安全可控、质量可靠、过程最简便、成本最低的施工方案。2.2、超过 1800t 支撑力临时墩采用了钢管桩、型钢等装配式结构。重点解决了 14m 深水临时墩钢管桩结构基础水下连接系使用非焊接结构的施工难题；同时避免了的河床遗漏钢筋混凝土桩等临时设施，给航道通行安全提供了可靠保证；减少了资源的浪费和对环境的影响。2.3 通过合理布置顶推墩的间距，优化临时撑杆结构体系，使顶推过程中主纵梁受力均衡，并增加了梁体的刚度，减小了挠度，确保了梁体在顶推过程中主梁尾部最大悬臂 60m时不设置后导梁，结构受力、变形均满足设计、规范要

5、求，减少了临时设施的工程量，大大节约了时间、降低了成本。2.4 通过对结构及施工过程模拟分析，前导梁优化设计采用与主梁结构类似的空腹薄壁箱型结构，前端设置 1/16m 自爬倒角，减轻了导梁的重量，保证了顶推的顺畅，提高了导梁上墩效率。2.5 施工监控采用基于 3G 无线传输技术，实现了数据自动采集、分析、预警的无线远程监控。对结构应力、应变、温度、高程控制、环境风速实行全面的自动监测。实现了快速、及时的自动监测和预警，并与顶推现场控制系统联机联控。为顶推施工提供了可靠的保障。2.6 根据桥梁施工设计线形要求，通过 CAD 施工模拟技术，建立了钢箱梁制作整体胎架，钢箱梁零部件的组装、焊接均在胎架

6、上完成，实现了钢箱梁以半桥为单元整体制作，节段之间对接精准、无误差，无需进行二次预拼装与修整对接口等工序；钢桥现场安装根据工三跨下承式钢箱系杆拱桥步履式顶推施工工法2厂制作胎架数据，确定安装临时支架高程数据，实现了钢箱梁、钢箱拱定位精确，施工效率高的目标。2.7 通过绘图软件绘制全桥的三维模型，并确定钢箱梁、拱的测量控制点，采用两台起重机前后吊点，双机抬吊，并采用全站仪精确控制钢箱拱安装的三维坐标，确保了钢箱拱合拢段以及拱肋临时临时撑杆安装线形和精度。2.8 通过数据模型对顶推过程进行模拟分析，取得每一工况下精确的应力、应变数据，在顶推过程中及时采集监控数据进行修正，作为顶推控制依据。在顶推过程中通过桥位两侧的高精度全站仪、顶推墩上的操作人员监测线形变化情况，提前调整各顶推墩垫块的高度，保证结构线形、各顶推墩顶的支撑力均在结构安全范围内。2.9 通过倒拆分析方法和正装计算，吊杆张拉采用一次张拉技术，同时结合临时撑杆拆除工艺，避免了二次张拉造成反复调索的现象。2.10 通过对临时撑杆拆除施工工艺研究，采用吊杆分批进行张拉，进行桥面铺装施工，最后采用吊车在桥面拆除临时撑杆的施工方法，运用机