浮托施工技術(shù)論文(2)
浮托施工技術(shù)論文篇二
浮托法在鋼桁梁橋梁架設(shè)施工中的應(yīng)用研究
摘要：隨著交通的發(fā)展，跨河特大鋼桁梁橋的修建越來越多，如何快速、安全、經(jīng)濟的完成該類橋梁的架設(shè)施工是橋梁建設(shè)中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文結(jié)合實體工程的成功實踐，詳細(xì)闡述了浮托法架設(shè)施工方法，為浮托法在橋梁架設(shè)施工中的應(yīng)用積累了新的技術(shù)資料，可供同類工程施工參考。
關(guān)鍵詞：浮托法，鋼桁梁橋，架設(shè)施工。
中圖分類號：U448.21+1文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
1工程概況
漯河至阜陽增建二線工程的趙寨潁河雙線特大橋位于河南沈丘縣新安集鎮(zhèn)內(nèi)，上游距離既有漯阜鐵路橋90m左右。特大橋所跨越的潁河屬淮河水系，是淮河最大的支流，發(fā)源于嵩山山脈的陽乾、少室諸山，與沙河在川匯區(qū)孫嘴村匯合，稱沙潁河。橋位河床坡度在周口以上較陡，周口以下較平緩。橋址區(qū)地貌單元為沖積平原，地形整體較平坦，局部稍有起伏，堤岸植被較發(fā)育，河灘平坦處種植有農(nóng)作物，地面海拔高程為26.30～38.60m，相對高差12.50m。橋址位于潁河一級沖積階地上,有鄉(xiāng)村公路抵達，交通條件較好。 橋位地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)型氣候。橋位處為Ⅳ級航道，上下游均有水閘(水位可控)，一般不會低于最低通航水位+26.35m(最高通航水位為：+39.9m，最低通航水位時的水深不小于6m，河底較平坦)，常河水位為+31.5m。其他水文資料：H1/100=42.96m，Q1/100=4827.29m3/s,V1/100=3.11m/s(當(dāng)上下游水閘流量基本一致時，流速小于1m/s)。根據(jù)《河南省內(nèi)河航運發(fā)展規(guī)劃》，橋位處河段規(guī)劃航道等級為國家Ⅳ級，根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，單孔雙向通航凈寬Bm2=90m。穎河特大橋橋軸線法線與河道洪水流向夾角約23°，往來船只較頻繁。根據(jù)河南省交通運輸廳《關(guān)于對漯阜(二線)鐵路潁河雙線特大橋通航凈空尺度和技術(shù)要求審批的復(fù)函》，潁河特大橋采用128m下承式簡支雙線鋼桁梁跨越主航道。鋼桁梁的架設(shè)施工方法很多，其施工方案的選擇，不僅要考慮橋梁形式、跨度、寬度，橋位處的水文、地質(zhì)、地形等條件，還要考慮交通(航運)、機械設(shè)備、工期、造價、安全性、可行性等多鐘因素。國內(nèi)目前比較成熟的鋼桁梁架設(shè)方案主要有：膺架法、懸臂拼裝架設(shè)法、浮吊架設(shè)法、頂推架設(shè)法、拖拉架設(shè)法、浮運拖拉架設(shè)法等。趙寨潁河雙線特大橋主跨1-128m下承式雙線簡支鋼桁梁的主要現(xiàn)狀是：鋼梁為大跨度、大噸位、單孔式設(shè)計;跨越國家Ⅳ級航道，往來船只較頻繁，工期較緊;河道常水位不深、水流速可控(上下游均有水閘)。為了確保趙寨潁河雙線特大橋主跨1-128m下承式雙線簡支鋼桁梁優(yōu)質(zhì)、安全地完成架設(shè)施工，根據(jù)趙寨潁河雙線特大橋的現(xiàn)場調(diào)查情況，綜合運用經(jīng)濟、技術(shù)等各項指標(biāo)，最終確定采用浮托法架設(shè)施工。
2 浮托法架設(shè)施工
(1)鋼桁梁的拼裝。采用在岸邊設(shè)臨時支架上拼裝，并在42#墩設(shè)主墩支架供懸臂浮托之用。(2)滑道的布置。按下滑道連續(xù)、上滑道布置在下弦節(jié)點處，采取間斷布置。(3)架設(shè)方法。先將鋼梁向前頂推4個節(jié)間(即在主墩支架前端懸臂4個節(jié)間)，在河中設(shè)1個浮動支墩(用3條駁船組拼而成)，在浮墩上設(shè)置1對支點，分別支承在第3個節(jié)點上，采用半懸臂浮托法架設(shè)，見圖1。(4)鋼梁安裝架設(shè)順序為搭設(shè)陸地支架及主墩支架、浮墩組拼、安裝滑道→拼裝主桁、橫梁、上平縱聯(lián)→吊裝橋面單元塊→安裝頂推設(shè)備→頂推、浮托前技術(shù)檢查→鋼梁就位→頂梁、落梁(檢查各部件、連接、安裝支座等)→拆除支架及浮墩等→施工混凝土道碴槽、橋面防腐、防水層、涂裝等附屬設(shè)施→完成。
(5)浮托法架設(shè)具體施工為：①預(yù)拼場及桿件存放場。利用47#～49#墩間的空場地及44#～46#墩間的便道,作為鋼梁預(yù)拼場,主要用于鋼梁預(yù)拼、桿件翻身、臨時存放。存放場和預(yù)拼場設(shè)存放臨時支墊及固定臺座，并按規(guī)定設(shè)置緊固件庫房、油漆及工具庫、試驗室等。②拼裝支架及主墩支架。根據(jù)現(xiàn)場條件，在42#～45#墩之間搭設(shè)臨時支架，長度范圍約為82m，寬度約16m。在支架上進行鋼梁拼裝。在41#、42#墩搭設(shè)主墩支架(41#墩僅靠河側(cè)有)，支承鋼管支承于承臺之上，支架下滑道與陸地拼裝支架順接成整體，鋼梁在42#～45#墩間的支架上整體拼裝完成后，由42#墩向41#墩浮托，見圖2。③浮墩組拼。在岸邊，首先對各船進行加固處理，然后采用萬能桿件將3條船并排連成整體，最后用萬能桿件在組拼好的船上搭設(shè)支架和分配梁等。④鋼桁梁現(xiàn)場吊裝、拼裝。本橋最重桿件約35t。選用200噸汽車吊1臺，進行現(xiàn)場拼裝作業(yè)。按節(jié)間為單元逐一拼裝。⑤最大懸臂跨度的確定。鋼梁拖拉最大懸臂計算長度為51.2m(4個節(jié)間)。⑥梁底滑道設(shè)置?；赖牟贾貌捎孟禄肋B續(xù)、下弦節(jié)點處上滑道間斷設(shè)置的方法。根據(jù)鋼桁架結(jié)構(gòu)受力特點，上滑道設(shè)置于主桁下弦桿節(jié)點下方，上滑道根據(jù)預(yù)拱度要求，同時考慮最大懸臂時的下?lián)?85mm)，通過調(diào)節(jié)上滑道高度，達到上述設(shè)置，上滑道底面處于同一標(biāo)高上(下滑道呈水平狀)。⑦頂推裝置的設(shè)置。左右側(cè)主桁尾部各設(shè)壓油缸一臺，作為鋼梁前行頂推動力，采用銷軸將油缸連接座固定在下滑道上作為頂推千斤頂反力架。⑧鋼梁浮托。鋼梁在陸地支架上組拼完成后，鋼梁向河中懸臂4個節(jié)間，先將浮墩移至鋼梁下，抽排壓倉水，托起鋼梁前端，利用頂推油缸將鋼梁向前頂推，同時浮墩托住鋼梁與鋼梁頂推速度同步拖向41#墩，直至鋼梁就位。
3結(jié)語
浮托法施工中采用兩支點拖拉，在整個浮拖過程中，浮墩的頂托力是恒定的，浮墩中途不抽排水，排除了浮拖途中抽排水引起的浮墩傾斜等不安全因素，安全性較好;浮船的聯(lián)結(jié)、加固和支架(萬能桿件)的拼裝、拆除均可以靠河岸一側(cè)進行，與陸地支架上的鋼桁梁組拼可平行作業(yè)，對浮托的施工工期影響較小;水中臨時支墩只對正式浮托中的兩天時間里影響河道的通航;經(jīng)與海事局商量，由于封航時間較短(只需兩天時間)，正式浮托時可以封鎖航道，從而較小的影響了過往船只的運營安全。同時針對鋼桁梁依靠浮墩頂托，方向控制纜進行糾偏，現(xiàn)場組織指揮調(diào)度要求較高;浮墩支架較高(設(shè)計浮墩高度為21.09m)，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能要求較高;由于鋼桁梁依靠水中浮墩支架(萬能桿件)的頂托直至到達設(shè)計位置，鋼桁梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力隨著浮墩的行過程中變化較為復(fù)雜，其線形的監(jiān)控和施工過程中應(yīng)力的實時監(jiān)測需考慮的工況就較為復(fù)雜和多變;鋼桁梁頂托過程中，浮船對河道的水位、水流速以及風(fēng)力等因數(shù)的條件也要求較高等采取了針對性措施，經(jīng)過架設(shè)施工方案的多次修改和完善，對傳統(tǒng)意義上的浮拖法進行了改進，排除了以前同類似鋼梁施工過程中遇到的諸多干擾因素和不安全因數(shù)，確保了本次鋼桁梁優(yōu)質(zhì)、安全地完成浮托架設(shè)施工，保證了鋼桁梁施工的工期進度以及后期工作的安排順利進行，從而讓本工程的經(jīng)濟效益、社會效益達到一定的效果。
參考文獻
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作者簡介：聶繼昌,(1957、4——),本科,高級工程師,主要從事工程設(shè)計與施工管理。
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