钢桁梁顶推施工中滑道梁设计与安装.pdf

———文章编号：１００９４５３９（２０１７）０３００３７０４・设计咨询・钢桁梁顶推施工中滑道梁设计与安装王希岗（中铁十四局集团第三工程有限公司山东兖州２７２１００）摘要：滑道梁是钢桁梁顶推施工中重要的临时结构，其质量直接关系到桥梁施工能否安全顺利的完成。本文以黄大铁路黄河特大桥钢桁梁成功顶推到住为背景，重点论述了滑道梁设计、计算、安装等过程的关键技术及要点，为同类工程施工提供了可借鉴经验。关键词：钢桁梁顶推滑道梁分析中图分类号：Ｕ４４５．４６２文献标识码：Ａ—ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９４５３９．２０１７．０３．００９ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｌｉｄｅＢｅａｍＤｕｒｉｎｇＰｕｓｈｉｎｇＣｏｎｓｔｒｎｃｔｉｏｎｏｆＳｔｅｅｌＴｒｕｓｓＧｉｒｄｅｒＷａｎｇＸｉｇａｎｇ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ“１４ＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ３一ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，ＹａｎｚｈｏｕＳｈａｎｄｏｎｇ２７２１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｌｉｄｅｂｅａｍｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｍｐｏｒａｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｐｕｓｈｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｇｉｒｄｅｒ，ｉｔｓｑｕａｌｉｔｙｉｓｄｉ・ｒｅｃｆｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｂｒｉｄｇｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｈｅｔｈｅｒｉｔｃａｎｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄｓａｆｅｌｙａｎｄｓｍｏｏｔｈｌｙ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｐｕｓｈｉｎｇｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｇｉｒｄｅｒｉｎＹｅＨｏｗＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｏｆＳｏｕｔｈ—ＨｕａｎｇｈｕａＤａｊｉａｗａＲａｉｌｗａｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｍｐｈａｓｉｚｅｄｏｎｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏ－ｇｉｅｓａｎｄｍａｉｎｐｏｉｎｔｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｌｉｄｅｂｅａｍｄｅｓｉｇｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｇｉｒｄｅｒ；ｐｕｓｈｉｎｇ；ｓｌｉｄｅｂｅａｍ；ａｎａｌｙｓｉｓ１引言‘顶推法１１多应用于预应力钢筋混凝土梁桥、钢箱梁和钢桁梁的施工。梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用水平千斤顶纵向顶推，使梁体就位。墩旁支架和滑道‘梁２１是钢桁梁顶推施工中重要的临时结构。２工程概况新建黄骅南至大家洼铁路黄河特大桥主桥全长９６０ｍ，孔跨布置为（１２０＋４Ｘ１８０＋１２０）ｍ。上部结构采用下承式明桥面连续钢桁梁，带竖杆三角形桁式、桁高１８ｍ，节问长度１０ｍ，主桁中心距１１ｍ。连续钢桁梁采用全悬臂多点连续顶推法进行施工，钢桁梁前端设１２０ｍ长导梁，在边跨设置７０ｍ拼装平台用于钢梁拼装，距１１５号墩８０ｍ处设置临—收稿日期：２０１７一０１０６基金项目：２０１４年山东省技术创新项目（２０１４２１９０１１２７）作者简介：王希岗（１９８７一），工程师，主要从事桥梁施工技术研究。时墩，各主墩设置墩旁托架、滑道梁及顶推系统，顶推系统采用总控台及分控台集中控制。钢桁梁顶推临时结构布置见图１。厨８盎！ＱＱ覃幽里幽里幽里１２Ｑ３Ｉ１２Ｑ』。§Ｑ＾！ＱＱ』。１８Ｑ＾１８Ｑ＾—————一ＨＳＱ４ｊｌ；！！Ｌ＾１１４＃１１５＃临时墩１１６＃１１７＃１１８＃１１９＃１２０＃图１钢桁梁顶推临时结构布置（单位：ｍ）钢桁梁为带竖杆三角形桁架结构，无法采用步∞履式３顶推，滑块只能支承在钢桁梁带斜杆的大节点下方，水平千斤顶带动滑块前移实现钢桁梁前行。每连续顶推２０ｍ，利用竖向千斤顶将钢桁梁整体顶升，将滑块挪回下一个大节点下方，然后落顶，水平千斤顶继续工作，完成一个顶推循环。３滑道梁的布置在顶推过程中，为保证钢桁梁始终有一个大节点支承在滑道上，滑道梁设计长度应不小于１．２５倍铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１７ｆ０３Ｊ３７万方数据万方数据・设计咨询・递。材料在屈服后进入塑性阶段时，使用的材料特性‘为范梅赛斯本构模型来定义Ｑ３４５钢材的非线性川。图６滑道梁细部分析模型荷载：通过钢桁梁顶推全过程分析，选出顶推过程中滑块收到的最大压力，局部分析时，将集中力转化为面压力荷载施加在滑块顶部。边界条件：将滑道梁底部的柱顶钢板进行约束Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚ的位移。‘一一ｉ图７滑道梁应力分析图８滑道梁局部变形图９滑道梁局部稳定根据图７～９分析可知：除横隔板开孔处的部分节点位置出现较大的拉应力集中外，滑道梁的顶板、腹板和隔板均处于弹性状态。５滑道梁制作滑道梁的顶面平整度是滑块能平稳滑动的必要条件，因此必须提高滑道梁的制作精度。滑道梁加工时首先在材料方面加以严格控制，确保其厚度、外形尺寸以及板面平整度。在加工制作过程中，采用钢针进行划线，确保安装位置的精度。组装时，采用高精度的组装胎架确保装配的精度。为了减小焊接变形旧Ｊ，尽可能采用较小线能量的焊条，对称、跳跃的进行施焊。焊接完成后，采用油压机和火焰进行矫正其变形。为了确保滑道梁对接处高强度螺栓孔的精度，采用数控机床钻孔。铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣ丁『ＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ６滑道梁安装滑道梁总长为２５ｍ，为了便于运输和安装，将滑道梁分为５个节段，各节段最大重量为１５ｔ。滑道梁分段见图１０。Ｆ§§§十５塑＃缉』！Ｑ＋§§』，‘ＨＤＬ一１ＨＤＬ一２州ＤＬＬ３ＨＤＬ一２ＨＤＬ一１图１０滑道梁分段示意（单位：ｃｍ）滑道梁采用ＱｕＹ７５履带吊在钢平台上进行滑道梁吊装。滑道梁吊装前，在两端要标出竖向中心线，并在柱顶钢板和墩台面上放出滑道梁的纵向中心线、梁端位置横线以及滑道梁的具体位置。安装顺序为先吊装滑道梁ＨＤＬ一３就位，然后再吊装ＨＤＬ一２，最后吊装ＨＤＬ一１至设计位置。滑道梁对接施拧高强螺栓，完成后通过千斤顶微调使滑道梁中心线和滑道顶标高符合设计要求，然后在柱顶钢板上焊接滑道梁的横向限位装置。滑道梁底与柱顶钢板焊接时，应注意预埋压浆管及出气管。用砂浆封堵不能焊接的部位，防止漏浆，待砂浆有一定强度之后便可压浆。所压浆液为环氧树脂系胶结剂一ｏ，主要成分为Ｅ４４型环氧树脂、乙二胺和二丁酯。７结束语钢桁梁多点连续顶推施工方案在东营黄大铁路黄河特大桥得到了成功的运用，不仅解决了悬拼¨叫施工风险大、操作复杂的缺点；同时也加快了施工进度，赢得施工的时间，成功解决同步顶推控制的施工难题Ｈ１。。从而确保滑道梁的受力安全，为顶推施工的顺利完成提供必要的条件¨２｜。该桥的成功修建，可以为同类施工所借鉴。参考文献［１］靳锐勇．６４ｍ双线简支钢桁梁跨高速公路高位顶推施—工技术［Ｊ］．铁道建筑，２０１１（６）：３４３６．［２］周洪顺．大跨度钢桁梁多点同步连续顶推施工［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１６（６）：６．［３］李雁鸣．步履式顶推钢箱梁高位落梁技术研究［Ｊ］．铁—道建筑技术，２０１６（７）：４４４７．２０７７ｒ０３Ｊ３９篆｝；《ｌ等慧嚣一一一≠蘑薰雾“』爵蹲黼图日譬＂ｌ｜ｌ一万方数据・设计咨询・［４］［５］［６］［７］［８］张奉春．双线铁路超大跨度连续钢桁梁多点同步顶推施工技术研究［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１６（４）：１２．陈继忠，肖亚明．超大跨钢桁梁多点连续顶推有限元分—析与支架设计［Ｊ］．工程与建设，２０１１（２）：２７２２７４．周叶飞，董创文，张玉平，等．江东大桥顶推钢箱梁局—部受力分析［Ｊ］．中外公路，２０１０（１）：１２６１３０．李建军，刘冬冬，王铮．连续钢箱梁顶推施工局部受力—分析［Ｊ］．市政公用建设，２０１５（４）：６４６７．米凯华，欧阳运华．大型钢箱梁焊接工艺及变形控制（上接第３１页）—［Ｊ］．施工技术，２０１０（６）：５９６０．［９］徐德高，胡久宏，傅雁．压浆剂的制备及性能研究新型—［Ｊ］．建筑材料，２０１２（１１）：８０８１．［１０］唐坤尧．榕江特大桥连续钢桁梁悬拼施工临时支墩方—案探讨［Ｊ］．科技创新与生产力，２０１４（４）：９４９６．［１１］乔亚东．钢箱梁顶推施工钢板梁式钢导梁设计［Ｊ］．公—路交通科技，２０１１（３）：１３２１３６．［１２］赵廷衡．桥梁钢结构细部设计［Ｍ］．成都：西南交通大—学出版社，２０１１：２６６６．～１６％范围内时，ＰＢＬ连接键对于脱空钢管混凝土”位移佃［７］苏俊臣．钢管混凝土拱桥调查及其脱空问题研究［Ｄ］．—图１０钢管混凝土ＳＮ曲线对比成都：西南交通大学，２００９：ＩＩ一１３．５结论哺１型毳蠢蠹黼篙鑫鬈器嚣篙嵩，力（１）脱空钢管混凝土短柱受压破坏主要是向脱空［９］黄宏，郭晓宇，陈梦成，等圆钢管混凝土轴压短柱对比试验—侧弯曲且在脱空中部附近钢管凹曲或鼓曲；而设ＰＢＬ研究［Ｊ］．广西梢报：自然懒，２０１５（４）：８０６８１４．连接键的脱空钢管混凝土短柱受压，当脱空率较小时，［１０］中华人民共和国建设部・ＧＢ—５００１７２００３钢结构设向未设ＰＢＬ侧弯曲破坏；当脱空率较大时，向设ＰＢＬ—计规范［ｓ］・北京：中国计划出版社，２００３：２５２９・侧弯曲破坏，且钢管与ＰＢＬ连接部位出现波形变形。’［１１］中竺人导营和兽譬堡挈孳乡建设警ＧＢ．５竺１０一２０１０。（２）钢管混凝土脱空会降低其极限承载力及刚雾鼍慧景设芝规范［ｓ］・北京：中国建筑工业出版度，脱空率越大，极限承载力和刚度越小，且极限承［１２］芜ｊ、波．葫管混凝土轴心受压短柱试验及数值模拟研载力与脱空率之间存在一定的线形关系。—究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２０１４：４１４３．（３）当钢管混凝土脱空率在０～４％或大于［１３］刘永健，刘君平，池建军．钢管混凝土界面抗剪粘结滑１６％范围内时，ＰＢＬ连接键对于脱空钢管混凝土短移力学性能试验［Ｊ］．广西大学学报：自然科学版，柱极限承载力起增强作用；而当脱空率大约在４％—２０１０（１）：１７２３．４０铁道建筑技术尺ＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳ丁开ＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１７∞ｆＪ万方数据