柔性钢梁步履式顶推施工技术

1、大跨度柔性钢梁顶推施工技术 武汉江汉六桥II标工程项目部 内容提要内容提要工程概况一施工重难点分析二施工工艺及方法三 工程概况一 工程概况根据江汉六桥的地理位置和使用要求，设计采用自锚式悬索桥。桥址位于江汉二桥（知音桥）与江汉五桥（长丰桥）之间，是武汉市首座自锚式悬索桥，也是武汉市第六座跨汉江通道。江汉六桥桥址示意图工程简介工程简介1 1 工程概况工程简介工程简介1 1主桥布置为110+252+110=472米。主桥布置示意图110m252m110m汉口侧汉口侧汉阳侧汉阳侧 顶推施工顶推施工工程概况工程简介工程简介1 1全桥整体效果图（未示主桥桥面板）工程概况结构简介结构简介2 2主梁采用边主梁形式的钢混结合梁，钢梁上部铺设桥面板以形成桥面。钢梁刚度小，为柔性钢梁。主梁标准节段立体示意图纵梁纵梁托架托架边主梁边主梁风嘴风嘴横梁横梁小纵梁小纵梁 边主梁中心距为30m。两边主梁内侧纵向每7m设置一道横梁、外侧设置一道托架，均与吊索位置对应。施工重难点分析二 施工重难点分析 施工重难点分析及措施施工重难点分析及措施1 1施工要点一施工要点一：主梁采用顶推施工，主梁采用顶推施工，主跨达主跨达2

2、52m252m，由于主塔间的净宽尺，由于主塔间的净宽尺寸限制，顶推过程中的桥轴线偏位控寸限制，顶推过程中的桥轴线偏位控制将成为顶推施工的要点。制将成为顶推施工的要点。措施措施：1 1、沿桥轴线方向在导梁或主梁、沿桥轴线方向在导梁或主梁的前端设前观测点，在主梁的后端设的前端设前观测点，在主梁的后端设后观测点；后观测点；2 2、顶推过程中采用两台全站仪、顶推过程中采用两台全站仪分别对前、后观测点进行实时监测，分别对前、后观测点进行实时监测，及时报告桥轴线偏位实测值，为主梁及时报告桥轴线偏位实测值，为主梁顶推提供准确数据，便于调整。顶推提供准确数据，便于调整。33400334003330033300 施工重难点分析 施工要点分析及措施施工要点分析及措施1 1施工要点二施工要点二：根据汉江航道级别，顶推施工期间必须满足最低根据汉江航道级别，顶推施工期间必须满足最低84m84m的通航孔要求。的通航孔要求。措施措施：1 1、在满足顶推施工及汉江通航两项要求的前提下合理布置江中顶在满足顶推施工及汉江通航两项要求的前提下合理布置江中顶推用临时墩，推用临时墩，最大顶推跨度为最大顶推跨度为90m90m。2

3、 2、考虑顶推施工过程的安全性，设置有效的防撞、导航等系统保、考虑顶推施工过程的安全性，设置有效的防撞、导航等系统保证船舶通行及主梁顶推顺利进行。证船舶通行及主梁顶推顺利进行。施工重难点分析 施工要点分析及措施施工要点分析及措施1 1施工要点三施工要点三：桥为双塔自锚式悬索桥，成桥时吊索点位置的精度控桥为双塔自锚式悬索桥，成桥时吊索点位置的精度控制是关键。制是关键。措施措施：1 1、厂内对主梁进行预拼装合格后在环缝处安装匹配件，现场拼装、厂内对主梁进行预拼装合格后在环缝处安装匹配件，现场拼装时根据匹配件定位，确保吊索点位的准确性；时根据匹配件定位，确保吊索点位的准确性；2 2、两个边跨内各设置一个合拢段，待其他主梁节段吊索点位置调、两个边跨内各设置一个合拢段，待其他主梁节段吊索点位置调整合格后对实际合拢长度进行精确测量，然后配切合拢段，保证合拢后整合格后对实际合拢长度进行精确测量，然后配切合拢段，保证合拢后吊索点位的精度。吊索点位的精度。施工重难点分析施工要点四施工要点四：本桥为步履式顶推施工，施工时对顶推线型的控制本桥为步履式顶推施工，施工时对顶推线型的控制是顶推的施工要点。是顶推的

4、施工要点。施工要点分析及措施施工要点分析及措施1 1措施措施：顶推线型控制如下图所示。：顶推线型控制如下图所示。顶推线型（设备顶升状态，含垫块高）设计线型顶推顶面线型（设备收缩状态，无垫块）400mm200mm注注：顶推过程计算后述。：顶推过程计算后述。施工重难点分析 总体施工方案总体施工方案2 2钢梁安装总体施工思路：钢梁安装总体施工思路：根据本桥结构特点、现场施工环境等因素，采用由汉口侧向汉阳侧采用由汉口侧向汉阳侧单向顶推施工单向顶推施工。关键词关键词：顶推工作平台、临时墩、步履式顶推设备、导梁、背撑。顶推平台顶推平台临时墩临时墩汉口汉口汉阳汉阳 施工工艺及方法三 顶推施工工艺流程顶推施工工艺流程1 1顶推及临时墩平台搭设顶推及临时墩平台搭设顶推设备安装及调试顶推设备安装及调试导梁及钢梁拼装、钢梁节段顶推导梁及钢梁拼装、钢梁节段顶推下一轮钢梁节段拼装及顶推循环下一轮钢梁节段拼装及顶推循环钢梁整体落架及合拢钢梁整体落架及合拢 顶推施工准备及大临措施施工顶推施工准备及大临措施施工2 2顶推施工顶推施工大临措施大临措施顶推平台：顶推平台：用于导梁、钢梁用于导梁、钢梁拼装及顶推拼装及顶推临

5、时墩：临时墩：用于临时支撑钢用于临时支撑钢梁及减小顶推跨梁及减小顶推跨度度全桥共设置全桥共设置1座顶推平台、座顶推平台、3座水中临时墩及座水中临时墩及1座陆上临时墩。座陆上临时墩。施工工艺及方法顶推工作平台是采用型材按一定的结构形式搭设而成的一种刚性支架，用于主梁主要构件现场拼装及顶推设备的安放。顶推施工准备及大临措施施工顶推施工准备及大临措施施工2 2顶推工作平台立体示意图 顶推平台顶推平台顶推设备顶推设备平台平台钢梁拼装钢梁拼装平台平台施工工艺及方法 根据顶推施工需要、航道评估报告以及航道管理部门的相关批复意见，江中临时墩立面布置如下图所示：顶推施工准备及大临措施施工顶推施工准备及大临措施施工2 2江中临时墩立面布置示意图 临时墩临时墩施工工艺及方法1#、2#临时墩结构形式相同：临时墩结构形式相同：为为横桥向横桥向4根钢管桩，中心距根钢管桩，中心距4米；纵桥向米；纵桥向4根钢管桩，中心距根钢管桩，中心距2.5米；米；3#临时墩采用横桥向临时墩采用横桥向4根钢根钢管桩，中心距管桩，中心距4米；纵桥向米；纵桥向4根钢管桩，中心距根钢管桩，中心距2.5米。米。55000550007500

6、7500750075001200012000120001200055000550001#、2#临时墩立体示意图3#临时墩立体示意图100010001212或或8208201010顶推施工准备及大临措施施工顶推施工准备及大临措施施工2 临时墩临时墩施工工艺及方法考虑临时墩使用过程中的安全性，需另设防撞临时支墩，防撞临时支墩采用630*8mm的钢管桩，入土深度20米，顶部按最高水位标高出水3米考虑。防撞墩布置示意图顶推施工准备及大临措施施工顶推施工准备及大临措施施工2 2 临时墩临时墩施工工艺及方法一、吊装一侧边主梁一、吊装一侧边主梁主梁构件拼装流程如下：二、吊装另一侧边主梁二、吊装另一侧边主梁 钢梁现场拼装及起吊设备选取钢梁现场拼装及起吊设备选取3 3钢梁拼装钢梁拼装施工工艺及方法三、吊装靠江侧横梁分段三、吊装靠江侧横梁分段四、逐步退吊其余横梁分段四、逐步退吊其余横梁分段附注：横梁分段吊附注：横梁分段吊装可与边主梁吊装装可与边主梁吊装同步配合进行。同步配合进行。钢梁现场拼装及起吊设备选取钢梁现场拼装及起吊设备选取3 3钢梁拼装钢梁拼装施工工艺及方法 边主梁吊装工况分析：如图：作业半径20

7、米，主臂长30米，350吨履带吊额定起重量为71吨，边主梁重量54吨，负载率为76.1%。满足吊装要求。起吊设备起吊设备钢梁现场拼装及起吊设备选取钢梁现场拼装及起吊设备选取3 3施工工艺及方法 两侧横梁分段吊装工况分析：如图：作业半径14米，主臂长31.9米，100吨汽车吊额定起重量为19.5吨，两侧横梁分段重量7.5吨，负载率为38.5%。满足吊装要求。起吊设备起吊设备钢梁现场拼装及起吊设备选取钢梁现场拼装及起吊设备选取3 3施工工艺及方法中间横梁分段吊装工况分析：如图：作业半径8米，主臂长27.2米，100吨汽车吊额定起重量为35.5吨，中间横梁分段重量15吨，负载率为42.3%。满足吊装要求。起吊设备起吊设备钢梁现场拼装及起吊设备选取钢梁现场拼装及起吊设备选取3 3施工工艺及方法根据汉江航道通行要求航道净空宽度为84米，顶推用临时支墩纵桥向最大间距达90米，因此主梁前端需设置导梁。导梁纵向总长56米，采用分节制造、安装及拆除。钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁立体示意图5600056000根部根部端部端部3000030000 导梁及背撑安装导梁及背撑安装施工工艺及方法主梁顶推过程

8、中最大顶推跨度达90米，如不采取任何顶推加强措施，在90米悬臂时，主梁及导梁端部最大挠度将不能满足顶推施工要求。故拟在导梁及钢梁顶部78.2米范围内利用桁架背撑进行加固。桁架背撑立体示意图28000280007820078200210002100018000180005350053500 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁及背撑安装导梁及背撑安装施工工艺及方法导梁、桁架背撑与梁段关系示意图 14000ZL3114000ZL3014000ZL2914000ZL2814000ZL2778200560009000钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁及背撑安装导梁及背撑安装施工工艺及方法顶推设备立体示意图主梁顶推采用步履式顶推设备，顶推设备包括上部滑移结构、下部支撑结构、滑动面结构、顶升油缸、平推油缸、横向导向油缸等，通过计算机控制盒液压驱动实现组合和顺序动作，以满足施工要求。35503550406040601475-1475-17251725 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4钢梁顶推设备钢梁顶推设备施工工艺及方法顶推设备立体示意图外形尺寸（单位：mm）顶升最大行程250250平推最大行程3503

9、50导向最大行程5050顶升额定载荷1600t1600t平推额定载荷150t150t导向额定载荷70t70t顶升额定压力25MPa25MPa平推额定压力25MPa25MPa导向额定压力25MPa25MPa顶推设备性能参数表 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4钢梁顶推设备钢梁顶推设备施工工艺及方法顶推设备工作示意图步履式顶推工作原理是顶升千斤顶顶起主梁，平推千斤顶完成向前推移，落梁后搁置于垫梁上，千斤顶回油完成一个行程的顶推工作，顶推过程中是一个自平衡的顶推动作过程。主梁梁段主梁梁段垫梁垫梁垫梁垫梁 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4钢梁顶推设备钢梁顶推设备施工工艺及方法顶推设备工作原理示意图起起顶顶平平推推落落顶顶回回程程 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4钢梁顶推设备钢梁顶推设备施工工艺及方法 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁过墩导梁过墩 因主梁及导梁自重引起导梁前端下挠，当因主梁及导梁自重引起导梁前端下挠，当56米导梁即将到达米导梁即将到达临时支墩的顶推设备时，由于其向下的挠度不能满足其达到顶推临时支墩的顶推设备时，由于其向下的挠度不能满足其达到顶推设备顶部，故在临时支墩的主横梁最前端设置上

10、墩滑动装置，此设备顶部，故在临时支墩的主横梁最前端设置上墩滑动装置，此装置包括下滑梁、滑动面、上滑动块、千斤顶、垫梁等。拟准备装置包括下滑梁、滑动面、上滑动块、千斤顶、垫梁等。拟准备此装置共此装置共4套，每个临时支墩主横梁上各一套，可倒用。套，每个临时支墩主横梁上各一套，可倒用。施工工艺及方法 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁过墩导梁过墩流程一：利用千斤流程一：利用千斤顶将导梁前端部顶顶将导梁前端部顶起，装置随导梁一起，装置随导梁一起向前顶推滑移起向前顶推滑移流程二：当一次行流程二：当一次行程不够时，重复上程不够时，重复上述流程使导梁继续述流程使导梁继续向前顶推滑移向前顶推滑移施工工艺及方法 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁过墩导梁过墩流程三：导梁达到流程三：导梁达到顶推设备上滑箱超顶推设备上滑箱超过一半距离时，降过一半距离时，降千斤顶使导梁落于千斤顶使导梁落于顶推设备上顶推设备上流程四：启动本墩流程四：启动本墩顶推设备带动导梁顶推设备带动导梁向前滑移使导梁完向前滑移使导梁完全过后方支撑垫梁全过后方支撑垫梁施工工艺及方法 钢梁顶推施工钢梁顶推施工4 4导梁过墩导梁过墩流程五：顶推设

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