单孔96m下承式钢桁梁无导梁顶推施工技术
滕树元
【摘 要】介绍了山西中南部铁路通道TZNTJ-18标段上跨京沪铁路单孔96m下承式钢桁梁无导梁顶推施工技术,对钢桁梁的结构形式、无导梁顶推施工特点及难点进行了阐述,着重对拼装临时支架、临时支墩、上下滑道、顶推及纠偏装置等临时结构进行了计算和分析,对施工中的关键控制点、线性控制、纠偏及防溜等技术问题进行了分析并提出了具体的技术措施。 【期刊名称】铁道建筑技术 【年(卷),期】2017(000)007 【总页数】4
【关键词】顶推施工 临时墩 无导梁
1 工程概况
山西中南部铁路通道为国内第一条30t轴重客货共线重载铁路,正线双线,设计速度目标值采用120km/h,TZNTJ-18标段上跨京沪铁路特大桥全长4874.06m,其中在111#~112#墩之间以1-96m双线下承式钢桁梁跨越总宽约65m的京沪铁路路堤地段,交角67°。
钢桁梁采用平行弦三角型腹杆体系,钢梁总重约1605t,全桥平均用钢16.7t/m。
结合项目的特点,节约施工成本,钢桁梁安装方法采用无导梁顶推施工方案[1],即利用112#墩后红线内场地搭设临时支架进行钢桁梁拼装作业,人工配合吊机拼装钢桁梁,上滑道设置在钢桁梁的下节点上,临时支架梁兼做下滑道。为减少钢梁悬臂长度在111#和112#墩靠京沪线侧增设临时支架,在京
沪上下行线间设置临时墩。利用2台200t水平连续式千斤顶纵向顶推钢梁到其设计位置,利用墩顶起落梁和横移设备精调钢梁就位。其总体方案见图1。
2 施工特点和难点
(1)无导梁顶推施工,钢桁梁悬臂较大,对钢桁梁主体结构受力要求高,但主桁刚度大,顶推过程中杆件应力、变形容易控制,不需对主体结构进行加固,施工的安全性、可靠性好[1-2]。
(2)上跨京沪铁路,行车密度大,特别是线间临时墩施工,期间不允许中断既有线运营,施工安全要求高,考虑因素多。
(3)在临时支架上拼装钢桁梁,施工条件好,其线性和拼装质量容易保证,施工速度快,且对既有线影响小。
(4)钢桁梁顶推受其结构特点限制,上下滑到位置设置要求准确。
(5)两台穿心式千斤顶连续同步顶进作业,采用计算机精确控制,工艺复杂。采用位移和牵引力的双控措施,确保钢桁梁牵引同步和主体结构受力安全。
3 顶推施工步骤
(1)临时墩基础施工及支架安装。 (2)钢桁梁拼装及顶推设备安装。
(3)第一次顶推8m至京沪铁路下行安全限界外。 (4)第二次顶推39m至京沪铁路下行安全限界外。 (5)第三次顶推30m至A支墩。 (6)第四次顶推7m钢桁梁纵向到位。 (7)拆除支架落梁就位。
4 施工设计控制要点
根据钢桁梁顶推步骤,合理确定计算模型,按步长1m计算每个临时墩及滑道梁的受力;从所有工况中选出与其相对应的最不利工况,作为其设计控制指标[3-5]。
4.1 钢桁梁受力验算
钢桁梁最大悬臂时:腹杆应力-61MPa,下弦杆应力-45MPa,上弦杆应力+27MPa,均满足设计要求。
4.2 临时支架设计(仅以支架B为例)
建立临时墩整体模型,计算结构内力,最后采用简化计算方法分别计算钢管和填心混凝土受力。充分利用钢材和混凝土的材料特点,钢管承受弯矩,混凝土承受轴向压力。
钢管直径1.2m,壁厚12mm,采用Q235B。填心混凝土采用C30。空心钢管截面特性:
A=44786.5mm2;W=1316993.1mm3
钢管所受最大轴力为599.8t;水平推力599.8 ×0.1=59.98t,见图2。 各杆件弯矩见图3。 连接系应力见图4。
根据上面的计算结果分别计算钢管和混凝土的受力: 混凝土承受的压应力5.5MPa<14.3MPa; 钢管的最大应力为89.5MPa<140MPa;
连续系最大应力128.9MPa<140MPa。故支架B满足要求。 4.3 滑道梁设计(以滑道梁B为例)
滑道梁B采用Q345B钢材,全焊接箱型截面。顶底宽1000mm,高
单孔96m下承式钢桁梁无导梁顶推施工技术



