顶推方案样本.doc

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黄桷湾立交工程
F匝道桥钢箱梁顶推架设
施工方案

重庆建工第二建设有限公司
黄桷湾立交工程( 一期) 项目部

二零一三年七月

目 录

一、 工程概况………………………………………3-4
二、 编制依据………………………………………5
三、 钢箱梁分段描述………………………………5
四、 总体施工方案…………………………………5-6
五、 主要施工方法…………………………………6-29
六、 安装及安全验算………………………………29-35
七、 进度计划………………………………………35
八、 拟投入主要人员………………………………35-36
九、 主要机械、 材料………………………………37
十、 质量保证措施…………………………………38
十一、 安全保证措施………………………………38-39
十二、 交通组织……………………………………39-40

附: 1、 钢箱梁顶推工作小组
2、 钢箱梁顶推进度计划

一、 工程概况:
1、 工程位置: 黄桷湾立交工程位于重庆市南岸区弹子石CBD区域, 西起育人学校附近, 东至慈母山隧道洞口, 北自内环高速公路任家湾附近, 南至现有收费站南侧。
2、 F匝道第二联钢箱梁布置情况:
F匝道为单幅桥梁, 桥梁起点桩号FK0+198.204米, 终点桩号FK0+597.204米, 全桥长399米。桥宽7.0米。跨径布置为: 第1联( 6×31m预应力混凝土连续梁) +第2联( 31+39+30m钢箱梁) +第3联( 35+38+30m预应力混凝土连续梁) 段。钢箱梁上跨M匝道、 内环线主线桥、 弹广路, 下穿N匝道, 平面曲线R=300米, 竖向位于5.3%上坡段, 桥面设单向1.5%的横坡。

F匝道平面位置图(图中黄线为内环线主线高架桥, 红线为N匝道,
蓝线为M匝道, 紫线为F匝道, 绿线为弹广路)
钢箱梁采用斜腹式单箱单室断面, 顶板宽为6.8m, 底宽3.0m, 支座处底宽4.0m; 梁高( 含18cm砼垫层) 为2.0m。顶、 底板厚16mm, 腹板厚14mm, 跨中隔板厚12mm, 支座处隔板厚16mm。隔板间距2.5m。
钢箱梁平均每延米重27230N, 各支点结构加强处设定为集中力, 分别为: FP6—44600N、 FP7—27970N、 FP8—44740N、 FP9—45110N; 典型截面的截面惯性矩为mm4

钢箱梁断面布置图

钢箱梁纵立面布置图

二、 编制依据
1、 林同棪国际工程咨询( 重庆) 有限公司——重庆市南岸区黄桷湾立交工程施工图设计;
2、 现行相关设计规范、 施工规范技术规程、 质量检验评定标准及验收办法;
3、 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50- ;
4、 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2- ;
5、 《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95;
6、 《铁路桥涵施工规范》TB10203- ;
7、 《公路工程质量检验评定标准》JTGF801- ;
8、 依据施工能力、 现有机械设备、 技术实力和类似施工积累的施工经验。
三、 钢箱梁分段描述
根据运输条件和现场吊装情况要求, 钢箱梁按下图分段:

钢箱梁分段节段图
四、 总体施工方案
综合桥位处的地形环境以及桥下内环高速公路交通繁忙的实际情况, 为了保证施工及交通安全, 并减少对内环交通的影响, 本桥钢箱梁架设安装方法采用连续顶推架设法。
顶推( 拖拉) 法是在被顶推梁体的后部设置拼装平台, 在平台上进行梁体拼装。顶推千斤顶被固定在主力墩上, 经过钢绞线与固定在钢梁后部的拉锚器进行联系。经过千斤顶的拖拉拼装完成的钢箱梁段在各墩顶滑道上进行滑动。继续拼装, 重复以上的过程, 直至全联钢箱梁安装就位。即在FP8~FP10桥墩间, 搭设临时支墩, 布置贝雷架分配梁, 在支架平台上放样, 平曲线、 竖曲线、 标高、 轴线均符合桥规和验收标准要求, 按支架支撑方法, 大吨位吊机起吊, 异处安装整联钢箱梁节段, 并焊接成整体。顶推钢箱梁整体组焊节段, 顶推至设定里程后, 调整轴线, 落梁至桥墩墩支座上。

本方法优点:
1、 不占用被交建筑物地界进行钢箱梁对接拼装;
2、 节段对接焊不在被交建筑物上空进行, 不会对车辆驾驶员产生心理压力, 影响行车, 对既有被交建筑物的影响降至最低。
全联平面位于半径为300m的圆曲线上; 由于半径较小, 本项目不采用导梁辅助过孔技术, 而采用钢箱梁悬臂直接过孔技术。
弹广路与内环高速车行繁忙, M匝道占位大, 不能作为钢箱梁节段对接拼装平台, FP8~FP9跨有N匝道上跨, 基本上也不能作为钢箱梁节段对接拼装平台。
考虑到第三联梁部尚未施工, 因此选用FP9~FP10混凝土跨作为钢箱梁节段对接拼装平台, 因此, 增加全联顶推距离约35米。
各滑道顶面位于5.3%下坡斜坡面上, 而且曲线内侧滑道低于外侧滑道1.5%。
综合平曲线半径比较小的因素导致的偏转, 顶推的倾覆稳定系数按不小于1.4考虑。
五、 主要施工方法
5.1顶推桥跨( 图中红线所示) 示意图

5.2钢箱梁顶推施工工艺流程图:
排架墩, 临时支墩基础施工
排架墩临时支墩拼装
拼装钢箱梁的平台组装
安装下滑边板、 滑块、 限位器及顶推装置
吊装、 组拼钢箱梁及前导梁
拼装钢箱梁
顶推钢箱梁
接长拼装下一段( 循环到完成)
顶推接长钢箱梁( 循环到完成)
顶推到位, 落梁变换支座
施工场地准备

将分节段制作的箱梁吊至滑道上, 先进行导梁与第一节段钢箱梁连接, 然后调整钢箱梁高程、 线形, 检查节段间箱梁的拼接是否准确, 调整就位准确后进行节段间的拼焊, 在滑道上完成节段间箱梁拼焊后, 进行焊缝质量的检查, 合格后, 按设计要求进行涂装。箱梁节段在落至滑道前, 应在滑道上安置好不锈钢板及四氟滑板。在顶推到达桥墩前, 该墩应先安装好支座、 楔形块和梁支座调平板、 不锈钢板及四氟滑板。对钢箱梁进行顶推, 各墩上的顶推装置必须同步, 在顶推前行的过程中, 滑道及桥墩支座处必须要安排专人, 随着四氟滑板的滑出放入新的一块。当顶推平台上的钢箱梁前行一个节段后, 停止顶推, 然后吊装一节段钢箱梁至顶推平台就位拼焊。当钢箱梁顶推就位并检查准确无误后, 在各支座处采用竖向千斤顶同步顶起钢箱梁, 拆除不锈钢板及四氟滑板, 然后进行支座处钢板焊接, 并完成涂装。
5.3临时工程
顶推临时工程包括: 下滑道支墩、 起落梁支墩、 顶推反力支墩、 组装平台支墩及基础; 顶推千斤顶座; 制动倒链葫芦锚扣装置; 导向限位装置; 落梁管帽; 钢绞线锚扣装置; 各类基础; 各类施工平台及爬梯、 安全围护、 安全网等。
5.3.1基础支架处理
地基承载力按200KPa计算, 对支架范围进行平场清理, FP8-FP10浇筑C25混凝土板式基础( 双层钢筋网片Φ16@15*15) , 宽4.43米, 厚25cm, 并根据下滑道支墩、 起落梁支墩、 顶推反力支墩、 组装平台支墩位置预制2m*2m*0.6mC25( 双层钢筋Φ25@15*15) 钢筋混凝土墩, 采用Φ20*260化学螺栓( 锚固16cm) 固定§10*75*75钢板( 四角加焊三角§10*12*12加筋钢板) , 作为壁厚10mmΦ630mm钢管柱支撑点,施工时注意连接螺母和钢板间焊接, 的钢管柱焊接前对钢管柱垂直度进行严格的检查和控制, 对于标尺高度小于临时墩高度的钢管柱, 根据实际情况采用法兰盘和焊接两种方式连接。在钢管柱安装前后认真核对基础面和每根钢管柱拼接后的高度, 控制柱顶面高程。

钢管柱之间采用〖20槽钢间距2.0m纵横连接, 加强钢管柱的稳定性。在横联间设剪刀〖20槽钢连接, 槽钢和钢管柱焊接, 焊缝必须饱满, 连接槽钢在下料时要按照每2根柱间的实量尺寸进行并进行编号, 以防止出现连接槽钢长度不足或连接钢板间搭接焊长度过短现象, 剪刀撑按照450角设置, 连接槽钢为确保与钢管柱间焊接密贴端头应按照角度进行加工切割。
在每排钢管柱顶部设双排I40b工字钢作枕梁, 沿拼接缝进行焊接。在吊放工字钢枕梁前对钢管柱顶标高及顶口进行检查, 如果钢管柱顶部为开口的要设置加强钢板。施工时用两点起吊法吊放, 安放时要确保工字钢中心与柱横、 纵中心相对应。位置准确后在柱顶面工字钢两侧横向焊接Φ25短钢筋将工字钢焊死, 防止工字钢移位。
在工字钢顶面横向满布置贝雷梁, 上铺双排I40b工字钢作横向分配梁, 贝雷梁提前进行拼装, 分段吊装进行拼接, 联成整体。相邻梁片用I12工字钢连接。每组贝雷梁在安接时应在工字钢顶部标出定位线, 进行排列安装。对安设完成的贝雷梁为防止其移位, 在最外侧的贝雷梁与横向工字钢连接处在工字钢顶面焊接Φ25短钢筋, 贝雷梁处中间部位的工字钢焊接竖向ϕ25短钢筋定位, 每排设置2道。贝雷梁拼接后与工字钢有空隙的, 采用下垫钢板, 钢板宽度应不小于每片贝雷弦杆的宽度。施工时应保证支垫密实。

钢管立柱及贝雷片支架图

根据现场交通和地形情况, 以及结合钢箱梁节段运输状况, 拟利用盘龙立交-长寿匝道方向F10墩处开口作为钢箱梁运输入口, 在F8-F9-F10右侧设置钢箱梁堆积场、 拼装焊接场、 起吊场。

5.3.2下滑道支墩、 起落梁支墩、 顶推反力支墩、 组装平台支墩设置:
下滑道支墩: 8处—L1、 L2、 L3、 L4、 L6、 L8、 L10、 L12, 其中L1与FP6抱箍刚性连接, 共同抵抗水平推力, L2直接设置在FP7墩上, L3、 L4、 L6、 L8、 L10、 L12在不同高度上设置纵向连接系, 成为整体, 抵抗水平推力;
顶推反力支墩: 1处—L4 ;
起落梁支墩: 4处—L1、 L2、 L4、 L6;
拼装钢梁支墩: 9处—L4、 L5、 L6、 L7、 L8、 L9、 L10、 L11、 L12。
所有临时支墩中轴线处在半径r =300m平曲线上。
所有下滑道顶面处在5.3%下坡线上, L4处的滑道顶面高出该处相应的梁底设计标高约1000mm。

临时支墩平面布置图
(图中绿线为滑道支墩、 兰线为拼梁支墩)

临时支墩纵立面布置图
5.3.2.1 顶推反力墩
在PF8#墩靠近PF9#墩一侧, 设立一个中间临时支墩L4, 作为顶推反力支墩。顶推反力支墩同时作为滑道支墩。
地基经处理后承载力满足0.2Mpa, 浇注C25混凝土基础4.43米( 横向) ×桥纵向, 焊接8根630mm钢管——横桥向3根1.4m等间距布置, 顺桥向3根间距2m+0.8m布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
基础预埋件以及各结构件焊缝需足够的抗拉力。
顶推反力墩中部钢管顶部水平布置顶推千斤顶台座及一台连续顶推千斤顶, 千斤顶台座顶面低于下滑道顶面约800mm。千斤顶经过千斤顶台座和水平连接系将拖拉力传给临时墩立柱。

L4顶推反力墩平立面图
5.3.2.2 下滑道支墩
全桥设置8个下滑道支墩L1、 L2、 L3、 L4、 L6、 L8、 L10 、 L12。
L1焊接6根630mm钢管——横桥向2根2.8m间距布置, 顺桥向3根间距2m+0.8m布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
L1与PF6#墩以钢结构件斜纵向连接, 传递水平推力。
路边岸下填方至路面高度, 地基经处理后承载力满足0.2Mpa, 预制4个2m*2m*0.6mC25混凝土基础。

L1下滑道墩平立面图
L2焊接4根426mm钢管——贴近内环高速路护栏, 对应钢箱梁腹板位置布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。在钢管柱和混凝土柱结合安装型钢龙骨, 临时墩各钢管支撑在龙骨上, 并焊死。

L2下滑道墩平、 立面图

L3焊接4根630mm钢管, 斜交布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
地基经换填夯实处理后承载力满足0.2Mpa, 浇注C25混凝土基础5米( 横向) ×5米( 纵向) 。

L3下滑道墩平、 立面图
L6焊接6根630mm钢管——横桥向2根2.8m间距布置, 顺桥向3根间距2m+0.8m布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
地基经处理后承载力满足0.2Mpa, 预制4个2m*2m*0.6mC25混凝土墩基础。

L6下滑道墩平立面图

L8、 L10、 L12焊接4根630mm钢管——横桥向2根2.8m间距布置, 顺桥向2根间距2m布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
地基经处理后承载力满足0.2Mpa, 预制4个2m*2m*0.6mC25混凝土墩基础。

L8、 L10、 L12下滑道墩平立面图
5.3.2.3 落梁支墩
全桥4个落梁支墩, 即利用L1、 L2、 L4、 L6支墩, 见前所述。
5.3.2.4 拼梁支墩
全桥9个拼梁支墩, L4、 L6、 L8支墩, 见前所述。
L5、 L7、 L9、 L10、 L11焊接2根630mm钢管——横桥向2根2.8m间距布置, 连接系采用节点板加20槽钢做成。
地基经处理后承载力满足0.2Mpa, , 预制4个2m*2m*0.6mC25混凝土墩基础。
5.3.2.5 滑道
下滑道为定型设计结构件。

5.2.2.6 滑、 滚动介质
滑板采用聚四氟乙烯板, 添加增加强度以及改进自滑性能的添加剂等, 强度不低于12Mpa, 滑动摩擦系数不大于0.05, 粘滞摩擦系数不大于0.12。
滚动介质采用80吨滚轮车, 见下图。

5.3.2.7 上墩小导梁
小导梁为定型设计结构件。

5.3.2.8 导向限位装置
导向限位装置由钢板组焊而成, 装在下滑道滑道中部, 位于钢梁腹板外侧, 与钢梁接触面镶以4对聚四氟乙烯辊轴。
钢梁接触面与聚四氟乙烯辊轴面留出20~30mm间隙。

5.3.2.9 制动装置
钢箱梁顶推作业时, 由于是下坡状态, 而且坡度达5.4%, 因此在后部设置2台20吨倒链葫芦作为制动系统, 制动系统挂在L12墩墩顶下部。
钢箱梁停止作业时, 为了防止因为自重下滑、 冲击振动、 强风吹袭等原因后滑动, 在钢箱梁的后方和前部焊接制动装置。制动装置为组焊钢件。
5.3.2.10 钢箱梁上锚扣点
根据钢箱梁曲线情况, 分20~25米为一个锚扣点。锚扣点布置在钢箱梁底板中心线横隔板处, 螺栓连接。

5.4、 钢箱梁拼装与施工测量
5.4.1 钢箱梁拼装采用200T吊车将加工完成的钢箱梁分节段起吊至已搭设完成的钢管柱贝雷片平台, 进行焊接拼装。

5.4.2 钢箱梁拼装测量
拼装测量要点:
对每节段的测点进行全过程跟踪观测与控制, 同时随时掌握临时支墩偏位情况。
1、 轴线——平曲线及旁弯控制; 2、 钢箱梁箱体及翼板对称点标高——扭转控制; 3、 桥面中线标高——竖曲线及上翘下挠控制。
5.5 钢箱梁顶推
5.5.1 顶推设备
自动连续顶推系统, 主要由自动连续顶推千斤顶自动连续液压泵站、 主控台、 行程开关和柔性拉杆(钢绞线)等组成。自动连续顶推千斤顶由1个穿心式千斤顶纵向串联而成。
其工作原理: 千斤顶前后布置两台油缸, 其中一台油缸工作时, 另一台油缸回缩原来的行程, 当工作的油缸行程达到设定的行程时停止工作, 同时经过传感器命令另一台油缸工作, 循环往复, 速度均匀。
5.5.2 钢箱梁顶推施工原理
连续顶推千斤顶经过工具锚夹住多根φ15.24传力钢绞线, 钢梁底板下焊接锚扣点, 经过耳板、 插销、 工具锚与传力钢绞线连接, 当千斤顶开始顶推作业时, 钢绞线拖拉钢梁移位。
当耳板完成工作位置后, 将其割除, 对钢梁进行打磨、 涂刷。

钢箱梁顶推装置图
5.5.3 顶推施工
下滑道平段上布满聚四氟乙烯板, 首次使用时, 加涂硅脂。
千斤顶、 液压泵站试车, 各项技术指标应满足要求, 并制定详细的检查、 操作、 维修、 控制与调整等实施细则。
安装耳板、 插销, 穿钢绞线, 上锚具夹片。
钢箱梁后端连接制动系统。
起顶钢箱梁, 卸去安装钢箱梁的多点支撑垫块, 将钢箱梁落至下滑道聚四氟乙烯板上。
调整钢箱梁姿态。
启动液压泵站, 千斤顶进行顶推工作。
千斤顶顶推速度为110~150mm/分钟。
每一下滑道处设专人进行滑板的喂进和接送。
钢梁在行进过程中需及时进行加装和拆除导向限位装置。
当导梁前部端头过孔接近前方支墩时, 停止顶推, 等待导梁和钢梁梁体温度均衡 。
当导梁和钢梁梁体温度均衡, 继续顶推, 至导梁前部端头处于设计布置的千斤顶上方时, 停止顶推, 顶起导梁, 装进滚轮车, 使滚轮车承载。
继续顶推, 至钢箱梁前部端头处于大部分下滑道上方时, 停止顶推, 顶起导梁, 退出滚轮车, 落下导梁, 移走千斤顶。
继续顶推至设计里程。过程中间拆除导梁。
5.5.4 钢箱梁顶推施工工况图解
步骤一: 布置顶推反力墩、 下滑道支墩、 落梁支墩、 拼梁支墩。下滑道支墩顶面处在5.4%直线斜坡上, 所有支墩轴线处在半径r=300m平曲线上。
( 下图中绿色区域为钢箱梁节段装吊区域。)

步骤二: 在L4~L5平台上按移动轨迹平、 竖曲线将F1~F3拼装成大节段, 考虑设计竖曲线及预拱度, 并在大节段前端安装钢导梁。

步骤三: 在L7~L12平台上按移动轨迹平、 竖曲线将F4~F12拼装成大节段, 考虑设计竖曲线及预拱度。

步骤四: : 顶推F4~F12大节段, 前移至F1~F3大节段, 并连接, 拼装成F1~F12大节段, 考虑设计竖曲线及预拱度。

步骤五: 顶推F1~F12大节段, 前移25米。

步骤六: 在F12后部依次拼接F13~F21节段, 拼装成大节段, 考虑设计竖曲线及预拱度。

步骤七: 顶推F1~F21大节段, 前移15米上FP7号墩。

步骤八: 在F21后部依次拼接F22~F25节段, 拼装成大节段, 考虑设计竖曲线及预拱度。

步骤九: 顶推钢箱梁, 前移上FP6号墩, 直至到达设计里程, 拆除导梁, 粗调轴线及里程。

5.5.5 顶推施工的测量控制
控制钢梁前进过程中轴线偏位, 及时告知进行纠偏;
控制各对称点标高, 防止出现支墩偏载;
对各类支墩进行监控, 防止沉降量过大, 防止出现倾覆和滑移。
5.6 落梁
钢梁顶推初步到位后, 安装支座, 准备落梁。
5.6.1 落梁前准备工作
对钢箱梁起顶, 解除下滑道、 分配梁等与支墩之间的联系。
5.6.2 落梁设备
落梁千斤顶升程200mm, 带球形垫和保险圈, 额定压力200吨。采用60Mpa大容量油泵。
5.6.3 落梁施工工艺
每个落梁支墩上布置2台200吨千斤顶, 由一台油泵控制。2台千斤顶同步落梁。每次顶起到设定高度, 即旋上保险圈保压。
一个落梁循环包括: ①落梁千斤顶进油、 顶起钢箱梁30mm。②梁底抄垫、 支承钢箱梁。③千斤顶回油、 倒顶、 千斤顶下降170mm。④千斤顶进油、 顶起钢箱梁180mm。⑤梁底抄垫垫块下降170mm。⑥千斤顶回油、 抄垫垫块支承钢箱梁。
每个顶升、 落梁循环, 使得钢箱梁落梁150～180mm。
5.6.4 钢箱梁顶推落梁施工工况图解
步骤一: 1#管帽与钢箱梁底部焊接, 2#管帽与千斤顶底部焊接, L型螺杆上端焊接在钢箱梁底部, 下端以螺母与千斤顶缸体侧吊环联接。

步骤二: 顶起钢箱梁, 千斤顶升程180mm, 割除倒顶钢管, 使管顶至管帽底净空高度为170mm。

步骤三: 落下钢箱梁, 使钢箱梁落在倒顶钢管上, 拧紧千斤顶挂耳螺杆, 使千斤顶挂在钢箱梁底部, 脱离起顶管顶。

步骤四: 割除起顶钢管180mm。

步骤五: 拧松千斤顶挂耳螺杆, 使千斤顶落在起顶管顶上。完成一个落梁循环, 后一步以此类推...

步骤六: 落梁中的里程、 轴线调整——顶起钢箱梁, 在四个倒顶钢管管靴上各放置2层四氟板, 落梁。在倒顶钢管一侧( 与需要移位的方向一致) 的钢箱梁底部和管上端焊接反力座。各置入32吨千斤顶, 顶动钢箱梁至轴线或里程符合设计要求。

5.6.5 落梁施工的测量观测
    在顶推过程中, 应精心进行施工观测。
   1、 施工观测内容, 包括: 支墩受垂直荷载和水平推力所产生的变位和沉降量; 箱梁顶推过程中, 主梁的变形、 钢箱梁悬臂端挠度( 如梁端挠度过大时, 可改在夜间温度较低时顶推) ; 梁在顶推过程中, 四氟滑板与不锈钢滑道的启动静摩擦系数和动摩擦系数变化的观测, 滑板与滑道间添加润滑剂时两种摩擦系数变化的观测; 顶推过程中桥轴线偏位底部支撑点十字线与支座上摆中心偏差观测。整体轴线偏差、 桥轴线上每2m分点标高值( 与设计值比较) , 梁长等。
   2、 观测方法和仪器, 包括: 梁挠度、 支墩的压缩变形和沉降等项目可在观测部位设置固定的水准尺或测点用精密水准仪观测; 梁平面轴线的偏移, 支墩受水平推力发生的偏移可在桥面和支墩上标记的轴线位置用经纬仪或全站仪观测; 梁在支墩上的荷载产生的反力, 可用竖向千斤顶上的压力表计算出反力, 然后与理论值比较; 静动摩擦系数可由千斤顶的顶推力( 由压力表显示的压力求得) 和滑动装置的支座反力为据进行计算。

六、 安装及安全验算

6.1钢箱梁截面特性

6.2临时墩布置
全桥一共设12处临时支墩—L1、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6、 L7、 L8、 L9、 L10、 L11、 L12。
其中:
8处下滑道支墩—L1、 L2、 L3、 L4、 L6、 L8、 L10、 L12;
1处顶推反力支墩—L4 ;
4处起落梁支墩—L1、 L2、 L4、 L6;
9处拼装钢梁支墩L4、 L5、 L6、 L7、 L8、 L9、 L10、 L11、 L12。
所有临时支墩中轴线处在半径r =300m平曲线上。
所有下滑道顶面处在5.3%下坡线上, 滑道顶面高出该处相应的梁底设计标高约800mm。
L1与PF6抱箍刚性连接, 共同抵抗水平推力;
L2直接设置在PF7墩钢混结合部环台上;
L3、 L4、 L5、 L6、 L7、 L8、 L9、 L10、 L11、 L12在不同高度上设置纵向连接系( 贝雷架连接) , 成为整体, 抵抗水平推力;

临时支墩平面布置图

临时支墩纵立面布置图

6.3临时墩验算

下滑道支墩兼起落梁支墩L1: 墩高20.1米, 横桥向宽度2.8米, 顺桥向宽度2.8米。墩上部以型钢与PF6墩抱箍刚性连接, 共同抵抗水平推力。
竖向承载力容许值[P]=1100×0.713=784.3tf, 实际最大支反力P=79tf ＜ [P]
顺桥向水平推力容许值[F1]=30+79×1.4/20.1/1.3=34.2tf, 实际顺桥向最大水平推力F1=79×0.13=10.3tf ＜ [F1]
横桥向水平推力容许值[F2]=79×1.4/20.1/1.3=4.2tf, 实际横桥向最大水平推力F2=2.6tf ＜ [F2]
地基承载力容许值[N]=15×16=240tf, 实际基底压力N=91tf ＜ [N]

下滑道支墩兼起落梁支墩L2: 墩高8.5米, 横桥向宽度2.8米, 顺桥向宽度1.4米。在桥墩钢柱和混凝土柱结合处围PF7墩钢柱而建, 并支撑在结合处环台上, 单独承载。
竖向承载力容许值[P]=1100tf, 实际最大支反力P=157.2tf ＜ [P]
顺桥向水平推力容许值[F1]=27.0tf, 实际顺桥向最大水平推力F1=157.2×0.13=20.4tf ＜ [F1]
横桥向水平推力容许值[F2]=157.2×1.4/8.5/1.3=19.9tf, 实际横桥向最大水平推力F2=4.4tf ＜ [F2]
混凝土环台承载力容许值[N]=628tf, 实际压力N=157.2tf ＜ [N]

下滑道支墩L3: 墩高22.3米, 横桥向宽度2.8米, 顺桥向宽度1.4米。单独承载。
竖向承载力容许值[P]=1100×0.445=489.5tf, 实际最大支反力P=141.6tf ＜ [P]
横桥向水平推力容许值[F2]=141.6×1.4/22.3/1.3=6.8tf, 实际横桥向最大水平推力F2=2.7tf ＜ [F2]
地基承载力容许值[N]=15×16=240tf, 实际基底压力N=144tf ＜ [N]
由于有顺桥向水平支撑进行传力, 顺桥向水平推力对临时墩稳定性验算可不进行。
顶推反力墩兼下滑道支墩和起落梁支墩L4: 墩高18.0米, 横桥向宽度2.8米, 顺桥向宽度2.8米。
竖向承载力容许值[P]=1100×0.761=837.1tf, 实际最大支反力P=106.2tf ＜ [P]
横桥向水平推力容许值[F2]=106.2×1.4/18.0/1.3=6.4tf, 实际横桥向最大水平推力F2=1.2tf ＜ [F2]
地基承载力容许值[N]=15×18.6=279.1tf, 实际基底压力N=109tf ＜ [N]
由于有顺桥向水平支撑进行传力, 顺桥向水平推力对临时墩稳定性验算可不进行。

下滑道支墩和起落梁支墩L6、 L8、 L10、 L12高度和支反力比L3小许多, 不验算。
拼装钢梁支墩L5、 L7、 L9、 L11支反力小, 而且无水平力, 不验算。

6.4钢箱梁顶推过程验算

6.4.1顶推F1~F12大节段, 前移上L3临时墩之前, 前端悬臂16.190米。

倾覆稳定系数k1=1.993＞1.4;
本大节段重心在曲线内侧翻转轴之稳定一侧, 属稳定状态;
最大悬臂挠度f=30×161904/(8×2.1e+5×)=83.9mm;
最大转角θ=30×161903/(6×2.1e+5×)=0.00691rad;
钢箱梁顶板拉应力σ上=30×161902/(2×)=16.4Mpa;
钢箱梁底板压应力σ下=30×161902/(2×)=33.3Mpa。

6.4.2顶推F1~F21大节段, 前移上L2临时墩之前, 前端悬臂22.637米。

倾覆稳定系数k1=2.718＞1.4;
本大节段重心在曲线内侧翻转轴之稳定一侧, 属稳定状态;
最大悬臂挠度f=30×226374/(8×2.1e+5×)=321.7mm, 由于有800mm抬高, 对梁下行车净空不产生影响;
最大转角θ=30×226373/(6×2.1e+5×)=0.01889rad;
钢箱梁顶板拉应力σ上=30×226372/(2×)=32.2Mpa;
钢箱梁底板压应力σ下=30×226372/(2×)=64.3Mpa。

6.4.3顶推F1~F25大节段, 前移上L1临时墩之前, 前端悬臂25.150米。

倾覆稳定系数k1=2.957＞1.4;
本大节段重心在曲线内侧翻转轴之稳定一侧, 属稳定状态;
最大悬臂挠度f=30×251504/(8×2.1e+5×)=488.6mm, 由于有800mm抬高, 对梁下行车净空不产生影响;
最大转角θ=30×251503/(6×2.1e+5×)=0.02590rad;
钢箱梁顶板拉应力σ上=30×251502/(2×)=39.7Mpa;
钢箱梁底板压应力σ下=30×251502/(2×)=79.4Mpa。
七、 进度计划
1、 基础处理15d
2、 支架搭设( 含钢管柱、 顶推平台处理) : 30d
3、 钢箱梁运输20d ( 运输与吊装顶推相结合)
4、 吊装及顶推 ( 含焊接、 防腐处理) 50d
5、 基础处理和支架搭设相接合, 运输与吊装顶推相结合, 总工期102日历天。
进度计划附后
八、 拟投入的人员:
1、 在业主组织下成立工作小组, 明确责任单位及责任人, 科学、 有序组织进行方案审批、 基础处理、 支架搭设、 钢箱梁运输、 焊接、 顶推、 质量控制检测等工作。
工作小组附后
2、 项目组织机构图
项目组织机构

项目经理: 周斌

商务经理: 胡长明

项目总工: 邓天佑

办公室、 对外协调

工程技术部

质量、 安全部

物资材料设备部

吴满

测量: 刘相洪、 胡厚康、 付航

质检员: 李道媛

材料员: 胡后军

基础处理负责人: 、 张士良、 吴潘

安全负责人: 谢文娱胡鹏

蔡国文
支架负责人: 李剑波、 周利军

顶推负责人: 汪学谦

机械员: 刘水清

顶推施工人员组织安排
序号
职务或工种
单位
数量
备注
1
顶推负责人
人
1

2
技术负责人
人
1

3
安全、 质检验员
人
4

4
测量
人
3

5
电工
人
2

6
吊装作业队长
人
1

7
组焊、 防腐作业队长
人
1

8
顶推作业队长
人
1

9
装吊工
人
8
钢箱梁吊装
10
电焊工
人
8
钢箱梁组拼
11
油漆工
人
4
防腐处理
12
张拉工
人
6
顶推作业
3
架子工
人
10
排架搭设
14
普工
人
10
基础施工
15
吊车司机
人
4

16
平板车司机
人
2

17
后勤人员
人
4

18
交通协勤人员
人
8

合计
人
78

九、 主要机械、 材料
`
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
箱梁组拼场地平整及硬化C25厚20cm
m2
2400

2
施工便道(手摆片石后上边铺设碎石)
M
190

3
临时墩、 排架墩基础土石方开挖
m3
145

4
临时墩、 排架墩基础混凝土( 墩) C25
m3
160

5
Ф630钢管柱
T
72.45

6
[20 槽钢柱间支撑
T
36

7
δ=10mm节点钢板及钢管柱脚、 顶钢板
T
5

8
321贝雷架
T
43.2

9
I40b 平台工字钢分配梁
T
31

10
滑道系统A3钢
T
23

11
顶推平台座A3钢
T
5.5

12
钢制导梁16Mn
T
14.8

13
Ф15.24钢绞线
T
1.2

主要机械设备数量一览表
序号
设备名称及规格
单位
数量
备注
1
200t汽车吊
台
1

2
100t汽车吊
台
1

3
25t汽车吊
台
1

4
320马力拖车
辆
1

5
9m平板拖车
辆
1

6
100t自动连续千斤顶
台
4

7
油泵
套
4

8
气保焊机
台
6

9
500A电焊机
台
6

10
氧割设备
套
6

11
200t油压千斤顶
台
4

十、 质量控制措施
1、 临时墩滑道安装时, 相邻墩高程差控制在±2mm以内, 同墩两滑道高程差控制在土±2mm以内。
2、 梁顶升最大高度及反力不得超过设计规定值。
3、 钢梁施工质量控制以相关的设计文件及技术规范、 验收标准为准, 对不符合要求的预制件禁止使用。
4、 箱梁所有预制件除锈、 安装、 焊接必须严格按照有关施工规范施工。
十一、 安全控制措施
1、 箱梁在起吊、 运输、 安装时应注意保护梁面完好, 不得随意钻孔、 碰撞、 破坏油漆层, 严禁机油泄露到钢梁表面, 起吊时要仔细检查吊钩吊点是否牢实。
2、 箱梁在安装时顶面周边应设防护栏, 顶推后不能随意向下丢弃杂物。
3、 箱梁顶推速度控制在10～15cm/min, 在顶推时悬臂端尽量不放杂物不站人, 以减少箱梁受力, 顶推作业时对钢箱梁、 临时墩、 导梁、 桥墩实施监控, 确保结构安全。
4、 各临时支墩操作人员应严格服从中心控制台指挥, 并严格按照工艺步骤及技术交底进行操作。
5、 各临时支墩及主墩顶周边设栏杆, 为保证吊装、 对接、 顶推、 落梁作业施工安全, 在贝雷架平台上按75cm间距铺设工字钢横梁及脚手板。外侧设防护栏杆。如下图所示:

6、 施工人员、 机具设备不许进入未经允许的行车限界里作业, 操作人员应戴好防护设备。
7、 现场防腐补涂和面涂在安装顶推过程中完成。
8、 梁顶不许进行水平运输, 包括人员走行, 垂直运输在地面进行。
9、 6级以上风力不许进行顶推施工。顶推完毕, 制动装置立即装上。
10、 顶推工作应尽量避免夜间施工。
11、 顶推前, 应提前通知内环高速交巡警, 在进入施工区域前约200m压缩行车道, 限制车速和车流量, 并做好应急救援预案, 中央分隔带中墩四周设置防护网, 防止物品坠入行车道。
12、 在作业地段设置施工安全警示牌, 对吊装、 顶推施工区域进行封闭。
十二、 交通组织
1、 顶推时由于在M匝道与内环高速间设置L3下滑道支墩, 并和F8墩设置纵向连接系, 施工时需封闭黄桷湾一期M匝道桥。
2、 在实施L2下滑道支墩焊接钢管、 安装型钢龙骨架和拆除时, 需对内环高速大佛寺大桥-四公里方向K6+580-K6+900超车道进行临时占道施工, 直至顶推完成, 拆除型钢龙