复杂条件下大型门式钢盖梁分体式跨线(桥)施工论文_张正银

摘要:随着经济的发展,我国的铁路网建设更趋密集,线路如城市道路般高低交错、横纵互转。大型门式钢盖梁作为解决线路间高低互错的承载结构得以广泛应用。将大型跨线(桥)门式钢盖梁结构分体为钢柱、钢梁结构进行分体式吊装施工,能够有效降低结构吊装重量,减少吊装设备的选用型号,避免了对不良地质条件的大范围地基处理,并且更便于转场使用,减少了二次拼装胎架的投入,节省了施工成本,降低安全风险,提高了施工功效。

关键词:钢结构 吊装技术 大型钢盖梁

引言

大型钢结构门式盖梁越来越多的应用到铁路、公路等交通设施中,常规施工以整体式吊装为主,现场须采用650t履带吊或者更大型号的起重设备方能满足要求,这对现场现场的地质条件要求极为苛刻,须进行地基换填改良或进行硬化处理等,并要求周边不得有临近的构筑物;同时,如多榀钢盖梁不在同一区域,特别是在跨越铁路线路以及桥梁时,吊装设备的转场使用则更为复杂。因此大型门式钢盖梁整体式吊装施工成本高,安全风险大,工效低。基于上述原因,有必要针对复杂条件下大型门式钢盖梁分体式跨线(桥)施工进行研讨、论证,并总结形成一套成熟可靠的工艺以指导类似工程。

1、工程背景

新建江苏南沿江城际铁路位于苏南地区,西起南京市,终点至太仓市。其中太仓上行联络线特大桥位于27#、28#处跨越新建沪通铁路太仓工区走行线,位于45#、46#、47#、48#处跨越新建沪通铁路;太仓下行联络线特大桥位于35#处跨越新建沪通铁路太仓工区走行线路基部分。上述位置采用大型门式钢盖梁横跨既有沪通铁路。钢梁采用箱型截面,梁高2.8m,宽度3.3m,钢柱截面为箱形,外轮廓尺寸为2.6×3.3m(横桥向×顺桥向),各墩柱外包混凝土横桥向厚度均为 40cm,顺桥向厚度为 30cm。如图所示。

图1 门式墩钢箱盖梁立面图

2、总体施工方案

钢盖梁采用在工厂内卧式分节段制造,整体预拼施工,现场安装采用钢柱、钢梁独立吊装、空中无支架法焊接合拢的施工工艺。

3、关键工艺技术

3.1 钢箱梁厂内制造

根据钢盖梁结构形式,钢柱、钢梁等加工全部在工厂内完成。顶板、底板、腹板和隔板等按照板单元模式进行加工,再将板单元组拼成节段,最后完成顶、底板及腹板、隔板的焊接,形成箱型梁节段。

3.2基础预埋安装

安装前要进行基础复测,利用全站仪确定基础安装轴线,并在基础承台上画出十字线,将十字轴线分别在基础和预埋件上提前放好,胎具使用[14槽钢及钢板制作而成,支架与预埋件螺杆通过双螺母拧紧固定,确保螺栓垂直度。通过上螺母微调预埋件的标高。

3.3钢柱、钢梁吊装

钢箱梁节段利用大型构件运输车运输到现场后采用汽车吊进行钢柱、钢梁独立吊装。

首先对现场吊车走行便道及站位区进行硬化处理,达到吊装承载力要求。现场施工便道经换填夯实能够满足平板运输车、汽车起重机与起重机的通行及站位要求。

为满足钢柱吊装及梁段间现场对接施工的要求,在混凝土墩立柱顶端设置施工作业平台,作业平台由临时爬梯、围栏等组成。平台外形宽度为1.2m,围栏高度为1.5m,平台上满铺钢挑板。

单榀钢梁吊装时先安装两侧立柱段,再安装中部横梁。现场安装采用450吨汽车吊进行吊装。

为保证钢柱、钢梁单独吊装的精度控制,在钢柱底板纵肋背侧设4处钢托板,便于控制钢柱与主梁的高程;在钢柱、钢梁连接处设置匹配件,顶板的匹配件设置在上部,底板的匹配件设置在箱内,腹板的匹配件设置在箱内,底、顶板各设置3组,两侧腹板各设置2组,每个接口设置10组匹配件。

图2 钢柱、钢梁安装匹配件

钢柱安装通过全站仪建站测点,测量过程中实行复核制度,确保线路两侧的钢柱高程偏差和轴线相对位置尺寸精确。考虑混凝土柱的浇筑误差及钢柱安装时的不定因素,工厂内制作时将钢梁整体加长50mm,预留现场二次配切量,现场在钢柱安装就位后,进行实测长度以及对角线尺寸,最后进行二次配切。

为保证高空焊接质量,钢柱与钢梁的对接焊缝采用避免仰角焊缝的工艺处理:顶板对接焊缝开设在上部,底板焊缝开设在箱内,两侧腹板焊缝开设在外侧,同时在两侧采用U型挂篮,并覆盖防风棚。

4、结语

复杂条件下大型门式钢盖梁跨线(桥)采用分体式施工方法能有效解决临时设施投入大、成本高、安全风险高、场地要求高等施工难题:将大型门式钢盖梁分体为钢柱、钢梁结构进行独立吊装,再进行合拢焊接,可有效降低结构吊装重量,大大减少吊装设备的选用型号,避免了对不良地质条件的大范围地基处理,并可采用轮胎式汽车吊以便于转场使用,同时减少了二次拼装胎架的投入,节省了施工成本,降低安全风险,提高了施工功效。

参考文献

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[6]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR9603-2015);

[7]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10752-2018);

论文作者:张正银

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期

论文发表时间:2020/4/30

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