公路施工：曲线斜拉桥上跨地铁站钢箱梁滑移法安装施工工法

曲线曲线斜拉桥上跨地铁站钢箱梁斜拉桥上跨地铁站钢箱梁滑移法滑移法安装安装施工工法施工工法 GGG（中企）C3-2019 中交路桥建设有限公司 中交路桥华北工程有限公司 阎王虎 李川 邱伟超 渠凯 赵翔 1 1 . .前言前言 随着国家城市化进程的进一步推进， 市政工程周边环境对新建桥梁施工影响 越来越大，本工法着重研究钢结构斜拉桥上跨既有地铁站钢箱梁安装的施工工 艺，其中地铁结构顶层距离原地面 3m 左右，考虑地铁顶面承受最大荷载不超过 20kN/m2 且上跨地铁的间距为 92m，无法通过普通的钢箱梁吊装工艺完成施工。 所以现场需通过滑移法施工工艺来保证施工顺利进行。 本工法由中交路桥建设有 限公司研发。本文详细介绍了该工艺施工技术特点和关键施工技术。 钢箱梁滑移法即利用履带吊起吊钢箱梁后， 在支架安装平台上对钢箱梁进行 横向初拼接，通过铺设滑移轨道，利用滑移小车将梁段运输至设计位置，滑移小 车通过自身动力装置克服运载阻力， 避免的地铁站上方不能履带吊站位直接垂直 吊装钢箱梁的问题。 本工法获得 2017-2018 年度中交路建级工法，工法依托的“环境敏感区“S” 形曲线斜拉桥钢箱梁安装技术研究”于 2019 年 3 月通过中国公路学会组织的科 技成果评价，评价结论为“该成果达到国内领先水平”，其中自主研发的 一 种便于调节钢箱梁桥标高及横纵坡的钢管支架（实用新型专利 ZL201820978816.5） ； 一种适用于地铁上方的桥梁施工支架基础 （实用新型专利 ZL201821077149.X）；用于钢箱梁悬臂单元焊接的移动小车（实用新型专利 ZL201821073419.X）；一种钢箱梁吊装快速对接定位装置（实用新型专利 ZL201821073441.4）；获得国家专利局正式授权。一种曲线桥钢箱梁滑移法拼装 施工方法（发明专利201810969797.4）； 一种钢结构斜拉桥锚拉板现场安装 方法（发明专利201810974616.7）；已获得国家专利局正式受理，目前处于实 审阶段。本工法实现了钢箱梁安装“优质、安全、高效、标准化”施工，环保、 社会效益良好，具有广阔的应用前景。 2 2 工法特点工法特点 第 1 页 共 28 页 伴随着经济的快速发展，我国的钢结构桥梁越来越多，施工技术标准越来越 高、难度越来越大，传统的施工工法主要是吊装施工，但是一些钢结构桥梁施工 条件比较差，比如说施工场地狭小、施工作业面小、特殊地基等，导致采用常规 施工方法无法进行，因而创新型滑移法施工方法应运而生。 滑移法施工， 是指先用履带或者汽车吊将节段单元安装于桥梁的预拼装平台 上，然后利用牵引设备将其滑移到设计位置进行安装。这种安装方法有利于施工 平行作业，特别是场地窄小，环境敏感区域更为有效。 传统的吊装法因不满足承载力要求而无法进行施工， 而牵引滑移法主要利用 卷扬机或者液压千斤顶作为动力设备，需要设置牵引索。牵引索材料强度对于滑 移施工的进行起到了限制作用，同时也降低了滑移施工的安全性。传统牵引滑移 法不利于曲线施工。同时传统的牵引滑移法因其动力装置及牵引索的限制，需要 对滑轨进行处理， 往往通过涂抹润滑油或者增加四氟板的措施， 该方法费时费力， 在实际工程中效果不佳。 3 3 适用范围适用范围 本项工法适用于现场作业面因环境因素而受到较大限制、 桥梁上跨地下结构 物等施工项目中，旨在满足安全质量要求的前提下提高钢箱梁安装进度。 大连南部滨海大道西延伸线工程开工以来，任务重、工期紧、安全质量要求 标准高。 能够克服现场不利施工条件并通过创新施工工法保质保量完成施工任务 显得尤为重要。 4 4 工艺原理工艺原理 上跨斜拉桥滑移法施工主要表现为1、筏板基础；2、滑移支架，上方设置 轨道梁，起到承重和运输作用；3、安装平台，梁段起吊后在安装平台完成横向 定位并形成初连接整体，在梁段位置调整到位后进入准备运输准备阶段；4、滑 移小车，是梁段运输的工具和动力，操作平台梁段搭载钢箱梁段后，沿着轨道梁 按照合理的速度缓缓运输至设计位置，调整到位后通过设置临时支撑将小车替 代，从而达到滑移小车重复利用的作用，使梁段快速和批量的进行安装，保证了 作业效率。 第 2 页 共 28 页 图 4-1 钢箱梁平台安装 图 4-2 钢箱梁滑移轨道 5 5 施工工艺流程及关键技术要点施工工艺流程及关键技术要点 滑移施工工艺流程如下图 5.1 所示 第 3 页 共 28 页 图图 5 5.1 .1 滑移施工工艺流程图滑移施工工艺流程图 5.15.1. .筏板基础施工筏板基础施工 5.1.15.1.1. .工艺流程工艺流程 筏型基础即满堂基础，本工程采用梁板式，与条形独立基础相比，是把柱下 条形基础全部用联系梁联系起来整体分散受力， 滑移法钢梁安装法支架模拟火车 运行原理，设置轨道梁并固定，整体施工流程如下 第 4 页 共 28 页 图 5.1.1-1 工艺流程图 5 5.11.2 2. .主要步骤及关键技术要点主要步骤及关键技术要点 1、前期考察因招标文件要求地铁上部承受荷载不能超过 20KN/m2，选定 方案前，要深入探究地铁具体与桥梁结构的重叠范围及地铁的结构特点，需要前 期积极与地铁部门沟通并取得原设计图纸，确定特殊基础的施工范围。 图 5.1.2-1 筏板基础的施工范围 第 5 页 共 28 页 2、进行理论计算结合本项目钢箱梁上部的分段情况，得出土体上部所受 荷载和土体荷载， 得出独立基础不能满足地铁上部受力荷载限制，故本工程应使 用受力面积较大的筏板基础，并进行计算得出结论为符合设计要求。 3、筏板基础设计一是梁体钢筋，梁体截面尺寸为 40cm50cm，配筋包括 下部纵筋，配置形式为φ12 通长筋，箍筋φ12150mm，以及上部纵筋φ20 84mm。 二是板体基础配筋由一层φ12150mm 的钢筋网片组成。钢筋骨架保护层厚 度为 40mm，净保护层厚度为 30mm。 图 5.1.2-2 梁体内部配筋布置图 4、筏板基础施工注意横纵梁交叉处预埋钢板位置的精确性，包括平面位 置和高程，保证后续支架精度能够满足钢梁安装，在浇筑混凝土前测量队应再次 复核。钢筋绑扎时注意预留 3cm 净保护层厚度，保护层不宜太厚或太薄，防止混 凝土浇筑后筏板基础大面积开裂。 混凝土浇筑后，及时覆盖、包裹薄膜或土工布等洒水养护，养护时间一般为 7～14 天，洒水应以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。 第 6 页 共 28 页 图 5.1.2-3 筏板基础钢筋布置 5.5.2 2. .滑移滑移工艺工艺施工施工 5 5. .2.2.1 1. .支架形式确定支架形式确定 图 5.2.1-1 支架设计形式 现场施工梁 体钢筋布置 现场施工板 体钢筋布置 支架立柱焊接预埋件， 需要精确位置和标高 第 7 页 共 28 页 支架形式4 根Φ325*6 钢管双拼 32a工字钢横梁双拼 40a 工字钢轨道梁 130*80mm 轨道钢，采用【10 槽钢作为支架连接系，施工时注意在梁底标高与轨 道之间预留足够的空间供滑移小车通过，本项目滑移小车高度 0.7m。 5 5. .2.2.2 2.