钢箱梁顶推施工组织设计

1目 录第一章 钢箱梁施工概述 .51.1 工程概况 .51.2 自然条件 .71.3 钢箱梁施工特点 .8第二章 钢箱梁顶推施工方案 .92.1 施工概述 .92.2 施工前准备 .102.3 钢箱梁顶推施工 .122.3.1 顶推施工设备选择 .122.3.2 顶推平台及桁吊设计与施工 .152.3.3 临时墩设计与施工 .192.3.4 钢导梁设计与施工 .212.3.5 钢箱梁运输 .212.3.6 顶推设备及安装 .222.3.7 滑道布置 .232.3.8 顶推系统调试及钢绞线安装 .242.3.9 连续顶推施工 .252.4 顶推施工顶推系统常见故障及处理方法 .292.5 特殊梁段施工 .302.6 合拢段安装 .302.7 钢横梁施工 .302.8 钢箱梁顶推施工工效分析 .30第三章 钢箱梁顶推施工进度、人员的安排及设备的配备 .323.1 施工进度安排 .323.2 施工人员安排 .323.3 施工设备的配备 .33第四章 钢箱梁顶推施工安全、质量保证措施 .344.1 质量目标 .3424.2 质量保证措施 .344.3 安全保证措施 .34第五章 龙门桁吊及顶推平台设计 .355.1 设计说明 .355.1.1 设计范围 .355.1.2 设计依据 .355.1.3 设计规范 .355.1.4 主要内容 .355.1.5 主要设计参数 .365.2 龙门桁吊及顶推平台结构设计 .375.2.1 龙门桁吊结构设计 .375.2.2 顶推平台结构设计 .375.3 龙门桁吊及顶推平台受力计算 .385.3.1 龙门桁吊受力计算 .385.3.2 顶推平台受力计算 .445.3.3 计算结果汇总表 .46第六章 临时墩设计 .486.1 设计说明 .486.1.1 设计范围 .486.1.2 设计依据 .486.1.3 设计规范 .486.1.4 设计主要技术参数 .486.1.5 主要材料 .496.2 临时墩结构设计 .506.3 临时墩受力计算 .516.3.1 设计工况 .516.3.2 轨道梁的计算 .516.3.3 钢管支架及分配梁的计算 .526.3.4 钢管桩的入土深度计算 .5936.3.5 钢管桩基桩内力计算 .596.3.6 结论 .616.4 临时墩在 11 级风下的强度验算 .616.4.1 计算条件 .616.4.2 主要杆件内力 .64第七章 钢导梁设计 .677.1 钢导梁结构设计 .677.2 钢导梁结构验算 .677.2.1 荷载取值 .677.2.2 结构整体受力分析 .687.2.3 结构强度验算 .727.2.4 结构稳定性计算 .737.2.5 结构局部稳定性计算 .747.2.6 钢导梁的前端竖向挠度分析 .817.2.7 钢导梁横向联系计算 .837.2.8 钢导梁节点计算 .83第八章 钢箱梁顶推施工临时结构钢管桩基础参数一览表 .92第九章 附图 .939.1钢箱梁顶推施工总体布置图 .939.2钢箱梁顶推施工流程图 .939.3120T 龙门桁吊总体布置图 .939.4杭州岸顶推平台总体布置图(一) .939.5杭州岸顶推平台总体布置图(二) .939.6杭州岸顶推平台总体布置图(三) .939.7萧山岸门吊及顶推平台总平面图 .939.8萧山岸顶推平台总体布置图 .939.9钢箱梁顶推临时墩总体布置图 .939.10临时墩结构布置图 .939.11导向纠偏装置结构构造图（一） .9349.12导向纠偏装置结构构造图（二） .939.13导向纠偏装置结构构造图（三） .939.14拉锚器总体布置图 .939.15拉锚器结构构造图 .939.16钢垫梁结构图 .939.17轨道梁结构图 .939.18钢箱梁顶推钢导梁总体结构图 .939.19钢导梁节段连接节点大样图 .935钢箱梁顶推施工组织设计第一章 钢箱梁施工概述1.1 工程概况本工程为杭州市江东大桥及接线工程第一合同段通航孔自锚式悬索桥钢箱梁施工。江东大桥通航孔自锚式悬索桥跨径布置为 83+260+83m，双塔双缆面结构，分离式钢箱梁，独柱式桥塔，中跨两根空间主缆交汇于塔顶，吊索间距 9m，矢跨比 f/L=1/4.5,边跨主缆在中央分隔带内平行布置,不设吊索。自锚式悬索桥位于 0.85%的直线纵坡段上。自锚式悬索桥支承体系为三跨连续半漂浮结构体系。自锚式悬索桥主梁为分离式流线型正交异性桥面板扁平钢箱梁。主要轮廓尺寸为：含风嘴全宽 47m，其中顶板宽度221m，底板宽度 215.4m，钢横梁位于中央分隔带内，宽度 5.0m；内腹板内缘处梁高3.5m，顶板设 2横坡，底板水平。单幅桥钢箱梁内设两道纵腹板，形成单箱三室断面，主缆锚固区钢横梁连续布置形成整体式断面。考虑构造及施工架设等因素，钢箱梁标准节段长度 9m，顺桥向划分为锚固端横梁、AH 共 11 种节段类型、54 个梁段，其中在主缆锚固区和塔梁支承区布置部分特殊梁段。B1H 梁段采用顶推法施工，钢导梁连接在 B1 梁段上；锚固端横梁和 A 梁段则直接运至边墩旁支架上安装施工，A 梁段作为钢箱梁的施工合拢段。由于本桥宽度较大，钢箱梁需要分幅顶推施工，每个梁段沿横桥向再划分成三块，两幅钢主梁分别顶推到位后再焊接钢横梁，形成分离式钢箱梁，钢箱梁纵、横向节段划分方法详见下表 1。顶推施工过程中钢箱梁与主塔之间净距为 0.1m。锚固端横梁分块还需要综合考虑受力、焊接、吊装等因素，由设计单位和施工单位共同研究确定。钢箱梁为全焊钢结构，梁段工地连接均采用焊接方式。表 1 钢箱梁节段划分表 单位：mm-t 6顺桥向划分 横桥向划分钢主梁 钢横梁梁段类型编号 长度钢主梁宽度 钢主梁重量 钢横梁类型 钢横梁宽度 钢横梁重量锚固端横梁 约 9000 全桥宽梁段重 531tA 5750 全桥宽横向对称分成三块，总重 266t，平均每块重为 88.7tB1 6000 20750 85.6 HL4 5500 10.4B2 7500 20750 97.3 HL3 5500 9.2C 9000 21000 107 HL2 5000 10D 7500 21000 82 HL1 5000 11E1 6000 21000 72 HL1 5000 11E2 6000 21000 85 HL1 5000 11F 6500 21000 109 HL1 5000 11G 9000 21000 101 HL1 5000 11H 7500 21000 89 HL1 5000 11单幅桥共计 54 个梁段图 1 钢箱梁节段划分图7图 2 主梁标准横断面图1.2 自然条件桥址位于钱塘江强潮河口，其潮汛特征为非规则的半日潮类型，一日两涨两落，潮波向上游传播过程中，逐渐增大，湾口南汇咀多年平均潮差为 3.17m，至湾顶澉浦达5.57m，实测最大达 9.00m。涌潮是钱塘江河口一种特有的水力现象，江东大桥位于强潮河段，桥址附近河段涌潮可能最大高度约为 3.0m，此时测点瞬时最大流速可达 912m/s。每年 710 月台风期间常受风暴潮影响，如风暴潮遭遇天文大潮，则会形成异常高潮位，历史高水位有 85由台风暴潮遭遇天文大潮所致。位于桥址上游 3km 的仓前水位特征见表 2。表 2 桥位仓前水位特征 项目 单位 量值 出现时间平均高潮位 m 4.21平均低潮位 m 2.66平均潮差 m 1.55最高潮位 m 8.01 1997 年 8 月 19 日最低潮位 m 0.40 1955 年 12 月 25 日最大潮差 m 5.27 1994 年 8 月 22 日平均涨潮历时 h:min 1:42平均落潮历时 h:min 10:43100 年一遇高水位 m 8.2350 遇高水位 m 7.9820 遇高水位 m 7.64桥址处从上到下地质土层情况见下表 3。8表 3 桥位地质土层情况表 土层序号 土层名称 层厚 M 层底标高 M 1 素填土 0.73.0 3.825.172 江底填土 0.75.0 -0.284.161 砂质粉土 1.06.2 -2.22.662 粉砂夹粘土 8.817.5 -16.56-7.88 砂质粉土夹粘土 2.215 -24.83-16.98、1 粘土 7.928.5 -45.50-29.312 砂质粉土 2.016.5 -58.9-36.083、1、2、3 粉质粘土 8.549.5 -66.18-41.551 全风化砂砾岩、泥质粉砂岩 2.115.6 -72.01-56.252 强风化砂砾岩、泥质粉砂岩 15.839.6 -104.65-81.283 中风化砂砾岩、泥质粉砂岩 3.521.4 -104.8-101.65 微风化泥质粉砂岩、砂砾岩下伏基岩为北垩系下统朝川组下段岩层，岩性为砂砾岩及泥质粉砂岩，岩石单轴极限抗压强度为 13MPa。1.3 钢箱梁施工特点桥位位于钱塘江强潮河段，水文条件复杂；钢箱梁采用分幅多点连续顶推施工，中线限位难度大；提升桁吊、顶推平台及临时墩等受涌潮影响大，结构设计安全性显得尤为重要；锚固断横梁及 A 梁段为异形梁段，安装困难；钢箱梁经栈桥运至吊装位置，栈桥设计荷载大。9第二章 钢箱梁顶推施工方案2.1 施工概述钢箱梁施工包括标准段钢箱梁与特殊段钢箱梁施工。特殊段钢箱梁指锚固端横梁及施工合拢段 A 梁段，其余梁段为标准段钢箱梁。自锚式悬索桥的施工特点是先梁后缆，根据设计单位提供的施工方案，标准梁段采用柔性墩多点顶推法施工，即在杭州岸边跨 PM20#PM21# 墩布置提升桁吊、安装顶推平台，在中跨 PM21#PM22#墩和萧山边跨 PM22#PM23#墩设置临时墩和边跨支架平台，并在顶推平台、边跨支架平台、临时墩、索塔横梁上布置滑道，滑道顶面线型为钢箱梁制造线型（详见设计院提供的钢箱梁顶推施工补充技术要求） 。顶推千斤顶置于临时墩横系梁上，在钢箱梁底采用多点拉索方式顶推，即在平台上逐段焊接，用多点连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁向前滑移，循环标准化作业使钢箱梁到达设计位置。顶推施工由低端向高端进行，顶推的箱梁前端设有导梁，每拼装一个 9m 节段即整体顶推平移 9m，由于本桥宽度较大所以采取分左右幅顶推施工的方法进行。 钢箱梁顶推施工总体布置图见附图 1。特殊梁段即锚固端横梁及合拢段 A 梁段均采用桁吊安装。当萧山侧 B1 梁段顶推到设计位置后，拆除全部导梁，利用桁吊依次吊装 A 梁段及锚固端横梁，精确调整后焊接，两岸 A 梁段作为全桥钢箱梁施工合拢段。10继 续 顶 推 使 B1梁 段 到 达 萧 山 岸 设 计 位 置停 止 顶 推 ,逐 节 拆 除 导 梁后 续 钢 梁 吊 装 、 焊 接钢 箱 梁 顶 推运 输 、 吊 装 钢 导 梁滑 道 、 顶 推 千 斤 顶 、 导 向 装 置 布 置桁 吊 、 顶 推 平 台 、 临 时 墩 施 工运 输 、 吊 装 钢 箱 梁 并 与 钢 导 梁 连 接 搭 设 萧 山 岸 边 跨 侧 桁 吊 及 支 架施 工 测 量 ， 确 定 A梁 段 长 度A梁 段 吊 装 施 工锚 固 端 横 梁 吊 装焊 接 钢 横 梁 ， 形 成 整 体 断 面缆 索 系 统 施 工图 3 钢箱梁施工工艺流程图2.2 施工前准备施工前准备工作一览表11 人员组织本桥钢箱梁采用多点连续顶推施工，临时墩跨度大、作业面多，多工作面多个机具协调共同作业，在作业过程中，协调指挥将是作业完成的关键，为此，专门成立顶推现场协调指挥组保障施工。现场指挥组由 5 人组成：总指挥、副总指挥、总工程师、机械调度、人员调度组成。同时成立专门的施工队两个，负责左右幅钢箱梁顶推施工。施工队人员组成：机械操作人员、机械技术员、土木技术员、电工、吊装工、焊工、测控人员等。所有工作班组中机械技术人员担任各点临时指挥，负责与指挥组联系，以保证工程施工的顺利进行。人员培训该项目操作人员由我部具有几座悬索桥及顶推施工经验，技术上最优秀的人员组成。为了保证安全优质的施工质量，针对本工程特点将组织所有施工人员进行学习培训，并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。所有在本工程中从事可能影响产品质量的工作人员，进行规定的技能考核认定。针对该工程高空及水上作业多的特点，对参与该工程的所有人员进行体格检查和高空测定，所有培训考试均完整记录在案。122.3 钢箱梁顶推施工2.3.1 顶推施工设备选择钢箱梁顶推施工的主要施工设备有运梁车、提升桁吊、导梁、临时墩、连续顶升千斤顶、纵移横移系统等。运梁车运梁车采用 DCY200 型平板运输车，可以满足梁段分块运输的要求。主要技术参数如下：额定装载质量： 200t车辆自身质量： 50t轮系： 2 纵列 8 轴线悬挂数量： 16轴载质量： 15625Kg驱动轴/从动轴数量： 8/8单车回转模式： 直行、八字转向、以某一 角斜行、横行、摆转及中心回转等车速： 空载（平地） 5Km/h, 满载（平地） 1 Km/h满载爬坡能力： 纵坡：4%； 横坡：2%轮胎规格/数量： 7.5-15/64轮辋规格/数量： 6.5-15/64平台最低位置： 1200mm平台升降总行程： 500mm离地间隙（正常行驶）：160mm平台外形尺寸： 长：16600mm，宽：4000mm。顶推千斤顶最不利工况下各点的最大顶推力约为 100 吨，故每个顶推点选用两台 ZDL100 自动连续千斤顶做为顶推千斤顶。全桥共需要 20 台。ZLD100 自动连续顶推系统由三部分组成，即自动连续顶推千斤顶、自动连续顶推泵站和主控台，其相互关系如图 4 所示。其控制过程是：用行程开关作为 ZLD100 自动连续顶推系统的动作传感元件，它将自13动连续顶推千斤顶活塞的位置信号传递给主控台，主控台将得到的信号进行逻辑组合后，再将控制信号传递给自动连续顶推泵站，自动连续顶推泵站通过电磁换向阀去控制相应自动连续顶推千斤顶的动作。该过程形成一个闭环系统，能够自行调节自动连续顶推千斤顶的各种动作。图 4 自动连续顶推千斤顶、自动连续顶推泵站和主控台三者关系示意图自动连续顶推千斤顶图 5 ZLD100 自动连续顶推千斤顶的结构1.后顶穿心套 2.油缸 3.后顶活塞 4.后顶密封板 5.后顶锚板 6.后顶夹片 7.行程开关 SQ1 8.行程开关 SQ2 9.行程开关 SQ3 10.前顶穿心套 11.前顶活塞 12.前顶密封板 13.前顶锚板 14.前顶夹片 15.行程开关 SQ4 16.钢绞线 17.行程开关 SQ5 18.行程开关 SQ6 19.前顶回油嘴 20.前顶进油嘴 21.后顶回油嘴 22.后顶进油嘴14表 4 ZLD100 自动连续顶推千斤顶技术性能表序号 项 目 单位 性能指标 序号 项 目 单位 性能指标1 公称张拉力 kN 1000 5 穿心孔径 mm 1252 公称油压 MPa 31.5 6 外形尺寸 mm 40015803 张拉活塞面积 m2 3.141610-2 7 质 量 kg 8004 回程活塞面积 m2 1.107410-2 8 张拉行程 mm 200自动连续顶推泵站自动连续顶推泵站分液压系统和控制电路系统两部分。自动连续顶推泵站液压系统原理图如图 6 所示。图 6 泵站液压系统原理图1.电磁换向阀 2.溢流阀 3.压力表 4.油泵 5.电动机 6.滤油器位 7.油箱 A1.后顶进油管 B1.后顶回油管 A2.前顶进油管 B2.前顶回油管表 5 ZLDB 自动连续顶推泵站技术性能表额定油压 MPa 31.5 额定转速 r/min 1460额定流量 L/min 26 柱塞数 个 6油箱容积 L 250 容积效率 % 87电机功率 kW 7.5 质量 kg 330用油种类 1030#液压油 外形尺寸 mm 10007601170顶升千斤顶顶升千斤顶的作用是调整钢箱梁竖向标高，千斤顶型号为 500 吨千斤顶。起吊卷扬机根据设计图纸，钢箱梁最大吊重为 110t，起吊设备采用 2 台 10t 卷扬机和滑车组完15成。桁吊贝雷提升梁横移系统钢箱梁由桁吊吊至一定标高后，需横移后才可到达顶推拼装平台。桁吊提升梁横移系统拟采用 80t 平车、60t 平车及牵引卷扬机和滑车组组成的横移系统完成。2.3.2 顶推平台及桁吊设计与施工顶推平台设计顶推平台布置在 PM20#PM21#墩之间且靠近 PM20#墩侧。顶推平台上下游分幅布置，单幅纵桥向 42.9m(支架长度根据导梁长度以及拼装第一节钢箱梁所需的空间来确定的)，横桥向 11.4m，两幅平台中心距为 23.75m，在靠近 PM20 号墩侧设连接通道。平台下部采用 82010mm 钢管桩基础，钢管桩的连接方式、相邻钢管桩之间的平联及斜撑方式均与龙门桁吊相同。平台上部采用贝雷作为主梁，主梁上布置滑移系统。具体设计详见第五章 龙门桁吊及顶推平台设计 。图 7 顶推平台效果图龙门桁吊设计在 PM20#墩处设置一台龙门桁吊，用于标准钢箱梁段及杭州侧 A 梁段、锚固端横梁吊装；在 PM23#墩处设置一台龙门桁吊用于萧山侧 A 梁段及锚固端横梁吊装。两侧桁吊结构16形式相同，设计吊重均为 120t。龙门桁吊横桥向 87m，纵桥向 30m。下部采用钢管桩基础，设计水位（7.64m）以下采用 102cm、壁厚 12mm 钢管，以上均采用 82cm、壁厚 10mm 钢管。上部横桥向主梁采用贝雷梁，为 3 跨连续结构，跨径组合为 327m，吊装横梁也采用贝雷梁，跨径24m。移动系统采用平车。钢管桩的接长主要采用焊接，考虑到设计水位以下的钢管桩基础受涌潮影响较大，此部分相邻钢管桩之间的平联采用 63cm 钢管，斜撑采用槽 36 型钢。设计水位以上相邻钢管桩之间的平联及斜撑均采用槽钢。桩顶依次设横桥向贝雷主梁、轨道、平车及贝雷提升梁等。依靠卷扬机及滑车组组成的牵拉系统完成横移。根据梁段重量和结构尺寸，拟定桁吊参数如下：跨 度：27m长 度：87m提升能力：120t提升速度：1m/min提升高度：35m提升卷扬机：210t 具体设计详见第五章 龙门桁吊及顶推平台设计 。17图 8 龙门桁吊效果图龙门桁吊、顶推平台施工当杭州侧 PM20#边墩墩身施工完成后，即可开始进行顶推平台及桁吊施工。基础施工：根据开工以来水文和河床情况，无法使用打桩船或浮吊进行钢管桩打设，所以需通过主栈桥搭设支栈桥，利用 50T 履带吊在支栈桥上打设顶推平台及桁吊基础钢管桩。上部结构施工：下部基础施工完成后，在支栈桥上利用 50t 履带吊吊装顶推平台上部结构，再利用塔吊安装桁吊上部结构。桁吊搭设完成后，安装提升卷扬机及牵引卷扬机。为了方便施工，在桁吊轨道梁两侧设置 1.0m 宽的人行通道。顶推安装平台上空搭设固定作业棚，使梁段焊接作业不受天气影响。桁吊荷载试验桁吊施工完成后需进行荷载试验，以检测桁吊的设计能否满足最大的钢箱梁节段的吊装及横移需要；检测吊机的制造安装能否满足设计要求。18拟直接采用成品钢箱梁和水箱注水进行加载试验。试验梁段在工厂出场时进行标定，其上置水箱，试验钢箱梁水箱容重为最重钢箱梁重量的 120。桁吊机试吊具体方法为：将吊机提升横梁停放在设计起吊位置，下放吊具；运梁平车将经过标定重量的钢箱梁含空水箱运至吊点下方；连接吊具并仔细检查吊具各部件的连接情况；确认无误后，驱动吊机卷扬机设备，缓缓垂直提升箱梁，为了安全起见，箱梁底面脱离支架架高度控制在 515cm，持载 30 分钟；分次对水箱注水，计算总荷载，并持载 30 分钟以上，记录吊机承重梁挠度等数据；当荷载加至最重钢箱梁 110重量后，牵引平车行走 9m 距离，以检验桁吊横移性能。加载到最重钢箱梁 120荷载后，持载并稳定 60min，经检查一切正常后放下配重梁段，吊机的试吊工作结束。顶推平台加载试验加载试验目的顶推平台施工完成后进行预压，以消除平台的非弹性变形，检验平台结构的承载力和稳定性。加载试验方法.加载试验参数a.整个顶推平台设计荷载为 813t，最大堆载为设计荷载的 1.2 倍即 976T。堆载材料为砂袋。b.堆载分四级进行。一级堆载为设计荷载的 35%，即 284.6T；二级堆载为设计荷载的 35%，即 284.6T；三级堆载为设计荷载的 25%，即 203.3T；四级堆载为设计荷载的 25%，即 203.3T。c.卸载分四级进行。同加载相反，即一级卸载为 203.3T，二级卸载为203.3T，三级卸载为 284.6T，四级卸载为 284.6T。.加载试验方法在已搭设好的顶推平台上堆载砂袋进行加载实验。模拟施工荷载分布，并要求19荷载加至最大施工荷载 1.2 倍。加载分四级进行，使荷载传递均匀，无冲击。第一级堆载值为 284.6T,间隔 12 小时,待顶推平台不再发生沉降变形后,进行第二级堆载,依次类推。加载实验结束后，进行卸载和回弹量观测。卸载也分四级进行，第一级卸载值为 203.3T，间隔 12 小时,待顶推平台回弹稳定后,进行第二级卸载,依次类推。.沉降观测方法为观测方便,可在顶推平台上选定的 6 个观测点上分别贴上塑料标尺或用红油漆作标记。将水准仪架设在测量平台上观测相对沉降。同时再架设全站仪从两个方向进行水平位移观测。每级加载或卸载完毕后，利用水准仪和全站仪每隔30min 观测一次，并作好记录,若发生突然沉降应立即上报,并停止加载。加载976T 顶推平台稳定 48 小时其间每隔半小时观测一次,并作好记录。试验结束后整理观测数据报告。.加载试验注意事项a.加载过程中沉降变形发生突变时停止加载，并进行观测。b.变形未达到稳定不得进行下一级加载。2.3.3 临时墩设计与施工临时墩设计钢箱梁左右幅分幅顶推施工过程中，共布置 5 个临时墩，其中在中跨 PM21#PM22#墩之间布置 4 个临时墩，在边跨 PM22#PM23#墩之间布置 1 个临时墩，跨径布置为52m5+41.5m2。临时墩由钢管支架、分配梁、轨道梁及垫梁等组成。临时墩以钢管支架为承力结构。钢管支架下部为插打于河床内的支撑钢管桩，其规格为外直径为 120cm 壁厚为 12mm 的螺旋焊管。在支撑钢管桩上面接高钢管立柱，钢管立柱采用外直径为 82cm 壁厚为 10mm 的螺旋焊管。支撑钢管与钢管立柱之间采用变截面钢管连接。为抵抗涌潮的影响，在支撑钢管桩上游打设斜钢管桩，斜钢管桩采用外直径为102cm 壁厚为 10mm 的螺旋焊管。各钢管桩及钢管立柱之间采用钢管和型钢连接成整体。分配梁放置于钢管支架顶面，采用焊接方式固定于钢管支架的顶面。分配梁采用钢箱结构。轨道梁放置于分配梁上，采用焊接方式固定于分配梁之上。轨道梁为焊接式钢箱结20构，长 5.6m，高 1.0m，宽 1.2m，其焊缝均为一级焊缝。垫梁放置于轨道梁上，采用螺栓栓接于轨道梁之上。垫梁为焊接式钢箱结构，长3.0m，高 0.5m，宽 0.9m，其焊缝均为一级焊缝。在顶推的过程中，为了保证水中临时墩安全，根据实际受力，在主塔承台及萧山岸PM23#边墩间设置钢绞线，每幅桥各两束，每束各 6 根 15.24 钢绞线，钢绞线两端设 P锚，在顶推前实施预拉，以保证临时墩安全。具体设计详见第六章 临时墩设计 。图 9 临时墩效果图临时墩施工先通过主栈桥在每个临时墩位处搭设支栈桥。通过支栈桥进行临时墩的施工。钢管桩采用吊鱼法进行插打施工。每插打一根钢管桩后，需利用平联钢管将其与已插打的钢管桩连接成整体。首根钢管桩需与栈桥临时连接成整体。钢管桩插打完成后，需在其内部进行灌砂至标高+7.5m。变截面钢管由变截面段和两端的直线段组成，在后场焊接成整体后，运输至现场进行接高。变截面钢管接高后，在其内部灌注 3m 高 C20 混凝土。在变截面钢管上接高钢管立柱，并完成平联及斜撑施工，最终完成钢管支架的施工。分配梁、轨道梁及垫梁均在加工场加工成整体后，运输至现场进行安装。轨道梁及垫梁焊接均采用一级焊缝，并做探伤检测。21临时墩加载试验单个临时墩最大设计荷载为 708t，最大堆载为设计荷载的 1.2 倍即 850T。堆载材料为砂袋。临时墩加载试验方法与顶推平台加载试验方法相同,在这里不再赘述。2.3.4 钢导梁设计与施工钢导梁设计钢导梁采用 Q235 钢材加工，长 35m,单套导梁总重 59.3t。单幅钢箱导梁采用两个焊接实腹式工字型变截面梁，两工字型截面距离 7.9m，之间采用横向联系桁架连接。共分四个节段加工，由根部向前，第一、二节段腹板均采用 2cm 钢板，翼缘板采用 3cm 钢板，梁高由根部 3.24m 渐变至 2.45m；第三、四节段腹板均采用 1.6cm 钢板，翼缘板采用 2cm钢板，梁高由 2.45m 渐变至 1.5m。钢导梁第一节段上下同时设置横向加劲肋与纵向加劲肋，纵向加劲肋共设置上下两层，距离腹板上边缘分别为 0.7m、2.5m，横向加劲肋间距 2.0m 左右。其余节段只配置横向加劲肋。钢导梁第四节段由下向上上线形上翘 15cm，以抵消在顶推过程中的下挠。导梁各节段之间采用高强螺栓连接，在根部处与 B1 段钢箱梁腹板采用高强螺栓连接。具体设计详见第七章 钢导梁设计 。钢导梁施工拼装平台及桁吊施工完成后，即可在平台前端利用桁吊和卷扬机分节安装全部导梁，经过计算，首段梁段（两个梁段）顶推过程中结构重心均在平台上，不需要压重。22图 10 导梁效果图2.3.5 钢箱梁运输钢箱梁段及其零配件由制造承包人在现场组装，经监理工程师检验合格后，利用运梁车经栈桥将钢箱梁运至安装位置。钢箱梁在运输过程中要防止倾倒、碰撞。支点要平稳、多点、可靠，采取可靠措施防止意外和碰损。2.3.6 顶推设备及安装顶推设备为 ZLD100 自动连续顶推泵站系统，由若干套连续千斤顶、若干套泵站、预应力钢绞线、一个主控台及电路形成的一个闭合控制系统。单幅箱梁顶推采用 16 台 100t 级 ZLD100 自动连续顶推千斤顶，16 台连续顶推液压泵站和 1 台连续顶推主控台组成。在每个临时墩上各安置两台 ZLD100 连续顶推千斤顶。随着顶推钢箱梁重量的增加安装在各墩上的顶推千斤顶也将陆续投入运行。每两台连续千斤顶为一点，并设一泵站，各临时墩及安装平台各为一个点，两台千斤顶安装在反顶架上。主控台设于顶推安装平台上。预应力钢绞线为两束，每束815.24，长度将根据施工设计图纸下料，并穿入千斤顶及安装于钢梁底部的拉锚器上。拉锚器位置在钢箱梁底板上（位置及其与钢箱梁的连接构造须由设计、加工和施工单位共同协商确定） ，须在钢箱梁底板打孔后用螺栓与钢箱梁连接。顶推施工完成后，拆除拉锚器，并用特制螺栓补孔。拉锚器及钢绞线需分次安装：首先在已拼装的钢箱梁前后端安装两套拉锚器，在23安装平台上的千斤顶及后端拉锚器间穿入全部钢绞线，在杭州岸塔横梁上的千斤顶及钢箱梁前端拉锚器间穿入全部钢绞线，并用锚锚固于拉锚器上，用人工收紧钢绞线，并尽量做到每根钢绞线松紧程度一致，能基本保证左右两台连续千斤顶在顶推时拉力均匀，同步作业。钢绞线直径为 15.24，强度等级为 1860Mpa 。钢绞线分左右旋结构，预防在牵引过程中由于钢绞线扭转应力而发生扭转现象。钢绞线穿过设于固定端的拉锚器，另一端穿过自动连续千斤顶的前、后夹持器。随着梁段的增多，为保证临时墩不受水平力，原则上当钢导梁到达并支承于后续哪一个墩，哪一个墩即可参与张拉牵引，按上述原则再安装一组钢绞线及拉锚器，每到一个墩每幅桥要增加两台连续千斤顶参与拖拉。顶推初始阶段只有两组千斤顶施力，到达边跨临时墩时将有 8 组千斤顶施力，以达到多点顶推的目的。钢导梁第四节段由下向上上线形上翘 15cm，以抵消在顶推过程中的下挠。使钢导梁能够顺利搭到下一跨临时墩墩顶的钢垫梁上，必要时在临时墩顶布置竖向千斤顶及临时支垫调整导梁前端挠度。各临时墩相对孤立，在开始顶推前各临时墩应布置好自身电路及接口，当导梁到达临时墩时即可进行电路连接，保证参与顶推的临时墩供电。2.3.7 滑道布置在安装平台顶、各临时墩顶均布置滑道，滑道为两条，中心距为 7.9m，滑道中心为钢箱梁纵向隔板中心。钢板铆焊不锈钢板，不锈钢板表面粗糙度小于 Ra5m。滑道进口30cm 范围设圆弧，出口也设圆弧段。滑板采用聚四氟乙烯橡胶滑板，设两道，保证钢箱梁底面与滑板的接触面积在滑行过程中不小于设计要求。聚四氟乙烯橡胶滑板尺寸为 50604cm，每个滑道配置滑板 4块，其中同时承压滑移的滑板为 3 个，另一块为轮换滑块。聚四氟乙烯橡胶滑板底面涂硅脂，以减小摩擦系数，当损坏时可从两侧抽换。滑道钢垫梁顶标高的设定方法：垫梁顶标高加上滑板厚度（40mm） ，应高于箱梁支座顶标高（箱梁底标高）1020mm，以便抽去滑板后落梁到正式支座上。滑道安装时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，要求平整度偏差小于 1mm；侧向限位系统及时正确安装完善。 滑道底设有备用临时起顶装置，当发生临时墩沉降或其他紧急情况时需临时起顶到设计位置。24钢箱梁顶推临时墩墩顶布置见图 11。 上 上顶 推 上上上上上905105107905 上 82cm钢 管 桩 10上 40T竖 向 千 斤 顶图 11 临时墩墩顶布置图2.3.8 顶推系统调试及钢绞线安装顶推系统安装完成后，应首先进行空载试验，依次运行前顶顶进、停止、顶回、停止等动作，以检查设备是否正常工作。液压系统空运转，全行程往复运行 5 次以上观察，动作要平稳，不得有爬行冲击、突进或停滞现象。负载试验时，用降压法，使活塞杆伸出张拉行程的 2/3，升压至公称油压后关闭截止阀，测量千斤顶油缸油压压降，5min 内压降值应0.15 10.150.9188.525.4MPa所以，(1-n1N 2/ 2/E/Am)m=(1-1.4x1591.3x16.62/3.142/210x106/0.0448)x1.4=1.39N/Am（ 1M）/（ 2Wm）1591.3KN/0.0448m 20.92234.KNm/（1.3910.0132m 3）145.1Mpa 10.9203182.7MPa所以，钢管桩强度及稳定性均满足要求。6.3.6 结论通过以上计算知，轨道梁的最大弯拉（压）组合应力为 129.5MPa，分配梁的最大弯拉（压）组合应力为 95.3MPa，钢管桩最大弯拉（压）组合应力为 186.3MPa，临时墩支架的竖向最大变形为 12.2mm。查公路桥涵钢结构及木结构设计规范知，钢结构的允许弯矩应力为 145MPa，对于临时结构容许应力应乘以提高系数 K=1.4，即 1451.4=203MPa。故临时墩支架各结构的强度和刚度均满足要求。河床冲刷线标高按-3.46m 进行计算，实际施工过程中，需严格控制河床标高在-2.0m以上。若冲刷严重，需采取防护措施。钢箱梁顶推施工需在平潮期施工，在涌潮期间必须停止施工。6.4 临时墩在 11 级风下的强度验算6.4.1 计算条件水位取值根据杭州市江东大桥初步设计阶段研究课题 水文数学模型计算及定床模型试验研究 ，报告编号：河海 2005083，P7 页表 16 所示。62表 15 1953 年以来乍浦站排列前 6 位高潮位及当时台风项目序号最高潮位（m）台风增水（m）出现日期 台风编号登陆时中心气压（百帕）登陆时间 登陆地点1 5.54 1.48 1997.8.19 9711 960 8.18.21:30 温岭石塘2 4.91 1.00 1974.8.20 7413 974 8.20.00:00 三门3 4.86 1.15 1994.8.22 9417 960 8.21.22:30 瑞安梅头镇4 4.73 1.16 1979.8.24 7910 965 8.24.14:00 舟山5 4.62 1.03 1981.9.1 8114 950 9.1.02:00 舟山6 4.60 2.35 1956.8.2 5612 922 8.2.00:00 象山另，钱塘江每年 710 月台风期间常受风暴潮影响，如果风暴潮与天文大潮相遇，每每形成异常高水位，通过仓前潮位站历年实测高、低水位统计结果得到桥位附近设计高低水位列于下表：表 16 仓前站设计高、低水位仓前频率高水位 低水位0.20% 8.820.33% 8.631% 8.23 0.102% 7.98 0.355% 7.64 0.8510% 7.35 1.05计算中