顶推法施工中钢箱梁的施工监测

1、顶推法施工中钢箱梁的施工监测0 引言随着大路工程建设速度的加快，上跨桥的施工对跨下交通的影响不行避开，为了降低对交通的干扰，顶推钢箱梁中对线型、暂时墩位移沉降、导梁下扰都要举行施工监测，来保证施工的质量和平安。本文以梅家山立交桥项目为例，对顶推法施工中钢箱梁的施工监测举行了分析。1 工程概述梅家山立交主线桥第四联主线桥衔接雄楚大街与鹦鹉洲大桥延伸线，跨越白沙洲高架桥，主线桥钢箱梁设计起点位于津水路，里程桩号K13+760，尽头位于原武泰闸水产大市场拆迁旧址，里程桩号K13+896，主线桥全长约136m。梅家山立交主线桥第四联为（36.95m+62m+36.95m）三跨钢箱梁，其标准段桥面宽度为

2、26.04m。主线桥桥顶面和底面均设1.5%的双向横坡，通过梁体顶板形成，梁体顶、底板平行设置。本桥三跨钢箱梁位于ZW211ZW214#墩之间，并跨越白沙洲高架桥，总分量1800t，为本工程施工重点。ZW211ZW214#墩线路平面为直线，纵断面沿道路前进方向的纵坡依次为1.68%（距离约5763mm）和R=2500m竖曲线。图1为钢箱梁分段图。2 施工测量控制方法在梅家山项目中，钢箱梁顶推施工过程中施工监测的主要内容有以下几个方面：暂时墩、顶推拼装平台放样及安装过程中的施工控制测量；钢箱梁制作过程中在胎架上的线形控制测量；钢箱梁在顶推平台上的拼装定位线形测量（含导梁、钢箱梁母梁、待拼梁段等）

3、；钢箱梁在顶推过程中务必的其他控制内容（含主墩、暂时墩、导梁、钢箱梁等）；钢梁梁顶推完成后的线形测量。2.1 暂时墩、顶推拼装平台放样及安装过程中的施工控制测量在钢箱梁举行顶推作业前，首先应完成暂时墩及顶推拼装平台的放样安装测量工作（含平面和高程测量）。2.1.1 暂时墩的放样、安装测量及拖拉过程中的监测在对暂时墩的结构物M行测量放样时，应控制好各个钢管桩的中心偏位及桩顶高程，要求误差在10mm之内，再举行连结系、桩顶纵横向分配梁、滑道分配梁的安装，因为暂时墩在后期顶推过程中会产生沉降，因此其滑道梁顶高程放样时应考虑预抬值。拖拉施工须沿顺桥向设置七处暂时墩。全部滑道梁顶面横桥方向均设1.5%的

4、坡，纵桥方向滑道梁顶面与水平面的夹角从ZW215至ZW212依次为：1.89、1.63、1.3、0.91、0.38、-0.8、1。全桥自重约1800t，用两套ZLD200-300型自动继续拖拉系统举行拖拉施工。单继续千斤顶拖拉力180t，正常拖拉速度约7m/h。两套继续顶布置在ZW213#墩的暂时墩上，继续顶支座分离焊接在滑道梁内侧面。梁体顶推过程中，测量控制因素主要是：梁体中心线及各墩顶偏位。随着梁体的推动，侧向限位控制其中心线偏位在10mm以内，严格控制各千斤顶同步顶推，各墩顶的偏位均在设计要求范围之内。箱梁顶进时，测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置，当中心线偏移时，准时利用侧向限

5、位调节，然后将其锁定。在顶推过程中对墩顶瞬间偏位的观测尤为重要，一旦墩顶瞬间偏位超过设计值需立刻停止施力，重新调节各墩顶施力分布，以保证各墩的偏位满意设计要求。拖拉过程中，各暂时墩允许偏位最大值见表1。2.1.2 顶推拼装平台的放样、安装测量钢梁顶推（拼装）平台主要功能有两个：一是作为钢箱梁节段拼焊场地，二是作为顶推的起点。依据设计图纸，依次对顶推平台的上下部管桩中心举行放样，要求管桩中心偏位不超过10mm，桩顶高程不超过10mm。以上测量内容施工完成后，应分离安装纵横向桩间联结系、脚手平台、桩顶分配梁、滑道分配梁等。滑道安装时要求全部横向相邻滑道的高程全都，竖曲线顶推要求滑道在一个抱负的圆弧

6、曲线内。而且全部滑道在安装前务必调节到位，保证顶推过程中箱梁、滑板、滑道板之间均为面接触。所以顶推对滑道标高及水平度的控制要求相当高，不允许消失差错和过大测量误差。按照顶推拼装平台构造，因为滑道直接支承钢箱梁，其线形可较精确地反映钢箱梁支承状况，故抉择滑道梁线形举行顶推平台线形监测。每肢滑道梁的线形测点拟布设7处，各测点纵向位置暗示图如图2，分离对应各暂时墩中心线，横向位置对应相应滑道梁的中心线。 钢梁在顶推平台上的线形调节，竖向调节采用4台150t千斤顶。调节完毕后转换由钢支墩受力。横向调节采用5t手拉葫芦或32t机械千斤顶协作调节横向坐标。2.2 钢箱梁制作过程中在胎架上的线形控制测量因为

7、钢箱梁在拼装焊接过程中会产生变形，为保证其横桥向及顺桥向安装完成后的线形精确，因此在胎架放样时应考虑由此数据产生的影响。另外在对胎架、钢箱底板及顶板（长度、宽度、标高）举行验收时，应尽量抉择在温度恒定的条件下时举行，所测量数据均应换算成标准状态（钢箱梁设计时标准状态为20摄氏度）后再与设计数据比较。2.3 钢箱梁在顶推平台上的拼装定位线形测量（含导梁、钢箱梁母梁、待拼梁段等）2.3.1 导梁的安装及顶推想量导梁全长约35m，为变截面设计，分为三段。各段梁高、底板及腹板厚度均一定差异，节段之间腹板与顶板采用栓接，底板采用焊接；导梁与钢箱梁之间，腹板采用栓接，底板、翼板与顶板采用焊接。按照拖拉施工

8、工况，控制导梁刚度为钢箱梁的1/7，导梁与钢箱梁接头处最大应力值190MPa。导梁最前端在拖拉过程中会产生不同程度挠度，为了使导梁顺当上墩，导梁前端设置变高截面。导梁上墩前，前端变高部分首先上墩，滑道梁上的千斤顶作用在导梁前端变高部分，克服导梁挠度，并尾随拖拉前移，直至导梁底部上墩。顶推过程中应控制其轴线偏位，下扰值。2.3.2 钢梁的安装及顶推想量测量流程如下：钢箱梁安装线形测量钢箱梁焊接后线形测量顶推前的暂时墩沉降测量顶推过程中的控制测量（含导梁及钢箱梁轴线偏位、主墩偏位、暂时墩瞬时偏位及顶推后总位移量、导梁上墩前的最大挠度测量等）顶推完成后钢箱梁的母梁线形测量（作为下一节段钢箱梁安装定位

9、依据）钢箱梁安装测量依此类推。导梁顶推完成后，将制作好的钢箱梁运至桥位处，并吊装至平台上，其前端与钢导梁后端举行焊接，焊接完成后对钢箱梁的轴线举行调节，直至满意规范要求。另在夜间温度相对稳定的时段对导梁相应位置的标高举行测量，依据此标高推算出钢箱梁相应点位的标高并调节到位。然后对钢箱梁举行顶推施工，每一次顶推作业前，应测量出暂时墩的沉降及纵横向位移量，主墩的偏位，导梁前端的下挠值等，符合设计要求后方能举行顶推作业。顶推过程中应控制好钢箱梁的轴线偏位，本次顶推应在平台上预留出四个节段钢箱梁的位置，以便下次四个节段钢箱梁的安装。2.4 钢梁顶推过程中的控制内容应测量出以下几项数据：顶推作业启动时暂

10、时墩的瞬间最大位移值；顶推过程中暂时墩墩顶的位移变化量；导梁上暂时墩前的最大挠度测量；钢箱梁前后端的轴线偏位不超过10mm。2.5 钢梁梁顶推完成后的线形测量钢梁顶推完成后需要留意以下事项：为防止因为顶推平台的沉降而引起钢箱梁母梁的线形产生变化，应先将待安装的四个梁段吊装至平台顶后再举行母梁的线形测量。在夜g大气温度恒定状态下测量出母梁的线形，以此计算出下下个节段钢箱梁的安装线形。为了减小焊接前后对钢梁线形的影响，钢箱梁顶监控点分离位于钢梁焊接面纵向内移1m处，如图3所示。另在钢梁顶推前应在最后一节钢梁上中间断面加测一对点，并观测其肯定高程值，以此作为焊接后钢梁的整体线形复核数据，同时也是钢梁顶推后母梁测量的须要观测数据。图3中1-6，1-4，1-6均为高程线形观测点，且均位于钢箱梁顶部。待拼梁段梁顶拼装定位标高误差须控制在5mm以内，横断面两控制点定位标高相对误差在5mm以内，相邻梁段接头之间的梁顶标高误差须控制在2mm以内；标高验收测量须在日出前或者日落后举行，回避日照温差的影响。每一梁段的预伸长量通过焊缝宽度予以控制。焊接应尽量上下左右对称举行，避开焊接收缩上下左右不同步引起梁段的线形或者受力变化。焊接完成后（下一轮顶推前）应对钢箱梁顶