大西客专太北跨北同蒲铁路钢管拱顶推施工要点由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“顶推施工监理要点”。
太北跨北同蒲铁路特大桥钢管拱顶推跨越北同蒲铁路监理控制要点
1、工程概况
新建大同至西安铁路工程太北跨北同蒲铁路特大桥（74.9+148+128+148+74.9）m 连续梁拱桥为预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构。本桥位于太原市阳曲镇，依次上跨原太高速 公路、208 国道、北同蒲铁路。
为降低铁路运营风险，施工采用非桥位处支架法拼装主桥钢管拱，拼装完毕后整体顶推到设计位置，再精确对位与预埋拱脚焊接的施工方法。
该桥主梁顶宽一般段15.8m；箱梁于各吊杆处设置吊点横梁，吊点横梁高2.0m，板厚0.4m，全桥共设51 道吊点横梁。
拱肋采用钢管混凝土结构，次边跨计算跨度L=148.0m，设计矢高f=29.6m，矢跨比f/L=1:5，拱轴线采用二次抛物线；中跨计算跨度L=128.0m，设计矢高f=25.6m，矢跨比f/L=1:5，拱轴线采用二次抛物线。拱肋采用等高度哑铃形截面，拱肋截面高度为3.0m，拱肋弦管采用Φ1.0m×16mm 钢管。弦管之间用16mm 的缀板连接，两榀拱肋横桥向中心距14.0m，拱肋弦管及缀板内填充C50 微膨胀混凝土。
每孔拱肋两榀拱肋之间共设7 道横撑，其中拱顶设置一道一字撑，两边对称布置三道K 撑。一字撑和K 撑的横撑采用Φ1.2m×12mm 钢管，斜撑采用Φ0.8m×12mm 钢管。次边跨吊杆顺桥向间距7.4m，中跨吊杆顺桥向间距6.4m，全桥全设51 组吊杆。吊杆采用PES(DF)7-91 型低应力防腐拉索（平行钢丝束），外套复合不锈钢管，配套使用LZM7-91 型冷铸墩头锚。吊杆上端置于拱肋内部，下端锚于吊点横梁，吊杆张拉端设在梁侧。
单个次边跨（148m 跨）钢管拱肋重507.9t，合计两跨；中跨（128m 跨）钢管拱重458.4t，合计一跨。
拱肋节段在工厂制作，为便于运输，根据施工需要划分拼装节段最大水平长度不大于15m，拱肋节段接头避开吊杆孔位。
2、钢管拱顶推施工特点、重点及难点 2.1 工程特点
临近既有线施工：本桥连续跨越原太高速公路、108 国道、北同蒲铁路，施工的安全形势严峻，压力大。
技术复杂：本桥为梁拱结合结构，体系转换复杂，且拱部改为非桥位拼装顶推施工，没有可借鉴提类似经验。2.2 工程难点
钢管拱线性控制难度大：本桥拱部改为顶推施工后，梁拱结合处不易精确对位，造成钢管拱线性控制的难度相当大。
索力调整的难度大：本桥中间三跨均设有钢管拱，通过钢索与梁体共同承受荷载，由于钢索较多，调整其中任意一根钢索的索力都必然要导致其余钢索索力的变化。2.3 工程重点
钢管拱顶推：钢管拱拼装完成后，从大里程顶推至设计位置，顶推距离较远，且要跨越既有北同蒲铁路、108 国道及原太高速公路，安全风险较大，是钢管拱安装施工的重点之一。
拱脚安装精度：拱脚安装是否到位，决定了整个钢管拱的线性是否与设计一致，最终决定了钢管拱的受力状态是否与设计状态一致，是本连续梁拱桥施工的重点之二。
钢管拱线性控制：钢管拱线性控制的好坏决定了梁体受力状态是否与设计一致，是钢管拱顶推施工的重点之三。
3、钢管拱顶推施工方案
每一孔钢管拱拼装的施工顺序为：先将钢管拱由场内加工的12-13m短节段现场组拼、焊接成5节大的吊装段。然后在引桥处纵向拼装场地位置安装临时拼拱支架，在临时拼拱支架上安装拱肋。钢管拱拼装完成后，将压重贝雷梁内钢绞线进行张拉，使临时拱座支架预紧，使钢管拱形成“弓弦”整体受力体系；最后拆除拼拱支架钢管柱顶横梁及其上鞍座等，使钢管拱由支架支撑转变为临时拱座支撑。采用顶推动力系统实现整个钢管拱整体滑移就位。
步骤一：做好拼拱支架基础施工，然后利用桥上80 吨汽车吊将钢管柱接长至设计标高，并随着支架立柱的接高及时焊接纵桥向与横桥向立柱间联接系。然后安装支架顶临时拱座拼拱支架压重贝雷梁分配梁、垫梁、横梁、鞍座及调节钢管拱位置用千斤顶，安装时注意拼拱鞍座的横桥向精度与纵桥向坡度，不要安错。在安装拼拱支架的同时，需进行临时拱座支架、抱箍及纵移台车的安装。安装前需将轮箱纵桥向利用止轮器将走行轮与钢轨间抄垫死，止轮器与轨道预埋件焊接。实现纵移台车纵向临时锁定，为保证施工安全现场可设置临时拉杆。最后进行纵桥向压重贝雷梁的安装，安装时每隔15 米搭设临时支架。
步骤二：利用两台80 吨汽车吊机从中间向两边，左、右对称抬吊5 节钢管拱，先将中间段钢管拱抬吊至中间两排钢管柱顶横梁的拼拱鞍座上，然后利用鞍座下横、竖向千斤顶调整钢管拱拱肋横向位置与竖向标高。然后吊装两侧第二节、第三节钢管拱，将第二节钢管拱与第一节钢管拱通过鞍座下千斤顶精确对位后，进行临时连接锁定。安装第三段钢管拱拱肋时，将拱肋与抱箍下半部分焊接牢固，然后安装抱箍上半部分，上、下两部分抱箍之间要塞垫20mm 橡胶板，然后利用8.8 级M27 螺栓将上、下抱箍拧紧，使抱箍抱紧拱肋，高强螺栓施拧紧力为10t/个。拼装过程中具备焊接钢管拱K 撑条件时及时安装，保证钢管拱横向稳定性。但考虑架桥机及运梁车通过时，应提前考虑第一个K 撑（K 撑两斜杆端部距梁面距离为13m，水平杆16.86m）是否影响，如影响需架梁完成后才能安装。钢管拱分段拼装完成后，利用每个鞍座下横、竖向千斤顶对拱轴线进行最后精确调整，确认与设计相符后，将拱段间临时连接转为永久焊接。
钢管拱安装完成后，在钢管拱吊杆位置处利用钢丝绳将压重贝雷梁吊挂在钢管拱上，钢管拱上具体位置在主体吊杆附近以便于钢丝绳打捎即可，钢丝绳与贝雷梁及钢管拱的连接现场采用传统卡环兜连。
步骤三：安装临时拱座支架对拉钢绞线做为拱肋临时系杆，对拉钢绞线通过张拉锚具与临时拱座支撑托架连接，利用临时拱座支撑托架侧板预留作业空间，安装千斤顶、张拉锚具和夹片。并将钢管拱主体吊杆安装至设计位置，将其下端摆放在压重贝雷梁上。在钢绞线预拉前解除一侧纵移台车的纵向临时锁定。然后分五级（10%、20%、50%、80%、100%）将对拉钢绞线张拉至设计吨位（148m 跨110 吨/束，128m 跨100 吨/束），预张拉时千斤顶要保持同步，采用全站仪全过程监控拱脚的位移变化，并设置应力应变监控片，随时监控贝雷梁的应力、变形情况。现场设置测力装置，保证各轮压基本相同。
步骤四：对拉钢绞线张拉完成后，解除另一侧纵移台车纵向临时锁定，利用8 台150吨竖向千斤顶在纵移台车下方起顶，竖向千斤顶下方设置四氟板及不锈钢板，千斤顶起顶高度以能拆除支架顶拼拱鞍座底抄垫钢板为宜。千斤顶起顶到位后，拆除鞍座及抄垫钢板，8 台150 吨竖向千斤顶落顶，钢管拱由支架支撑转变为临时拱座支架支撑。整体拆除拼支架顶横梁，吊装至桥面。然后安装纵移千斤顶及夹轨器，准备工作就绪后，在风力不大于六级的情况下进行钢管拱纵移。步骤五：利用夹轨器及50 吨液压千斤顶等设备顶推纵移台车带动临时拱座支架、钢管拱前移。顶推过程中需使用四台顶推千斤顶、夹轨器等顶推设备，另需配一套备用设备，顶推设备布置在走行前方的四个轮箱上。顶推过程中四台千斤顶需保持同步，可在轨道上画刻度，使轮箱走行速度尽量一致。走行过程中如遇六级大风，则将钢管拱与 混凝土桥面以缆风绳临时锚固。
步骤六：钢管拱就位后利用八台150 吨竖向千斤顶将钢管拱竖向起顶精确对位，根据测量数据在连接桁架与纵移台车间插入适当厚度抄垫钢板，然后落顶，钢管拱重新支撑于纵移台车。拱肋纵向位移利用对拉钢绞线与纵向千斤顶修正，横向利用横移千斤顶修正。钢管拱修正到位后将调节段与预埋段、顶推拱肋以加劲板临时焊接锁定，然后进行钢管拱永久焊接，完成整个钢管拱安装。
4、监理需要把握的几个关键控制环节 4.1 钢管拱节段进场验收
钢管拱分节段加工，并在工厂进行试拼，钢管出厂时生产厂家必须出厂合格证。钢管拱节段运至现场后，在施工单位自检合格后由监理对钢管拱节段进行检查验收，检查主要包括两个方面：
1）资料检查
资料检查包括：钢管拱原材料的材质证明、焊缝的探伤报告、涂装材料的材质证明、生产厂家的钢管拱出厂合格证。
2）实物检查
实物检查包括：所有构件的数量、拱肋、横撑的断面尺寸，拱肋弧长、弦长，横撑长度，焊缝外观检查、拱肋注浆孔、出浆孔、吊杆孔尺寸、位置检查、涂装层外观检查以及瓦管、衬管等配件的尺寸检查。
4.2 钢管拱拼装支架
钢管柱基础采用钢筋混凝土基础。拱肋拼装支架采用Ф630×9mm 的钢管作为立柱，立柱之间采用桁架式连接系连接，以增强支架的整体稳定性，因钢管立柱高度较高，部分高达60m 以上，故横桥向两侧钢管立柱之间设置桁架式联系。拼装支架是钢管拱主拱肋吊装段拼接成型的临时支撑结构，待钢管拱拼装完成后，实现整体落架，将由支架体系支撑的钢管拱转至由临时拱座支撑。临时拱座既起到拼拱时立柱的作用，同时也作为走行过程中唯一的支撑体系支撑整个钢管拱。钢管拱在落架前需拆除钢管柱顶横梁，实现钢管拱落架，保证钢管拱顶推时能从两侧立柱间顺利通过。作为钢管拱的主要承重结构，该支架既要满足拼装过程整体受力要求，也要保证支架自身足够的刚度和基础沉降要求，支架设计和施工需重点考虑这两点。
钢管拱支架拼装完成后由施工单位组织人员进行自检，然后报监理进行验收，通过后方可进行钢管拱节段的吊装。4.3 钢管拱节段吊装
钢管支架拼装完成并经监理验收合格后方可进行钢管拱节段的吊装，采用桥上汽车吊进行吊装。吊机将钢管拱节段吊至钢管支架上固定，同时将拱肋与滑移系统连接。为保证吊装到位后拱肋的稳定性，每个吊装段吊装到位后，具备安装K 撑和一字撑条件时，即在其对应的位置安装横撑，但考虑将来架桥机及运梁车通过的情况，第一道K 撑暂时不安装。为了满足工期的要求，每跨拱的拼装均同时从两端往中间施工，因此节段运输也将按起吊、拼装顺序进行。吊装拱肋时遵循左右对称、前后对称的原则。安装时先吊装拱脚段，然后由拱脚向跨中逐段拼装至合拢段。对吊装到位的拱肋进行调整焊接。钢管拱吊装时，应由测量人员对每一吊装段进行跟踪测量，保证安装线形满足设计要求，吊装线形几何尺寸除满足设计要求外，也应根据原桥面吊索孔的施工误差，在满足设计要求的情况下，对上部拱进行适量修整，以备后续吊杆安装的顺利。4.4 钢管拱节段焊接 4.4.1 临时连接
钢管拱在安装到位后，用55t 手动千斤顶进行标高调整，调整到位后用马凳“抄死”，然后立即进行临时焊接。4.4.2 永久性焊接
拱肋临时连接好后，开始进行永久性焊接。拱肋和横撑现场所有焊接均采用手工焊，全熔透。焊接完成后将焊缝打磨平整，并进行无损探伤合格后，再安装瓦管并进行焊接。钢管拱焊接完成后，在工厂对焊缝进行100%超声波探伤，对于探伤不合格的焊缝采用碳弧气刨，将不合格的焊缝刨开，重新进行焊接，焊接后再次进行探伤，确保焊缝合格为止。4.4.3 拱顶合拢焊接
钢管拱利用调节段进行合拢时安排在5℃-15℃之间进行吊装，吊装后按以上临时连接方法进行锁定，合拢节段焊接时间选择在气温5℃-15℃℃之间时进行。
4.4.4焊接时监理需要检查如下项目：
（1）焊工须持证上岗,不得超越合格证规定的范围进行焊接作业；严禁无证上岗。
（2）施工时应严格执行焊接工艺文件。
（3）检查焊接工艺文件的贯彻执行情况。如现场条件与规定条件 不符时应及时反应、解决。焊接工艺不得随意更改。
（4）焊接前应检查并确认所使用的设备工作状态正常，仪表器具良好、齐全可靠，方可施焊。还应抽检焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致，否则应督促检查、更换。
（5）焊接环境温度应不低于5℃,相对湿度应小于80%。当环境条件不满足上述要求时,可以采取必要的工艺措施后进行焊接；露天焊接除局部加热和防风外，还应采取有效的防雨措施。
（6）主要构件应在组装后24h 内焊接，若超时可依据不同情况对待焊接部位进行清理或去湿处理后方可施焊。（7）焊后必须清理熔渣及飞溅物。4.5 拱部位移测点
拱部位移测点主要用来监测拱段安装时的空间位置是否符合要求、测试拱部结构施工过程中（顶升混凝土、张拉吊杆等工序）产生的拱位移及成桥时的拱轴位置等。每片拱设置19 个测点，全桥拱部共设置114 个测点，监控现场根据实际情况可适当的增加测点个数，测点利用反光板固定在拱肋上。4.6钢管拱纵移系统
钢管拱纵移系统主要包括纵移轨道、纵移台车、长行程千斤顶、连接桁架、分配梁与支承贝雷梁、拱脚托架及抱箍、压重贝雷梁及预应力钢绞线等构件组成。钢管拱通过落架实现受力体系转换后，由支架支撑转换为临时拱座支撑。整个钢管拱重力通过大、小里程两个临时拱座将沿着临时拱座抱箍、抱箍下托架、承重贝雷梁、分配梁、连接桁架、轮箱等部件向下传递至走行轨道结构上，通过轨道传递至梁面。为了平衡钢管拱作用于于临时拱座上的水平推力，并降低钢管拱重心，在两临时拱座之间设置压重贝雷梁与对拉钢绞线。在走行过程中主要依靠长行程千斤顶顶推前临时拱座轮箱实现走行。4.7滑移过程防风及临时停止时锚固措施
从计算书中关于148m 钢管拱纵移工况与非纵移工况下进行抗倾覆计算中可知，在钢管拱与走行系统本身重力作用下可以满足抗倾覆要求，其中非纵移工况下，风压取500Pa，为太原地区百年一遇的风速。抗倾覆系数仍能满足规范要求，但为确保施工安全，当风力大于6 级时，需停止纵移作业并设置风缆将拱肋及纵移结构锚固牢靠。将走行轮箱通过止轮器与轨道基础锁定，止轮器与轨道预埋件通过焊接连接，并利用导链将支承贝雷梁横桥向两端与梁体预埋竖墙钢筋进行拉紧锚固。在钢管拱吊杆处利用直径28mm 钢丝绳将钢管拱肋与连续梁对应的吊点横梁预留孔进行锚固，锚固后利用20 吨导链收紧。4.8滑移过程控制
滑移过程是整个钢管拱施工中最难控制的一个环节，也是要求最高的一个环节，要求钢管拱安全稳定的沿轨道行进。此次钢管拱的顶推前进速度约为0.5m/min，顶推液压千斤顶推力在30t 以上，两套设备及两套备用设备型号规格一致，液压缸一端连接到夹轨器，一端连接到钢管拱前进方向的轮箱，轮箱上焊接耳板与液压缸销接连接。千斤顶顶推四个拱脚需要四个技术人员监测四个拱脚的行进速度，现场负责人作为总指挥，进行综合控制。所以监测人员遇到问题马上汇报并暂停顶推，经处理满足继续施工要求后方可继续进行。
准备工作做好后开始顶推作业，两个泵站操作人员需要配合工作，同时顶推。其他人员根据事先在轨道上标注好的标记检验钢管拱的四拱脚速度（在钢轨上画刻度线，间隔1 米，油缸上也要做好刻度标记），当出现两侧轮箱行进不一致时，在下次顶推时慢的一侧液压缸多顶推相应距离。沿轨道将钢管拱顶推到位，并与拱脚连接。
5、钢管拱顶推施工监理的作用
1）因为钢管拱顶推施工跨越北同蒲既有铁路，需要进行要点封锁施工，为确保既有线安全，顶推施工前，监理需要检查施工单位是否与太原铁路局办理相关手续；既有线防护方案是否已审批；防护人员是否配备到位，并持证上岗；作业人员否按规定使用防护用品；现场通讯联络是否畅通；确保既有线施工安全。
2）由于钢管拱顶推施工的高风险，监理应检查相关安全应急预案，主要包括既有线应急预案、支架垮塌应急预案、大型机械设备倒塌应急预案、除此之外钢管拱顶推过程中发生机械、设备故障应急预案、钢管拱在顶推过程中侧翻从梁面上掉下应急预案是重中之重，需要反复推敲，认真演算，交准备好相应的应急措施。
3）为满足钢管拱顶施工的需要，施工单位成立了现场领导组、防护组、应急救护组、物资设备组、后期保障组、顶推作业组六个组，监理重点对顶推作业组、防护组、设备组的人员资质、人员数量进行了检查，对防护组人员数量，设备组起重吊装司机资质不满足需要的情况提出了整改要求，从而在人员数量和质量上保证了钢管拱顶推施工的顺利进行。
4）钢管拱顶推施工，设备能否正常运转起着至关重要的作用，监理逐项检查了钢管拱顶推系统是否经过验收；轮箱、走行千斤顶和夹轨器状态是否良好；走行前是否安装好测风设备；钢轨是否平顺，是否与垫梁砼密贴，预埋件是否焊接牢固；钢绞线是否处于较好的锚固状态；走行系统临时拱座是否安装好变形及应力监测设备；走行前是否准备好临时锚固用倒链和止轮器；是否在轨道千斤顶上标明刻度、采取保证两侧走行一致的措施。
5）为保证钢管拱顶推在太原铁路局规定的要点时间内顺利通过北同蒲铁路，监理站主要管理人员根据审批的钢管拱顶推施工方案和平共安全卡控措施，全面排查与重点检查相结合，不放过任何可能出现安全隐患的细节，认真记录下来，召开现场专题会议，逐项落实整改，为钢管拱顺利跨越既有线打下良好的基础。
6）钢管拱顶推跨越北同蒲铁路属于太原铁路局一级封锁要点施工，安全风险之高，安全责任之大在大西铁路施工中不多见，为此监理站高度重视，由监理站副总监及主要管理人员轮班现场盯控，确保顶推施工万无一失。
