鋼梁頂推技術(shù)研究

劉光祖

(中鐵大橋局武漢橋梁特種技術(shù)有限公司,湖北 武漢430070)

1 工程基本情況

鄭焦城際鐵路黃河橋處于黃河下游河道的最頂端,在黃河景觀區(qū)的東北側(cè),與既有京廣鐵路鄭州黃河大橋下游處的距離為110～190m,在線路走向方面,與既有京廣線的夾角為2°左右。主橋的右岸緊靠邙山山體,右岸與老田庵控導工程緊密相連,整體鄰近鄭州黃河風景區(qū)。主橋墩號范圍為67#～89#墩,為11－(2×100m)下承式連續(xù)鋼桁梁,兩孔一聯(lián)共11聯(lián)長2200m,為鄭焦線、京廣改線共建段。每聯(lián)梁長199.8m,跨度99.1＋99.1m。

2 施工總體方案

本橋頂推施工范圍為67#～81#墩共7聯(lián)。在67#～69#墩以鋼梁瓶裝支架作為施工基礎(chǔ),將兩臺65t龍門吊機應用于68#墩墩頂,并在兩側(cè)將第七聯(lián)兩空鋼梁進行拼裝,完成該項目后,利用兩邊桁E0節(jié)點側(cè)面各1臺350t連續(xù)千斤頂將鋼桁梁向81#墩頂推。鋼梁頂推架設(shè)采用單聯(lián)頂推的方式。在兩個邊桁的最末端外側(cè)將水平千斤頂頂推裝置,將錨座安裝于前一個墩位處,再使用千斤頂連續(xù)頂推,幫助梁體向前移動,卷揚機將鋼絞線收緊。在頂推過程中,輪流使用水平千斤頂與豎向千斤頂。鋼桁梁頂推至設(shè)定位置時,豎向千斤頂起頂后拖滑塊,使滑塊拖移到位后,千斤頂落梁,鋼梁支承在滑塊上,繼續(xù)頂推作業(yè)。每頂推一孔,在上墩施工中,采用剛支長行程千斤頂輔助完成,之后將錨座應用于下個墩位,重新將鋼絞線穿束緊索,并觀察鋼桁梁橫向偏位的情況,根據(jù)實際情況來調(diào)整橫移。每聯(lián)鋼桁梁頂推至計劃的位置后,應盡快拆除滑道梁,并將支座的安裝落實到位。施工過程中涉及到的前段剛性支點,以及后端扁擔梁拆除后,將其倒運至拼裝支架的地點,以便為之后的鋼梁頂推施工奠定基礎(chǔ)。在第七聯(lián)鋼梁頂推出拼拼裝支架68#位置后,可以在空出的地位實施第六聯(lián)鋼梁的拼裝,完成第六聯(lián)拼裝后,再進行79#墩頂推,以這種方式循環(huán)施工,直到第二聯(lián)鋼梁頂推架設(shè)完成,并確保支座的安裝。第二聯(lián)頂推出68#墩位后,進行第一聯(lián)E2～E0’節(jié)間的鋼梁拼裝,鋼梁的最初的施工地點鄰近鄭州側(cè)6.9m。在后頂推第一聯(lián)前移6.9m達到預定地點后,再與第二聯(lián)鋼梁下弦桿件臨時鎖定,最后進行E0、E1節(jié)間的拼裝工作,并保證支座的安裝質(zhì)量,全橋頂推施工全部完工。

3 鋼梁頂推施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工準備

安裝頂推設(shè)備：將錨箱反力作設(shè)于鋼桁梁弦桿底座,使用高強螺栓將弦桿和反力做進行鏈接。墩旁的托架設(shè)千斤頂反座,使用鋼絞線進行頂推牽引,同時以錨箱端作為固定處,在托架分配梁上面設(shè)置張拉端。頂推的速度為每小時十米。要保證頂推施工的安全,可在鋼梁的頂推前端設(shè)導梁,將其主桁的上下弦作為箱形截面,連接鋼梁同上下弦截面通過導梁后端節(jié)點過渡的矩形截面。

3.2 縱向牽引頂推施工

要根據(jù)設(shè)計拼裝線性布置整體滑道,同時要滿足對平整度、高程等要求、單片滑道梁的前后高程差應控制在5毫米以內(nèi),三片滑道梁標高差應控制在2毫米以內(nèi)。縱向不能有死彎。

確保千斤頂設(shè)備可正常運行,同時牽引鋼絞線的質(zhì)量以及連接節(jié)點的質(zhì)量等要控制好。

每套連續(xù)的千斤頂應設(shè)置外置式編碼器,以對其前后行程進行檢測。

在.鋼桁梁兩旁設(shè)置測長繩,每根帶動一編碼器以測量其兩側(cè)的位移情況。

液壓泵站設(shè)置壓力傳感器來監(jiān)測各個點的荷載情況。

3.3 頂推中的糾偏系統(tǒng)

液壓泵站(主要是以4臺各15KW的主泵電機作為液壓站電氣控制對象,另外采用2臺5KW的控制泵電機。對于控制泵電機,采用的是直接啟動的方式,動力站的控制柜面板能夠完成所有電機的啟動與停止,面板上有對應的開關(guān)設(shè)置,以及相應的指示信號)、鋼橫梁頂推系統(tǒng)中是由三個部分組成,其中連續(xù)千斤頂與計算機控制系統(tǒng)是其中重要部分,其具有顯著的特征,比如兩側(cè)同步、單點單動等。

在對液壓油缸的千斤頂行程進行調(diào)整后,一組可多走一段的形成,而另外一組則暫停,對此可實現(xiàn)糾偏的目的。調(diào)整同步后進行頂推。

要避免鋼梁在頂推的中出現(xiàn)偏位現(xiàn)象,在墩頂滑道梁的兩邊可以焊接限位器(槽鋼和鋼板焊接組成),另外,其內(nèi)側(cè)同滑塊和鋼梁鏈接部位可以設(shè)置不銹鋼板,選擇的鋼板摩擦系數(shù)要小,如此來對頂推中的偏位作調(diào)整。

3.4 頂升準備及操作方法

(1)確定頂升高度：①倒移滑塊時的頂升高度;②梁端上橋墩時的頂升高度;③安裝支座時的頂升高度。(2)頂升準備：①頂升系統(tǒng)可靠性檢驗;②頂升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部分檢查;③頂升系統(tǒng)調(diào)試;④稱重;⑤試頂升;⑥正式頂升.(3)正式頂升,需要根據(jù)以下程序?qū)嵤?并做好記錄工作：①操作：根據(jù)預設(shè)荷載實施頂升與加載;②觀察：觀察的目的是為了將測量情況及時反映;③測量：應保證每個測量點的質(zhì)量,并對測量的數(shù)據(jù)及時反映;④校核：將測量的數(shù)據(jù)交由領(lǐng)導組,將實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)之間的不同;⑤分析：當發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較大差異,各方應對其進行深入分析與調(diào)整;⑥決策：做好當前工作,并對下一步操作制定方案。

4 結(jié)論

鄭焦城際鐵路黃河橋主橋施工難度大,應通過認真研究和計算設(shè)計施工方案,保障施工進度、質(zhì)量和人員安全。

[1]馬重剛,謝小飛,雷夏林.柔性鋼梁大跨頂推關(guān)鍵技術(shù)研究[J].施工技術(shù),2014,(07)：110-113.

[2]郭少山.大跨度鋼梁頂推施工技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào),2011,(10)：29-30,37.