三維千斤頂復(fù)位混凝土箱梁施工技術(shù)

袁 壯

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

三維千斤頂復(fù)位混凝土箱梁施工技術(shù)

袁 壯

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

在高速公路養(yǎng)護(hù)過程中，時常會遇到梁板偏位，需復(fù)位的情況，本文以現(xiàn)澆橋復(fù)位實(shí)例來講述三維千斤頂復(fù)位技術(shù)。現(xiàn)澆橋在施工過程中由于支架下沉，造成梁板旋轉(zhuǎn)，上下、前后、左右均發(fā)生較大偏位，現(xiàn)場采用三向千斤頂對現(xiàn)澆梁進(jìn)行復(fù)位。

偏位 三維千斤頂 復(fù)位 施工技術(shù)

1 項(xiàng)目概況

現(xiàn)澆橋采用46m主跨變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，左右幅對稱布置，單幅橋面寬15.9m，懸臂長3.95m。箱梁斷面為單箱單室直腹板截面，中支點(diǎn)梁高3.2m，邊支點(diǎn)及跨中梁高1.8m，通過整體繞線路設(shè)計高程點(diǎn)剛性旋轉(zhuǎn)成橫坡。箱梁底板寬8m，腹板跨中處厚度為70cm，支點(diǎn)處加厚為80cm；頂板跨中處厚度為28cm，支點(diǎn)隔墻處加厚為48cm；底板跨中處厚度為26cm，支點(diǎn)隔墻處加厚為60cm。全橋在各墩頂及1/4跨度處設(shè)置橫隔墻，橫隔墻厚度分別為1m和2m，需復(fù)位的箱梁總重量約2400t。主要斷面見圖1。

(1/2梁高1.8m斷面) (1/2梁高3.2m斷面)

圖1 現(xiàn)澆橋箱梁斷面

在施工過程中，支架整體出現(xiàn)變形。第Ⅱ節(jié)段混凝土箱梁靠小里程端部下沉，第Ⅲ節(jié)段混凝土箱梁靠大里程端部向上翹起，同時梁板發(fā)生幾度的偏轉(zhuǎn)，前后方向也有十幾厘米的偏位，如圖2示意。現(xiàn)需對其整體進(jìn)行調(diào)整復(fù)位。

圖2 混凝土箱梁偏位變形示意

2 三維調(diào)整同步控制原理

為保證同一個墩上的兩個千斤頂受力均衡，現(xiàn)場采用同一個油路控制兩臺千斤頂。

3 總體施工方案

3.1 三維調(diào)整準(zhǔn)備工作

3.1.1 三向千斤頂設(shè)備準(zhǔn)備

(1)三維設(shè)備布置

分別在臨時墩頂部橫向各布置1臺600t三向千斤頂、S2墩頂橫向布置2臺600t三向千斤頂、S3墩頂橫向布置2臺600t三向千斤頂，同時利用調(diào)整墊塊，使三向千斤頂頂部與梁體接觸。

(2)設(shè)備及材料配置

①三維液壓千斤頂?shù)呐渲茫篕TSW6005-6012三維液壓千斤頂6臺，臨時墩頂部橫向布置2臺，S2墩頂橫向布置共2臺，S3墩頂橫向布置2臺；

②超高壓電動泵站的配置：每1個橋墩處配置1臺6L/min流量的超高壓電動泵站，每臺泵站容積300L，可控制1個墩上4臺千斤頂?shù)娜騽幼?，額定功率為7.5kW；

③控制系統(tǒng)的配置：全套設(shè)備采用1套帶模擬輸出模塊的控制臺，每臺千斤頂上安裝3個壓力監(jiān)控傳感器及3個位移監(jiān)控傳感器。壓力及位移監(jiān)控傳感器對各千斤頂?shù)膲毫托谐踢M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)高同步精度的整體調(diào)整；

④材料配置：高壓油管、快速接頭、傳輸線纜等。

具體設(shè)備配置及材料見下表1。

表1 設(shè)備材料配置

(3)進(jìn)度計劃安排

2d時間設(shè)備安裝調(diào)試，3d時間復(fù)位完成。

3.1.2 臨時支墩

為避免第四聯(lián)Ⅱ節(jié)段小里程端頭10m懸挑部分能與Ⅰ節(jié)段端頭順接(現(xiàn)場已在Ⅱ節(jié)段距小里程端頭10m位置架設(shè)一臨時立柱L1#)，須在小里程端頭新增L2#臨時鋼管立柱，鋼管立柱布置如下：

(1)臨時立柱設(shè)置平面位置為小里程端頭往大樁號偏移1m位置，架設(shè)高度為10.5m；

(2)混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸為200cm×200cm×50cm，結(jié)構(gòu)內(nèi)布置兩層φ16鋼筋網(wǎng)片(鋼筋網(wǎng)片間距10cm×10cm)；

(3)鋼管立柱采用φ426×8mm螺旋管，螺旋管頂?shù)撞糠謩e設(shè)置一塊600mm×600mm×20mm鋼墊板，螺旋管安裝過程中可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分段焊接安裝，但分節(jié)不宜超過3節(jié)；

(4)螺旋管安裝完畢后，在四根臨時立柱上、中、下位置分別采用φ32螺紋鋼設(shè)置抱箍三道，以確保鋼管立柱穩(wěn)定性；

(5)在鋼管立柱頂部鋼墊板上安放雙拼[36a槽鋼，槽鋼需與鋼墊板進(jìn)行焊接，以確保其穩(wěn)定性；

(6)梁底500t千斤頂及臨時支墊分別放置于兩根鋼管柱軸線上，臨時立柱采用現(xiàn)有雙拼工字鋼、槽鋼等鋼墊塊，但碼放時應(yīng)確保其穩(wěn)定性。

3.2 三維正式復(fù)位調(diào)整施工復(fù)位順序：

(1)千斤頂安裝完成后，先進(jìn)行豎向頂升復(fù)位30cm；

(2)前端合計上升30cm后，開始平面復(fù)位后開始進(jìn)行梁體平面復(fù)位；

(3)平面復(fù)位后再將剩余的豎向高程調(diào)整到位；

(4)豎向調(diào)整后，再進(jìn)行縱向復(fù)位，縱向復(fù)位主要利用S3墩、S2墩的豎向千斤頂提供前進(jìn)的分力，臨時墩上的頂，每個頂提供10t的水平力，頂跟進(jìn)滑移；

(5)聯(lián)測后梁體微調(diào)。

3.2.1 三維調(diào)整施工工藝

施工工藝：①進(jìn)入計算機(jī)自動控制程序，進(jìn)行正式調(diào)整；②在正式調(diào)整過程中，記錄各千斤頂處壓力和位移；③對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，如有異常，應(yīng)及時反映情況或緊急停機(jī)；④對壓力、位移等數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若數(shù)據(jù)有偏差，應(yīng)認(rèn)真分析找出原因；⑤根據(jù)分析的結(jié)果，決策下一步操作。

(1)豎向復(fù)位30cm

在三向頂試調(diào)整完畢后進(jìn)行梁體豎向復(fù)位，豎向復(fù)位時控制S2墩上的千斤頂反力，每個頂提供50t的反力，豎向頂升時控制兩臨時墩的合力不超過400t，同時觀察S3墩的反力(不超過300t)，前端每上升3cm，后端下降1cm；頂升每3cm作為一個循環(huán)，觀察后再確定下一步的頂升操作，每個循環(huán)間隔半小時。頂升過程測量儀器架在第五聯(lián)的橋上，實(shí)時觀測，千斤頂?shù)姆戳虞d每10t一加，根據(jù)現(xiàn)場指揮人員的指令進(jìn)行操作。

(2)平面左右方向復(fù)位

前端合計上升30cm后，開始進(jìn)行梁體平面復(fù)位，平面復(fù)位主要利用臨時墩、S3墩的三向頂提供左右方向的力，先中間臨時墩每個頂提供5t左右方向的力，再端頭臨時墩每個頂提供5t左右方向的力，最后在S3墩提供水平力，觀察梁體的移動情況，再確定水平力的大小。

(3)豎向復(fù)位完成

剩余的豎向高程操作過程同上述豎向復(fù)位30cm描述。

(4)縱向位移復(fù)位

縱向復(fù)位主要利用S3、S2墩提供縱向力，先各頂同時加載5t的力，再在S3、S2墩同時加載，每5t一個循環(huán)。在提供縱向力時為確保摩擦力能滿足要求，在S3、S2梁底打錨栓固定鋼板，防止滑移，墊塊與頂均應(yīng)焊接。

3.2.2 聯(lián)測微調(diào)

所有方向位移復(fù)位完畢后將三向千斤頂進(jìn)行鎖定，且在S2#、S3#、L1#支墩墩頂進(jìn)行抄墊作為保險措施后，根據(jù)測量結(jié)果對梁體進(jìn)行微調(diào)。

4 三維調(diào)整施工注意事項(xiàng)

(1)保證調(diào)整作業(yè)過程中的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)(M傾>1.3)；

(2)混凝土體底、千斤頂與橫向分配梁之間接觸面應(yīng)墊一層橡膠板，千斤頂頂面與橫向分配梁應(yīng)設(shè)置限位板，防止移位；

(3)三維液壓千斤頂作為特種設(shè)備，其操作人員、維護(hù)保養(yǎng)人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，掌握設(shè)備操作技能才能上崗；

(4)液壓泵站中溢流閥的安全壓力設(shè)定，每次施工應(yīng)核定其負(fù)荷大小，根據(jù)負(fù)荷大小計算出相應(yīng)的油壓，以保護(hù)液壓系統(tǒng)。各千斤頂?shù)挠蛪嚎刂圃谝蠓秶?MPa；

(5)調(diào)整前將系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試至最佳狀態(tài)，指揮、主控制臺均由有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師負(fù)責(zé)，各控制點(diǎn)均由有豐富操作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)。嚴(yán)密觀察調(diào)整過程中設(shè)備的運(yùn)行情況。遇到故障，馬上通過控制開關(guān)停機(jī)并通知指揮人員。問題處理完畢，控制開關(guān)接通工作裝置，方可繼續(xù)工作；

(6)各配電線符合安全用電要求。主控臺、泵站要有防雨措施，防止設(shè)備在安裝、調(diào)整期間電控設(shè)備受潮；

(7)各液壓泵站均設(shè)置液壓壓力傳感器，用于監(jiān)測各點(diǎn)載荷，并用于完成超載保護(hù)功能；

(8)控制系統(tǒng)在運(yùn)行前必須經(jīng)過空載聯(lián)試，確認(rèn)無問題后方可投入使用；

(9)提升過程中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控各點(diǎn)的荷載，以防負(fù)載集中，造成混凝土體局部破壞及臨時結(jié)構(gòu)變形；

(10)每臺千斤頂都必須裝有液壓鎖，即使施工中意外停電、油管破裂，系統(tǒng)均能自動同步自鎖，混凝土體平穩(wěn)地停在某一高度，不會下墜；

(11)各高壓膠管連接時，其連接處必須用柴油清洗干凈，以免將灰塵、雜質(zhì)帶入液壓回路系統(tǒng)。工作場地不允許有尖銳物，以防劃傷高壓膠管。高壓膠管及電氣控制電纜應(yīng)捆扎好，避免阻礙通行和施工作業(yè)時碰壞、砸斷及大風(fēng)刮落，確保安全施工；

(12)設(shè)備由專人保管和維護(hù)，使用人員應(yīng)熟悉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其動作程序；

(13)工作完成后拆卸油管時，應(yīng)先使千斤頂內(nèi)油壓卸荷完，嚴(yán)禁帶壓力拔油管。高壓膠管拆除后，應(yīng)戴上各接頭蓋或用塑料袋包好以免灰塵微粒、雜物進(jìn)入膠管；

(14)設(shè)備長期存放應(yīng)將各部件擦凈，并用塑料袋罩好。若重新使用，則必須首先排除系統(tǒng)中積聚的空氣，更換千斤頂中的易損件，檢查千斤頂?shù)膭幼魇欠裾_；

(12)設(shè)備必需按制造商供貨產(chǎn)品中的千斤頂、液壓泵站、控制系統(tǒng)進(jìn)行配套使用，不允許采用其它千斤頂、泵站、控制系統(tǒng)與本產(chǎn)品相混用，否則可能會出現(xiàn)非常嚴(yán)重的事故。

5 施工安全保證措施

(1)做好現(xiàn)場安全警戒工作，施工部位采用安全警示帶進(jìn)行封閉，非作業(yè)人員嚴(yán)禁入內(nèi)；

(2)現(xiàn)場作業(yè)人員必須正確佩戴安全帽，高處作業(yè)人員還應(yīng)系掛安全帶，穿防滑鞋；

(3)在施工中嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖要求搭設(shè)臨時支墩；

(4)三向千斤頂?shù)仁┕ぴO(shè)備在使用前均必須由廠家人員負(fù)責(zé)進(jìn)行檢查、維修、保養(yǎng)，狀況良好；

(5)嚴(yán)禁在夜間進(jìn)行復(fù)位施工作業(yè)；

(6)在復(fù)位過程中如遇推力過大而梁體未動時應(yīng)暫停作業(yè)，找到阻力來源并及時分析原因，解決后方可繼續(xù)；

(7)操作人員應(yīng)配備相應(yīng)對講設(shè)備，提前做好統(tǒng)一的指揮信號。各墩頂操作人員應(yīng)具有相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，以確保復(fù)位工作同步進(jìn)行。

6 施工質(zhì)量保證措施

(1)施工前，做好現(xiàn)場操作人員技術(shù)交底工作，確保人人心中有數(shù)；

(2)項(xiàng)目部測量人員在整個復(fù)位施工過程中需進(jìn)行24h觀測，確保梁體位置準(zhǔn)確；

(3)復(fù)位過程中，請監(jiān)控單位及監(jiān)理單位測量工程師對梁體線性及時進(jìn)行檢測，如有問題及時進(jìn)行調(diào)整；

(4)梁體復(fù)位施工應(yīng)緩慢進(jìn)行，并安排專人對梁體裂縫、各支墩處進(jìn)行觀測。

袁 壯(1983.08-)，男，湖北廣水人，土木工程本科，工程師，主要從事公路施工。

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U445.4∶TH211.1∶U445.7

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2095-1809(2017)03-0032-04