橋梁大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術

王常春

摘 要：現(xiàn)階段我國社會科學在進行不斷的發(fā)展，人民生活水平以及生活質量都得到不同程度上的提升，對橋梁施工技術也有不同的要求。這對橋梁施工來說既是機遇又是挑戰(zhàn)，橋梁大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術是橋梁施工的重要組成部分，因此必須提高對該項技術的重視程度，從根本上實現(xiàn)對該項技術的有效運用，這對我國經(jīng)濟與社會發(fā)展有積極作用。

關鍵詞：海鷗式鋼箱拱橋；鋼梁安裝；以拱承梁；液壓同步頂升

一、工程概況

本文主要結合工程實例對橋梁大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術進行分析。該工程路線全長為，1408米。其中主橋長460米。海鷗式鋼箱拱結構是其主要采用的方式。該項工程為雙跨系桿拱橋。橋面全寬41.5m；橋面鋼梁采用雙縱箱底部開口的正交異性板結構，結構材料采用Q345C鋼，主橋主跨每跨鋼梁劃分為4種類型13個吊裝節(jié)段，全橋兩跨共計26節(jié)段。

二、安裝方案選擇

暗中方案對橋梁整體施工效果有時間影響因此在實際施工之前必須實現(xiàn)對安裝方案的科學設計。首先需要對施工場地以及環(huán)境進行了解，然后根據(jù)相關要求以先進的科學技術對安裝方案進行確定。在實際對安裝方案進行選擇時，我們可將施工現(xiàn)場進度要求作為主要依據(jù)。我們對纜索吊裝及液壓同步頂升安裝鋼梁充分地分析比較與分析之后發(fā)現(xiàn)?！耙怨俺辛?、液壓同步頂升”是該橋梁安裝最為合適的方案，首先將臨時掉電設置在已經(jīng)安裝的拱肋上，然后在錨箱上對鋼絞線進行安裝。沿臨時吊裝鋼絞線堅直頂升安裝就位是其主要施工方法，進度對鋼梁安裝過程中張拉第一組系桿有直接影響，最終促使結構體系完成。為在真正意義上對吊頂安全進行保證，必須在實際施工中實現(xiàn)對頂升過程的有效監(jiān)控。

三、液壓同步頂升系統(tǒng)設計

1.頂升工作原理

液壓系統(tǒng)作為動力存在于液壓同步頂升系統(tǒng)中，其中的固定軌道為臨時鋼絞線，為在真正意義上實現(xiàn)千斤頂活塞桿的往復伸縮，必須實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)電磁閥來控制頂升千斤頂?shù)拇?、小腔的進出油的有效控制，在這一過程中注意對可編程電氣自動控制系統(tǒng)的邏輯編程進行科學利用?？刂葡到y(tǒng)通過邏輯控制千斤頂上、下夾持器的開合夾持鋼絞線不同部位對鋼梁的垂直升、降的實現(xiàn)有直接影響。該項系統(tǒng)與常規(guī)的液壓同步頂升存在較大的不同，其中主要是本頂升系統(tǒng)通過在梁面設置八字形鋼吊帶轉換受力，頂升千斤頂是通過倒裝的方式安裝于梁面，這對液壓同步頂升的實現(xiàn)有極大的促進作用。

2.控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是液壓同步頂升技術的核心，由主控計算機、傳感器、通信單元及相應的數(shù)據(jù)線組成。計算機根據(jù)傳感器采集到的位置、壓力及高差信號，按設定的控制程序和算法，控制千斤頂油缸的伸與縮、上下夾持器的緊與松，同時控制每個動作持續(xù)時間的長短，保證頂升載荷在上下錨具之間平穩(wěn)轉換。控制部分發(fā)出的邏輯控制信號驅動相應的電磁閥組動作，實現(xiàn)多臺千斤頂協(xié)調動作，從而實現(xiàn)千斤頂?shù)耐娇刂啤?/p>

3.承重系統(tǒng)

承重系統(tǒng)包括臨時鋼吊耳、吊箱、鋼絞線、頂升支座、液壓千斤頂以及八字形鋼吊帶。其中臨時鋼吊耳包括安裝于拱肋上的鋼吊耳和安裝于鋼梁梁面的鋼吊耳；提升箱為系統(tǒng)上端鋼絞線與拱肋鋼吊耳的連接轉換組焊鋼構件，承擔整個系統(tǒng)及結構件重量，同時滿足鋼絞線的固定端錨固以及與鋼吊耳進行連接功能；鋼絞線采用直徑為Φ15.24mm左右旋搭配的低松弛鋼絞線，作為液壓同步頂升的重要受力結構，同時作為千斤頂堅直移動的軌道，鋼絞線數(shù)量配置根據(jù)計算滿足安全系數(shù)3倍以上；頂升支座為千斤頂頂升受力結構，其主要功能是將千斤頂推力通過支座及鋼吊帶傳遞至鋼梁，使鋼梁與千斤頂活塞桿動作一致；液壓千斤頂為4臺常規(guī)的歐維姆LSD100-200型頂升千斤頂，千斤頂上設置液壓單向閥，以保證千斤頂在外油路失壓情況下仍能處于安全受力狀態(tài)；鋼吊帶采用Q235鋼板數(shù)控切割成形，其上端通過鋼銷與頂升支座連接，下端通過鋼銷與鋼梁面鋼吊耳連接，承擔鋼梁的全部荷載，并將荷載傳遞至頂升支座。

4.動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)直接采用歐維姆LSDB105A型液壓泵站。根據(jù)頂升用千斤頂規(guī)格、頂升速度、結構受力特點配置。LSDB105A型泵站系統(tǒng)具有良好的受力平衡性能，可避免拱肋吊點間的不平衡受力。本工程每片鋼梁采用1臺LSDB105A型泵站驅動4臺LSD100-200型頂升千斤頂，設計頂升速度達15m/h。

四、鋼梁節(jié)段液壓同步頂升施工

1.節(jié)段頂升安裝

（1）節(jié)段安裝方法

拱肋安裝完成后，將頂升系統(tǒng)及設備安裝完成，節(jié)段安裝順序按計劃要求由邊跨往跨中移動。兩拱間鋼梁交替安裝，兩套頂升設備在兩跨拱間倒換使用。

（2）節(jié)段安裝工藝

頂升系統(tǒng)安裝連接完成后，手動操作控制系統(tǒng)，適時調整泵站限壓，給千斤頂逐次增加20%、40%、60%、80%、100%載荷；加載時隨時觀測各處情況并作好記錄。利用頂升千斤頂將鋼梁提離舶船20cm，以防潮涌導致鋼梁與船舶碰撞。過程中由專人對結構進行觀測、檢查結構焊縫、變形是否正常。

鋼梁頂升過程隨時監(jiān)控并及時調整負荷、結構狀態(tài)及檢查頂升通道。當鋼梁節(jié)段接近就位標高時，手動操作液壓頂升系統(tǒng)將鋼梁頂升至設計標高略高后停機。然后手動操作液壓同步頂升系統(tǒng)，將鋼梁緩慢下降與已安裝節(jié)段進行節(jié)段間臨時匹配件螺栓連接，同時將相應上下游兩條吊桿下錨與鋼梁連接完成后，操作液壓頂升系統(tǒng)下放鋼梁至吊桿全部受力，然后測量梁面標高后計算與設計及監(jiān)控標高差S，再次操作頂升系統(tǒng)將鋼梁頂升至吊桿不受力，將吊桿下端螺帽按測量值及方向調整距離S，最后操作頂升系統(tǒng)將鋼梁受力再次轉換至吊桿受力。復測鋼梁標高及各向坐標后，將臨時匹配件螺栓與鋼梁按要求連接擰緊完成臨時連接，再次復測節(jié)段各向坐標后進行節(jié)段間的焊接作業(yè)。按安裝順序依次完成節(jié)段鋼梁頂升安裝工作。

2.鋼梁合龍段施工

本項目跨中節(jié)段為鋼梁合龍段。合龍段按先進行北岸側跨中合龍段施工，再進行南岸側跨中合龍段施工的順序進行。合龍段頂升就位后，進行合龍段端口各向坐標測量，通過頂升系統(tǒng)進行調整，合格后將頂升系統(tǒng)千斤頂鎖定。然后將第一節(jié)段與混凝土主梁臨時連接解除，使已安裝鋼梁整體成為漂浮體系，可整體進行縱橋向±40mm調整，以利于合龍段端口間隙調整，漂浮體系的設置使合龍段不需要考慮合龍溫度及預留長度的設置。

五、結語

羅文大橋結構新穎，施工技術難度大，對于同類大跨海鷗式鋼箱拱橋鋼梁非常規(guī)的大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術可借鑒施工經(jīng)驗較少。本項目結合工程實際情況及施工經(jīng)驗，本著探索發(fā)現(xiàn)的心態(tài)，在確保安全施工的前提下，成功地應用了大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術安裝鋼梁節(jié)段的施工技術。突破常規(guī)鋼梁安裝施工工藝，采用大噸位鋼梁液壓同步頂升施工技術，現(xiàn)場模擬施工，現(xiàn)場定位、現(xiàn)場連接鋼梁節(jié)段，使鋼梁節(jié)段實現(xiàn)精確定位。

參考文獻：

[1] 周佐品.公路橋梁工程梁板整體同步頂升技術的探討[J].城市建設理論研究：電子版，2010（11）.

[2] 周平.大噸位短行程液壓同步頂升下放系統(tǒng)的研制[J].中國港灣建設，2012（3）.