大跨斜拉橋鋼箱梁的滑移施工方法

許 飛

(太原市市政公用工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 太原 030012)

0 引言

隨著城市一體化進(jìn)程的加快，道路交通在人們的生活中占據(jù)越來越重要的地位，大跨徑橋梁作為道路交通的重要組成部分為其全面發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。鋼箱梁就是一種典型的大跨徑橋梁。大跨斜拉橋鋼箱梁的施工具有施工工藝簡單、施工周期短、安全性高、對周邊設(shè)施影響小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用在公路橋梁的設(shè)計和建造中。大跨斜拉橋鋼箱梁的牽引滑移施工是整體工程中重要的環(huán)節(jié)，牽引滑移的成功與否直接影響到工程的精度和進(jìn)度，因此對于大跨斜拉橋鋼箱梁的牽引滑移施工方案的研究具有非常重要的意義。本文以攝樂大橋成功滑移施工為例，對大跨斜拉橋鋼箱梁的牽引滑移施工方案進(jìn)行了研究，闡述大跨斜拉橋滑移施工的滑移施工前準(zhǔn)備、施工順序、滑移控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和步驟，該研究為大跨斜拉橋鋼箱梁的牽引滑移施工的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 工程簡介

攝樂大橋是太原跨汾河第18座大橋，全長約1.555 km，攝樂大橋整體結(jié)構(gòu)形式為獨(dú)塔空間扭索面斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，攝樂大橋的跨徑為360 m，整體斜拉索最終形成大型空間曲面。在橋的主塔處設(shè)置縱向限位阻尼約束裝置及橫向支座，在輔助墩及過渡墩處設(shè)置拉索鋼阻尼球形鋼支座及橫向擋塊。全橋中橫梁在工廠內(nèi)制作單元板件，全橋需現(xiàn)場組拼的中部橫梁共41塊，無需現(xiàn)場組拼的單元共421塊。

2 鋼箱梁牽引滑移施工方案

2.1 滑移前準(zhǔn)備工作

為了確保鋼箱梁牽引滑移施工的順利進(jìn)行，在施工前需要做好一系列的準(zhǔn)備工作。首先，要對滑道結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。檢查過程中要確定滑道是否正常并將其打磨平順，觀察鋼箱梁滑移是否同步，并對墩臺尺寸進(jìn)行復(fù)測保證誤差在允許范圍之內(nèi)。然后，對整體張拉設(shè)備進(jìn)行檢驗。檢驗過程包括空載試驗、負(fù)載試驗和應(yīng)急試驗三個部分，保證滑移施工在空載、滿載和諸如油管破裂、失誤操作等應(yīng)急狀態(tài)下也能正常運(yùn)行或最大可能的減小設(shè)備損失。要對液壓泵站、張拉油缸和計算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。最后，對滑移系統(tǒng)進(jìn)行試張拉，確定張拉設(shè)備工作是否正常，張拉控制策略是否正確，張拉指揮系統(tǒng)是否順暢。若在準(zhǔn)備工作過程中出現(xiàn)問題，要及時組織相關(guān)人員進(jìn)行分析并制定解決方案，直至系統(tǒng)完全正常。

2.2 滑移施工順序

鋼箱梁拖拉滑移施工順序分為拖拉循環(huán)和拼裝循環(huán)。鋼箱梁拖拉滑移施工順序見表1。受塔吊站位影響，東岸E1節(jié)段與T0節(jié)段從西岸拖拉滑移，相應(yīng)在西岸拼裝，西側(cè)共8個拖拉循環(huán)，東側(cè)共7個拖拉循環(huán)，其中E14段單獨(dú)拖拉，全橋西岸和東岸拖拉循環(huán)表如表1所示。

表1 全橋西岸和東岸拖拉循環(huán)表

西岸共4個拼裝循環(huán)(2個拖拉段+1個匹配段)，東岸共3個拼裝循環(huán)(2個拖拉段+1個匹配段)，所有拼裝支點(diǎn)均避開2號墩及4號墩墩身，全橋拼裝循環(huán)和拖拉循環(huán)表如表2所示。

表2 全橋拼裝循環(huán)和拖拉循環(huán)表

每個節(jié)段鋼箱梁部件全部組拼、焊接完成后，采用4臺150 t千斤頂起頂，卸落墊塊，再將鋼箱梁節(jié)段落于滑塊上，轉(zhuǎn)化為滑移動狀態(tài)。拖拉滑移方案即布置通長的2條滑移支架，在支架上布置滑道，鋼箱梁節(jié)段分塊焊接成整體后，由安裝支點(diǎn)轉(zhuǎn)換為4個滑塊作為支點(diǎn)，滑塊支承在滑道上，之間墊入摩擦力較小的聚合物高分子材料便于滑動，滑動前進(jìn)方向的滑道上設(shè)置反力座，與滑塊通過鋼絞線連接，通過在反力座上利用千斤頂張拉牽引鋼絞線、拖拽滑道從而帶動鋼箱梁各節(jié)段，最終實(shí)現(xiàn)鋼箱梁各節(jié)段逐漸向前牽引滑移的過程。

鋼箱梁各節(jié)段牽引滑移系統(tǒng)主要由兩條鋼箱梁滑道、4個滑塊、兩個節(jié)段支座、兩組直徑為30 mm的螺紋鋼筋(每組4根)、兩組鋼絞線(每組6根)和兩臺150 t的穿心式千斤頂組成。在鋼箱梁牽引滑移的過程中，為了保證順利的滑移鋼箱梁、鋼箱梁的精確度等要求，就必須在鋼箱梁的加工和安裝過程中按照設(shè)計要求保證其精度要求。精度設(shè)置主要為：滑道平面的偏離誤差應(yīng)小于15 mm，滑道的高度誤差小于1 mm以及滑道與鋼箱梁滑移面的表面粗糙度為Ra3.2。在鋼箱梁牽引滑移的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處安裝載荷、應(yīng)力、姿態(tài)信息傳感器，牽引滑移系統(tǒng)通過信息傳感器得到了鋼箱梁的載荷、姿態(tài)、變形等參數(shù)，得到的參數(shù)為下一步鋼箱梁的牽引滑移量提供具體指導(dǎo)，最終實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的精準(zhǔn)對接。

2.3 滑移控制系統(tǒng)

牽引滑移系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鋼箱梁精準(zhǔn)對接的重要保證，鋼箱梁牽引滑移系統(tǒng)包含承重部件、動力驅(qū)動部件和控制部件三個部分。牽引滑移系統(tǒng)的承重部件主要為鋼絞線及兩臺150 t的穿心式千斤頂組成，承重部件主要由雙液壓缸張拉預(yù)應(yīng)力筋和頂壓錨具的共同作用來承受張拉構(gòu)件的重量，并根據(jù)張拉重量的大小來配置張拉油缸的數(shù)量。牽引滑移系統(tǒng)的動力驅(qū)動部件為液壓泵站，液壓泵站的工作性能和可靠性是整個滑移系統(tǒng)的核心，這極大的影響鋼箱梁牽引滑移的過程。為了提高牽引滑移系統(tǒng)的同步性，主要采用比例同步的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

2.4 滑移施工

鋼箱梁牽引滑移系統(tǒng)有4個滑塊，滑塊之間通過直徑為30 mm精軋螺紋鋼筋連接。為了保證鋼箱梁線型的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，要至少保證有一個節(jié)段的鋼箱梁牽引滑移到位繼而進(jìn)行線型調(diào)整和焊接。在鋼箱梁牽引滑移施工前，要先對鋼絞線進(jìn)行力學(xué)性能實(shí)驗。千斤頂牽引鋼絞線帶動滑塊在軌道上進(jìn)行緩慢滑移，在拖拉滑移過程中，要不斷的對鋼絞線和鋼箱梁的位置進(jìn)行觀測、檢查，最終將鋼箱梁滑移至工程設(shè)計的位置。當(dāng)鋼箱梁的一個節(jié)段滑移到指定位置后，千斤頂與鋼絞線分離，緩慢的將節(jié)段支座和千斤頂移至下一個節(jié)段支座處，安裝節(jié)段支座和千斤頂繼續(xù)進(jìn)行鋼箱梁的牽引滑移作業(yè)。

鋼箱梁節(jié)段通過滑移拖拉至設(shè)計位置后，采用在每個滑塊兩側(cè)設(shè)置兩臺豎向150 t千斤頂和兩臺橫向30 t的螺旋千斤頂進(jìn)行位置調(diào)整。根據(jù)鋼箱梁的偏位方向，利用豎向150 t千斤頂調(diào)整豎向坐標(biāo)和縱向線型，利用橫向30 t千斤頂調(diào)整鋼箱梁的水平坐標(biāo)和橫向線型，最終將鋼箱梁的位置調(diào)節(jié)至滿足設(shè)計和規(guī)范要求。在鋼箱梁調(diào)位的過程中，縱向千斤頂和橫向千斤頂不能同時進(jìn)行調(diào)位作業(yè)，必須按照工程操作規(guī)范按先后順序進(jìn)行作業(yè)。

3 結(jié)語

隨著城市一體化進(jìn)程的加快，道路交通在人們的生活中占據(jù)越來越重要的地位，大跨斜拉橋鋼箱梁的牽引滑移施工是整體工程中重要的環(huán)節(jié)，牽引滑移的成功與否直接影響到工程的精度和進(jìn)度。本文以攝樂大橋滑移施工為例，對鋼箱梁的牽引滑移施工方案進(jìn)行了研究，闡述滑移施工的特點(diǎn)和流程，及其在鋼箱梁施工過程中的應(yīng)用，對大跨斜拉橋鋼箱梁的滑移施工具有一定的指導(dǎo)意義。

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