大永高速跨高速公路鋼箱梁頂推施工控制

李萍

摘 要：以大永高速公路鋼箱梁施工為背景，介紹跨越高速公路的鋼箱梁頂推施工，從支承及導(dǎo)向糾偏裝置安裝、鋼箱梁的吊裝組拼、頂推設(shè)備和導(dǎo)梁安裝、頂推、糾偏、中線精度控制、落梁幾個(gè)方面進(jìn)行介紹，以供同類(lèi)項(xiàng)目施工參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁;組拼;頂推;糾偏;落梁

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0130-02

1 工程概述

云南省G4216華坪至麗江高速公路大理連接線工程（大理段）一合同段大理立交G匝道2號(hào)橋鋼箱梁橫跨大麗高速，橋孔布置為（25+35+25）m，平面位于R=155m的左偏圓曲線上，縱面位于R=2000m的凸形曲線、3.16%的下坡段，橫坡8%，橋墩最大高度6.5米。

2 方案制定

大麗高速公路車(chē)流量較大，吊裝受較大限制，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、安全性、操作簡(jiǎn)便等方面的考量，本工程采用液壓千斤頂頂推。通過(guò)2臺(tái)150t液壓千斤頂將跨高速部分鋼箱梁（節(jié)段3-7）連續(xù)頂推至安裝位置，然后通過(guò)8套200t行程200mm普通立式液壓千斤頂（4套為一組交換落梁）將鋼箱梁落放至支座上，剩下節(jié)段采取吊裝施工，完成G匝道2號(hào)橋整個(gè)工程施工。該方案不影響高速公路上車(chē)輛的通行，施工工期較短，施工成本較低。本文僅論述3-7節(jié)段鋼箱梁頂推施工及控制的方法。

3 方案布置

針對(duì)本鋼箱梁工程，主要設(shè)計(jì)了支承系統(tǒng)、導(dǎo)梁系統(tǒng)、頂推系統(tǒng)（頂推設(shè)備）、落梁系統(tǒng)（落梁設(shè)備）、導(dǎo)向糾偏系統(tǒng)（導(dǎo)向限位輪）五大部分。

4 施工過(guò)程

頂推施工的施工流程為：臨時(shí)支架基礎(chǔ)→臨時(shí)支架→組拼胎架及滑道→鋼箱梁組焊→頂推系統(tǒng)安裝→導(dǎo)向糾偏系統(tǒng)→頂推至落梁位→導(dǎo)梁拆卸→落梁頂安裝→調(diào)試→開(kāi)始落梁→落梁就位→支架拆卸。

4.1 支承系統(tǒng)及導(dǎo)向糾偏裝置安裝

（1）頂推臨時(shí)支架底部的混凝土基礎(chǔ)施工，基礎(chǔ)下土質(zhì)承壓不得小于0.2Mpa。混凝土基礎(chǔ)采用C30?，F(xiàn)場(chǎng)施工前，對(duì)臨時(shí)支墩所在的位置施工場(chǎng)地進(jìn)行平整、壓實(shí)，保證場(chǎng)地能滿足設(shè)計(jì)所需要求。（2）基礎(chǔ)完成后搭設(shè)支承系統(tǒng)，支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)成通用件，可現(xiàn)場(chǎng)組裝。支承系統(tǒng)上布置到橫梁、縱梁以及鋼箱梁預(yù)拼組焊胎架，橫梁上安裝有導(dǎo)向糾偏系統(tǒng)（可調(diào)導(dǎo)向限位裝置），縱梁上安裝有滑道座（滑道座上表面通過(guò)聚四氟乙烯板與鋼箱梁底板接觸）。

4.2 鋼箱梁頂推節(jié)段的吊裝組拼

（1）吊裝前先考查地形，復(fù)測(cè)支承系統(tǒng)及胎架各標(biāo)高，按設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整好上下左右空間絕對(duì)坐標(biāo)位置，并加固固定，以此作為以后各節(jié)段就位時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。吊裝前對(duì)橋墩縱橫軸線、高程及制作的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確認(rèn)支架處地基的承載能力滿足施工。（2）吊車(chē)站位：吊車(chē)站在臨時(shí)支墩和混凝土橋兩側(cè)，根據(jù)橋上拼裝順序，安排合理位置吊裝相應(yīng)節(jié)段。吊車(chē)全支腿為8.9米，長(zhǎng)15米，平板車(chē)長(zhǎng)17米。（3）吊裝順序：支架及胎架搭設(shè)好之后，吊車(chē)從鋼箱梁頂推方向的首端向尾端吊裝，從鋼箱梁的中間節(jié)段向兩挑檐方向吊裝，吊裝一個(gè)節(jié)段復(fù)測(cè)標(biāo)高及線形達(dá)到要求后開(kāi)始組焊。

4.3 頂推設(shè)備安裝、導(dǎo)梁吊裝

（1）整個(gè)鋼箱梁組焊完成后，復(fù)測(cè)線型和標(biāo)高，滿足要求后，開(kāi)始安裝頂推系統(tǒng)。包括兩臺(tái)液壓千斤頂、千斤頂固定座、焊接于鋼箱梁尾端的支撐座。安裝后試運(yùn)行5分鐘，空載聯(lián)機(jī)調(diào)試觀察接長(zhǎng)桿變形，試頂推50mm觀察各系統(tǒng)運(yùn)行情況。運(yùn)行良好，開(kāi)始進(jìn)行頂推施工。（2）導(dǎo)梁設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)模塊，便于現(xiàn)場(chǎng)組裝及反復(fù)使用。滑道安裝好之后，吊裝導(dǎo)梁，采用焊接連接導(dǎo)梁。導(dǎo)梁采用70t汽車(chē)吊吊裝施工。（3）經(jīng)過(guò)計(jì)算，在考慮導(dǎo)梁、支架及鋼箱梁導(dǎo)梁的撓度的情況下，此時(shí)導(dǎo)梁距離橋墩有足夠的高度（導(dǎo)梁下?lián)?08mm，此時(shí)導(dǎo)梁距離2號(hào)墩臨時(shí)支架頂部距離為354mm），可以保證導(dǎo)梁順利通過(guò)橋墩。由于現(xiàn)場(chǎng)施工的各種不確定因素以及施工中可能會(huì)出現(xiàn)的緊急情況，導(dǎo)致導(dǎo)梁在過(guò)橋墩時(shí)導(dǎo)梁地面可能會(huì)低于墩頂高度或?qū)Я和ㄟ^(guò)時(shí)會(huì)對(duì)橋墩產(chǎn)生影響，為了確保工程施工順利進(jìn)行，防止意外發(fā)生，在此處將現(xiàn)場(chǎng)既有的70t吊車(chē)站位在橋墩右側(cè)，如導(dǎo)梁過(guò)墩時(shí)會(huì)對(duì)橋墩產(chǎn)生影響，此時(shí)采用70t吊車(chē)將導(dǎo)梁前端吊起一定高度。

4.4 頂推步驟與控制

（1）本鋼箱梁頂推節(jié)段重量255t。待節(jié)段3-7共43.3米鋼箱梁節(jié)段組焊完成之后，固定頂推千斤頂，安裝導(dǎo)向糾偏裝置，復(fù)測(cè)鋼箱梁線性，在滑道上涂抹潤(rùn)滑油，整個(gè)準(zhǔn)備工作完成。頂推各設(shè)備接線檢查、油路檢查、導(dǎo)梁各節(jié)段連接狀況檢查、導(dǎo)梁與鋼箱梁連接狀況檢查、控制部分調(diào)試無(wú)誤后，由專(zhuān)門(mén)人員開(kāi)始操縱控制平臺(tái)開(kāi)始頂推，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。（2）控制鋼箱梁頂推前移速度在400mm/min左右。（3）各液壓泵站均設(shè)置液壓壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)各點(diǎn)載荷，并用于完成超載保護(hù)功能。一旦頂推力大于計(jì)算所得的相應(yīng)頂推力值，立即停止頂推，查明原因，消除故障后再行頂推作業(yè)。（4）頂推節(jié)段長(zhǎng)度確定：為方便調(diào)整鋼箱梁縱向線型（豎曲線與預(yù)拱度的疊加，整幅橋采用4個(gè)頂推節(jié)段完成頂推作業(yè)，每個(gè)節(jié)段頂推停止時(shí)，預(yù)留16m長(zhǎng)已拼裝梁段，方便后續(xù)梁段在無(wú)應(yīng)力區(qū)焊接。（5）導(dǎo)梁及鋼箱梁同步上橋墩的技術(shù)措施：根據(jù)主墩臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)，導(dǎo)梁正下方（鋼箱梁中腹板下方）的兩個(gè)臨時(shí)墩及滑塊沿鋼箱梁橋橫斷面方向布設(shè)，導(dǎo)梁上該滑塊時(shí)，利用設(shè)于導(dǎo)梁前端的臨時(shí)千斤頂施以向上頂力，消除導(dǎo)梁前端下?lián)虾?，兩片?dǎo)梁可以同步上墩。隨后繼續(xù)頂推。頂推初始狀態(tài)見(jiàn)圖1、千斤頂頂推見(jiàn)圖2。

4.5 頂推過(guò)程中的糾偏

（1）鋼箱梁兩點(diǎn)同步連續(xù)水平頂推系統(tǒng)由液壓泵站、連續(xù)千斤頂和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)三部分組成，具有兩側(cè)同步、單側(cè)單動(dòng)、單點(diǎn)單動(dòng)及點(diǎn)動(dòng)限位功能。通過(guò)調(diào)整液壓油缸兩組千斤頂不同的行程，一組千斤頂多走一段行程，另一組暫停，來(lái)達(dá)到糾偏目的。調(diào)整同步后再同時(shí)頂推。（2）墩頂布置在頂推作業(yè)過(guò)程中鋼箱梁重量應(yīng)由臨時(shí)支墩及墩旁托架傳遞給主墩或其樁基承受，主墩、承臺(tái)、樁基均經(jīng)過(guò)計(jì)算復(fù)核，其結(jié)構(gòu)剛度滿足頂推過(guò)程中的水平推力及豎向壓力。

針對(duì)大永高速鋼箱梁曲線半徑較小，鋼箱梁線性弧度較大的特點(diǎn)，對(duì)糾偏措施進(jìn)行了加強(qiáng)，增加了糾偏裝置的數(shù)量，在每個(gè)臨時(shí)支架上面都布置糾偏裝置，以保證鋼箱梁在拖拉過(guò)程中出現(xiàn)較大偏差時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行糾偏工作。

4.6 中線精度控制

在每段鋼箱梁的頂板上做4個(gè)中線標(biāo)記點(diǎn)，底板上做3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，頂推時(shí)，觀測(cè)塔上架設(shè)經(jīng)緯儀對(duì)梁體中線進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)較大偏斜時(shí)，進(jìn)行糾偏。頂推箱梁縱向僅剩2m就要就位時(shí)，開(kāi)始不間斷地觀測(cè)和精確地糾偏，使箱梁首尾中線與設(shè)計(jì)偏差控制在5mm范圍內(nèi)。最后就位時(shí)箱梁首尾中線與設(shè)計(jì)偏差控制在3mm之內(nèi)。

4.7 頂推到落梁位置

（1）拆除導(dǎo)梁、滑道、頂推千斤頂?shù)软斖葡到y(tǒng)，調(diào)整支架標(biāo)高，布置4套200t立式液壓千斤頂，為落梁工作做準(zhǔn)備。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙，完成第4步后，測(cè)量鋼箱梁標(biāo)高，1號(hào)墩理論高度控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上570±50mm，2號(hào)墩理論高度控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上1080±50mm，根據(jù)所選千斤頂行程為200mm，分6次落梁。

1）千斤頂先頂起鋼箱梁20mm，然后下降一個(gè)行程200mm，鋼箱梁實(shí)際落梁180mm。2）千斤頂先頂起鋼箱梁20mm，然后下降一個(gè)行程200mm，鋼箱梁實(shí)際落梁180mm。如此往復(fù)7次，每4套千斤頂進(jìn)行交換作業(yè)。3）最后一次落梁時(shí)精確測(cè)量箱梁標(biāo)高，根據(jù)箱梁實(shí)際標(biāo)高確定落梁距離，完成落梁。

5 結(jié)語(yǔ)

大永高速一期1合同G匝道2號(hào)橋鋼箱梁跨越高速公路，在施工條件受限，工程條件復(fù)雜，難度大、控制成本的情況下，通過(guò)鋼箱梁頂推實(shí)施過(guò)程，從施工準(zhǔn)備、注意事項(xiàng)、施工控制、糾偏、落梁等方面進(jìn)行闡述，希望對(duì)同類(lèi)工程的施工具有一定的借鑒和參考意義。

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