大永高速跨高速公路钢箱梁顶推施工控制

2019-06-25李萍

中国科技纵横 2019年9期

关键词：纠偏落梁钢箱梁

李萍

摘要：以大永高速公路钢箱梁施工为背景，介绍跨越高速公路的钢箱梁顶推施工，从支承及导向纠偏装置安装、钢箱梁的吊装组拼、顶推设备和导梁安装、顶推、纠偏、中线精度控制、落梁几个方面进行介绍，以供同类项目施工参考和借鉴。

关键词：钢箱梁;组拼;顶推;纠偏;落梁

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0130-02

1 工程概述

云南省G4216华坪至丽江高速公路大理连接线工程（大理段）一合同段大理立交G匝道2号桥钢箱梁横跨大丽高速，桥孔布置为（25+35+25）m，平面位于R=155m的左偏圆曲线上，纵面位于R=2000m的凸形曲线、3.16%的下坡段，横坡8%，桥墩最大高度6.5米。

2 方案制定

大丽高速公路车流量较大，吊装受较大限制，结合经济性、安全性、操作简便等方面的考量，本工程采用液压千斤顶顶推。通过2台150t液压千斤顶将跨高速部分钢箱梁（节段3-7）连续顶推至安装位置，然后通过8套200t行程200mm普通立式液压千斤顶（4套为一组交换落梁）将钢箱梁落放至支座上，剩下节段采取吊装施工，完成G匝道2号桥整个工程施工。该方案不影响高速公路上车辆的通行，施工工期较短，施工成本较低。本文仅论述3-7节段钢箱梁顶推施工及控制的方法。

3 方案布置

针对本钢箱梁工程，主要设计了支承系统、导梁系统、顶推系统（顶推设备）、落梁系统（落梁设备）、导向纠偏系统（导向限位轮）五大部分。

4 施工过程

顶推施工的施工流程为：临时支架基础→临时支架→组拼胎架及滑道→钢箱梁组焊→顶推系统安装→导向纠偏系统→顶推至落梁位→导梁拆卸→落梁顶安装→调试→开始落梁→落梁就位→支架拆卸。

4.1 支承系统及导向纠偏装置安装

（1）顶推临时支架底部的混凝土基础施工，基础下土质承压不得小于0.2Mpa。混凝土基础采用C30。现场施工前，对临时支墩所在的位置施工场地进行平整、压实，保证场地能满足设计所需要求。（2）基础完成后搭设支承系统，支承系统设计成通用件，可现场组装。支承系统上布置到横梁、纵梁以及钢箱梁预拼组焊胎架，横梁上安装有导向纠偏系统（可调导向限位装置），纵梁上安装有滑道座（滑道座上表面通过聚四氟乙烯板与钢箱梁底板接触）。

4.2 钢箱梁顶推节段的吊装组拼

（1）吊装前先考查地形，复测支承系统及胎架各标高，按设计标高调整好上下左右空间绝对坐标位置，并加固固定，以此作为以后各节段就位时的标准点。吊装前对桥墩纵横轴线、高程及制作的安装质量进行检查验收，确认支架处地基的承载能力满足施工。（2）吊车站位：吊车站在临时支墩和混凝土桥两侧，根据桥上拼装顺序，安排合理位置吊装相应节段。吊车全支腿为8.9米，长15米，平板车长17米。（3）吊装顺序：支架及胎架搭设好之后，吊车从钢箱梁顶推方向的首端向尾端吊装，从钢箱梁的中间节段向两挑檐方向吊装，吊装一个节段复测标高及线形达到要求后开始组焊。

4.3 顶推设备安装、导梁吊装

（1）整个钢箱梁组焊完成后，复测线型和标高，满足要求后，开始安装顶推系统。包括两台液压千斤顶、千斤顶固定座、焊接于钢箱梁尾端的支撑座。安装后试运行5分钟，空载联机调试观察接長杆变形，试顶推50mm观察各系统运行情况。运行良好，开始进行顶推施工。（2）导梁设计成标准模块，便于现场组装及反复使用。滑道安装好之后，吊装导梁，采用焊接连接导梁。导梁采用70t汽车吊吊装施工。（3）经过计算，在考虑导梁、支架及钢箱梁导梁的挠度的情况下，此时导梁距离桥墩有足够的高度（导梁下挠108mm，此时导梁距离2号墩临时支架顶部距离为354mm），可以保证导梁顺利通过桥墩。由于现场施工的各种不确定因素以及施工中可能会出现的紧急情况，导致导梁在过桥墩时导梁地面可能会低于墩顶高度或导梁通过时会对桥墩产生影响，为了确保工程施工顺利进行，防止意外发生，在此处将现场既有的70t吊车站位在桥墩右侧，如导梁过墩时会对桥墩产生影响，此时采用70t吊车将导梁前端吊起一定高度。

4.4 顶推步骤与控制

（1）本钢箱梁顶推节段重量255t。待节段3-7共43.3米钢箱梁节段组焊完成之后，固定顶推千斤顶，安装导向纠偏装置，复测钢箱梁线性，在滑道上涂抹润滑油，整个准备工作完成。顶推各设备接线检查、油路检查、导梁各节段连接状况检查、导梁与钢箱梁连接状况检查、控制部分调试无误后，由专门人员开始操纵控制平台开始顶推，发现问题及时调整。（2）控制钢箱梁顶推前移速度在400mm/min左右。（3）各液压泵站均设置液压压力传感器，用于监测各点载荷，并用于完成超载保护功能。一旦顶推力大于计算所得的相应顶推力值，立即停止顶推，查明原因，消除故障后再行顶推作业。（4）顶推节段长度确定：为方便调整钢箱梁纵向线型（竖曲线与预拱度的叠加，整幅桥采用4个顶推节段完成顶推作业，每个节段顶推停止时，预留16m长已拼装梁段，方便后续梁段在无应力区焊接。（5）导梁及钢箱梁同步上桥墩的技术措施：根据主墩临时支墩设计，导梁正下方（钢箱梁中腹板下方）的两个临时墩及滑块沿钢箱梁桥横断面方向布设，导梁上该滑块时，利用设于导梁前端的临时千斤顶施以向上顶力，消除导梁前端下挠后，两片导梁可以同步上墩。随后继续顶推。顶推初始状态见图1、千斤顶顶推见图2。

4.5 顶推过程中的纠偏

（1）钢箱梁两点同步连续水平顶推系统由液压泵站、连续千斤顶和计算机自动控制系统三部分组成，具有两侧同步、单侧单动、单点单动及点动限位功能。通过调整液压油缸两组千斤顶不同的行程，一组千斤顶多走一段行程，另一组暂停，来达到纠偏目的。调整同步后再同时顶推。（2）墩顶布置在顶推作业过程中钢箱梁重量应由临时支墩及墩旁托架传递给主墩或其桩基承受，主墩、承台、桩基均经过计算复核，其结构刚度满足顶推过程中的水平推力及竖向压力。

针对大永高速钢箱梁曲线半径较小，钢箱梁线性弧度较大的特点，对纠偏措施进行了加强，增加了纠偏装置的数量，在每个临时支架上面都布置纠偏装置，以保证钢箱梁在拖拉过程中出现较大偏差时能及时准确的进行纠偏工作。

4.6 中线精度控制

在每段钢箱梁的顶板上做4个中线标记点，底板上做3个标记点，顶推时，观测塔上架设经纬仪对梁体中线进行观测，当出现较大偏斜时，进行纠偏。顶推箱梁纵向仅剩2m就要就位时，开始不间断地观测和精确地纠偏，使箱梁首尾中线与设计偏差控制在5mm范围内。最后就位时箱梁首尾中线与设计偏差控制在3mm之内。

4.7 顶推到落梁位置

（1）拆除导梁、滑道、顶推千斤顶等顶推系统，调整支架标高，布置4套200t立式液压千斤顶，为落梁工作做准备。

（2）根据设计院图纸，完成第4步后，测量钢箱梁标高，1号墩理论高度控制在设计标高以上570±50mm，2号墩理论高度控制在设计标高以上1080±50mm，根据所选千斤顶行程为200mm，分6次落梁。

1）千斤顶先顶起钢箱梁20mm，然后下降一个行程200mm，钢箱梁实际落梁180mm。2）千斤顶先顶起钢箱梁20mm，然后下降一个行程200mm，钢箱梁实际落梁180mm。如此往复7次，每4套千斤顶进行交换作业。3）最后一次落梁时精确测量箱梁标高，根据箱梁实际标高确定落梁距离，完成落梁。

5 结语

大永高速一期1合同G匝道2号桥钢箱梁跨越高速公路，在施工条件受限，工程条件复杂，难度大、控制成本的情况下，通过钢箱梁顶推实施过程，从施工准备、注意事项、施工控制、纠偏、落梁等方面進行阐述，希望对同类工程的施工具有一定的借鉴和参考意义。

参考文献

[1] JTG BOl-2014公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2014.

[2] JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.