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大榭二桥钢箱梁的长距离滑移技术

2019-10-23

中国公路 2019年19期
关键词:钢箱梁标高钢管

(广东省长大公路工程有限公司,广东 广州 510000)

一、工程概况

大榭二桥位于浙江宁波北仑区及大榭岛之间的黄峙江上,是大榭岛对外的重要通道。主桥为双塔单索面斜拉桥,跨径布置为两侧边跨50m+158m,主跨392m,总长808m。桥塔采用帆型钢筋混凝土混合塔结构。钢箱梁主梁部分采用单向三室箱型截面的形式,且均由钢材料构成。标准节段的规格,其顶、底板两部分的宽度分别为29.5m和17.5m,并在顶面设置了一个具有双向性的2%横坡结构。中间区域的腹板间距控制为1.7m,而横隔板的间距稍大,达到了3.5m。单个节段的长度设置为10.5m,对应重量存在一定的差异,但普遍介于160t~360t范围内。出于工程的实际需求,梁段总量达到50个。大榭二桥的总体立面布置如图1所示。

图1 大榭二桥总体立面布置图

二、方案选择

大榭二桥边跨和次边跨局部处于陆地或浅滩区,尽管大型船舶可以为吊装作业提供便捷,但吊装设备难以进入到桥位区中,所以选用落地钢管支架的形式,加之浮吊的辅助完成吊装,然后通过纵向滑移,使钢箱梁精确就位的施工方法,滑移距离最长约200m。根据该桥的构造需要,所使用的钢箱梁结构形式存在差异,因此各自的重心也不尽相同,若基于常规的拖拉法施工,则不具备较高的可行性,从而造成质量安全事故。为解决此难题,该桥采用了多点自平衡同步液压滑移的工法施工。

三、施工工艺

大榭二桥主桥钢箱梁多点自平衡同步液压滑移施工总体施工工艺流程,如图2所示。

图2 液压滑移施工总体工艺流程

(一)搭设落地钢管高支架

钢管支架的搭设需综合考虑桥梁的跨距,确定钢管支架的排数,其中要在边墩和锚墩的承台上布置一定排数的钢管支架,并将钢管焊接在承台的预埋件上并连接;剩余钢管支架需打入管桩基础,承受上部施工荷载。

为增加其整体的稳定性,管间平联采用φ630×8mm钢管。钢管顶的主承重梁采用贝雷梁,通过计算确定贝雷梁的排数。分配梁布置在贝雷梁上,其顶面需设置在滑移轨道上。轨道部分的施工,以I25工字钢3拼的方式为宜,此后在顶面增设一层厚度为2cm的钢板,并再铺设一道5mm厚的不锈钢板作为钢箱梁滑移轨道。

(二)同步液压连续滑移系统设计

为了达到连续交替的效果,需要使用2台YDCLD200-200液压千斤顶设备,如图3所示。设备配置了行程传感器,在其辅助下可以得知油缸的行程情况,最终达到钢箱梁连续滑移的效果。此外,在位移传感器的作用下能够获悉钢箱梁的位移情况,并构成闭环控制系统,达到对钢箱梁运行动作的控制效果。

(三)液压自平衡滑座设计

多点自平衡液压滑座装置,其特征为拥有左右2组液压滑座装置,而每组又至少串联着2个液压滑座装置。上述液压滑座装置包括:能在滑道上滑动的滑板,滑板上的液压自平衡滑块,以及液压自平衡滑块顶面的弹性垫板。

液压自平衡滑块由上、下两部分构造组成,上部构造包括顶板,以及支撑顶板的若干支撑件;下部构造包括液压千斤顶组,以及设有若干匹配容纳的支撑孔扁担。

液压千斤顶组至少由2个液压千斤顶组成。每组液压千斤顶组的进油口和出油口分别串联,并与高压油泵组成闭合回路,且其出油口均设置了截止阀。其具体工作原理为:在油管的作用下,实现千斤顶的所有油口串联,由此打造闭合回路。

在千斤顶尚未发生负载作用之前,需要调节每一个滑块的高差,做好此项工作后,便可关闭截止阀,液压油可良好地存于管路之中,由此构成回路。如果千斤顶受到负载的影响,便会自动调节,达到适应不同荷载的效果。具体来说,若千斤顶组1承受的荷载增加,此时对应的行程便会缩短,缸体内的液压油也会进一步减少,在油管的导通作用下,部分液压油将置入千斤顶组2之中,由此加大千斤顶组2的行程效果,提升千斤顶组2承受的荷载量,最终达到自平衡状态。

图3 自平衡同步液压滑移系统组成

(四)钢箱梁液压同步滑移施工

钢箱梁在液压自平衡滑座就位后,将滑座通过高强绷带与钢箱梁相对固定,同时在钢箱梁底悬挂一条渡锌钢丝绳,作为液压自平衡系统油管悬挂固定装置。

待所有滑移准备工作完成后,液压同步牵引千斤顶,操作人员开启油泵,启动千斤顶收紧钢绞线,先慢速牵引一个行程,观察是否发生异常情况,同时检查同步行程位移船感器工作情况,如无异常,开启千斤顶作业开关,进入正常连续牵引滑移作业。在滑移过程中,严格控制左右两组滑座位移量相等,且要注意在钢箱梁尾端,需通过钢丝绳、手拉葫芦反拽,防止钢箱梁滑溜。

(五)施工注意事项

钢管支架在搭设时,必须确保钢管支架的垂直度、现场布置位置、标高3点符合设计要求,必须保证支架的整体稳定性,钢管支架的纵坡必须保持与钢箱梁纵坡相一致,如果控制不好,会造成完成支架的两侧标高不一致,支架两端的高差会给后续的钢箱梁滑移施工造成不稳定因素。

吊装施工的定位要选择在温差影响小的时候进行,同时要避开太阳的照射,应在这个时间内进行定位并且确定标高;钢箱梁段的位置测设,须设置足够的标高及坐标控制点,至少要在钢箱梁底面左、中、右3个位置设置坐标控制点,精确控制箱梁位置,标高控制点要设置在相对稳定的地方。同时考虑到桥墩在施工中的沉降,桥墩上水准点要与永久水准基点定期复核。

钢管支架搭设完成后,施工人员必须仔细检查钢管支架桩顶、工字钢垫梁、贝雷梁、分配梁、滑移轨道之间的连接部位,保证互相之间的接触严密,在检查过程中,发现缝隙,必须立即处理,一般采用薄钢板填塞。

滑移轨道最上层的不锈钢板宜采取光面板,光面的不锈钢板相对来说摩擦系数较小,滑移施工的操作更方便。在具体的滑移施工操作中,如果滑移摩擦系数较大,施工人员可在润滑的黄油油膜上喷洒适量的水,有效降低摩擦系数,进而在滑移施工时,大大降低对钢管支架的冲击。

对于滑移轨道而言,需要采取满焊操作。在滑移施工过程中,不锈钢板的接头处理不当,会造成滑道不锈钢板拱起,焊接完成后,须磨平焊缝,防止在滑移过程中,损伤滑板。同时,还要注意不锈钢板与下层2cm厚钢板的焊接处理,严禁点焊,为保证连接牢固,可采用间断条状焊接,需特别注意不锈钢板连接处的焊接,磨平焊缝、接头。

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