浅析江阴市芙蓉大道快速化改造工程京沪高速跨线桥钢箱梁顶推施工主要控制措施
2019-12-15周进
摘 要:江阴市芙蓉大道快速化改造工程京沪高速跨线桥第 2 联钢箱梁的顶推施工主要控制措施的研究,用于指导工程施工组织与管理,最终以确保优质、高速、安全地完成本工程的施工任务。
关键词:芙蓉大道快速化改造工程;跨线桥;钢箱梁;顶推施工
一、 引言
江阴市芙蓉大道快速化改造工程京沪高速跨线桥第 2 联钢箱梁跨径布置为:(2×35)m,采用等高连续钢箱梁,横坡通过腹板高度来调整,梁中心高 1.6m,全长为 70m,桥面宽 24.5m。钢箱梁竖向线形处于半径为 2000m 的竖曲线上,平面线性位于直线段。本联为左右幅完全对称。钢箱梁横断面为单箱四室截面,采用工厂分节段制造、工地现场焊接节段缝的形式,梁段划分以施工单位方案并经由设计确认为准。为保证主梁成桥后的线形,钢箱梁制作安装时应考虑其理论预拱度。本联钢箱梁采用顶推施工工艺。
二、 顶推施工主要控制措施
(一)轴线控制。在钢箱梁顶推过程中,包括钢箱梁两侧项推不同步在内的多种因素可能会造成桥梁轴线偏离理论位置,影响桥梁的水平线形。首先,在施工过程要保证顶推同步,顶推千斤顶施力分辨率要高,以保证各墩及墩两侧顶推点上施力大小一致。顶推过程中要对桥梁轴线偏位进行实时观测,如发现有过大偏差,可通过调整移桥设备的侧向调整液压缸等措施实现纠偏。其次,在钢箱梁定位安装时,还要对钢箱梁的轴线偏位进行观测,控制每段梁段尾端与待安装梁段间的局部轴线偏差以及钢箱梁的整体线形,保证其轴线偏位在容许范围之内。
(二)纠偏措施。钢箱梁顶进过程中,须一直跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置,若需要侧向调整,则启动侧移液压缸,侧推顶推块,将钢箱梁的水平位置调整到允许范围 内,实现纠偏功能。
(三)温度控制。在桥梁施工控制中,温度的影响是不可忽视的,温度变化直接影响到钢箱梁的变形和内力。温度影响分为两类,第一,季节温差;第二,昼夜温差。在施工阶段,昼夜温差的变化对钢箱梁标高的影响很大,施工控制中一般是通过选择合适的温度测量标高测量,合理确定梁段匹配、安装时间。
三、 试顶推阶段
一个钢箱梁顶推单元的钢结构安装完成,检查无异常,电气系统调试结束后,进行顶推作业。首先调节相应的泵站压力进行 40%加载,开始顶推至所有顶推点顶推油缸推不动为止,检查是否有异常情况,确认无误后,继续进行理论值的 60%,80%,90%及 100%加载。若存在个别点无法移动,检查确认支撑架约束全部解除后,需与甲方技术人员沟通是否进一步加载,直至所有顶推点移位。在所有顶推点开始移动后,暂停顶推,全面检查各设备运行正常情况,确认一切正常后,继续进行顶推施工。
四、 正式顶推阶段
试顶推阶段一切正常情况下开始正式顶推。在整个顶推过程中应随时检查:
(一)钢结构跨度大,推移距离长。(二)跟踪检查各顶升点状况;(三)确保临时支撑以及钢箱梁永久支撑旁障碍物的随时清理。
五、 顶推不同步调节
在实际工作中,绝对的同步是不存在的,所謂的同步控制是指控制钢结构所有顶推点的位移误差在要求的范围之内。本工程中安全不同步值取 15 mm,调节不同步值取 10 mm。即顶推点不同步值超出 10 mm 时,系统停下,操作人员协同甲方检查各支撑点是否存在障碍,待情况明确后启动系统单点单动功能,直到所有顶推点不同步值在 10 mm 以内继续顶推。在实际操作中,操作人员重点关注不同步值,如果发现顶推过程中某点的顶推不同步值有偏大趋势时,即可通过调节该顶推点对应泵站的流量来改变该顶推点的推移速度,使之向着有利于实现缩小不同步值的方向进行。简言之,如果不同步值小于 10 mm 且有增大趋势时,必须通过调节泵流量改善不同步状况;如果不同步值大于 10 mm,则查明原因后采用单点动作实现控制。
六、 顶推到位
整体同步顶推至距离就位点相差 200 mm 时,降低顶推速度,配合甲方测量所有顶推点的相对距离(相对于就位位置),然后根据结构的姿态确定相应的控制参数,一般的原则是相对距离大的点推移速度加快,相对距离小的点推移速度减慢,在动态的过程中使整个钢结构逐渐接近就位位移。由于整个推移过程的推移距离相差控制在 10 mm 以内,所以各点的速度调节相差不会太大。
继续整体推移至距离就位位置相差 15 mm 时暂停,再次配合甲方测量所有顶推点的相对距离,然后根据测量结果分组调节相应顶推点的推移速度,采取先到就位点截止的控制方式进行单独调节,直至所有顶推点达到要求值。
七、 钢箱梁顶推过程纵横向限位控制措施
钢箱梁在顶推过程中,现场配置测量人员测量校核,每顶推一定距离后测量人员将钢箱梁纵横向位移偏差测出并反馈给顶推人员。顶推人员根据测量反馈数据分别启动推移油缸和侧移油缸对钢箱梁纵向及横向位移偏差调整。
八、 钢箱梁顶推过程落梁
钢箱梁在顶推过程中,各支点处移桥设备顶升油缸同步将钢箱梁顶起,顶升油缸截止、启动推移油缸,钢箱梁向前推移约 1m、推移油缸截止,启动顶升油缸,各支点处顶升油缸同步缩缸,钢箱梁卸落至换手支墩上。
九、 卸载
钢箱梁顶推完成后,抽出移桥器等设备。再通过液压千斤顶抽垫块的形式,将钢箱梁卸载下来。
十、 结语
综上所述,对于跨越高速公路、铁路等特殊场地条件的钢箱梁桥,由于其主梁断面多为等截面,顶推施工方法还是比较有优势的。而斜拉桥、悬索桥一般是在场地、运输条件受限的情况下才选取采取顶推施工法的,和悬臂拼装施工相比,顶推方法施工大量的临时墩和顶推点复杂的局部构造势必造成经济上的浪费,但是顶推施工在一些方面上也是有优势的。公路建设必须依靠科学的管理理论和技术创新实现工程建设总目标。展望公路桥梁发展趋势,珍惜时机,创造性劳动,为改变我国公路建设落后状况努力工作。
作者简介:周进,苏交科集团股份有限公司。