步履式懸臂頂推技術(shù)在斜拉橋鋼箱梁施工中的應(yīng)用

朱江輝

【摘 要】本文主要從在斜拉橋鋼箱梁施工過程中運(yùn)用頂推技術(shù)進(jìn)行全面闡述，重點(diǎn)講述步履式懸臂頂推方式，以及需要注意事項(xiàng)、對(duì)應(yīng)的相應(yīng)措施，供后續(xù)類似相同橋梁的建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】步履式；懸臂頂推；斜拉橋；鋼箱梁

中圖分類號(hào)： U445.462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）21-0194-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.090

【Abstract】This article mainly expounds the use of push technology in the construction process of steel box girder of cable-stayed bridge，focusing on the step type cantilever method，as well as the needing attention and corresponding measures，providing reference for the construction of similar bridge similar to the following.

【Key words】Walking type；Cantilever pushing；Cable-stayed bridge；Steel box girder

鋼箱梁頂推技術(shù)施工方法，是目前橋梁工程類施工費(fèi)用最低的施工技術(shù)，也是施工中對(duì)外界影響程度最低的施工技術(shù)，可在最基本的地理環(huán)境上進(jìn)行施工，也可以在相同曲率的橋梁上施工，不會(huì)影響到橋梁的功能，在橋梁建設(shè)施工中得到了廣泛的運(yùn)用。

1 頂推技術(shù)施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 斜拉橋鋼箱梁拼裝平臺(tái)的基本要

鋼箱梁階段的拼裝平臺(tái)需要具有強(qiáng)硬的剛度和強(qiáng)度，且有方便的調(diào)節(jié)對(duì)接標(biāo)高。目的就是為了鋼箱梁在瓶裝過程的時(shí)候，保證鋼箱梁能夠準(zhǔn)確的對(duì)位和順利性，拼裝平臺(tái)有著特殊的要求，一般都是圓弧形，鋼箱梁豎曲線半徑和圓弧半徑要相同[1]。

1.2 臨時(shí)墩設(shè)置

臨時(shí)墩一般情況下分為四種；承臺(tái)簡(jiǎn)易型、承臺(tái)臨時(shí)型、陸地簡(jiǎn)易臨時(shí)型和陸地臨時(shí)型，承臺(tái)類型的臨時(shí)墩在底部和頂部一般會(huì)采用工字鋼進(jìn)行連接，目的就是將與永久頓形成一個(gè)整體，確保臨時(shí)墩相對(duì)的穩(wěn)定性，臨時(shí)墩支架需要用四肢鋼管格構(gòu)柱，因?yàn)榕R時(shí)墩頂部還需要設(shè)置頂推平臺(tái)相關(guān)的支架。臨時(shí)墩設(shè)置數(shù)量根據(jù)工程規(guī)模決定，一般都是8個(gè)臨時(shí)墩。

1.3 鋼箱梁安裝

鋼箱梁一般都是在工廠制造完成后才會(huì)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，鋼箱梁在工廠內(nèi)需要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)預(yù)拱度，鋼箱梁采用龍門吊較多，把鋼箱梁吊至拼裝平臺(tái)上，并放在預(yù)定的位置，把各個(gè)鋼箱梁縱向進(jìn)行焊接連接方式固定，在連接過程中需要注意梁體的線性符合設(shè)計(jì)要求。

1.4 鋼導(dǎo)梁安裝

鋼導(dǎo)梁是整個(gè)橋梁的重要部位，那么在制造過程中就有非常高的要求，必須選用最專業(yè)的廠家制造加工，由于鋼導(dǎo)梁較重和特長(zhǎng)的特點(diǎn)，必須要分段制造，然后在分段運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求按照順利進(jìn)行焊接連接，安裝完成后確認(rèn)各項(xiàng)尺寸是否合格，合格后才能與鋼箱梁進(jìn)行連接，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，然后驗(yàn)收[2]。

1.5 頂推設(shè)備布置

需要考慮到鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特征和最大承受重量，頂推設(shè)備必須要滿足最大的縱向承載能力，把頂推設(shè)備的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到鋼箱梁腹板上，順橋向長(zhǎng)度不能小于1.6m，還需要具備水平方向和豎向可調(diào)節(jié)能力。根據(jù)以上的要求，頂推設(shè)備需要做到以下幾點(diǎn)：頂推設(shè)備機(jī)械機(jī)構(gòu)部分的頂升油箱安裝在下部結(jié)構(gòu)里面，固定在橋墩頂上，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間安裝不銹鋼板和四氟乙烯板進(jìn)行滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中下部結(jié)構(gòu)和頂升油箱保持不動(dòng)。

一套頂推設(shè)備包括了機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、油缸系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，通過組合形式可以在鋼箱梁進(jìn)行順橋向移動(dòng)、豎向頂升、橫橋向調(diào)整，減少了施工成本，保證了鋼箱梁頂推施工順利完成和全橋線性。

2 斜拉橋鋼箱梁頂推施工

2.1 施工困難點(diǎn)

建立斜拉橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)，使用頂推發(fā)具有一定的困難：由于斜拉橋鋼箱梁的用途特別，所以在施工時(shí)，會(huì)延長(zhǎng)工期，還有確保施工絕對(duì)的安全；由于斜拉橋鋼箱梁跨度大，而施工要求又特別高，所以頂推設(shè)備最少需要4-8臺(tái)同時(shí)操作[3]；鋼箱梁底部結(jié)構(gòu)受力程度有限，頂推設(shè)備的重量需要轉(zhuǎn)移到鋼箱梁腹板上，還需要具有高精度的支反力調(diào)節(jié)功能。

2.2 頂推施工控制的要素

頂推施工第一要素就是保證臨時(shí)墩的質(zhì)量必須符合要求，需要對(duì)臨時(shí)墩進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)工作，確保臨時(shí)墩足夠穩(wěn)定。臨時(shí)墩的結(jié)構(gòu)所承受的載荷和位移一定要符合要求，需要在上支撐架的底部增加聚四氟乙烯滑板一塊加以固定，使下支撐架頂面的不銹鋼板形成一個(gè)可滑移面，聚四氟乙烯滑板需要做成半圓形，并在半圓形內(nèi)添加一些硅油，目的是減少摩擦阻力[4]。全面同步控制施工，需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的控制，避免出現(xiàn)橋墩較大的載荷，避免出現(xiàn)單個(gè)頂深油箱載荷偏大，目的就是為了鋼箱梁在任何一個(gè)過程中都能夠?qū)崿F(xiàn)同步運(yùn)行。

2.3 頂推施工過程中的注意事項(xiàng)

在頂推施工前首要就要確認(rèn)系統(tǒng)是否正常，需要不斷的演練和調(diào)試，確保整體性能正常，檢驗(yàn)鋼導(dǎo)梁的承載力、頂升和頂推油缸的同步性是否滿足設(shè)計(jì)要求，各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否滿足實(shí)際施工，試頂階段也需要分析，保證頂推施工的順利進(jìn)行。鋼箱梁在焊接連接時(shí)需要考慮當(dāng)天的天氣，溫度過高、溫差大不能進(jìn)行焊接，必須要求溫度相對(duì)穩(wěn)定，光線偏弱的天氣進(jìn)行，溫度和光線會(huì)影響到梁行和梁段變形[5]。在頂推施工前，需要確認(rèn)頂推施工中所有的水平和豎向頂推力相關(guān)數(shù)據(jù)，便于設(shè)定各個(gè)點(diǎn)的位移和受力正常范圍，并輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)作為控制參數(shù)。正在頂推施工時(shí)，需要對(duì)箱梁和導(dǎo)梁進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)不符合施工要求就必須進(jìn)行停止施工，確認(rèn)問題原因在進(jìn)行有效的處理。

2.4 頂推施工需要監(jiān)控的內(nèi)容

根據(jù)施工情況確認(rèn)各個(gè)支點(diǎn)反力情況與油壓表是否相適應(yīng)，在頂推施工過程中需要時(shí)刻觀察，發(fā)現(xiàn)頂推力不正常時(shí)，必須及時(shí)停止作業(yè)，確認(rèn)問題原因進(jìn)行檢修，重點(diǎn)檢查上支撐架和滑移面是否正常。墩頂位移觀察特別重要，通過對(duì)施力開始一直到梁體開始移動(dòng)的過程進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)位移位置超過了最大限度就必須停止，調(diào)整各個(gè)千斤頂拉力，并進(jìn)行校正。頂推力的大小監(jiān)控是根據(jù)油表來判定的，主控制臺(tái)可以根據(jù)摩擦力大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以油表的方式表現(xiàn)出來；千斤頂在使用前必須根據(jù)規(guī)定進(jìn)行校正，并在油表上明確的標(biāo)識(shí)出來。頂推速度并不是始終保持一個(gè)值，而是在最后一輪是需要適當(dāng)?shù)臏p速，可以適當(dāng)進(jìn)行糾正，避免出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

3 頂推施工控制措施

3.1 防中線偏差措施

軸線偏差合理的范圍上限是2cm，如果出現(xiàn)正好達(dá)到2cm或者是超過時(shí)，必須停止頂推施工，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[6]。頂推同步進(jìn)行是整個(gè)頂推施工過程中最總要的因素之一，需要在頂推前做好各項(xiàng)工作的檢查，確認(rèn)各墩位的頂推設(shè)備和中央控制系統(tǒng)是否正常，在頂推過程中，必須要堅(jiān)持以位移控制為主，然后在實(shí)現(xiàn)頂推力和位移的雙向控制，保證鋼箱梁在位移過程中能夠保證統(tǒng)一。頂推設(shè)備一般都會(huì)設(shè)立四個(gè)橫向調(diào)節(jié)油缸，目的就是可以實(shí)現(xiàn)梁段位置的調(diào)節(jié)，可以有效地在頂推過程中進(jìn)行糾正偏差。

3.2 高程控制措施

鋼箱梁標(biāo)高偏差過大，超過了預(yù)設(shè)值，可以通過頂推設(shè)備把鋼箱梁頂起，通過鋼墊板方式進(jìn)行重新調(diào)整鋼箱梁標(biāo)高，鋼墊板增加還是減少需要根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.3 防護(hù)措施

不管是鋼箱梁的頂推，還是臨時(shí)墩的安裝和拆除都需操作平臺(tái)，并在臨時(shí)墩內(nèi)增加封閉保護(hù)措施，頂推平臺(tái)也需要做防護(hù)措施，通過防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行圍欄，避免出現(xiàn)安全事故。

4 結(jié)語

使用步履式頂推技術(shù)施工不僅可以保證鋼箱梁架設(shè)既穩(wěn)定又安全，還能滿足拱度需要，具有較高的施工價(jià)值。通過千斤頂和步履式同步頂推施工，可以滿足任何的地理環(huán)境，有效的節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期。但是必須要對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，實(shí)時(shí)監(jiān)督。為類似建筑工程提供了技術(shù)參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]余茂峰，余茂科，葉建龍.鋼箱梁步履式多點(diǎn)連續(xù)頂推施工關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].公路交通技術(shù)，2015，（2）：99-101，110.DOI：10.13607/j.cnki.gljt.2015.02.022.

[2]劉金明.跨高速公路異形鋼箱梁步履式頂推施工技術(shù)[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2017，（6）：41-44，33.DOI：10.13219/j.gjgyat.2017.06.010.

[3]孔凡強(qiáng).步履式懸臂頂推技術(shù)在斜拉橋鋼箱梁施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017，（24）：106-108.

[4]丁得志.長(zhǎng)大雙坡鋼箱梁步履式頂推施工關(guān)鍵技術(shù)[J].安徽建筑，2016，（1）：169-173，176.DOI：10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.01.039.

[5]張奇.上跨鐵路站場(chǎng)的橋梁大跨度鋼箱梁頂推法架設(shè)施工與安全技術(shù)應(yīng)用[J].建筑施工，2016，（3）：358-360.DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2016.03.039.