北盘江大桥主梁边跨顶推技术应用研究

ＬＯＷ　ｃＡＲＢｏＮ　ＷｏＲＬＤ　２Ｏｉ７，６　绿色交通　北盘江大桥主梁边跨顶推技术应用研究　刘传凯，彭　勇（中交第二航务工程局有限公司，湖北省武汉市４３００４０）　【摘要】钢桁梁项推施工技术在公路桥梁施工中应用较多　本文以北盘江大桥为例，重点分析施工工序的重要控制点，综合考虑各种因素影响下　施工的过程控制。　【关键词】钢桁梁ｉ顶推；控制　【中图分类号】Ｕ４４５．４　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１７）１６—０２２７—０２　北盘江大桥主桥为七跨连续钢桁梁斜拉桥．桥跨布置　轧Ｈ型钢　各构件之间均采用高强度螺栓连接，除下平联与　８０＋２×８８＋７２０＋２×８８＋８０ｍ．边跨设置２个辅助墩和１个过渡　主桁下弦杆和主桁桁架下横粱之间采用Ｍ２４高强度螺栓连　墩、总长１２３２ｍ。主桥纵断面采用１％的对称纵坡，钢桁梁的主　接外．其余节点均采用Ｍ２７高强度螺栓连接　跨立面成桥线形为凸形竖曲线．边跨立面成桥线形为直线。贵　１钢桁梁顶推前的施工准备　州侧钢桁梁共划分为４７个节段，其中边跨共划分为Ｂ０一Ｂ１６　铜桁梁杆件在工厂预先加工．到场后通过施工便道运至　其１７个节段，Ｂ０一Ｂ３节段为１２ｍ节段，构造与主跨节段相　杆件存放场存放。顶推施工过程中在杆件存放场配置１台４０ｔ　同；Ｂ４一Ｂ１５节段为１６ｍ节段，每个节段为２个８ｍ节间，共含　龙门吊用于杆件转运。杆件拼装时采用４０ｔ龙门吊将杆件运　２片主桁、２片主横桁架、２根中纵梁、４块正交异性钢桥面板　至杆件拼装区，在杆件拼装区配置ｌ台６０ｔ龙门吊用于钢桁　及下平联；Ｂ１６节段为８ｍ节段，为１个８ｍ节间，共含２片主桁、　梁拼装。正交异性钢桥面板各构件在桥面板加工区进行拼装。　１片主横桁架、１根中纵粱、２块正交异性钢桥面板及下平联。　加工完成后通过平板车运至桥面板存放区　混凝土下检修道　铜桁梁由主桁架、主横桁架、中纵梁和下平联组成。主桁　在预制构件施工区进行集中预制存放，采用４０ｔ龙门吊运至　架为普拉特式结构，由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成，　拼装区．６０ｔ龙门吊吊装　桁高为８ｍ。主桁架上弦杆、下弦杆、竖腹杆均选用闭口箱形断　硕推施工共设置６套顶推设备，分别在顶推拼装平台、１样　面：斜腹杆除在支座附近区域采用闭口箱形断面外，余均采用　辅助墩、２＃辅助墩各设置２套顶推设备。　Ｈ形断面　主桁架杆件均为焊接构件　主横桁架采用单层桁架结构，由上横梁、下横梁、外侧斜　２钢桁梁顶推施工工序　腹杆、竖腹杆和内侧斜腹杆组成，上、下横梁采用闭口箱形断　主桥边跨钢桁粱的顸推梁段为边跨Ｂ０～Ｂｌ６节段、中跨　面．腹杆均选用工形断面。主横桁架上横梁、下横梁均采用焊　Ｚ０～Ｚ１节段．共ｌ９个节段。首先将在工厂标准化加工后的钢　接杆件：外侧斜腹杆除边跨压重区采用焊接杆件外，其它外侧　桁梁杆件运送到专用存放场．通过４０ｔ龙门吊调运至０＃墩　斜腹杆、竖腹杆和内侧斜腹杆均采用热轧Ｈ型钢。在桥梁中　处。在６０ｔ龙门吊的协助下将钢桁梁杆件拼成整体的钢桁梁　心线处设置了中纵粱．连接两相邻主横桁架的上横粱。中纵梁　节段。然后进行顶推施工．顶推完成后在平台上继续拼装下一　采用Ｈ形断面、焊接结构．下平联采用米字形结构，均采用热　个钢桁粱节段．循环进入下一个钢桁梁施工　通改移，将原有道路通行改制新建道１２通行；将施工区域和临　人才：拥有丰富的铁路设计施工经验。特别是既有线改造优化　时道口车辆通行区域进行隔离，以保证交通运行和桥梁施工　设计经验：熟知运营单位的运作和程序，并且建立良好的关　安全：拆除原既有线平交道口；在原道口位置新建上跨桥梁；　系；拥有丰富的施工资源；拥有丰富的轨道维护经验等。　将临时交通恢复至新建桥梁上通行；拆除临时道１２和道路；完　４结论　成正线路基轨道等工程直至完工。　综上所述．随着中国“一带一路”的发展．越来越多的国家　２．５既有线车站临时改移　重视本国的基础设施建设特别是铁路建设．尤其东南亚及非　部分新建车站设计位置与原有车站位置重合导致部分重　洲国家。考虑到资金成本问题，再加之征地问题，很多国家更　叠或交叉．而且既有车站设施也影响新建车站及附属的施工。　倾向于对本国已有老旧铁路进行升级改造．同时要充分利用　按照运营要求，新建车站施工时必须保证既有线车站的正常　既有铁路地块。这项目对业主层面节省了投资．对施工层面却　运营使用．因此车站施工时必须做好临时过渡工程。根据需　增加了施工难度。因此熟悉并掌握本文所研究的施工技术，对　求，车站临时过渡工程施工步骤如下：　类似项目有着很好的参考和指导意义。　建设临时线路或车站股道，且临时线路和股道长度需与　原既有线股道长度、功能、通行能力保持一致，同时保证通信　参考文献　信号联锁：临时线路建设完毕后进行临时线路拔接，将既有运　［１】李志义，何志军，魏强，等．铁路工程既有线施工组织管理与技术　行线路改移至临时线路通行：拆除影响施工的既有线股道：拆　［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２０１７．　除影响施工的既有线车站设施；施工新建车站及附属；施工新　（２］李明华．既有线改造的过渡与施工ｆＪ】．铁道标准设计，２０００，２０（１）：　建车站与既有车站重叠部分；新建车站完工后将既有线车辆　４Ｏ～４２．　运行改线至新线运行：拆除既有线路其他设备。　３施工必备条件　收稿日期：２０１７—５—２２　类似此种既有线升级改造项目，必须满足以下条件，整个　作者简介：陈建（１９８４～），男，四川德阳人，工程师，本科，主要　项目才能顺利开展：拥有足够和能胜任的铁路工程施工人才，　从事有砟和无砟铁路施工及城市轨道的施工工作。　特别是拥有丰富的既有线改造施工经验和各接口关系协调的　２２７　绿色交通　ＬＯＷ￡　ＡＲＢｏ　ｗｏＲｔ　１）２０１７／６　正交异性铜桥面板各构件在桥面板加工区进行拼装．加　工完成后通过平板车运至桥面板存放区　混凝土下检修道在　预制构件施工区进行集中预制存放．采用４０ｔ龙门吊运至拼　（１）控制好各顶推系统的横向标高　（２）顶推系统安装时必须调整水平。　３－３顶推施工过程中的观测　为了确保钢桁梁顶推完成后符合设计的线型要求和应力　状态．要对拼装顶推过程在动态和静态下各种工况如风力、温　装区，６０ｔ龙门吊吊装。Ｚ０～Ｚ１节段、Ｂ０～Ｂ３节段顶推时正交异　性铜桥面板暂不安装，待顶推梁段全部顶推完成后采用桥面　吊机安装；Ｂ４～Ｂｌ６节段正交异性铜桥面板及混凝土下检修道在　顶椎梁段拼装时同步安装，安装完成后与顶推梁段同步顶推　具体步骤如下：　度、日照等各种环境影响下进行过程分析，找出不利状态、最　大变形值并进行详细观测和有效的控制．具体包括以下内容：　（Ｉ）拼装平台的沉降和变形。　（２）钢桁梁杆件运输及起吊后的变形　（３）因温度影响、日照不均匀、焊接累积误差而产生纵向　（１）搭设顶推平台、１、２＃墩墩旁支架，安装顶推滑道．在　３≠｝主墩横梁上安装滑道，在顶推平台上拼装导梁。顶推平台　上８００ｔ竖向千斤顶向上顶升导梁，拆除拼装垫块，安装顶推　长度变化；风的作用力对顸推影响．主纵梁平面点标高．横向　滑块及顶推系统，８００ｔ竖向千斤顶卸荷将铜导梁置于顶推滑　位置的变化　块上。　（２）启动顶推系统将导梁向前顶推一个节段长度。　（３）８００ｔ竖向千斤顶顶升导梁，顶推滑块及顶推系统后移　一个节段长度，同时调整导粱标高及线形，在导梁后方拼装　Ｚ１梁段。并与导梁连接。　（４）８００ｔ竖向千斤顶顶升导梁及Ｚ１梁段，拆除Ｚ１拼装垫　块，８００ｔ竖向千斤顶卸荷将导梁及Ｚ１梁段置于顶推滑块上．　将导梁及Ｚ１节段向前顶推一个节段　（５）按照相同的方法，在Ｚ１梁段后方拼装Ｚ０梁段并与　Ｚ１梁段连接　（６）导梁前端到达１＃辅助墩后，在导梁端部下方安装顶　升千斤顶，将导梁端部向上顶升３５ｅｍ。在导梁下方安装顶滑　块及顸推系统，千斤顶卸载将导梁前端置于顶推滑块上　（７）拆除１＃墩上竖向千斤顶，启动顶推系统将主梁向前　顶推至０≠｝拼装平台满足下一下段拼装要求　（８）按照相同的方法完成Ｂ０～Ｂｌ２梁段的顶推安装．采取　千斤顶向上顶升的方式完成２＃辅助墩、３＃主墩上顶推滑块、　顶推系统的安装　（９）主粱顶推至导粱超出主３＃墩后开始分段拆除导梁．　．Ｂ１５＃节段拼装完成并顶推到位后．精确调整主梁偏位、标高．　安装落梁千斤顶拆除顶推平台、ｌ＃辅助墩、２＃辅助墩、３＃主　墩上方的顶推设备及顶推滑道．落梁至临时支座上　（１０）主梁偏位、标高调整完毕后，在０＃顸推平台上拼装　Ｂ１６＃节段　（１１）在０＃顶推平台处拼装桥面吊机。　（１２）边跨桥面板安装完成，机面行走至Ｂ０节段开始中跨　钢桁梁拼装．　．３钢桁梁顶推施工控制　３．１控制重点　（１）根据工况的支点反力计算摩擦力并与油压表相验证。　顶推水平力计算：顶推总水平力按重量的８％加钢桁粱纵坡的　水平分力。　（２）位移观测：位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顸的　水平、竖向位移，在顶推过程需用千斤顶及时调整。墩顶位移　观测非常重要，根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐　标．从施力开始到梁体开始移动连续观测．一旦位移超过设计　计算允许值则立即停止施力，重新调整各顶推设备顶推力　（３）顶推到最后梁段时要特别注意梁段是否到达设计位　置，须在温度稳定的夜间顶推到最终位置，并根据温度仔细计　算测定梁长　（４）最后一次顸推时应采用小行程点动．以便纠偏及纵移　到位。　３－２顶推施工前注意事项　为保证顶推的顺利进行．必须做好以下几点：　２２８　（４）钢桁梁挠度观测，每节段尾部接头端面竖向转角挠度　测量，关键截面的应力测试；铜导梁挠度、受力变形观测及应　力测试　（５）钢桁梁顶推垫粱在步履顶推系统上接触情况观测，铜　桁梁最不利受力状态内力检测和分析　３．４边跨钢桁架顶推施工质量控制措施　（１）拼装平台、临时墩、墩旁支架、前导梁、拖拉系统、滑道　等临时工程设计委托有资质的专业设计公司进行设计和稳定　性验算，优化临时工程结构设计，确保支架整体稳定：采用荷　载试压，消除支架的非弹性变形　（２）派测量专业组实时动态监测钢桁梁在顶推过程中线　型变化及临时墩位移．及时进行调整　（３）根据现场工况的支点反力计算出摩擦力后，与油压表　的数值进行比对验证　（４）位移观测：位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的　水平、竖向位移，采用千斤顶进行动态调整．要严格控制在设　计允许偏位值范围以内，从硕推开始、梁体移动到移动到位进　行不间断观测．位移超过设计的允许值时应立即停止施力．对　千斤顶进行重新调整　．　（５）顶推力的控制：对油表进行观察．通过摩阻力的大小　调节顶推力，要提前对千斤顶、油表进行标定：先将所用的千　斤顶稳步加力至计算值，如钢桁梁未向前移动．可将顶推平台　顶力加大至允许的最大顶推力，同时进行墩顶位移观测　如施　加到最大顶推力时，铜桁梁仍未能移动．则应进行全面检查，　在调整顸推力后方可进行继续顶推．　．（６）顶推前对滑块进行仔细检查．要求表面光洁、无破损，　顶推过程中安排专人及时检查更换。　（７）顸推快到达预定位置前时应谨慎操作．采用小行程点　动的方式，可及时纠偏：可考虑温度稳定的夜间时候顶推到设　计位置，并根据温度仔细计算测定梁长　４结语　本文简述了钢桁梁顶推施工３２．序的流程．分析了的重要　控制点，可结合各地的天气、地形、气候特点等因素进行综合　考虑，分析影响施工效率和质量的控制点．施２ｒ－过程中采取措　施有针对性的进行修正完善．以达到验收要求．　．参考文献　［１］陈惟珍，等著．钢桁梁桥制造、性能、应用．科学出版社．　（２】《公路桥涵施工技术规范｝（ＪＴＧ／Ｔ５０—２０１１）．人民交通出版社．　［３］《公路桥梁铜桁梁制造与安装技术规程》（ＤＢ　３４／Ｔ２２２６—２０１４）．人民　交通出版社．　收稿日期：２０１７—５—２３