刘树国
(中铁十九局集团第六工程有限公司,江苏无锡 214000)
ZLD 自动连续顶推设备目前有200 kN、600 kN 和1000 kN等品种,主要特点在于它的连续性和同步性:连续性使该设备可以实现对大型重物的长距离、匀速且不间断地提升和顶推;同步性使它能多台千斤顶同步工作。因此,该设备顶推中不存在停止和启动问题,可以提高施工速度,在桥梁的转体和顶推施工中具有广泛的应用前景。ZLD 自动连续顶推设备由主控台、泵站和千斤顶3 部分构成,多个泵站和千斤顶可同时由1 个主控台进行控制(图1)。ZLD 设备的动作传感器采用可以把千斤顶活塞的位置信号传递给主控台的行程开关进行控制,主控台接收千斤顶活塞的位置信号后进行逻辑组合,然后向对应的泵站发出控制信号,最后泵站利用电磁阀控制对应的千斤顶。
ZLD 自动连续顶推设备采用的千斤顶(图2)不同于一般的液压千斤顶,该千斤顶行程对其顶推拖拉不会产生限制。千斤顶有前顶和后顶两个活塞,当前顶活塞向前顶推时,前顶进油嘴打开,回油嘴关闭,前顶夹片夹紧钢绞线,活塞往前移动;而后顶回油嘴打开,进油嘴关闭,活塞回移,同时后顶夹片松开。当前顶锚板达到最大行程位置时,行程开关传感器被接通,主控台会接收到由传感器传递过来的千斤顶活塞的位置信号,主控台将得到的信号再传递给泵站,泵站会控制千斤顶的动作,前顶活塞随即停止工作,前顶回油嘴打开,进油嘴关闭,同时后顶活塞开始工作,后顶进油嘴打开,回油嘴关闭,后顶夹片夹紧钢绞线,活塞往前移动。如此重复工作,实现顶推施工的同步性和连续性。
ZLD 自动连续顶推设备技术性能:公称张拉力,600 N;公称油压,31.5 MPa;张拉活塞面积,1.914410-2m2;回程活塞面积,1.131010-2m2;穿心孔直径,90 mm;外形尺寸,2601540 mm;质量,520 kg;行程,250 mm。
图1 ZLD 设备的构成
图2 ZLD 自动连续顶推设备采用的千斤顶结构
跨越已有公路大桥全长330.3 m,共11 个墩,连续梁位于7#、8#、9#、10#墩。桥梁采用的钢混结合连续梁钢梁总重480 t,采用成品四氟橡胶滑板支座GJZF4 和1Cr18Ni9Ti 不锈钢板下滑道作为拖拉滑移装置,摩擦系数为0.1,正常牵引力为45 t 左右。考虑双组钢绞线同步拖拉,因此选用2 台ZLD60 型顶推系统。同时工作时牵引力可达到120 t,完全能满足要求。
(1)钢梁拖拉布置。钢梁在12#台后组装,拖拉距离174.4 m,ZLD 系统置于拖拉梁的前方6#墩顶,计算钢绞线长度200 m,2台连续作用千斤顶分别布置于线路左线和右线上,采用连续同步拖拉。为保证拖拉效果,使钢梁在设计的线型上均匀移动,要求各滑道必须在同一水平面上。
(2)连续顶推支座安装。顶推采用与ZLD60 型顶推设备配套的顶推支座,在6#墩顶设分配横梁,分配横梁采用2 根36a#槽钢焊接而成,支座平台采用蚁125125 角钢焊接于36a#槽钢上,要求平台上螺孔必须与支座底板螺孔匹配,顶推支座及分配横梁的连接安装见图3 和图4。
图3 支座与横梁连接
图4 支座底板
(3)主控台的调试。按要求安装好千斤顶和联接好主控台后,正式拖拉前应进行主控台调试,保证前顶与后顶均应受行程开关的控制。在调试中,应对每种控制开关进行手动试操作,以检查各接线是否正确,达到自动和手动均能正常运行。
(6)顶推过程中的牵引力分析。牵引力波动范围基本在45~50 t,计算牵引力为45 t。使牵引力增大的主要原因是滑道清洁度,拖拉过程中滑道与滑块有少量变形;随着钢梁的走行,发生少量偏移导致2 组钢绞线松紧不一,也是增大牵引力的原因之一。
在拖拉前,用手动拉紧器预紧各组钢绞线时,应严格做到2台千斤顶的压力表指针尽量完全一致。同时,在拖拉过程中,记录人员应随时检查压力表指针读数,发现读数差增大时应立即通知主控台,以便即时停机进行再次调整,以避免顶推过程中,钢绞线的松紧度不一。
为避免出现滑块掉落和下滑道严重变形,致使钢梁不能连续顶推,在正常运行时,作业人员应经常检查下滑道和滑块表面是否清洁和是否有变形。若已发现有变形没有即时更换,应随时检查滑移装置,经常擦拭下滑道表面,保证其清洁度满足要求;同时,一旦发现滑道或滑块有变形,应及时要求更换。
为避免顶推过程中,发生滑块滑出滑道的不安全现象,在正式顶推前应召集全体作业人员进行认真仔细的技术交底,提高作业人员的责任心,并应加强拖拉过程中的经常性检查工作,发现异常即时汇报。同时,应加强现场通讯指挥,总指挥必须随时掌握各个环节的情况,以便对问题进行即时处理。
钢梁的上墩起顶和落梁,多少也会造成钢梁的偏移,每次落梁和上墩起顶后必须先纠偏和调整2 组钢绞线的松紧度,达到一致后再进行连续顶推。
使用ZLD 系统进行大吨位的桥梁拖拉,每天纵移距离达25 m,表明采用的顶推设备和方法是成功的,为桥梁顶推施工积累了宝贵的施工经验。