樊勇 郑海龙 马永军 万力
【摘要】本文结合南宁国际会展中心周边市政交通完善工程(二期)竹溪大道跨线桥工程,对城市跨线钢桁架桥梁的顶推施工技术进行了简要的分析,着重从钢桁架拼装平台搭设、滑道及滑靴设置、顶推滑移前检查、顶推过程控制等四方面进行了阐述。
【关键词】城市跨线;钢桁架桥;顶推滑移;施工技术
1.工程概况
本工程位于南宁市青秀区,是南宁会展交通配套工程,由桁架桥和箱型桥组成,总用钢量约3000t,其中桁架桥为双层四联,全长133.8m,桥面宽度为11m,每一联长度22m到37.5m,横跨城市主干道竹溪大道,且城市主干道不能进行封路施工,故采用累积顶推滑移的施工技术,桁架桥效果图见图1。
2.顶推滑移施工技术
2.1顶推施工概况简介
2.1.1顶推施工原理
工程现场使用的滑移设备由夹轨器(含顶推油缸)、液压泵站(驱动部件)、传感检测及计算机控制等几个部分组成。
顶推施工原理:“液压同步滑移技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬行器为组合式结构,一端以楔型夹块与滑移轨道连接,另一端以铰接点形式与滑移胎架或构件连接,中间利用液压油缸驱动爬行。
自锁型夹轨器是一种能自动夹紧轨道形成反力,从而实现推移的设备。此设备可抛弃反力架,省去了反力点的加固问题,省时省力,且由于与被移构件刚性连接,同步控制较易实现,就位精度高,见图2。
液压泵站是滑移系统的动力驱动部分,它的性能及可靠性对整个滑移系统稳定可靠工作影响最大。在液压系统中,采用比例同步技术,这样可以有效地提高整个滑移系统的同步调节性能。
2.1.2钢桁架顶推施工方案
根据运输条件和现场场地施工条件,P14~P16钢桁架桥段采用累积顶推滑移方法进行施工。施工步骤如下图3:
2.2钢桁架拼装平台搭设
钢拼装平台位于P12-P14轴线之间,拼装平台长度为 40m,见图4和图5。
钢桥钢梁安装时需要在钢梁下部设置临时支架,支架采用1.5m×1.5m以及2m×2m标准格构柱,钢管规格分别为φ114×6及φ159×10。格构柱顶部设置支承轨道的工装,纵向加强梁为HW400×400×13×21;横向转换梁采用双拼I40a工字钢,工字钢与加强梁之间和加强梁与格构柱之间采用焊接固定。滑移轨道由3排间距200mm的贝雷片组装而成,贝雷片规格为标准321型——16Mn。为防止施工时东西掉落,保护过往车辆、行人安全,在贝雷架上间隔500mm铺设I25型工字钢,为了保证贝雷架的可持续使用,贝雷架顶部与I25工字钢之间采用了一种本工程设计的夹具进行固定,见图6。
2.3滑道及滑靴设置
2.3.1滑道的设置
在每个贝雷架上设置一条QU100 型重轨,作为滑移轨道,材质为Q345B,共4条。 每条轨道长为132m,轨道长度上的拼接采用高强螺栓,具体连接如图7。
2.3.2牛腿及滑靴的设置
由于受到桥墩的影响,必须把其中两条滑道设置在桁架外侧,为了将钢桁架的重量平均分配到这两条轨道上,在滑移的钢桁架节点处设计了对应的牛腿,共22处,每个牛腿下面设置的对应的滑靴如图8。
2.4顶推滑移前检查
在桁架滑移之前,为保证钢桁架顶推滑移的安全性,必须对滑移涉及到的设备、轨道,滑靴等等进行全面的检查,检查内容及注意事项如下:
2.4.1设备方面
(1)滑移设备安装检查;
(2)滑移系统设备完好情况;
(3)油路管线布局及走向是否影响桁架滑移施工。
2.4.2滑移平台方面
(1)轨道接缝是否平整;
(2)轨道与工字钢连接是否牢固;
(3)工字钢与贝雷架连接是否牢固;
(4)轨道上表面洁净情况。
2.4.3滑移特别注意事项
(1)在滑移前检查滑移轨道对接处是否平整、紧密对接并进行焊接加固,上表面是否洁净;
(2)在顶推前在滑靴横向上标出轨道在滑靴上对齐的范围,方便滑移过程中检查桁架的是否偏移及偏移方向;
(3)如果在滑移过程中桁架在横向上偏移距离大于30mm,或者是轨道卡板接触滑移轨道,则应立刻采取措施调整钢桁架滑移方向;
(4)检查顶推油缸与顶推结构(横梁)是否垂直;
(5)在滑移轨道上从零开始,每隔1m标注一个尺寸;
(6)在滑移前和滑移后都要检查滑移轨道之间的间距和平行度。
2.5顶推过程控制
顶推施工过程中,桥梁的线形控制非常重要,应密切进行观测。采用测量仪器(如全站仪、水准仪等测量设备)对其关键控制点进行测量,并根据测量数据进行微调(包括平面位置、标高以及中心线角度),确保其安装精度达到设计及相关规范的要求。平面位置微调:纵向水平调整采用原滑移顶推油缸,侧向水平调整通过在每个牛腿下面设置的对应的横向限位板,见图9。
2.5.1安装精度控制
2.5.2防中线偏差措施
确保同步顶推:每次顶推前,应仔细检查中央控制系统和各墩位处顶推设备的性能,顶推过程中通过顶推位移和顶推力进行双控,以顶推位移为主,确保左右侧前行位移量协调统一。
监测措施:在桥梁的前端和尾端顶面设中线偏移监测点,顶推过程中连续观测。吊至拼装平台后,在结构底面离滑道中心线 1m(外侧)处用红油漆笔作里程标线,标线间距1m,同时在滑道外侧用油漆笔画出刻度,精确到厘米,这样顶推过程中位于各滑道旁的操作人员能直观地观察两侧进尺是否同步。
限位措施:顶推时通过各种导向装置限位,如轨道卡板,这是防止钢梁横向偏移最直接、最有效的手段。另外顶推设备中设置了 4 个横向调节油缸,可以对梁段位置进行横向调节,随时纠正顶推过程中出现的偏差。
为防止顶推到位时,出现顶推过头现象,须采取如下措施:
(1)在顶推端头设置限位支架,作为顶推到位的依据和限位措施;
(2)在顶推到位前1m处,停止连续顶推作业,使用点动操作,每次向前顶推20cm,并进行观测;
(3)控制顶推到位时机,防止温差导致梁段移位。
2.6落梁
在完成钢箱梁拼装和顶推滑移后进行落梁。在落梁前需完成支座的安装,根据支座高度、桁架底部标高,在节点处用千斤顶,把桁架顶升5mm,使桁架脱离滑靴,拆除滑靴和滑轨,同步泄压千斤頂,使其缓慢落到桥墩支座上方。
落梁方式采用整联落梁,重量重,因此在落梁前需要做好测量工作,尽量一次落梁成功就位。落梁时的注意事项如下:
(1)采用千斤顶同步协调的方式落梁;
(2)整联钢落梁配置相应备用千斤顶;
(3)落梁千斤顶通过计算,保证压力不超限;
(4)落梁过程中进行各支座高差监控;
(5)桥梁与桥墩支座之间通过支座垫板进行最终找平就位。
3.结语
通过本工程的顶推滑移技术的总结,得出了一定的城市跨线钢桁架桥梁的施工经验,值得其他类似工程借鉴。
参考文献
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(作者单位:中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司)
【中图分类号】TV378.6
【文献标识码】A
【文章编号】1671-3362(2020)06-0052-03