多點同步頂推技術在鄭州黃河公鐵兩用橋上的應用

張英杰，張新周，劉林林

博愛縣農村公路管理所，河南 焦作 454450

1 工程概況

鄭州黃河公鐵兩用橋主桁第一聯結構形式采用六塔斜拉連續鋼桁梁，結構跨度120m+5×168m+120m。主桁為三角形桁式，橫向三片桁布置，中桁垂直橋面，邊桁與橋面板夾角為75.964°。

主桁桿件高度是14.0m，節間距為12m。邊桁上下弦桿均為平行四邊形截面，中桁為矩形截面，腹桿為箱型和H型兩種。

節點板與上下弦桿形成整體，中桁中間支點及附近的箱型腹桿與節點板四面對接拼裝，其余H型桿件均為插入節點板內拼裝。

第一聯鋼梁總重約2.7萬t。

2 多點同步頂推所采用的設施及運作程序

2.1 拼裝平臺

2.1.1 拼裝平臺的功能要求

從功能上講，拼裝平臺必須滿足以下幾個條件∶ 第一聯鋼梁兩端緊靠第一聯的位置為平臺位置，鋼梁縱向軸線與拼裝軸線一致，梁底的高度要與平臺的高度將近一致；平臺的縱向長度最好超過梁跨的一半以上（最大梁跨是14個節間）；三片主桁的外圍寬度加上操作平臺（操作房、操作工具）的寬度就是平臺寬度等，所以平臺體系的剛度和強度都必須足夠，在拼裝加載和頂推施力時一定要避免下沉、變形、位移等缺陷的出現。

2.1.2 拼裝平臺組拼架梁

選址在黃河南岸7#-8#墩之間的是第一聯鋼梁的拼裝平臺，長度8個節間共計96m；靠近8#墩還有20余米凈空，是預留爬梯位置和存放鋼梁桿件及吊裝工具的地方。選用采用鋼管樁基礎作為平臺基礎。立柱縱向9排，橫向3排，南端3排，中間兩排，北端3排。支架上下游外側與聯接系高度相同位置設置牛腿托架，牛腿上設置萬能桿件，支架頂面橫向設置三條滑道，用來支撐縱向的三片主桁。滑道下面是鋼箱梁，鋼箱梁與萬能桿件用橫向聯接系相連，形成操作平臺。操作平臺的兩側地面鋪設軌道，有65噸龍門吊機橫跨操作平臺。

布置頂推托架在1#-7#墩墩身兩側，并分兩部分組成：立柱和滑道梁。采用ф1.5的鋼管混凝土的托架立柱直接支撐在承臺上，一個墩旁托架共計6根立柱。托架上面的滑道梁一端要與墩身頂預埋件焊接，另一端要與立柱頂焊接。一個墩旁托架上設置3片滑道梁，并與鋼桁梁下弦桿中心相對應。

鋼梁的拼裝順序是先要中桁、邊桁、下弦桿，再安裝中桁與邊桁之間的橋面板，從而在下弦平面形成一個平面框架，繼續安裝中桁、邊桁腹桿并依次安裝中桁、邊桁上弦桿，使每片桁都形成閉合三角形結構，最后安裝上弦平面橫撐，臨時平聯，整體形成主桁架平面穩定體系。

2.2 導梁設置

設置導梁的目的在于增加梁體結構的穩定性，因為其使得主梁的懸臂長度減少，支點處的應力降低。搭設拼裝完成之后，在支架上安裝前導梁108m，然后向0#墩方向拖拉導梁前向48m，在導梁后組拼鋼桁梁4個節間，隨后再向0#方向拖拉36m，并繼續組拼鋼梁3個節間，再向6#墩方向拖拉30m，這時前導梁到達6#墩旁托架上面。繼續向0＃墩方向拖拉54m，散拼支架上空出7個節間位置。主梁桿件與導梁上弦節點S1、S0下弦節點U1、U0相連接，拼裝時盡快使結構形成三角形穩定。考慮導梁安裝和拆除方便，主桁端頭立桿和上弦第一根（MA0-MA1）桿件暫不安裝，待頂推到位，拆除導梁后再安裝。

2.3 滑動裝置

在鋼梁下面設置帶有滑道、滑槽和滑塊的滑動裝置，可以減少頂推阻力。設滑道，滑道縱軸線在拼裝平臺主桁下面與三片桁下弦軸線重合，滑道全長6～7節間。滑道下面是支撐滑道鋼箱梁，再下面是鋼支架，保證在縱向頂推時，結構體系穩定牢固。

1#-7#墩托架上面都設有滑道梁，滑道梁上面是滑槽，滑槽既起到滑移的作用，也起到導向的作用。

滑道梁是用厚鋼板焊接而成，外形尺寸13.5m×2.05m×1.3m。滑道梁分三節， 拆除兩側2節滑道前需要鋼梁全部頂推到位后，中間節可以暫時留在支撐墊石上，以起到臨時支座的作用。體系裝換時，可以用豎向千斤頂將梁頂起，取下中間節滑道梁，然后再把永久支座放上，固定好。

鋼梁尾部拼裝平臺上的滑塊在滑行時用斜向鋼板與鋼梁連接，使鋼梁與滑塊成為滑行整體。邊桁滑塊棱臺形狀，厚鋼板焊接而成。滑塊縱向中心線與滑道中心線重合。

2.4 走形與糾偏裝置

靠臥式連續千斤頂提供走行動力。從1#到7#墩頂，邊桁滑槽前各設1臺350T連續千斤頂。連續千斤頂由兩臺千斤頂組合而成，能夠循環不間斷的提供拖拉力。

一套電子計算機主泵控制系統控制千斤頂同步運作，以保證兩端千斤頂具有均衡的拉力和相等的速度；還可以對其受力大小和運行速度主動進行調節，保證滑移速度每小時10m。

走行牽引是由19Φ15.24鋼絞線承擔，頂推反力座是一個C型錨固梁，C型開口處卡住鋼梁下弦桿，C型梁下端有圓孔，用來錨固千斤頂錨頭。在頂推過程中，墩臺兩側的千斤頂用鋼絞線拉動C型梁，C型梁再帶動鋼梁在滑板上面滑移。

由于墩臺兩側托架寬度的限制，墩臺的滑道的有效長度設置為12m，因而鋼梁頂推單程最大距離，為鋼梁的一個節間，實際施工中每次要頂推多個節間，最多推7個節間，因此要靠循環頂推來完成。墩頂上的每一節間鋼桁梁頂推到位后，這時滑槽內的滑塊已由開始的最后端滑移到滑槽的最前端，滑行了12m，完成了一個循環。隨后再利用墩頂上面的豎向千斤頂把梁頂起，梁頂起后將墩頂滑塊托空，把滑塊從最前端移到滑槽的最后端，避開鋼桁梁下弦節點的螺栓群，開始下一節間鋼桁梁頂推。

3 多點同步頂推的操作步驟

1）鋼桁梁組拼完成若干個節間，高栓施擰完成，下弦鋼橋面板通過焊接檢驗；

2）頂推施工人員分工明確，并進行了技術交底，各種機械經過檢驗，項目負責人布置頂推任務，確定頂推的時間；

3）把支撐桁梁的各處抄墊抽去，落梁至各滑塊上；用螺栓把鋼梁尾部與滑塊連接好；

4）指揮人員下達頂推命令的時候，監控人員也要到位。統一指揮所有操控人員；

5）縱向千斤頂開始工作，鋼梁以10m/h的速度進行滑移一個行程；

6）豎向千斤頂起頂鋼梁時，操作人員放置墊塊在同步頂起一定高度的梁的前端，然后鋼梁落在臨時支墊上；

7）避開下弦節點的螺栓群，把滑塊后移到預定位置；

8）起頂豎向千斤頂，抽去臨時抄墊，把梁再次放置滑塊上，隨后進行下一個循環，直到把拼裝完的鋼梁推出拼裝平臺；

9）在滑移過程中出現錨頭夾片崩飛，錨索松動，撞偏或撞掉限位鋼板等現象，監控人員聯系總控室，停止運行，處理故障，需要糾偏的，用橫向千斤頂把滑塊調正位置，繼續滑行；

10）頂推到位時，即橫移調整鋼梁中心線至設計位置，使下一輪鋼梁拼裝與設計中心線吻合；

11）在整個頂推過程中，安全負責人、監控施工安全、嚴防機械傷人等不安全現象出現。

4 結論

鄭州黃河公鐵兩用橋跨黃河主梁第一聯采用的多點同步頂推的架設方案是世界上比較先進的施工技術。頂推接近1公里，在世界上還是首例，這說明我們國家的架橋水平已經步入了世界的先進行列，同時也是我們建設單位、施工單位、監理單位、制造單位、設計單位等所有參與黃河橋建設者的共同合作的智慧、汗水的結晶。

[1]易倫雄.南京大勝關長江大橋大跨度鋼桁拱橋設計研究[J].橋梁建設，2009(5).

[2]肖海珠，高宗余.鄭州黃河公鐵兩用橋主橋結構設計[J].鐵道勘察，2007(S1).