京杭運河下承式系桿拱橋頂推施工技術的探討

楊小春謝文華

（1高郵市交通產(chǎn)業(yè)投資有限公司 江蘇省揚州市 225600 2江蘇省交通工程集團有限公司 江蘇省鎮(zhèn)江市 212000）

京杭運河下承式系桿拱橋頂推施工技術的探討

楊小春1謝文華2

（1高郵市交通產(chǎn)業(yè)投資有限公司 江蘇省揚州市 225600 2江蘇省交通工程集團有限公司 江蘇省鎮(zhèn)江市 212000）

本文著重分析了頂推施工技術，頂推法多應用于預應力鋼筋混凝土等截面連續(xù)梁橋和斜拉橋梁的施工。指的是梁體在橋頭逐段澆筑或拼裝，用千斤頂縱向頂推，使梁體通過各墩頂?shù)呐R時滑動支座面就位的施工方法。

浮拖頂推法 架設鋼梁

1. 工程概況

新建京杭運河大橋主橋采用下承式系桿拱橋，左右幅橋寬均為21米。主橋范圍樁號：GK0+761.00～GK0+877.00(左幅G匝道)，F(xiàn)K0+768.00～FK0+884.00(右幅F匝道)。河道現(xiàn)狀寬約110米，河道與橋軸線正交，新建橋梁采用一跨過河,主橋跨徑116米。

2. 方案選定

2.1.根據(jù)設計圖紙，本橋結構單跨跨越運河，由于鋼箱梁節(jié)段重量較大，采用提升或浮吊方式施工，占用航道時間太長，不易采用。

2.2.現(xiàn)場運河條件。經(jīng)前期調查，京杭運河通航水位水深在1.5m-6m左右，在局部清除河道后，可滿足浮托設施的條件。

2.3.現(xiàn)場地理條件。在運河的兩岸為拆遷地，長度、寬度滿足鋼梁拼裝要求，可以對鋼箱梁進行整體拼裝。

根據(jù)以上條件考慮，京杭運河120m鋼箱梁拼裝架設采用浮托頂推的方式進行架設的施工方案。

3. 技術準備

3.1.通過調查了解現(xiàn)有河道的地質、地貌、水文、氣象和通航情況，根據(jù)調查數(shù)據(jù)確定采用駁船或浮箱作為浮托工具可滿足浮拖架梁的基本條件。

3.2.索取使用駁船或浮箱的技術資料，檢查、測試使用駁船或浮箱是否符合設計標準，對關鍵技術參數(shù)進行檢算，保證良好使用狀態(tài)。

3.3.施工前編制詳細的施工方案，選擇購置或租用浮拖使用的機械設備，報請上級有關部門審批，并與航道管理、海事局等有關管理單位簽訂施工協(xié)議。

4. 總體施工技術

4.1.頂推施工概述

鋼梁就位采用縱向浮托頂推法進行架設。在鋼梁頂推架設前，在鋼梁對岸位置安裝2臺100t千斤頂，接著將控制方向的鋼絞線與浮墩進行連接，即可開始鋼梁頂推架設。鋼梁架設先是將拼裝完成的鋼梁上設置滑動小車，沿橋梁中線滑道縱向向前頂推至橋孔支墩處，再由駛入橋孔中的浮托設施將鋼梁頂起5cm-10cm高度，使用連續(xù)液壓千斤頂為動力以較小的磨擦穩(wěn)定通過浮托向前移動，邊浮運邊頂推的方式使鋼梁就位落在對岸的臨時支座上方。

鋼梁落于臨時支座上后搭設保護墩臨時固定鋼梁，再向浮拖設施內注水下沉，將浮運平臺從橋位梁底撤出；最后校正鋼桁梁位置，將鋼梁用千斤頂頂起，分層將鋼梁落在支座上。

4.2.頂推施工工期要求

在現(xiàn)有秦虹橋的兩側各建造一坐橋梁，每座橋梁頂推施工占用時間約7天，共計封航道14天。

5 、浮托法架設鋼梁

5.1.基本原理

浮托頂推法架梁是將鋼梁先在岸上拼裝場地內拼裝完畢，將鋼架一端置于浮托支撐系統(tǒng)的高托支架上，然后在一定的連續(xù)千斤頂作用下，使鋼桁架能在由駁船或浮箱組成的浮托裝置上，以較小的磨擦穩(wěn)定通過浮托向前移動。

5.2.頂推浮托法系統(tǒng)組成

頂推浮托法架設鋼梁的施工設施共分四大系統(tǒng)，即岸上滑道系統(tǒng)、水上浮運支托系統(tǒng)、縱移動力系統(tǒng)及方向控制系統(tǒng)。

5.3.岸上滑道系統(tǒng)

岸上滑道系統(tǒng)分上、下滑道，下滑道設在主墩柱后的路基上，采用鋼枕和兩道下滑道組成，每道滑道使用2根P43鋼軌連接，并對應鋼梁下弦鋪設2道下滑道，間距16m；上滑道2對，采用滾軸和型鋼鐵件自制而成的滑動小車。

5.4.水上浮運支托系統(tǒng)

利用駁船或浮箱組作水上承載設施，在駁船或浮箱組上搭設“六五”式軍用鋼墩作承梁托架，方便靈活，穩(wěn)定安全，且適用范圍廣，成本低。水上浮運平臺由上下兩部分組成，下部為駁船或浮箱組拼而成的浮體結構，上部由軍用墩支架和貝雷梁構成。采用水泵對駁船或浮箱進行注、排水。以滿足完成裝卸梁的要求。

5.5.頂推縱移動力系統(tǒng)

在鋼梁拼裝完成后安裝千斤頂，左右共布置2臺100t千斤頂。頂推前做好各項施工準備，檢查千斤頂性能，確保頂推系統(tǒng)安全可靠。

采用兩套自鎖爬行頂推設備頂推鋼梁縱移。自鎖爬行頂推設備由100t液壓千斤頂2臺、200t液壓自鎖器(夾軌器)4臺、油泵及液壓控制柜(臺)組成。在供油時，夾軌器夾緊下滑道（鋼軌）形成頂推反力臺座，千斤頂頂推鋼梁，使鋼梁縱移；在回油時，夾軌器松開下滑道（鋼軌），千斤頂回縮，并帶動夾軌器向前爬行。循環(huán)供油、回油頂推鋼梁到位。與頂推動力系統(tǒng)相對應的路基上（鋼梁后方）埋設錨樁設置防溜絞車。

5.6.方向控制系統(tǒng)

鋼梁浮運的方向控制采用4臺電動錨機，設置在浮船平臺的四角上，鋼絞線的終端分別固定在兩岸的四個地錨上。

5.7.浮托頂推法施工順序

（1）在橋梁安裝位置延長線的岸邊組裝鋼梁成一個整體，并且完成整橋的焊接、高強螺栓的初擰、終擰、漆膜的補涂等工序；

（2）利用兩臺ZLD100噸同步連續(xù)千斤頂頂推鋼梁整體在滑道上移動；

（3）鋼梁的前導梁滑移至駁船或浮箱拖架上時，通過水泵向浮拖設施內注、排水來控制托架頂標高，使浮托端的梁體標高與理論標高差值不超過10cm。

（4）四角錨固浮拖設施，使鋼梁沿岸邊軌道及浮拖支架下滑道繼續(xù)滑移。

（5)浮拖設施與鋼梁同步沿河道方向滑移，滑移過程中，利用安裝的限位索對浮拖設施進行糾偏并適時調整浮拖設施的浮托標高。四角錨固浮拖設施，使鋼梁沿浮拖支架上的軌道繼續(xù)滑移至橋位位置。采用同步千斤頂對整體鋼梁進行落梁施工，使鋼梁與支座密貼，并割除鋼梁前導梁，安裝完成。

5.8.頂推過程中梁體載荷計算

把整橋作為一個整體進行受力分析，整橋總重量為1400噸，其中拱肋重量為500噸，載荷集中分布于梁端，每側為250噸。主梁重量為900噸，均布載荷按每延米計900噸/120米=7.5噸/米。

當整橋在軌道上進行頂推時，克服鋼梁與軌道的摩擦力所用的最大牽引力為：

F=μ*G=μ*（G1*2+q*120）=1400KN

克服梁體移動的最大靜摩擦力系數(shù)μ取值0.1

梁體頂推需要在兩側主縱梁位置布置兩個100噸同步千斤頂來克服梁體與軌道間的摩擦力，使梁體緩緩滑移。

5.9.頂推過程中控制要點

（1）鋼梁縱移前，要全面檢查鋼梁的拼裝質量，確認合格后，方可縱移浮托。

（2）備用壓艙水盡量注入兩端浮箱里，以減少重載時的浮力彎矩。

（3）在浮拖設施托架頂托鋼梁前、后，要認真檢查、調整浮拖設施的水平；浮拖支架頂托鋼梁時，防止偏載。

（4）在鋼梁浮托頂推過程中，要不間斷地進行中線觀測，當偏離20cm時及時調整。

（5）浮托前進行抽排水試驗，保證浮體滿足承載需要，底部至河床最小距離大于0.6m。

（6）當鋼梁浮托頂推距到位約5m時，暫停，測量中線偏離情況，進行調整到10cm左右，以利到位。

（7）當鋼梁浮托頂推到位時，測量中線偏離情況，并調整到5cm以內，利用方向、定位系統(tǒng)將浮拖設施固定。

（8）浮體進入橋孔時，鋼梁底面高于墩臺臨時支座頂面20-30cm，浮體退出橋孔時，浮體上方支架頂面低于梁底20-30cm。

（9）滑道縱向不得有死彎，與設計中線偏差不大于20mm，兩側滑道高差不大10mm。

（11）鋼梁縱移過程中鋼梁的中線偏移不得大于50mm，前后兩端不得同時偏向設計中線的一側，出現(xiàn)變差時應立即糾偏。

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1007-6344（2015）12-0328-02