京杭運(yùn)河下承式系桿拱橋頂推施工技術(shù)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(yáng)州市 225600 2江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司 江蘇省鎮(zhèn)江市 212000）

京杭運(yùn)河下承式系桿拱橋頂推施工技術(shù)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(yáng)州市 225600 2江蘇省交通工程集團(tuán)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(shù)，頂推法多應(yīng)用于預(yù)應(yīng)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(shí)滑動(dòng)支座面就位的施工方法。

浮拖頂推法 架設(shè)鋼梁

1. 工程概況

新建京杭運(yùn)河大橋主橋采用下承式系桿拱橋，左右幅橋?qū)捑鶠?1米。主橋范圍樁號(hào)：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(shè)計(jì)圖紙，本橋結(jié)構(gòu)單跨跨越運(yùn)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(shí)間太長，不易采用。

2.2.現(xiàn)場運(yùn)河條件。經(jīng)前期調(diào)查，京杭運(yùn)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(shè)施的條件。

2.3.現(xiàn)場地理?xiàng)l件。在運(yùn)河的兩岸為拆遷地，長度、寬度滿足鋼梁拼裝要求，可以對(duì)鋼箱梁進(jìn)行整體拼裝。

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

3. 技術(shù)準(zhǔn)備

3.1.通過調(diào)查了解現(xiàn)有河道的地質(zhì)、地貌、水文、氣象和通航情況，根據(jù)調(diào)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(shù)資料，檢查、測試使用駁船或浮箱是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢算，保證良好使用狀態(tài)。

3.3.施工前編制詳細(xì)的施工方案，選擇購置或租用浮拖使用的機(jī)械設(shè)備，報(bào)請(qǐng)上級(jí)有關(guān)部門審批，并與航道管理、海事局等有關(guān)管理單位簽訂施工協(xié)議。

4. 總體施工技術(shù)

4.1.頂推施工概述

鋼梁就位采用縱向浮托頂推法進(jìn)行架設(shè)。在鋼梁頂推架設(shè)前，在鋼梁對(duì)岸位置安裝2臺(tái)100t千斤頂，接著將控制方向的鋼絞線與浮墩進(jìn)行連接，即可開始鋼梁頂推架設(shè)。鋼梁架設(shè)先是將拼裝完成的鋼梁上設(shè)置滑動(dòng)小車，沿橋梁中線滑道縱向向前頂推至橋孔支墩處，再由駛?cè)霕蚩字械母⊥性O(shè)施將鋼梁頂起5cm-10cm高度，使用連續(xù)液壓千斤頂為動(dòng)力以較小的磨擦穩(wěn)定通過浮托向前移動(dòng)，邊浮運(yùn)邊頂推的方式使鋼梁就位落在對(duì)岸的臨時(shí)支座上方。

鋼梁落于臨時(shí)支座上后搭設(shè)保護(hù)墩臨時(shí)固定鋼梁，再向浮拖設(shè)施內(nèi)注水下沉，將浮運(yùn)平臺(tái)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(cè)各建造一坐橋梁，每座橋梁頂推施工占用時(shí)間約7天，共計(jì)封航道14天。

5 、浮托法架設(shè)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(nèi)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(dòng)。

5.2.頂推浮托法系統(tǒng)組成

頂推浮托法架設(shè)鋼梁的施工設(shè)施共分四大系統(tǒng)，即岸上滑道系統(tǒng)、水上浮運(yùn)支托系統(tǒng)、縱移動(dòng)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(shè)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(duì)應(yīng)鋼梁下弦鋪設(shè)2道下滑道，間距16m；上滑道2對(duì)，采用滾軸和型鋼鐵件自制而成的滑動(dòng)小車。

5.4.水上浮運(yùn)支托系統(tǒng)

利用駁船或浮箱組作水上承載設(shè)施，在駁船或浮箱組上搭設(shè)“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(yùn)平臺(tái)由上下兩部分組成，下部為駁船或浮箱組拼而成的浮體結(jié)構(gòu)，上部由軍用墩支架和貝雷梁構(gòu)成。采用水泵對(duì)駁船或浮箱進(jìn)行注、排水。以滿足完成裝卸梁的要求。

5.5.頂推縱移動(dòng)力系統(tǒng)

在鋼梁拼裝完成后安裝千斤頂，左右共布置2臺(tái)100t千斤頂。頂推前做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)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(shè)備頂推鋼梁縱移。自鎖爬行頂推設(shè)備由100t液壓千斤頂2臺(tái)、200t液壓自鎖器(夾軌器)4臺(tái)、油泵及液壓控制柜(臺(tái))組成。在供油時(shí)，夾軌器夾緊下滑道（鋼軌）形成頂推反力臺(tái)座，千斤頂頂推鋼梁，使鋼梁縱移；在回油時(shí)，夾軌器松開下滑道（鋼軌），千斤頂回縮，并帶動(dòng)夾軌器向前爬行。循環(huán)供油、回油頂推鋼梁到位。與頂推動(dòng)力系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的路基上（鋼梁后方）埋設(shè)錨樁設(shè)置防溜絞車。

5.6.方向控制系統(tǒng)

鋼梁浮運(yùn)的方向控制采用4臺(tái)電動(dòng)錨機(jī)，設(shè)置在浮船平臺(tái)的四角上，鋼絞線的終端分別固定在兩岸的四個(gè)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(gè)整體，并且完成整橋的焊接、高強(qiáng)螺栓的初擰、終擰、漆膜的補(bǔ)涂等工序；

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

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

（4）四角錨固浮拖設(shè)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(shè)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(duì)浮拖設(shè)施進(jìn)行糾偏并適時(shí)調(diào)整浮拖設(shè)施的浮托標(biāo)高。四角錨固浮拖設(shè)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(duì)整體鋼梁進(jìn)行落梁施工，使鋼梁與支座密貼，并割除鋼梁前導(dǎo)梁，安裝完成。

5.8.頂推過程中梁體載荷計(jì)算

把整橋作為一個(gè)整體進(jìn)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(cè)為250噸。主梁重量為900噸，均布載荷按每延米計(jì)900噸/120米=7.5噸/米。

當(dāng)整橋在軌道上進(jìn)行頂推時(shí)，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(dòng)的最大靜摩擦力系數(shù)μ取值0.1

梁體頂推需要在兩側(cè)主縱梁位置布置兩個(gè)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(diǎn)

（1）鋼梁縱移前，要全面檢查鋼梁的拼裝質(zhì)量，確認(rèn)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(shí)的浮力彎矩。

（3）在浮拖設(shè)施托架頂托鋼梁前、后，要認(rèn)真檢查、調(diào)整浮拖設(shè)施的水平；浮拖支架頂托鋼梁時(shí)，防止偏載。

（4）在鋼梁浮托頂推過程中，要不間斷地進(jìn)行中線觀測，當(dāng)偏離20cm時(shí)及時(shí)調(diào)整。

（5）浮托前進(jìn)行抽排水試驗(yàn)，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(dāng)鋼梁浮托頂推距到位約5m時(shí)，暫停，測量中線偏離情況，進(jìn)行調(diào)整到10cm左右，以利到位。

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

（8）浮體進(jìn)入橋孔時(shí)，鋼梁底面高于墩臺(tái)臨時(shí)支座頂面20-30cm，浮體退出橋孔時(shí)，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(shè)計(jì)中線偏差不大于20mm，兩側(cè)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(shí)偏向設(shè)計(jì)中線的一側(cè)，出現(xiàn)變差時(shí)應(yīng)立即糾偏。

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1007-6344（2015）12-0328-02