臨近營業(yè)線頂推施工關鍵技術研究

肖劍虹

中國鐵路上海局集團有限公司上海工程質(zhì)量監(jiān)督站，上海 200000

1 工程概況

永嘉右行線跨甬臺溫鐵路特大橋東側(cè)引橋包括29孔簡支梁和一聯(lián)三孔連續(xù)梁，6A～9B#墩為六孔簡支梁，9B#～2#墩為三跨連續(xù)梁，2#～25#墩為23孔簡支梁。其中，16#～22#墩范圍上跨甬臺溫鐵路，下部結(jié)構(gòu)采用門式墩，上部結(jié)構(gòu)為6孔32m單線簡支梁。

2 鄰近營業(yè)線頂推施工

2.1 總體概述

12#～25#墩范圍13孔簡支梁施工調(diào)整為兩聯(lián)連續(xù)梁（第一聯(lián)為18#～25#墩七跨一聯(lián)，第二聯(lián)為12#～18#墩六跨一聯(lián)），2#～12#墩范圍仍為簡支梁，采用支架原位現(xiàn)澆施工。12#～25#墩頂推施工示意圖如圖1所示。

圖1 施工示意圖

2.2 施工工序

第一聯(lián)18#～25#墩間連續(xù)梁的澆筑與頂推分為兩個大的階段完成，第一階段先在營業(yè)線安全區(qū)域外的9#～12#墩之間搭設三孔現(xiàn)澆支架，分七段澆筑、五次頂推，直至導梁前端位于18#墩；第二階段通過先后在營業(yè)線外15#墩和24#墩處布置墩頂牽引裝置，在連續(xù)的11個施工天窗內(nèi)將七跨連續(xù)梁縱向頂推、快速通過營業(yè)線上方，直至梁端到達25#墩。利用同樣的施工方法施工第二聯(lián)連續(xù)梁。

調(diào)整后的方案確保將施工周期較長的支架、模板、鋼筋、混凝土及預應力的施工均位于營業(yè)線的安全區(qū)域之外，頂推作業(yè)的牽引裝置位于15#墩時，梁底牽引錨座置于七跨連續(xù)梁后方；后期牽引裝置置于24#墩時，梁底牽引錨座置于七跨連續(xù)梁前端，確保整個頂推過程中牽引鋼絞線均位于營業(yè)線之外。

3 頂推施工關鍵技術

3.1 墩頂牽引裝置

15#墩頂牽引裝置平面布置如圖2所示。墩頂牽引裝置與墩之間設置摩擦副及反拉裝置，確保15#墩和24#墩墩頂承擔的水平力滿足底部受力要求。

圖2 15#墩頂牽引裝置平面布置圖（單位：mm）

3.2 墩頂滑塊及橫向調(diào)節(jié)裝置布設

墩頂模塊式平臺由底座、滑道梁及導向裝置、橫向限位及微調(diào)裝置組成。底座內(nèi)為不銹鋼滑動面，滑道梁上下均為四氟板；滑道梁與導向裝置連為整體，混凝土梁頂推過程中，通過導向裝置，帶中滑道梁隨混凝土梁在橫向自由移動。

每個頂推行程中，通過橫向限位裝置，提前預設好滑道梁橫移量；頂推行程中及行程結(jié)束后，當發(fā)現(xiàn)混凝土梁橫移量與預設量不一致時，通過橫向限位裝置上的微調(diào)裝置（反力座及千斤頂），將混凝土梁橫向調(diào)整至預設位置。

3.3 梁底錨座布置

梁底錨座由預埋件及牽引座組成，其結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

圖3 梁底錨座結(jié)構(gòu)圖

（1）牽引裝置位于15#墩頂時，梁底錨座布置。該階段頂推過程中，梁底錨座設置位置如表1所示。

表1 梁底錨座位置統(tǒng)計表

（2）牽引裝置位于24#墩頂時，梁底錨座布置。該階段頂推過程中梁底錨座布置在距離混凝土梁前端約36m位置處，如圖4所示。

圖4 梁底錨座立面布置圖（單位：mm）

3.4 鋼絞線布置

鋼絞線采用兩束15根Φs15.2鋼絞線ASTM型低松弛左旋及右旋鋼絞線，有效保障左右受力不平衡旋轉(zhuǎn)；鋼絞線在整體拖拉過程中屬于預緊受力狀態(tài)，伸展率不發(fā)生變化，且在屈服力之下，低松弛的松弛率在1%以下，滿足拖拉同步條件。

為了減少營業(yè)線施工過程中鋼絞線安裝時間，確保頂推的連貫性，在連續(xù)梁現(xiàn)澆完成后，于梁體頂推至15#墩之前，完成跨線后頂推時鋼絞線的布設工作，即在梁底預留孔，設置鋼絞線固定鋼絲繩，并在梁端將鋼絞線反彎后固定在梁頂，待第一聯(lián)梁體前端頂推至22#墩頂后復位，完成連續(xù)千斤頂穿束，繼續(xù)頂推至設計位置。連續(xù)梁營業(yè)線施工時前端鋼絞線布設如圖5所示。

圖5 連續(xù)梁前端鋼絞線布設示意圖（單位：mm）

3.5 液壓及控制系統(tǒng)

采用TX-350J型連續(xù)牽引油缸，配套相應的液壓泵站可以實現(xiàn)連續(xù)、同步牽引。自動連續(xù)牽引系統(tǒng)由TX-350LJ自動連續(xù)千斤頂、TX-P40液壓泵站和TX-CTRL主控系統(tǒng)三部分組成。TX-350LJ型自動連續(xù)千斤頂如圖6所示。

圖6 TX-350LJ型自動連續(xù)千斤頂

3.6 前、后導梁安裝

箱梁前、后端共設置兩組導梁，導梁長度為33m，重約30t，根據(jù)設計情況，埋設梁端預埋件及連接裝置，箱梁現(xiàn)澆施工及預應力張拉完成后，采用100t履帶吊機進行前后端導梁的安裝。

第一聯(lián)混凝土主梁施工過程中，前導梁在第一節(jié)段混凝土梁施工完成后安裝，安裝位置位于12#墩至13#墩范圍，后導梁在第一聯(lián)混凝土全部施工完成后安裝，后導梁安裝吊機站位于8#墩至9#墩右側(cè)。導梁結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 導梁結(jié)構(gòu)示意（單位：mm）

3.7 前、后導梁拆除

（1）前導梁拆除。考慮到頂推過程中跨江主橋25#墩大里程側(cè)主橋主梁邊跨直線段已施工完成，為了避免位置沖突，需在25#墩小里程側(cè)設置臨時墩，便于頂推過程中分節(jié)拆除導梁。

（2）后導梁拆除。連續(xù)梁頂推到位后，后端導梁位于17#墩至18#墩范圍，導梁拆除為安裝的逆過程，由100t履帶吊配合拆除、吊離。

3.8 安裝正式支座，落梁

頂推至設計位置后，安裝18#墩至25#墩頂正式支座、落梁至設計標高，落梁采用28臺300t油壓千斤頂實施（另配備2臺備用），配合80mm高的落梁墊塊和δ=10mm抄墊鋼板（鋼板尺寸為500mm×1000mm）進行落梁。

在18#墩至25#墩每個墩頂設置4臺千斤頂、1套泵站及1套PLC控制系統(tǒng)，操作平臺設在對應的梁面位置，千斤頂配置位移傳感器及壓力傳感器。采用PLC控制系統(tǒng)進行同步控制，保證均勻落梁。落梁以位移控制為主，以壓力校驗為輔。

3.9 頂推過程梁體位置調(diào)整

梁體頂推過程中，在各墩頂安裝自適應可控動態(tài)調(diào)整裝置，主要由滑道梁及導向裝置、橫向調(diào)位裝置、水平位移自動檢測儀、雙層摩擦副、底座組成，可自適應曲線線性變化增量，在縱向頂推過程中，可動態(tài)調(diào)整梁體橫向偏位，即每頂推一孔梁之前，先計算出各墩頂梁體的偏位限制，頂推過程中當梁體橫向偏位超出既定范圍時，將自動啟動橫向千斤頂，將梁體橫向位置調(diào)整至容許范圍內(nèi)。墩頂自適應可控動態(tài)調(diào)節(jié)裝置立面布置如圖8所示。

圖8 墩頂自適應可控動態(tài)調(diào)節(jié)裝置立面布置圖

施工過程中頂推過程梁體鋼絞線錨座轉(zhuǎn)移6次，梁體橫向調(diào)整3次，其中前兩次橫移1.287m，最后一次調(diào)整最大距離為3.387m。

4 頂推施工的特點

4.1 安全性

頂推施工無大型設備，風險降低；無起梁、落梁操作，且在連續(xù)梁前后均設置導梁，不存在梁體整體傾覆風險；跨既有線鋼蓋梁頂面范圍無鋼絞線布設，安全性高。

4.2 對既有線的影響

施工時連續(xù)梁支架現(xiàn)澆在營業(yè)線外進行；營業(yè)線頂推施工要點時間集中，便于鐵路運營單位管理；16#至23#連續(xù)梁的兩側(cè)豎墻和遮板等附屬結(jié)構(gòu)可在箱梁現(xiàn)澆支架上完成，對既有線運營管理影響小。

4.3 資源利用

頂推施工時小型專用設備多，需要時進場，管理靈活；專用設備閑置時間少，效率高；現(xiàn)澆支架可二次重復利用，資源利用率較高。

5 結(jié)束語

文章詳細闡述了永嘉右行線跨甬臺溫線特大橋頂推施工關鍵技術，針對具體的施工環(huán)境和大橋的結(jié)構(gòu)特點制定了現(xiàn)澆加頂推的施工工藝。通過該施工工藝的應用，克服了臨近營業(yè)線施工、時間緊張的問題，實現(xiàn)了臨近營業(yè)線快速施工，節(jié)約了施工成本。