跨铁路步履式多点顶推钢箱梁施工技术

１７’　跨铁路步履式多点顶推钢箱梁施工技术　阎海成　（浙江省宁波市北仑区建筑工程质量监督站，浙江宁波３１５８００）　摘　要：结合宁波市福明路半漂浮体系的双塔双索面斜拉桥钢箱梁的施工项目，对步履式多点顶推法施工中　的临时墩设置、导梁设计、顶推设备作简单叙述，对顶推施工中的同步顶推、纠偏、控制力和位移控制措施及注　意事项等进行了详细介绍。可为今后同类型桥梁的施工提供参考。　关键词：钢箱梁；斜拉桥；多点顶推；跨线施工　中图分类号：Ｕ４４５．４６２文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—３９５３（２０１２）０３—００４４—０４　桥梁顶推施工法由于其施工费用较低和施工过　为各长１０９．４　ｍ且伸入主跨９．４　ｍ的预应力砼箱　程中平稳、无噪声，既可在河流、峡谷和高桥墩上采　梁，中跨为长２０１．２　ｍ的钢箱梁（２　ｍ钢混接合段＋　用，又可在具有相同曲率的弯桥上使用。且对桥梁下　１９７．２　ｍ钢箱梁＋２　ｍ钢混接合段，中段１５９．８８　ｍ　部既有线路的影响较小，正被广泛应用于桥梁的建　为竖向半径２　０００　ｍ的圆曲线，两侧各为１８．６６　ｍ　设施工中ｌ＿１０］。　直线段）；钢箱梁划分成５８个节段，每段长３．４　ｍ，　１　工程概况　工厂制造。桥面为双向六车道，总宽度３４．５　ｍ，桥　型布置如图１所示，混凝土箱梁及钢箱梁断面形式　宁波市福明路（长寿路一兴宁路）二期工程Ⅲ标　见图２。为了减少上部结构施工对桥下铁路运营的　段设计起讫里程为Ｋ１＋３１２．１３～Ｋ１＋７３２．１３，桥　影响，保证施工及行车安全，经方案比选后决定中　轴线方向与甬台温铁路正线成７５．２５。相交。主跨　段１９７．２　ｍ钢箱梁采用步履式多点顶推法施工，　采用（５５＋４５＋２２０＋４５＋５５）ｍ双塔双索面斜拉　顶推重量为１９．４　ｔ／ｍ，总重为３　８２６　ｔ，顶推总长　桥，半漂浮体系，主梁采用混合系梁，其中两侧边跨　２５５　ｍ　小里程　Ｉ　Ｉｉ！　］　］：　大里程　—　砉宣害　、ｆ　，　乏　畜鲁壬；　一　Ｉ—　＝毫餐≤童　；　≥　ｆ　，　董董畜善§　一　——一——■＝ｌ　二——　ｃ　一——二＝＝！ｌ　——一——　—　／，／ｉ　Ｉ—　绣　］　誉肇窀　’　桥塔中心线　主跨中心线　桥塔中心线　图１桥型总体布置图（单位：ｎｌｌｌ１）　２　顶推施工关键技术　２．１．１　钢箱梁拼装平台要求　拼装平台作为钢箱梁节段的无应力线形拼装平　２．１　顶推施工准备　台，要求具备足够的强度和刚度，且备有用于对拼的　标高调节措施。为保证钢箱梁拼装时的平顺性以及　收稿日期：２０１２－０３—０９　钢箱梁就位的精确度，拼装平台做成圆弧形，圆弧半　作者简介：阎海成（１９６４一），男，高级工程师，１９８７年毕业于东　北林业大学道路与桥梁专业，主要从事建筑监督管理工作　径与钢箱梁竖曲线半径相同。　国防交通工程与技术　＿２０１２第３期　・实例分析・　跨铁路步履式多点顶推钢箱梁施工技术　阎海成　人非混行道　机动车道　防撞墙　机动车道　人非混行道　３．５　１　Ｑ．Ｉ５　１２　０．５　．　１２　０　１．３．５　１／２混凝土箱梁　１／２钢箱梁　图２横断面布置图（单位：ｍ）　２．１．２　临时墩设置　（３）钢箱梁底部结构受力局限性大，要求顶推设　临时墩设置较重要　，本桥按顶推施工工艺　备只能将支承力施加到钢箱梁腹板上，且顶推设备　的要求共设置８个Ｉ临时墩。　应具有高精度的支反力调节功能。　２．１．３　钢箱梁现场安装　２．２．２　顶推施工控制的关键　钢箱梁节段在工厂按设计预拱度调节制造完成　（１）严格控制临时墩墩身和基础的施工质量，做　后运至现场，用龙门吊吊至拼装平台预定位置，对各　好临时墩墩身和基础的检测工作，保证临时墩稳固。　梁段进行纵向连接作业，采用焊接连接，连接过程注　（２）严格控制临时墩等结构所承受的水平载荷　意控制梁体的线形。　及水平位移。在上支撑架的底部固定一块聚四氟乙　２．１．４　钢导梁安装　烯滑板，与下支撑架顶面的不锈钢板构成滑移面。　钢导梁全长４６　ｍ，分为６节，由专业厂家加工　聚四氟乙烯板做成蘑菇头形状，在蘑菇头之间的间　完成并经预拼检查合格后运至现场，利用提梁龙门　隙贮藏硅油，以降低滑移面的摩擦阻力Ｌ５ｊ。　按顺序进行拼装。形成整体后校验尺寸，合格后与　用计算机控制调节每个顶推点的顶推力值及顶　钢箱梁连接，并按相关规范进行检查、验收。　推加速度大小，从而使顶推过程保持平稳，减少惯性　２．１．５　顶推设备设计　载荷，减小桥墩所受的水平力。实时监控桥墩的水　根据钢箱梁结构特点和受力需要，顶推施工时　平位移，结合顶推力观察，防止桥墩遭受破坏。　顶推设备应满足最大竖向承载力的要求，且顶推设　施工间歇静止过程中，由于钢箱梁结构较长，在　备的荷载必须传递到钢箱梁腹板上，顺桥向长度不　温度变化中因热胀冷缩会产生较大的伸缩量，此时　小于１．６　ｍ，同时应具有竖向调节能力和水平调节　若整个箱梁落在临时垫梁上会对ｌ临时结构产生较大　能力。按以上要求，顶推设备设计如下：其顶推设备　的水平推力，所以在长时间静止时，除最前端点（保　机械结构部分的顶升油缸安装于下部结构内，支撑　持线性稳定）支点外其他全部落在顶推设备上，利用　在桥墩顶面，下部结构和上部结构之间通过安装的　步履式顶推设备的上下部滑移结构，消除温度引起　四氟乙烯板和不锈钢板进行滑动，滑动时顶升油缸　的水平载荷。　　’和下部结构相对于桥墩不动。　（３）整体施工同步控制到位。计算机控制同步　一套顶推设备包括机械结构系统、液压系统、电　顶推以避免桥墩受到过大集中载荷，计算机控制液　控系统（电气、控制、传感器），通过组合动作实现钢　压同步升降以避免单个顶升油缸承受偏载，由此保　箱梁在顺桥向、竖向、横桥向分别移动、顶升或调整，　证钢箱梁在前进及顶升、下放过程中实现同步动作。　从而保证钢箱梁顶推施工完成后的全桥线形。　（４）中线调整和纠偏。在顶推施工过程中，通过　２．２　钢箱梁顶推　调整顺桥向及横桥向导向调整油缸、顶升支撑油缸　２．２．１　施工难点　的行程，计算机控制系统能够自动纠偏，保证钢箱梁　根据本桥钢箱梁结构特点，采用顶推法施工有　中线在允许范围之内。　以下难点：　在拼装及对位过程中，通过手动操作模式，进行　（１）钢箱梁跨越电气化既有铁路运行线路，对于　各点的微调和精调，满足拼装精度要求。　施工进度和施工安全性要求高。　２．２．３　顶推施工注意事项　（２）最多时须７套顶推设备同步施工，对系统同　（１）顶推系统使用前，应进行整体调试和演练，　步控制精度要求高。　并通过试顶检验钢导梁的承载力、顶升和顶推油缸　国防交通工程与技术　＿　２０ｌ２第３期　・实例分析・　跨铁路步履式多点顶推钢箱梁施工技术　阎海成　（３）顶推时动态监测措施：在钢箱梁前端和尾端　顶面设中线偏移监测点，顶推过程中连续观测。钢　箱梁吊至拼装平台后，在钢箱梁底面纵板处用红油　漆笔作里程标线，标线刻度为０．５　ｃｍ，同时在临时　墩钢垫梁内侧对应纵隔板的位置处做有标记，这样　顶推过程中位于临时墩工作平台上的操作人员能直　观的观察两侧进尺是否同步、钢箱梁是否偏位，当发　现中线偏位时，及时纠偏。在钢箱梁的端部中心的　顶板和底板上用红漆画有断面中心线，在钢箱梁顶　推过程中，用设置于地面上的经纬仪对中线进行观　察，当发现中线偏位时，及时纠偏。　（４）限位措施：钢箱梁顶推时通过各种导向装置　同步性是否满足要求、理论数据与实际顶推数据偏　差是否在允许值内，并对试顶阶段进行分析，为正式　顶推提供可靠的数据，确保顶推过程中所有油缸、油　路、控制系统的正常运行。　（２）钢箱梁拼焊必须在温度稳定、日照强度不大　的情况下进行，以避免温度、日照等因素对梁段变　形、梁长等的影响。　（３）顶推时，派专人检查导梁及箱梁，如果导梁　构件有变形、螺丝松动、导梁与钢箱梁联结处有变形　或箱梁局部变形等情况发生时，应立即停止顶推，进　行分析处理。　（４）顶推前，确定好顶推过程中各点的竖向力、　水平顶推力等理论数据，设定好每个点的受力、位移　允许偏差范围，输入到控制器数据库中，作为控　制参数。　２．２．４　顶推过程中的监控内容Ｌ５　（１）根据工况的支点反力估算摩擦力并与油压　表相验证。　限位，防止钢梁横向偏移。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。　２．３．２　高程控制措施　当钢箱梁标高偏差超过允许值时，可以用顶推　设备将钢箱梁顶起，增加或减少钢垫梁上的钢垫板　来调整钢箱梁的标高。　２．３．３　防护措施　（２）顶推过程中若发现顶推力骤升，应及时停止　顶推并检查原因，特别是检查顶推设备上支撑架及　滑移面。　临时墩的施工、拆除及钢箱梁的顶推均须设置　操作平台，临时墩位于既有线内均须设置封闭防护　设施。顶推平台四周须设置绝缘网格式安全防护　网，防止施工过程中施工人员及施工机具触碰接触　（３）位移观测：主要是梁体的中线偏移和墩顶的　水平、竖向位移，在顶推过程中需用千斤顶及时调　整。墩顶位移观测非常重要，根据设计允许偏位作　为最大偏位值，换算坐标，从施力开始到梁体开始移　动连续观测，一旦位移超过最大值则立即停止施力，　重新调整各千斤顶拉力。　（４）施加顶推力：顶推力的大小是主控台根据摩　阻的大小自行调节的，并通过油表来反应；千斤顶在　使用之前按要求进行校定，油表应进行标定。　（５）每轮次最后一段梁及最后一轮顶推时要减　网、高处坠落等。　３　结束语　由于本工程的钢箱梁跨越电气化既有铁路运行　线路，所以对施工的进度和安全性提出了更高的要　求，施工较为困难。本工程施工中确定了步履式顶　推施工，介绍了该施工方法的施工工艺，并利用步履　缓顶推速度，以便纠偏及纵移到位。　式顶推设备的上下部滑移结构，消除了顶推施工过　程中温度所引起的水平载荷对结构的影响，同时对　关键施工环节进行严格控制，遵循施工中的注意事　项，实时进行施工监控，使得该工程得以顺利进行。　（６）对各顶推阶段进行建模分析，找出各个位置　处的最不利状态从而确定监控项目的预警值。　２．３　顶推施工控制措施　２．３．１　防中线偏差措施　（１）顶推过程中轴线偏位预警值为２　ｃｍ，当偏　位达到该值时停止顶推，进行纠偏。　（２）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，以顶推位移控　制为主，确保钢箱梁左右侧前行位移量协调统一。　为今后类似工程提供有益的借鉴。　参考文献　［１］周光强，向剑，舒大勇，等．杭州九堡大桥多跨连续组合拱　桥步履式整体顶推技术［Ｊ］．施工技术，２０１１，４０（３４０）：２７—３１　［２］贾建平．大吨位预应力混凝土箱梁跨密集型铁路多点原位　顶推施工技术口］．国防交通工程与技术，２０１１（１）：４２—４５　（下转第５Ｏ页）　国防交通工程与技术＿囵２０１２第３期　・实例分析・　ＣＲＴＳ　Ｉ型无砟轨道弹性减振垫层施工技术　孙晓迈　［２］孙晓静，刘维宁，张宝才．浮置板轨道结构在城市轨道交　工关键技术口］．铁道工程学报，２００９（５）：２８—３１　通减振降噪上的应用［Ｊ］．中全科学学报，２ｏｏ５（８）：　［４］郭民龙，王巍松．橡胶复合弹簧浮置板轨道施工技术［Ｊ］　６５—６９　城市轨道交通研究，２００６（８）：５４—５７　［３］董冲锋．３５０　ｋｍ／ｈ客运专线ＣＲＴＳ　Ｉ型板式无砟轨道施　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　Ｅｌａｓｔｉｃ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－Ｒｅｄｕｃｉｎｇ　Ｃｕｓｈｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｙｐｅ。ＣＲＴＳ　Ｉ　ｆｏｒ　Ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ　Ｔｒａｃｋｓ　Ｓｕｎ　Ｘｉａｏｍａｉ　（Ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　１４ｔｈ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｒｉｚｈａｏ　２７６８２６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｃｅ　ｔｙｐｅ－ＣＲＴＳ　Ｉ　ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ　ｔｒａｃｋｓ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓｈｉｚｉｙａ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