桃花峪黃河大橋鋼箱梁頂推施工技術(shù)

1、桃花峪黃河大橋鋼箱梁頂推施工技術(shù)【摘要】桃花峪黃河大橋主橋?yàn)槿缱藻^式懸索橋，跨 度為（160+406+160） mo采用單向多點(diǎn)同步頂推施工方法。 該橋大跨大噸位長距離，頂推距離為726m,頂推總重量為 16180t，臨時(shí)墩最大跨度82m,臨時(shí)墩高50m,釆用計(jì)算機(jī) 全程控制實(shí)行單向多點(diǎn)同步頂推?！娟P(guān)鍵詞】自錨式懸索橋；鋼箱梁；單向多點(diǎn)同步頂 推1工程概況桃花峪黃河大橋主橋?yàn)椋?60+406+160） m三跨自錨式懸 索橋，橋梁寬度39米，整體鋼箱梁斷面形式。主梁采用整 體鋼箱梁，包括主纜錨固段總長737. 43m,不計(jì)主纜錨固段 的鋼箱梁總長685.75m。為便于制造運(yùn)輸，不計(jì)錨固段鋼箱

2、梁，共劃分為53個(gè)梁段。主橋立面布置見圖1。圖1主橋立面布置2施工方案本工程采用單向多點(diǎn)同步頂推施工方法。在沿橋縱軸方 向的邊跨設(shè)置鋼箱梁拼裝平臺(tái)（平臺(tái)高50m）,在各跨中按需 設(shè)置臨時(shí)墩（最大跨度82m,為國內(nèi)之最），在拼裝平臺(tái)分節(jié) 段拼裝鋼導(dǎo)梁（52m）和鋼箱梁，然后通過水平頂推系統(tǒng)施 力，將梁體向前頂推出拼裝平臺(tái)，然后繼續(xù)在平臺(tái)進(jìn)行下兩 節(jié)段梁的拼裝和頂推，待全部節(jié)段頂推到位后、懸索體基本 完成后，將體系轉(zhuǎn)換，拆除拼裝平臺(tái)和臨時(shí)墩，気成橋梁施 工。3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和難點(diǎn)核心技術(shù)應(yīng)用：大跨度自錨式懸索橋鋼箱梁大噸位高柔 性支墩長距離單向頂推技術(shù)。鋼梁頂推位置高，距地面50m,重心高，為國內(nèi)之最；

3、 頂推跨徑大，最大跨度與懸臂82m,為國內(nèi)之最；單向頂推 距離遠(yuǎn)，最大726m,中心偏位控制難度大；頂推重量大， 16180；支墩反力大：2420 t,水平力5%,對(duì)施工設(shè)施穩(wěn)定 性控制要求高；多點(diǎn)柔性高墩對(duì)頂推系統(tǒng)的同步性及可靠性 要求高；沖刷嚴(yán)重：臨時(shí)支墩位于游蕩性黃河主河槽，防洪 渡汛維護(hù)難度大；安全和文明施工要求高；特殊環(huán)境（冬季 大風(fēng)、冰、雪、暴雨多）。4頂推施工控制要點(diǎn)鋼箱梁每輪頂推一段距離后，需倒換一次或多次鋼絞線 和拉錨器，才能完成頂推。每節(jié)段開始頂推時(shí)，先手動(dòng)推進(jìn) 5cm,將滑移系統(tǒng)松動(dòng)、檢查安全后主可進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)頂推。 第一次頂推時(shí)，油泵操作人員調(diào)整溢流閥的工作限壓，在 3

4、0%、50%、70%、80%、85%、90%、95%、100%最大經(jīng)驗(yàn)牽引力狀態(tài)下，檢查各受力結(jié)構(gòu)變形情況，如有異常立即報(bào)告。當(dāng)頂推過程中從滑道前端吐出的mge滑板，拿到滑道后端重 新喂入。自動(dòng)連續(xù)頂推過程中隨時(shí)對(duì)主梁的軸線偏移進(jìn)行監(jiān) 測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)主梁軸線偏離設(shè)計(jì)軸線2cm,則進(jìn)行糾偏。為 減小頂推啟動(dòng)瞬間拼裝平臺(tái)、各臨時(shí)墩晃動(dòng)情況，在頂推前 徹底清理滑道，在上一輪頂推結(jié)束前對(duì)每一個(gè)臨時(shí)墩及主塔 位置滑板進(jìn)行多涂抹油，分級(jí)加載且每級(jí)加載后停留一段時(shí) 間，通過此措施有效減小拼裝平臺(tái)、臨時(shí)墩的晃動(dòng)，確保結(jié) 構(gòu)安全。(1) 倒換鋼絞線每輪頂推一定距離后，箱梁下的某個(gè)拉錨器即將退出某 個(gè)臨時(shí)墩時(shí)，此時(shí)

5、需要將鋼絞線固定端從前方拉錨器上取下 并倒換到該墩上進(jìn)行安裝?，F(xiàn)場(chǎng)通過優(yōu)化，將拉錨器設(shè)置在 合理的鋼箱梁梁段上，使得盡可能在頂推過程中減少倒換鋼 絞線的次數(shù)，本橋鋼箱梁頂推為每兩節(jié)梁段頂推一次(27m), 在頂推過程中不斷優(yōu)化，合理利用拼裝平臺(tái)的長度，每次頂 推前先計(jì)算出此輪在何位置需要倒換鋼絞線，將倒換鋼絞線 的時(shí)間移除關(guān)鍵工序，這樣就從每輪鋼箱梁吊裝、定位、焊 接、頂推12天時(shí)間縮短到目前的8天內(nèi)完成。(2) 頂推同步控制頂推控制系統(tǒng)的控制策略：用接近開關(guān)作為zld自動(dòng) 連續(xù)頂推頂?shù)膭?dòng)作傳感元件，它將自動(dòng)連續(xù)千斤頂活塞的位 置信號(hào)傳遞給控制器，通過控制器將信號(hào)傳給主控臺(tái)，將得 到的信號(hào)進(jìn)行

6、邏輯組合后，再將控制信號(hào)傳遞給自動(dòng)連續(xù)泵 站，自動(dòng)連續(xù)泵站通過電磁換向閥去控制相應(yīng)自動(dòng)連續(xù)千斤 頂?shù)膭?dòng)作。每一臺(tái)千斤頂?shù)那绊敽秃箜敺謩e配置位移傳感 器，可直接檢測(cè)出千斤頂活塞的行程。通過plc的運(yùn)算計(jì)算 出千斤頂?shù)乃俣炔⒓右员容^，以其中一臺(tái)頂為主動(dòng)點(diǎn)，以恒 定的速度伸缸；其余頂為隨動(dòng)點(diǎn)，如果千斤頂速度滿足要求 則按此頻率輸出泵頭流量，否則調(diào)整電機(jī)頻率以增加或減小 泵頭輸出流量，以達(dá)到速度的調(diào)控。這是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng), 達(dá)到各頂速度的同步。每個(gè)泵站上都設(shè)有壓力變送器，可準(zhǔn) 確地檢測(cè)每個(gè)泵站承載力的大小。(3) 頂推時(shí)的線性控制措施為確保墩頂水平位移不超標(biāo)，在兩主塔處設(shè)置通長觀 測(cè)、限位控制索，該

7、索與臨時(shí)墩不產(chǎn)生聯(lián)系。利用微動(dòng)開關(guān) 進(jìn)行檢測(cè)及限位，一旦墩頂位移接近限值就對(duì)頂推系統(tǒng)進(jìn)行 預(yù)警及急?？刂?。頂推過程中由于各種原因造成箱梁的橫向偏位，在頂推 過程中采用橫向限位、糾偏裝置施加橫向力進(jìn)行糾偏。限位、 糾偏受力點(diǎn)設(shè)在每個(gè)滑道外側(cè)。鋼箱梁的限位糾偏，可通過 多種方式來實(shí)現(xiàn)：a尾端橫向限位。為保證橋軸線不偏移， 在拼裝平臺(tái)處設(shè)置橫向限位：利用鋼筋對(duì)滑塊限位，同時(shí)在 拉錨器側(cè)采用糾偏輪與工字鋼滑道進(jìn)行限位。b臨時(shí)墩限位。 導(dǎo)向利用滑道作糾偏導(dǎo)軌，結(jié)合鋼箱梁橫隔板設(shè)計(jì)，采用一 道橫隔板上下游各布置一個(gè)糾偏裝置對(duì)滑道梁的約束。c主 塔限位糾偏輪。在主塔內(nèi)側(cè)安裝限位糾偏裝置，確保鋼箱梁 軸線偏差

8、在10mm范圍以內(nèi)。(4) 臨時(shí)墩頂不平衡水平力控制由于實(shí)際施工工況復(fù)雜多變，為最大限度的減少不平衡 水平力對(duì)柔性臨時(shí)墩帶來的危害必須采取恰當(dāng)?shù)目刂撇呗浴?本工程要求臨時(shí)墩頂不平衡水平力在5%以下。針對(duì)本工程采 取''頂推力控制為主，速度同步控制為輔、載荷追蹤、均衡 受控”的控制策略。以各墩墩頂總反力為控制依據(jù)，頂推千 斤頂?shù)捻斖屏退俣茸鳛槭芸亓?，?shí)現(xiàn)力與速度的雙控。墩 頂頂推方向不平衡水平力控制在5%以下，頂推反方向控制在 3%以下。a限壓控制。在每輪頂推循環(huán)前通過計(jì)算墩頂支反 力可計(jì)算出千斤頂?shù)某隽Ψ秶Ｍㄟ^對(duì)頂推泵站和千斤頂進(jìn) 行預(yù)先設(shè)定壓力來限壓限力來實(shí)現(xiàn)。各墩液壓泵

9、可以通過限 壓，并在頂推過程中監(jiān)視、調(diào)整限壓，可以將墩頂不平衡水 平力控制在5%以下。b臨時(shí)墩水平索控制。為避免頂推時(shí)， 各墩受力不均造成墩身水平位移過大，用墩頂水平鋼絞線束 進(jìn)行抵抗。(5) 鋼箱梁頂推質(zhì)量控制及安全措施臨時(shí)墩滑道安裝時(shí)，同墩兩滑道高程差控制在同一水平 面以內(nèi)。避免鋼箱梁傾斜。頂推速度控制在1015cm/min。頂推作業(yè)時(shí)對(duì)鋼箱梁、臨時(shí)墩、導(dǎo)梁、主塔實(shí)施監(jiān)控， 確保結(jié)構(gòu)安全。每次頂推必須對(duì)頂推的梁段中線和各滑道頂 的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并控制在允許范圍內(nèi)。導(dǎo)梁中線偏差不大 于lcm；梁體中線偏差不大于lcm；頂推過程中若發(fā)現(xiàn)頂推力驟升，應(yīng)及時(shí)停止并檢查原 因。每節(jié)段開始頂推時(shí)，先推進(jìn)5cm,立即停止，回油，再 推進(jìn)5cm,再停止，回油，為此反復(fù)兩三次，以松動(dòng)各滑動(dòng) 面并檢查各部分設(shè)施，然后正式頂推。頂推時(shí)，應(yīng)派專人檢查導(dǎo)梁及鋼梁，如果導(dǎo)梁構(gòu)件有變 形、螺絲松動(dòng)、導(dǎo)梁與鋼梁聯(lián)結(jié)處有變形或鋼梁局部變形等 情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即停止，進(jìn)行分析處理。滿鋪滑板前將滑道上的灰沙擦干凈并涂上硅脂油，并蓋 上塑料薄膜、粘牢，防止被水、沙石、塵土等污染。柔性臨時(shí)墩及糾偏裝置支架均必須用鋼絞線連成整體。班前班后要專人檢查墩頂位移開關(guān)是否完好，位置標(biāo)示 是否移位。班前安全技術(shù)交底。結(jié)語：該橋?qū)儆诖罂缍茸藻^式懸索橋鋼箱梁大噸位高柔 性支墩長距離多點(diǎn)單向同步頂推。兩