鋼箱梁拖拉施工專用設(shè)備及其控制技術(shù)

1、鋼箱梁拖拉施工專用設(shè)備及其控制技術(shù)一、鋼梁拖拉施工概述目前國(guó)內(nèi)在建跨度較大的橋梁大多采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁，對(duì)上跨高速公路、高速鐵路、普通鐵路既有線施工的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，普通安裝方法會(huì)影響行車安全，一般采用頂推或者拖拉工法進(jìn)行安裝。鋼梁在高速公路(鐵路)兩側(cè)原位安裝完成，通過頂推或拖拉方式跨越高速公路(鐵路)。1、鋼箱梁拖拉工作程序鋼箱梁拼裝焊接完成后，安裝拖拉支架系統(tǒng)及拖拉設(shè)備，然后進(jìn)行鋼箱梁試拖拉工作，鋼箱梁經(jīng)過試拖拉后，依據(jù)試拖拉過程采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，分若干次將鋼箱梁拖拉過公路或鐵路既有線，調(diào)整位置，落梁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，拆除拖拉支架系統(tǒng)。2、鋼箱梁拖拉準(zhǔn)備工作1) .試拖拉前再次檢查支架系統(tǒng)，看有無漏焊虛

2、焊，如有，馬上安排焊工加固。2) .提前委托成都鐵路局大修段安排實(shí)施鐵路施工監(jiān)管計(jì)劃。3) .檢查拖拉系統(tǒng)是否正常。4) .安排巡查人員檢查每個(gè)滾輪小車是否與鋼梁密貼。5) .施工機(jī)具、材料到位，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變壓器位置布置好主電源線和標(biāo)準(zhǔn)配電柜并接好電源。6) .夜間施工時(shí)布置好現(xiàn)場(chǎng)照明?，F(xiàn)場(chǎng)照明需配備22V/30kW的用電，施工需配380V/140KW勺用電。7）、對(duì)安裝的臨時(shí)墩和臨時(shí)支撐，在吊裝前進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保高程、里程及支墩狀態(tài)滿足吊裝要求。8）.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管人員到位。二、鋼箱梁拖拉專用設(shè)備鋼箱梁拖拉施工所需設(shè)備主要有：200噸滾輪小車支承系統(tǒng)、液壓連續(xù)千斤頂、糾偏系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。鋼箱梁在臨

3、時(shí)墩位置原位拼裝焊接完成后進(jìn)行落梁至滾輪小車上，具備拖拉條件和準(zhǔn)備工作完成后，分若干次拖拉過跨。（一）拖拉所需設(shè)備1、千斤頂、泵站千斤頂采用KTTL200-200型自動(dòng)連續(xù)頂推千斤頂，配用液壓泵站和PLC主控制系統(tǒng)。2、拉錨器鋼鉸線及反力架裝置錨具與鋼箱梁連接要保證強(qiáng)度，錨具采用夾片式錨盤，錨具是鋼絞線束的固定裝置，？八具采用KT15-7型錨具，鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度為1860Mpa白7小15.2鋼絞線，一端同頂推千斤頂連接，另一端固定在錨具上。錨具和鋼絞線安裝好后，要用中空千斤頂進(jìn)行預(yù)緊，以保證頂推過程中鋼絞線受力均勻。反力架設(shè)置在主墩上。反力架與主墩側(cè)面預(yù)埋件及頂部預(yù)埋件焊接牢固2.1反力架驗(yàn)

4、算1）每組反力架上的荷載值滾輪車摩租系數(shù)理論應(yīng)該為0.06，取0.1進(jìn)行計(jì)算鋼梁整重850噸（含導(dǎo)梁）即8500000N整體摩擦力F=8500000*0.1=85000N共設(shè)置兩組反力架，每組反力架的荷載應(yīng)為85000N/2=425000N2）反力架結(jié)構(gòu)形式為組合結(jié)構(gòu)，連續(xù)頂反力座為箱形結(jié)構(gòu)，反力架豎桿為HM390X30理鋼。采用邁達(dá)斯civel建模，計(jì)算結(jié)果如下應(yīng)力及變形驗(yàn)算經(jīng)驗(yàn)算，反力架最大組合應(yīng)力為102.4MPa,發(fā)生在預(yù)埋鋼筋處。Q235鋼材應(yīng)力設(shè)計(jì)值為215MPa滿足要求。經(jīng)驗(yàn)算，最大組合變形為1.34mni剛度滿足要求。綜上，反力架應(yīng)力及變形滿足規(guī)范要求。3、滾輪小車支承系統(tǒng)裝置

5、在主墩、臨時(shí)墩和輔助墩頂布置拖拉用的滾輪支撐裝置，滾輪支撐由滾輪小車和小箱體剛性連接組合，滾輪支撐裝置與分配梁采用焊接連接。橫向每片主鋼箱體下布置一臺(tái)滾輪支撐裝置，縱向按每個(gè)支撐點(diǎn)布置。4、限位糾偏裝置在拖拉過程中為防止箱梁在頂推過程中橫向出現(xiàn)較大的偏位，在各臨時(shí)墩上布置8個(gè)限位糾偏裝置。糾偏裝置為導(dǎo)向滾輪式。限位糾偏工作均在箱梁頂進(jìn)過程中進(jìn)行。在拖拉過程中，每個(gè)墩派一名施工人員進(jìn)行觀察，如出現(xiàn)橫向偏移，在導(dǎo)向裝置與鋼梁之間塞進(jìn)楔形鋼墊片、鋼板進(jìn)行橫向糾偏。偏位過大時(shí)設(shè)置側(cè)向千斤頂進(jìn)行糾偏。（二）拖拉施工過程控制1、拖拉速度控制在812m/h。2、拖拉作業(yè)時(shí)對(duì)鋼箱梁、臨時(shí)墩、導(dǎo)梁、橋墩實(shí)施監(jiān)控

6、，確保結(jié)構(gòu)安全。3、拖拉過程中，如出現(xiàn)橫向偏移，在導(dǎo)向裝置與鋼梁之間塞進(jìn)鋼楔、鋼板進(jìn)行橫向限位或者設(shè)置側(cè)向千斤頂進(jìn)行糾偏。4、拖拉箱梁中線精度控制在每段鋼箱梁的頂板和底板上各做3個(gè)中線標(biāo)記點(diǎn)，拖拉時(shí)，觀測(cè)點(diǎn)上架設(shè)全站儀對(duì)梁體中線進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)較大偏斜時(shí)，進(jìn)行糾偏。階段拖拉箱梁差2m就要就位時(shí)，開始不間斷地觀測(cè)和精確地糾偏，使箱梁首尾中線偏差控制在4mmg圍內(nèi)。最后就位時(shí)箱梁首尾中線偏差控制在10mm內(nèi)。每次拖拉結(jié)束時(shí)，畫出箱梁的中線狀態(tài)圖，將箱梁的實(shí)際中線與箱梁的設(shè)計(jì)中線相比較，分析鋼箱梁中線的偏差情況，確定下一步施工箱梁中線的控制方案，使箱梁的實(shí)際中線繞設(shè)計(jì)中線左右擺動(dòng)，避免出現(xiàn)大弧形，以

7、免影響拖拉施工的正常進(jìn)行。5、箱梁截面位置的控制在箱梁的頂板上作明顯標(biāo)記，并設(shè)專人觀察。每拼三段梁，測(cè)量一次橫向、縱向位置，偏差過大時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以保證箱梁截面位置正確和梁底支座預(yù)埋件位置正確。6、保證走行順暢，防局部失穩(wěn)和控制梁體豎向線形措施a、提高滾輪小車的制作精度，嚴(yán)格控制滾輪小車標(biāo)高，每次拖拉施工前，均檢查各墩頂滾輪小車標(biāo)高。b、以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制鋼箱梁梁段拼裝質(zhì)量，確保提高鋼箱梁梁底平整度。新拼裝鋼箱梁段頂離拼裝平臺(tái)后，設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查梁底，若發(fā)現(xiàn)梁底面不平度大于5mm應(yīng)及時(shí)采取措施處理修整、打平鋼箱梁底面；c、監(jiān)控測(cè)量，嚴(yán)格控制梁體的撓度，每一梁段完工后及時(shí)修正拼裝臺(tái)座標(biāo)高。三、拖拉專用

8、設(shè)備同步控制技術(shù)同步控制以位移控制為主，壓力控制為輔。連續(xù)千斤頂上安裝有位移傳感器，壓力傳感器，用于設(shè)備監(jiān)測(cè)。連續(xù)千斤頂將梁拖拉前移，此過程需進(jìn)行位移同步控制、壓力均衡控制。主控臺(tái)除了控制所有千斤頂?shù)慕y(tǒng)一動(dòng)作之外，還必須保證所有頂推千斤頂每行程的同步。其控制策略為：同一橋墩上的連續(xù)頂以1#頂為主動(dòng)點(diǎn)，以一定速度伸缸，其余連續(xù)頂為隨動(dòng)點(diǎn)并與1#頂比較，每臺(tái)頂與1#頂?shù)奈灰屏坎羁刂圃谠O(shè)定值以內(nèi)，若哪臺(tái)頂伸缸較快，則減小相應(yīng)的比例閥的流量，反之，則增大相應(yīng)比例閥的流量。1、本系統(tǒng)采用智能數(shù)字步進(jìn)控制方式。2、系統(tǒng)最大誤差不會(huì)超過步長(zhǎng)+力均載偏移值。3、網(wǎng)絡(luò)間采用回訪應(yīng)答機(jī)制。斷網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信受到干擾這

9、些情況都不會(huì)使同步精度超過允許誤差，網(wǎng)絡(luò)中任何一臺(tái)泵站或者千斤頂出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)的工作都會(huì)在步進(jìn)下一步前暫停工作，直到故障排除。4、每?_連續(xù)千斤頂上均有安裝用于監(jiān)視載荷變化壓力變送器，通過現(xiàn)場(chǎng)控制器或主控臺(tái)上的面板可設(shè)定每臺(tái)連續(xù)頂?shù)淖罡邏毫巴粯蚨丈蠋着_(tái)頂?shù)淖畲髩翰?，?jì)算機(jī)通過監(jiān)測(cè)每臺(tái)頂?shù)妮d荷變化情況，準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的載荷分配。如果某臺(tái)頂?shù)妮d荷達(dá)到設(shè)定的最高壓力或同一橋墩上幾臺(tái)頂?shù)淖畲髩翰畲笥谠O(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停機(jī)，并報(bào)警示意。四、鋼箱梁拖拉監(jiān)控措施拖拉過程的施工監(jiān)控，將采取理論計(jì)算模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的控制方法。根據(jù)以往監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)，以下幾點(diǎn)為本次監(jiān)控的重點(diǎn)：1、監(jiān)控拖拉過程兩個(gè)千斤頂同步性。千斤頂不同步可引起梁在平面扭轉(zhuǎn)與傾斜，導(dǎo)致支架受力不均勻，錨具受彎，鋼絞線斷裂等安全隱患。2、監(jiān)控拖拉過程中鋼箱梁縱向軸線是否偏位。3、監(jiān)測(cè)導(dǎo)梁變形，防止出現(xiàn)異常狀態(tài)，造成導(dǎo)梁與支架碰撞引起橋梁整體振動(dòng)。4、監(jiān)測(cè)拖