胡成 陳光 李鑫 蘇鎧 李富

（1.中國(guó)建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東 深圳 518045；2.中建二局陽(yáng)光智造有限公司，廣東 河源 517373）

頂推法施工從施工環(huán)境、技術(shù)要求和施工過(guò)程等方面均與支架法、吊裝法、轉(zhuǎn)體法、懸臂法有很大差異[1]。常見(jiàn)的頂推法有拖拉式和步履式2種[2]，目前橋頂推采用步履式頂推設(shè)備居多，它是集頂升-平移（縱向） -橫向移于一體，實(shí)現(xiàn)橋梁豎向、順橋向、橫向的移動(dòng)和微調(diào)糾偏，和保證橋梁坡度線型[3]。

本工程鋼便橋位于現(xiàn)有蓮花大橋正下方，無(wú)法采用常規(guī)起重設(shè)備施工，選擇采用液壓同步頂推滑移技術(shù)。而在施工過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更將單側(cè)橋墩標(biāo)高降低，導(dǎo)致鋼箱梁從無(wú)坡度變?yōu)榉牌?度，需要將鋼箱梁?jiǎn)蝹?cè)卸載1.657m，故選擇采用液壓同步頂升卸載施工技術(shù)對(duì)鋼便橋進(jìn)行卸載。本文將具體分析鋼箱梁施工中應(yīng)用的液壓同步頂推滑移和液壓同步頂升卸載兩種施工技術(shù)。

1 項(xiàng)目概況

本工程出入境通道鋼便橋?yàn)殇撓淞航Y(jié)構(gòu)，兩端采用混凝土牛腿作為支撐；鋼箱梁總重量為216t，鋼箱梁長(zhǎng)度為34.40m，鋼箱梁頂寬為13.50m，鋼箱梁底寬為8.74m，結(jié)構(gòu)中心線處梁高2.10m。

2 施工難重點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

2.1 鋼箱梁起拱值設(shè)置要求高

鋼箱梁在安裝過(guò)程中需要進(jìn)行起拱，確保鋼箱梁在卸載后達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但現(xiàn)場(chǎng)采用液壓同步頂推滑移施工技術(shù)，需要保證滑移軌道的平直度。

應(yīng)對(duì)措施在鋼箱梁每段橫隔板下方位置安裝滑靴，滑靴根據(jù)鋼箱梁起拱高度，加工成不同高度的滑靴。通過(guò)使用不同高度的滑靴實(shí)現(xiàn)鋼箱梁安裝起拱。

2.2 鋼箱梁卸載高度大，卸載難度大

鋼箱梁最大卸載高度為1.657m。需要保證卸載過(guò)程中鋼箱梁的穩(wěn)定性，防止鋼箱梁傾覆。

無(wú)法采用常規(guī)千斤頂進(jìn)行卸載，針對(duì)這種情況采用4個(gè)400t液壓頂升器進(jìn)行液壓同步卸載，確保卸載過(guò)程中鋼箱梁卸載的穩(wěn)定性。

2.3 卸載支撐胎架受力分析要求高

鋼箱梁?jiǎn)蝹?cè)卸載高度1.657m，卸載過(guò)程中單側(cè)卸載支撐胎架承載力逐漸增大，并且鋼箱梁總重為216噸。因此卸載支撐胎架的穩(wěn)定性非常重要。

應(yīng)對(duì)措施采用midas civil對(duì)卸載胎架進(jìn)行受力分析，確保卸載支撐胎架的穩(wěn)定性。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 鋼箱梁液壓同步頂推滑移施工技術(shù)

液壓同步頂推滑移施工方法需要占用橋一側(cè)結(jié)構(gòu)位置作為吊裝及拼裝區(qū)域，經(jīng)考慮選擇橋東側(cè)結(jié)構(gòu)作為吊裝及拼裝區(qū)域，該區(qū)域僅施工-0.4m層高的結(jié)構(gòu)。橋西側(cè)結(jié)構(gòu)不受影響，可正常施工。

本次所選用YS-PJ-50型步進(jìn)式液壓頂推器，其模式是后部設(shè)置頂緊裝置，使主液壓缸伸缸與頂緊裝置產(chǎn)生反作用力，借助反作用力讓與之連接的結(jié)構(gòu)向前平移，并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制頂推器進(jìn)行同步頂推滑移。鋼箱梁液壓同步頂推滑移施工的過(guò)程步驟主要為：第一步，搭設(shè)支撐胎架及布置滑移軌道，在拼裝區(qū)域安裝頂推滑靴和鋼箱梁分段一和二，并且安裝液壓頂推器的頂緊裝置，安裝固定在滑道上，使其靠緊側(cè)向擋板。在鋼箱梁分段一和二焊接完成后，開始控制系統(tǒng)頂推鋼箱梁分段一和二前進(jìn)6m距離，此時(shí)主液壓缸缸筒耳板通過(guò)銷軸與被推移的鋼箱梁連接，液壓頂推器主液壓缸伸缸頂住兩側(cè)側(cè)向擋板，借助反力推動(dòng)被推移鋼箱梁向前頂推。液壓頂推器主液壓缸通過(guò)連續(xù)伸缸，完成了一個(gè)行程的前進(jìn)，所以頂推被推移的鋼箱梁向前頂推一個(gè)行程的距離。在液壓頂推器完成一個(gè)行程伸缸的時(shí)候，被推移的鋼箱梁保持不動(dòng)，液壓頂推器主液壓缸進(jìn)行縮缸的操作，使頂緊裝置與滑道兩側(cè)的側(cè)向擋板慢慢松開，隨著主液壓缸向前移動(dòng)，等到主液壓缸一個(gè)行程的縮缸完成，相應(yīng)的頂緊裝置向前移動(dòng)一個(gè)行程，至此一個(gè)完整的液壓同步頂推行程完成；第二步，將分段三和四吊裝至拼裝區(qū)域與分段一和二連接，同時(shí)安裝頂推滑靴。在鋼箱梁分段三和四焊接完成后，開始控制系統(tǒng)頂推鋼箱梁分段一和二再次前進(jìn)6m距離，同時(shí)鋼箱梁分段三和四也一起前進(jìn)6m距離；第三步，重復(fù)上述的吊裝鋼箱梁分段和安裝頂推滑靴過(guò)程，一點(diǎn)一點(diǎn)的增加鋼箱梁的安裝長(zhǎng)度及滑移距離；第四步，在最后一段鋼箱梁吊裝焊接完成后，進(jìn)行鋼便橋整體的頂推滑移施工，將鋼便橋整體頂推滑移至設(shè)計(jì)位置。

3.2 鋼箱梁液壓同步頂升卸載施工技術(shù)

液壓同步頂升卸載施工方法需要通過(guò)液壓頂升器將鋼箱梁頂起，拆除頂推臨時(shí)措施；再通過(guò)卸載支撐架、卸載臨時(shí)措施和液壓頂升器，將鋼箱梁卸載至設(shè)計(jì)位置。

本次所選用YS-DJ-400型液壓頂升器，其模式是通過(guò)主液壓缸產(chǎn)生頂升力，控制頂升器伸缸，從而實(shí)現(xiàn)與之連接的被推升結(jié)構(gòu)向上頂起，并采用計(jì)算機(jī)控制頂升器進(jìn)行同步縮缸對(duì)鋼箱梁進(jìn)行卸載。鋼箱梁液壓同步頂升卸載施工的過(guò)程步驟主要為：第一步，在鋼箱梁東側(cè)和西側(cè)混凝土牛腿位置，設(shè)置支撐墊實(shí)，其中東側(cè)牛腿處支撐處塞10mm鋼板累積疊加墊實(shí)，西側(cè)牛腿處支撐較為復(fù)雜，需要設(shè)置由支撐標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和頂升器組成的4組支撐，其中1個(gè)混凝土牛腿上設(shè)置2組支撐，在1組支撐頂上設(shè)置頂升器，另一組不設(shè)置；第二步，開始控制系統(tǒng)操作2個(gè)頂升器向上頂上5cm，然后將另外2組支撐上部塞10mm鋼板累積疊加墊實(shí)，然后控制系統(tǒng)操作2個(gè)頂升器收缸至脫空，使得鋼箱梁由2組液壓頂升器支撐轉(zhuǎn)變?yōu)?組支撐標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐，同時(shí)也讓頂推滑移支撐架不在承載鋼箱梁；第三步，開始拆除鋼箱梁下部的頂推滑移支撐架及頂推滑靴等頂推措施，安裝卸載支撐架及頂升器等臨時(shí)措施；第四步，在鋼箱梁東西端各設(shè)置2座卸載支撐架，每個(gè)卸載支撐架上部設(shè)置2根圓鋼管制作成的支撐，其中1個(gè)支撐上放置頂升器。卸載時(shí)，首先4個(gè)頂升器先伸缸將鋼箱梁頂住，剩下4個(gè)圓鋼管支撐切除相應(yīng)的高度，然后4個(gè)頂升器收缸至脫空，轉(zhuǎn)由4個(gè)圓鋼管支撐鋼箱梁，而4個(gè)頂升器位置的圓鋼管支撐架也需要切除相應(yīng)的高度，完成后4個(gè)頂升器重新開始伸缸將鋼箱梁頂住。重復(fù)該卸載過(guò)程將鋼箱梁緩慢卸載至成品支座上，拆除所有卸載臨時(shí)措施，卸載施工完成。

3.3 計(jì)算機(jī)同步控制及傳感檢測(cè)系統(tǒng)

液壓同步頂推滑移施工技術(shù)及液壓同步頂升卸載技術(shù)均采用傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集中控制，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的反饋和計(jì)算機(jī)控制指令的傳遞，可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障報(bào)警、相關(guān)負(fù)載均衡、結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制、動(dòng)作同步控制、系統(tǒng)操作閉鎖、過(guò)程姿態(tài)矯正、過(guò)程數(shù)據(jù)顯示等多種功能。

操作人員可在中央控制室通過(guò)液壓同步計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面進(jìn)行液壓頂推（頂升）過(guò)程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。

通過(guò)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的操作，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、順控（單行程動(dòng)作）、手動(dòng)控制以及單臺(tái)頂推器的點(diǎn)動(dòng)操作，從而達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)整體頂推（頂升）安裝工藝中所需要的同步頂推（頂升）、安裝就位調(diào)整、單點(diǎn)毫米級(jí)微調(diào)等特殊要求。

4 主要施工措施

通過(guò)有限元軟件MIDAS對(duì)鋼箱梁施工過(guò)程進(jìn)行力學(xué)分析，選擇9級(jí)風(fēng)況條件下，恒載考慮I.2倍的荷載系數(shù)，整體應(yīng)力、整體變形等。該鋼箱梁的頂推滑移及頂升卸載的主要施工措施有滑移支撐架、滑移軌道、滑靴、卸載支撐架、YS-PJ-50型液壓頂推器、YS-PP-15型液壓泵源系統(tǒng)、YS-DJ-400型液壓頂升器、計(jì)算機(jī)同步控制及傳感檢測(cè)系統(tǒng)等。

5 鋼箱梁施工控制

5.1 鋼箱梁頂推過(guò)程控制

在整個(gè)頂推過(guò)程中鋼箱梁水平方向的糾偏必須控制在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的允許范圍之內(nèi)，頂推滑移時(shí)必須按照設(shè)計(jì)要求的外觀造型，并在每節(jié)頂推滑移完成以后對(duì)鋼箱梁的外觀造型進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整以便后面拼裝。在每次頂推滑移后，采用全站儀測(cè)量鋼箱梁的外觀造型、水準(zhǔn)儀測(cè)量橋面的標(biāo)高，通過(guò)將設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)高和測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)鋼箱梁進(jìn)行糾偏。在縱向、橫向、豎向三個(gè)方向通過(guò)頂推滑移設(shè)備來(lái)進(jìn)行調(diào)整鋼箱梁的外觀造型和標(biāo)高，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。頂推滑移到最后階段需要使用小行程點(diǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行施工，該方式便于鋼箱梁的糾偏，確保頂推到最終位置。

5.2 落梁頂升卸載控制

由于使用先頂推滑移鋼箱梁后澆混凝土牛腿的施工方法，在鋼箱梁頂推滑移至設(shè)計(jì)位置后，鋼便橋由于設(shè)計(jì)變更，需要將未施工側(cè)的混凝土牛腿標(biāo)高再降低1.657m，導(dǎo)致鋼箱梁落梁的高度達(dá)到1.657m。施工難度大大增大，綜合考慮采用液壓頂升器頂升、收缸，并且采用雙支撐交替回頂，換撐拆除的方式進(jìn)行鋼箱梁卸載。鋼箱梁卸載時(shí)需對(duì)卸載的精度進(jìn)行控制，及時(shí)對(duì)鋼箱梁進(jìn)行糾偏，確保鋼箱梁設(shè)計(jì)外觀造型、標(biāo)高的誤差在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的允許范圍之內(nèi)。在鋼箱梁卸載至支座上后及時(shí)進(jìn)行加固焊接，完成鋼箱梁結(jié)構(gòu)承重體系的轉(zhuǎn)換，以免箱梁因?yàn)楹奢d和溫度變化導(dǎo)致箱梁卸載偏離設(shè)計(jì)位置。本次采用的液壓同步頂升卸載施工是小循環(huán)頂升卸載，每次頂升一個(gè)20cm的行程，通過(guò)小行程的頂升卸載施工方式在施工過(guò)程中能更好地保證精度。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程同時(shí)采用液壓同步頂推滑移和液壓同步頂升卸載兩種施工技術(shù)順利完成了鋼箱梁的安裝，獲得了良好的效益和評(píng)價(jià)，可為以后相似工程提供借鑒。