李耕文 孫曉滿 賴青云 龍彪 楊剛 喬凱

1.徐州市交通運(yùn)輸局，中國·江蘇 徐州 221000

2.中建三局集團(tuán)有限公司，中國·湖北 武漢 430000

1 引言

鋼桁架橋因跨越性強(qiáng)、受力性能好、施工工期短、行車平順、造型美觀等在橋梁工程建設(shè)中廣泛采用，其中大部分大跨度鋼桁架橋多采用“地面拼裝、跨內(nèi)高空原位吊裝”以及“搭設(shè)水中拼裝平臺(tái)、高空吊裝”的方法進(jìn)行安裝。但對(duì)于施工場地受限、需要跨越通航河道的鋼桁架橋梁，常規(guī)安裝方法難以實(shí)施?；剖┕すに囀墙鼛啄甏罂缍蠕撹旒軜虬惭b的一種先進(jìn)的施工方法，能夠有效解決因受施工場地、工期等因素限制的鋼桁架橋梁施工。

2 工程概況

206 國道徐州改線段建設(shè)工程于K22+575 處跨越京杭運(yùn)河，路線與京杭運(yùn)河右偏角為80°，橋下通航凈空為100×7m；本橋主橋采用1-127.6m 簡支鋼銜架橋一孔跨越通航水域，主橋?yàn)樽兏咪撹旒?，主梁為三角桁架，橫向采用兩片主桁結(jié)構(gòu)，主桁中心距27.5m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間距10.5m，主橋采用頂推滑移法施工。京杭運(yùn)河大橋平面位于直線段內(nèi)，豎曲線為凸曲線，半徑為R=6500m，縱坡為2.5%，變坡點(diǎn)最高點(diǎn)位于京杭運(yùn)河航道中心線處。京杭運(yùn)河大橋效果圖見圖1。

圖1 京杭運(yùn)河大橋效果圖

3 頂推滑移施工技術(shù)

3.1 頂推施工概況簡介

3.1.1 頂推施工原理

在保證通航情況下，擬采用高空累積滑移的施工方法來完成各區(qū)域桁架的施工，結(jié)合本施工工藝性和創(chuàng)新性，主要采用TLPG-1000 型液壓爬行器、TL-HPS-60 型液壓泵源系統(tǒng)以及TLC-1.3 型計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)等設(shè)備。TLPG-1000 自鎖型液壓爬行器是一種能自動(dòng)夾緊軌道形成反力，從而實(shí)現(xiàn)推移的設(shè)備。此設(shè)備可拋棄反力架，省去了反力點(diǎn)的加固問題，便于現(xiàn)場安裝，且由于與被移構(gòu)件剛性連接，同步控制較易實(shí)現(xiàn)，就位精度高。液壓爬行器的楔形夾塊具有單向自鎖作用。當(dāng)油缸伸出時(shí)，夾塊工作（夾緊），自動(dòng)鎖緊滑移軌道；油缸縮回時(shí)，夾塊不工作（松開），與油缸同方向移動(dòng)。TLPG-1000 型液壓爬行器見圖2。

圖2 TLPG-1000 型液壓爬行器

3.1.2 鋼桁架頂推滑移施工工藝

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，在每榀桁架下設(shè)置滑移軌道，共兩條軌道，在1#～4#橋墩區(qū)域拼裝E3～E0’桁架橋結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向?qū)Я航Y(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度螺栓終擰后，進(jìn)行第一次滑移頂推施工，臨時(shí)固定鋼桁架；在空余支架區(qū)域，拼裝E0～E3 桁架橋結(jié)構(gòu)，螺栓終擰后，進(jìn)行第二次滑移頂推。

第一次頂推滑移施工：啟動(dòng)液壓泵站，啟動(dòng)加緊裝置，同步頂推一個(gè)行程30cm，松開夾緊裝置，回縮油缸，循環(huán)向前頂推滑移至66m；導(dǎo)向?qū)Я呵岸酥斡趯?duì)岸頂推支架平臺(tái)上。

第二次桁架拼裝及滑移：剩余E0～E3 節(jié)間橋體拼裝，頂推設(shè)備安裝至E1、E2、E5’、E3’節(jié)間下方。第二次向前頂推77m，橋體至設(shè)計(jì)位置。

3.1.3 滑道設(shè)計(jì)

鋼桁架頂推施工共設(shè)兩條滑道。拼裝區(qū)滑道支撐于臨時(shí)支架上方，頂推滑移區(qū)滑移軌道支撐于4#、5#橋墩及頂推支架上方。滑移軌道主要有滑移導(dǎo)梁、滑移導(dǎo)軌、滑移支座三部分組成?；浦ёc滑移導(dǎo)梁之間設(shè)置四氟乙烯板，減小滑移過程的摩擦系數(shù)，支座底部下設(shè)置限位擋板，用來限制滑移過程中結(jié)構(gòu)沿軌道左右方向偏移?；茖?dǎo)梁設(shè)置于4#、5#橋墩支座墊石上方，滑移導(dǎo)梁與墊石之間設(shè)置橡膠板，保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)。

3.1.4 頂推臨時(shí)結(jié)構(gòu)體系配套結(jié)構(gòu)設(shè)置

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在頂推施工的過程中，橋體桁架最大懸臂狀態(tài)不超過3 個(gè)節(jié)段；根據(jù)GB 50319—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》5.2.2-4 中限制性航道水上過河建筑物通航凈空尺度表中二級(jí)航道要求，雙向通航孔凈寬不得小于70m。綜合以上強(qiáng)制性條件，擬在主墩臨河側(cè)搭設(shè)輔助導(dǎo)梁頂推支架，在橋梁前端設(shè)置導(dǎo)向?qū)Я航Y(jié)構(gòu)，減小懸臂頂推跨度，確保大跨度懸臂頂推結(jié)構(gòu)安全及穩(wěn)定性。

鋼桁架梁跨度127.6m，在4#、5#橋墩處向河內(nèi)側(cè)搭設(shè)頂推支架，頂推支架距離主墩中心距離為28.8m，河道通航寬度為127.6m－28.8m×2=70m。南北岸引導(dǎo)段滑移導(dǎo)梁長度分別為2.6m、3.2m，頂推跨度為70m+5.8m=75.8m，考慮導(dǎo)梁長度為60m，75.8m－60m=15.8m，桁架每個(gè)節(jié)段10.5m，最大懸臂狀態(tài)時(shí)，桁架兩個(gè)節(jié)段處于懸臂狀態(tài)。京杭運(yùn)河在河兩岸共設(shè)置12 組支架，T1～T12 支架均布置在河岸陸地上，基礎(chǔ)為混凝土硬化基礎(chǔ)。1#～4#頂推支架布置在河道內(nèi)，基礎(chǔ)為Φ1000×12 的鋼管樁，與T1～T12 支架主要用于承載滑移導(dǎo)梁，1#～4#棧橋布置河內(nèi)用于1#～4#頂推支架鋼管樁施工及支撐導(dǎo)梁拼裝[1-3]。臨時(shí)措施布置見圖3。

圖3 臨時(shí)措施布置三維示意圖

3.1.5 滑移過程控制要點(diǎn)

在液壓滑移過程中，注意觀測設(shè)備系統(tǒng)的壓力、荷載變化情況等，并認(rèn)真做好記錄工作。在滑移過程中，測量人員應(yīng)通過鋼卷尺配合測量各牽引點(diǎn)位移的準(zhǔn)確數(shù)值，并與激光測距儀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，以輔助監(jiān)控滑移單元滑移過程的同步性。滑移過程中應(yīng)密切注意滑道、液壓頂推器、液壓泵源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等的工作狀態(tài)?，F(xiàn)場無線對(duì)講機(jī)在使用前，必須向工程指揮部申報(bào)，明確回復(fù)后方可作用。

3.2 落梁

在結(jié)構(gòu)滑移到指定位置后，拆除導(dǎo)梁、爬行器，鋼桁梁結(jié)構(gòu)總重量約為2500t，整個(gè)鋼桁梁結(jié)構(gòu)共設(shè)置4 個(gè)支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)設(shè)置于支座附近端橫梁下方的混凝土蓋梁上，每個(gè)支撐點(diǎn)設(shè)置兩臺(tái)500t 液壓千斤頂，落梁過程中共采用8臺(tái)液壓千斤頂同步工作。4 個(gè)支撐點(diǎn)位置彼此對(duì)稱，且鋼桁梁4 個(gè)支座位置設(shè)計(jì)標(biāo)高相同，4 個(gè)支撐點(diǎn)的布置采用同樣的結(jié)構(gòu)形式[4]。

4 結(jié)語

通過對(duì)本工程的頂推滑移技術(shù)的總結(jié)，得出了在不影響通航情況下跨河鋼桁架橋梁的施工經(jīng)驗(yàn)，本工程桁架結(jié)構(gòu)安裝高度較高，縱橫向跨度較大，結(jié)構(gòu)桿件眾多，自重較大。若采用常規(guī)的分件高空散裝方案，需要搭設(shè)大量的高空腳手架，不但高空組裝、焊接工作量巨大，且存在較大的質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn)，施工的難度較大，并且對(duì)整個(gè)工程的施工工期會(huì)有很大的影響，方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)較差。

采用高空累積滑移的施工方法來完成各區(qū)域桁架的施工，將大大降低安裝施工難度，并對(duì)于質(zhì)量、安全和工期等均有利，對(duì)同類相似工程具有借鑒指導(dǎo)意義。