[多点自动连续顶推施工技术在海外桥梁工程中的应用]连续梁顶推法施工方案

  摘要:本文结合赞比亚谦比大桥工程项目施工的实际情况,对320m大吨位连续箱梁的多点自动连续顶推技术进行了阐述,为大吨位梁体安装、架设提供了理论依据及施工经验。打破了中国人在国外只能做技术含量底的工程惯例,又引发了当地人到中国考察学习的高潮。
   关键词:海外 ; 桥梁工程 ; 多点自动连续顶推 ; 施工技术
  Abstract: This paper combine with the actual situation of the Chambishi bridge project construction in Zambia, described the 320m large tonnage continuous box girder continuous pushing technology, a theoretical basis and construction experience for the tonnage of the beam installation, erection. Key words: overseas; bridge engineering; multi-point automatic continuous pushing; construction technology
   中图分类号:U445 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00
  
  1 工程概况
   赞比亚谦比大桥全长320m,下部结构为扩大基础,圆端型板式桥墩,上部为40m+5×48m +40m连续预应力箱梁结构。箱梁预制分段28.55m+24m×11+28.55m,箱梁为单箱单室结构,梁重约7000吨,采用多点自动连续顶推法进行施工。
  
  
  
   箱梁横断面图(跨中断面尺寸示意图)
  2 多点自动连续顶推施工技术
  2.1顶推设备及工作原理
  (1)顶推设备
  顶推设备采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的ZLD100连续顶推系统。
  (2)工作原理
   ZLD自动连续顶推系统由三部分组成,即自动连续顶推千斤顶、自动连续顶推泵站和主控台,其相互关系如图所示。
  
  
  
   其控制过程是:用行程开关作为ZLD自动连续顶推系统的动作传感元件,它将自动连续顶推千斤顶活塞的位置信号传递给主控台,主控台将得到的信号进行逻辑组合后,再将控制信号传递给自动连续顶推泵站,自动连续顶推泵站通过电磁换向阀去控制相应自动连续顶推千斤顶的动作。该过程形成一个闭环系统,能够自行调节自动连续顶推千斤顶的各种动作。
   ZLD100自动连续顶推千斤顶技术性能表
  
  
  
   ZLDB自动连续顶推泵站技术性能表
  
  
  
  2.3施工方案
   谦比大桥顶推施工采用14台ZLD100自动连续顶推千斤顶,14台ZLDB液压泵站和1台ZLDK-16主控台组成。牵引拉杆采用钢绞线柔性拉杆,直径为φ15.24,强度等级为1860Mpa 。钢绞线分左右旋结构,钢绞线穿过设于固定端的拉锚器,另一端穿过自动连续千斤顶的前、后夹持器。
  连续顶推示意图
  
  
  
  2.3.1顶推设备布置
   14台ZLD100型连续顶推千斤顶,每台千斤顶配1台ZLDB自动连续顶推泵站,用1台主控台进行控制顶推施工。总控制室设在预制箱梁旁1#桥台上, 桥台及桥墩自北向南依次编号1#~8#,1#-7#桥墩台上各安装2台千斤顶和2台泵站,主控台放在1#桥墩台周围,千斤顶自北向南依次编号1#~14#。
  
  
  
  2.3.2 纠偏技术措施
   顶推过程,由于多种原因造成箱梁横向偏位,为了保证梁按设计轴线滑动。所以导向工作是必不可少的,利用顶推行进状态,导向纠偏的力不是很大,本工程采用平滚式导向装置。
  
  
  
  2.3.3滑道、反力点的结构及限位
   制梁台座下滑道采用连续滑道,箱梁浇筑后,将侧模及中间底模移开,箱梁重量通过下滑道处钢板作用于台座上,箱梁前移由于钢板顶面与箱梁的摩擦系数大于钢板底面与台座顶面的摩擦系数,箱梁带动钢板前移,由于钢板沿梁长方向分块,当移出台座范围后,钢板即可取走,重复利用。
   永久墩台处滑道由永久支座的上板进行加工而成,这样可以降低落梁高度,下滑道要求与墩台连接牢靠。在每个桥墩上均设置工字钢限位装置,以便于顶推过程中的纠偏。
  
  
  
  顶推滑道纵向构造示意图
  
  
  
  反力点拉锚器结构
  2.4.顶推施工方法
  2.4.1 牵引钢绞线下料
   钢绞线下料长度应考虑每次箱梁的牵引长度及临时支架的长度,同时考虑千斤顶工作长度、固定端工作长度和张拉端预留长度等。根据箱梁的最大自重量考虑滑移受到的摩擦阻力和爬坡阻力,并留有一定的安全系数后确定出钢绞线的数量。本工程钢绞线每根约60米长,共112根,左、右旋各半。
  2.4.2穿索
   (1)千斤顶安装就位后,将油路同时接通前退锚顶和后退锚顶,开动泵站,将前工具夹片和后工具夹片顶开,同时保压。
   (2)把钢绞线的一端带上引线套,逐一从后顶尾部穿心孔内穿入,再顺次穿过牵引装置上的后、前工具锚板。使用的钢绞线应尽量左、右旋均布;不能交叉、打绞或扭转;不得拆、碰行程开关组件,以免穿束后难以安装、调试、空载联试等。
   (3)将油路卸荷,顶锚板在弹簧作用下回位,把夹片压紧。检查顶锚板上各钢绞线与锚板孔是否对正,同时保证钢绞线没有交叉和扭转,最后用手动拉紧器或其它设备预紧各钢绞线,使各根钢绞线松紧程度基本一致。
   (4)操作各泵站,预紧各千斤顶钢绞线,使各千斤顶钢绞线松紧程度基本一致。
   (5)将前、后退锚顶的油嘴拆下,等需松夹片时再装上,以免在顶推过程中因活塞的旋转而将油嘴碰坏。
  2.4.3空载联调。
  本阶段主要调试主控台、泵站、千斤顶的工作同步性及协调性。
  2.4.4顶推
  (1)穿钢绞线,先穿1#、2#千斤顶,左、右旋各4根。
  (2)钢绞线预紧,先用人工手拉钢绞线弧度基本一致,再用千斤顶整体预紧。
  (3)开始连续顶推,由1#、2#千斤顶连续顶推工作。
  (4)当导梁上2#桥墩台后,穿3#、4#千斤顶钢绞线,左、右旋各4根,预紧,3#、4#千斤顶加入连续顶推工作。
  (5)当导梁上3#桥墩台后,穿5#、6#千斤顶钢绞线,左、右旋各4根或5根,预紧,5#、6#千斤顶加入连续顶推工作。
  (6)随着顶推的进行,14台千斤顶陆续加入工作。
  (7)顶推过程中,各千斤顶在适当时需要换拉锚器位置,重新预紧钢绞线。
  (8)箱梁顶推到达预定位置后,千斤顶回程,取出夹持器夹片,松固定端压板,退出夹片,钢绞线从张拉端抽出。
  2.5、施工技术措施
  2.5.1主控台面板上的按键操作如下:启动→自动→前顶进,这样箱梁可以自动连续的被顶推。
  2.5.2在顶推过程中,液压、电控专业技术人员要密切注意千斤顶、泵站和主控台的工作情况,尤其是自动连续千斤顶前后两套夹持器的持力转换效率;
  2.5.3在滑移过程中,随时检查滑块的磨损情况,并准备顶升千斤顶以更换滑块。
  2.5.4测量人员随时观测该箱梁控制点的三维坐标以随时指导顶推施工;
  2.5.5最后定位调整时,最好手动,而且保证千斤顶有部分活塞延伸量,以方便顶推到位后拆除顶推设备;
  2.5.6桁架轨道上必须布置定位点以刹车用,严防箱梁顶推过头;
  2.5.7顶推过程中保证同步、对称、自动连续顶推。
  2.5.8构件工具锚安装孔中心与千斤顶的中心应在同一水平线内,严格控制钢绞线偏移水平线的角度≤3度。
  3 结束语
   本文通过对320m大吨位连续箱梁的多点自动连续顶推技术的阐述,为大吨位梁体安装、架设提供了理论依据及施工经验。也为桥梁领域主梁施工提供了另一种途径。提高了中国建筑企业在国外的信誉度,打破了中国人在国外只能做技术含量底的工程惯例,又引发了当地人到中国考察学习的高潮。
  
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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