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空间曲线钢箱梁海上顶推施工

2019-09-26张富生

商品与质量 2019年19期
关键词:钢箱梁限位油缸

张富生

山东省路桥集团有限公司 山东济南 250000

钢箱梁结构在桥梁工程设计中得到了广泛的应用。为了保证钢箱梁结构应用的质量,有必要掌握其施工工艺。

现有钢箱梁安装方法有支架安装、悬臂拼装和顶推安装三种,其中支架安装是指在成桥桥位搭设支架,利用塔吊、汽车吊或浮吊等地面或水上起重设备将钢箱梁逐节吊装就位,此种施工方案简单可靠,钢箱梁就位后无需进行大的调整,适用于桥下场地良好,便于搭设支架的陆地或水上环境,但对于地面条件不允许或跨线有通车需求的工程则不适用;悬臂拼装是指利用可在钢桥面上移动的桥面吊机安装钢箱梁,每节钢箱梁通过运梁车等运输到桥下,由桥面吊机提升就位,焊接加固完毕后桥面吊机前移,安装下一节段,此种施工方案多用于跨度比较大且平曲线较小的斜拉桥,对于小半径曲线的钢桥施工则不适用;钢箱梁顶推法指的是梁体在桥头逐段拼装,用千斤顶纵向顶推,使梁体通过各墩顶或局部支架的临时滑动支座面就位的施工方法,该方法适用于跨度较大的等截面连续桥,尤其是桥下环境复杂的山谷和有跨线通车需求的工程[1]。为了保证施工的整体质量,在钢箱梁顶推施工过程中,还需要掌握其他环节的技术。鉴于此,“空间曲线连续钢箱梁海上顶升施工技术”课题具有一定的价值。

1 实际工程简述

青岛海湾大桥胶州连接线工程全长2827米,其中路基长667米,桥梁长2160米,胶州互通匝道全长2922米,其中胶州互通B匝道第五联为钢箱梁段,设计长度为49m+60m+49m,总重约900吨。

2 施工方案及施工工艺流程的确立

2.1 钢箱梁顶推施工工艺流程

钢箱梁主要施工工艺流程为:搭设支架→铺装平台→拼装胎架→安装顶推装置→分段吊装钢箱梁→钢箱梁焊接成型→钢箱梁顶推→钢箱梁合拢→落梁→补漆涂装→拆除支架。

2.2 顶推原理

钢箱梁的顶推原理为在临时支架上铺设纵梁及顶推轨道,利用纵移推动机构与油缸推动钢箱梁底部滑靴,从而带动钢箱梁向前纵移。工作时首先将整体纵移系统安装完毕,液压油缸伸长推动钢箱梁前进,然后油缸收缩,带动推动机构向前滑动到下一个限位槽口,即可继续向前推动钢箱梁[2]。

3 空间曲线连续钢箱梁顶推施工技术的实施

3.1 空间曲线控制

在首末跨设置施工区域(A区、B区),在此区域进行钢箱梁的吊装、焊接及顶推施工。因钢箱梁具有水平曲线,故顶推导轨按照钢箱梁水平曲线分段制作,内外导轨按照不同的半径进行排列,内侧轨道弧长52.06m,半径347.7m;外侧轨道弧长52.7m,半径352.3m。轨道间距4.656m,通过支撑胎架内侧中心。

临时支架布置时考虑钢箱梁竖直曲线,使两端钢箱梁都是由低向高顶推,最后在中间合拢。因钢箱梁加工时带有预拱度,故顶推滑靴按照钢箱梁纵向位置不同设计成不同高度来调整钢箱梁底平面标高。

3.2 横向纠偏措施

平面两条轨道半径不同,在顶推挡块焊接时即考虑好每个行程的差值,每个油缸行程内同步累积误差消除。油缸单个行程中,通过液压系统对不同顶推油缸调速来控制同步。两条轨道出现不同步时,可通过液压系统调节油缸的伸出速度来进行纠偏。

另外通过可调节滚轮机构对顶推施工中的钢箱梁进行横桥向的导向和限位,该双滚轮导向限位装置结构简单、安全可靠、便于具有水平曲线钢箱梁顶推施工,见图1。

3.3 液压顶推计算机控制及传感检测系统

液压顶推滑移施工技术采用传感监测和计算机集中控制,通过数据反馈和控制指令传递,可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能[3]。

操作人员可通过计算机人机界面的操作,可以实现自动控制、顺控(单行程动作)、手动控制以及单台顶推器的点动操作,从而达到钢结构整体滑移安装工艺中所需要的同步滑移、安装就位调整、单点毫米级微调等特殊要求。

4 结语

通过本文的探索,认识到空间曲线连续钢箱梁顶进施工技术的重要性。首先,根据项目的实际情况,制定相应的施工方案和施工流程;然后重点介绍了空间曲线控制的设计与施工工艺、横向纠偏措施的安装工艺、液压顶推计算机控制及传感检测系统实施。通过对上述技术的详细实施,将有效提高空间曲线连续钢箱梁顶进施工的质量,为进一步提高桥梁工程的整体施工质量和安全奠定坚实的基础。

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