時間:2012年09月20日 分類:推薦論文 次數:
摘要:本文以成昆貨運樞紐繞城雙線特大橋主跨64米、自重4800噸的系桿拱橋頂升與平移施工為背景,對同步頂升與平移技術在其中的應用作了探討,對系桿拱頂升與平移過程中需注意的問題進行了分析,為以后大型橋梁的頂升與平移提供了有益的解決方法。
關鍵詞: 系桿拱橋, 同步頂升, 平移, 施工監控
Abstract: This paper with the Chengkun freight hubs, circling the double super major bridge 64 meters, respect the main 4800 tons of the bowstring arch bridge with the translation of the roof up construction as the background, the synchronous roof up and translation technology in the application were discussed, the 5-span girder hoist and vault to the translation of the problems needing attention in the process are analyzed, and the future of the large bridge for the translation of the roof up and provides the useful solution.
Key Words: bowstring arch bridge, synchronous roof up, pan, construction monitoring
中圖分類號: U448.22+5 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
成昆貨運樞紐位于四川省成都市,在76#~77#墩之間跨越成都繞城高速公路。為了形成靚麗的人文及自然風景,在上跨繞城高速公路處設置1-64m系桿拱。拱橋自重4800噸,全長為66m,理論矢高為12.8m,矢跨比為1/4。由于工期要求以及系桿拱橋重達4800噸原因,無法采取預制吊裝的施工方法,因此在原設計橋位左側搭設滿堂支架,在支架上高位制梁,然后通過頂升梁體0.8m、平移8m,最后落梁就位。
二、施工過程及關鍵技術介紹
本工程實施分為三個階段,分別為:前期施工準備階段、頂梁階段、移梁階段。施工的難點在于移梁過程中如何保持梁體的平衡,頂升系統的同步性以及落梁的準確就位。
1、前期施工準備階段
前期施工準備階段包括為移梁所做的所有保證工序,具體為臨時基礎→承臺→軌道基礎→梁體預制要求→支撐體系→設備就位。
地基處理:由于梁體的移入過程中為保證梁體的平衡穩定性,對軌道基礎的不均勻沉降要求很高,所以采用與設計完全一樣的橋臺作為制梁及移梁基礎。
臨時基礎承臺:針對本段移梁體積龐大,移梁軌道基礎加固采用與設計完全一樣的橋臺基礎。有利于梁體的不均勻沉降等不利因素,保證梁體安全平穩就位。
軌道基礎:由于梁體體積龐大,為保障梁體的受力結構與梁體就位時受力形式一樣,本次移梁采用在支座位置安裝移梁臺車,利用橋臺作為移梁軌道基礎。軌道基礎采用C50混凝土澆注而成,并與現有支座墊石形成同一整體。
2、頂梁階段
因為該系桿拱橋自重達4800噸,要求頂起的高度為0.8m,所以頂梁過程分為:頂升準備、稱重、試頂升、頂升四個過程。
頂升準備包括以下內容:頂升系統的可靠性檢查、成立頂升指揮系統、頂升液壓系統布置、頂升系統測試、確定觀測點。本頂升系統采用PLC液壓控制的同步頂升系統。
稱重階段包括:首先做油路保壓試驗,其次進行稱重檢查。稱重時依據計算頂升荷載,采用逐級加載的方式進行,在一定的頂升高度內(1~10mm),通過反復調整各組的油壓,可以設定一組頂升油壓值,使每個頂點的頂升壓力與其上部荷載基本平衡。
試頂升包括以下工作內容:為了消除支架的非彈性變形及基礎沉降,同時也為了觀察和考核整個頂升施工系統的工作狀態以及對稱重結果的校核,應進行試頂升,試頂升高度20mm。
試頂升后,觀察若無問題,便進行正式頂升,千斤頂最大行程為150mm,每一頂升標準行程為100mm,可以根據現場實際情況調整。
3、移梁階段
在系桿拱梁四個支座位置各放置一臺由600t千斤頂所組成的移梁臺車,梁體全部落在移梁臺車上,臺車承載了梁體的全部重量后,用雙向作用式千斤頂牽引臺車帶動梁體在軌道上移動。
移梁分為以下四個步驟:
1)移梁施工準備;
2)安裝爬行器及移梁臺車;
3)將梁體橫移就位每1000mm找平一次;
4)移梁就位后同步落梁;
平移軌道由兩塊3cm鋼板、不銹鋼板、聚四氟乙烯板板組成。滑移軌道與基礎連接方式采用高強度螺栓連接。滑移軌道兩側有凹槽,并有一定斜角,作為爬行器牽引的反力基礎。
4、關鍵技術
系桿拱橋的平移是本次施工的難點。針對此次平移過程,主要采取了以下關鍵技術:
(1)采取限位裝置,防止梁體在移動過程中產生轉動。
(2)在移位過程中,對梁體進行位移監控。一旦發現位移誤差大于2mm或者任一油缸的壓力誤差大于5%,立即采取措施關閉液控單向閥,以確保安全。平移速度控制在5mm/min以內。
(3)對監控采集的數據進行誤差分析。若有數據偏差,組織技術人員認真分析并及時調整。
(4)在主梁上設立水準測量點,觀測、計算水準點的高程并及時反饋。
(5)為保證位移同步,用光柵尺作為同步控制控制裝置。光柵尺量程為1.5m,設2臺,安裝在滑梁上,讀書頭固定在上滑梁上。
在對系桿拱橋實施頂升及平移前,對頂升支點的選取,千斤頂數量的配備,軌道基礎的承載能力,以及橋臺抗傾覆能力都要進行設計驗算。限于篇幅有限,本文不詳細介紹。
三、施工監控
采用剛性系桿柔性拱的下承式拱橋是一種內部高次超靜定結構,在頂升及移梁的過程中控制系桿、吊桿張力和主梁標高是橋梁施工中非常關鍵的問題,因此施工監控顯得尤為重要。施工監控分為線形監控和應力監測。
(1)線形監控
測點布置在每條拱肋的四分點、跨中位置,拱座布置水平位移和沉降觀測點。按照系桿拱頂升前、系桿拱頂升過程中、系桿拱橫移過程中、施工結束后這幾個階段進行監測。
(2)應力監測
對于拱橋施工監控來說,測試拱肋斷面的應變是個重要內容,因為它直接反映了結構的受力狀況,是結構安全性能的重要指標。
全橋主拱共布置7+5個測試斷面,每個斷面布置4個測點,拱頂橫撐布置1個測點,共49個測點。全橋主(系)梁共布置5個測試斷面(跨中、1/4跨和支座位置),除跨中斷面布置14個測點外,其余4個斷面不布置橫向應變測點,每個斷面布置10個測點。
四、結論
繞城系桿拱橋頂升及平移工程具有頂升重量大、平移距離遠的特點,該工藝具有創新性,技術難度大,施工過程復雜。本文通過對頂升與平移施工理論分析及監控介紹得出:
截面出現的最大壓應力值在主梁二分之一斷面第七點位置,為-23.94Mpa;截面最大拉應力值在主梁砼澆注階段四分之一斷面第三點位置,為2.5Mpa;截面最小壓應力值在拱肋的拱肋G斷面第四點位置,為-0.12Mpa。梁段控制截面的各測點數值,均在設計范圍之內。
參考文獻:
[1] 桂學.橋梁頂升技術研究. [研究生論文].西安:長安大學,2005
[2] 胡釗芳等.公路舊橋加固技術與實例.人民交通出版社,2002
(責任編輯 郭 博)