桥梁大吨位钢梁液压同步顶升施工技术探究

桥梁大吨位钢梁液压同步顶升施工技术探究

王芳

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

一、工程概述

本次所研究的道路桥梁工程全长1400米，其中的主桥长度为450米，桥梁主体结构为双跨拱形桥，宽度在41米。在桥面钢梁部位采取正交异性板结构形式，且主体施工材料为Q345C钢，全桥由25个节段构成。

二、安装方案的合理确认

安装方案对桥梁整体施工效果有时间影响，因此在实际施工之前必须实现对安装方案的科学设计。首先需要对施工场地以及环境进行了解，然后根据相关要求以先进的科学技术对安装方案进行确定。在实际对安装方案进行选择时，我们可将施工现场进度要求作为主要依据。我们对缆索吊装及液压同步顶升安装钢梁充分地分析比较与分析之后发现。"以拱承梁、液压同步顶升"是该桥梁安装最为合适的方案，首先将临时掉电设置在已经安装的拱肋上，然后在锚箱上对钢绞线进行安装。沿临时吊装钢绞线坚直顶升安装就位是其主要施工方法，进度对钢梁安装过程中张拉第一组系杆有直接影响，最终促使结构体系完成。为在真正意义上对吊顶安全进行保证，必须在实际施工中实现对顶升过程的有效监控。

三、液压同步顶升施工方案的设计

1、顶升的作业原理

液压同步顶升系统的主要作业原理为利用液压设备的动力作用，使千斤顶在特定的轨道中进行伸缩作业，从而实现对千斤顶的伸缩控制。为了提升液压系统的控制性能，可以借助电气自动化控制系统以特定的编程逻辑来控制液压同步顶升施工的相应参数。在电气自动化系统的控制作用下，千斤顶的运行轨迹会根据逻辑编程的相应指令处于钢绞线的不同位置，从而实现对钢梁结构的有效就位。具体工程中，为了提升液压同步顶升系统的作业优势，会采取倒装的方式进行千斤顶顶升设备安装。

2、控制系统设计

控制系统作为液压同步顶升系统中的核心控制部分，其自身的运行质量会对液压同步顶升技术的应用质量形成直接影响。进行控制系统设计时，需要充分考虑到液压同步顶升技术的应用特性。一般而言，控制系统主要包括计算机技术、传感器技术以及通信技术。在实际应用的过程中，传感器的主要作用为，对实际作业位置进行有效获取，并且为计算机提供高差信号值。此时，计算机系统就会根据控制性程序的相应需求和特定算法，对于千斤顶的伸缩杆进行操控。此外，借助逻辑控制驱动设备，还可以实现对多个千斤顶的协调作业，也可对多个千斤顶进行顶升操作，为具体桥梁施工提供有效的技术供应。

3、承重系统设计

承重系统包括临时钢吊耳、吊箱、钢绞线、顶升支座、液压千斤顶以及八字形钢吊带。其中临时钢吊耳包括安装于拱肋上的钢吊耳和安装于钢梁梁面的钢吊耳；提升箱为系统上端钢绞线与拱肋钢吊耳的连接转换组焊钢构件，承担整个系统及结构件重量，同时满足钢绞线的固定端锚固以及与钢吊耳进行连接功能；钢绞线采用直径为椎15.24mm左右旋搭配的低松弛钢绞线，作为液压同步顶升的重要受力结构，同时作为千斤顶坚直移动的轨道，钢绞线数量配置根据计算满足安全系数3倍以上；顶升支座为千斤顶顶升受力结构，其主要功能是将千斤顶推力通过支座及钢吊带传递至钢梁，使钢梁与千斤顶活塞杆动作一致；液压千斤顶为4台常规的欧维姆LSD100-200型顶升千斤顶，千斤顶上设置液压单向阀，以保证千斤顶在外油路失压情况下仍能处于安全受力状态；钢吊带采用Q235钢板数控切割成形，其上端通过钢销与顶升支座连接，下端通过钢销与钢梁面钢吊耳连接，承担钢梁的全部荷载，并将荷载传递至顶升支座。

四、钢梁节段液压同步顶升施工

1、顶升安装的主要方法

（1）节段安装方法。拱肋安装完成后，将顶升系统及设备安装完成，节段安装顺序按计划要求由边跨往跨中移动。两拱间钢梁交替安装，两套顶升设备在两跨拱间倒换使用。

（2）节段安装工艺。顶升系统安装连接完成后，手动操作控制系统，适时调整泵站限压，给千斤顶逐次增加20%、40%、60%、80%、100%载荷；加载时随时观测各处情况并作好记录。利用顶升千斤顶将钢梁提离舶船20cm，以防潮涌导致钢梁与船舶碰撞。过程中由专人对结构进行观测、检查结构焊缝、变形是否正常。

钢梁顶升过程随时监控并及时调整负荷、结构状态及检查顶升通道。当钢梁节段接近就位标高时，手动操作液压顶升系统将钢梁顶升至设计标高略高后停机。然后手动操作液压同步顶升系统，将钢梁缓慢下降与已安装节段进行节段间临时匹配件螺栓连接，同时将相应上下游两条吊杆下锚与钢梁连接完成后，操作液压顶升系统下放钢梁至吊杆全部受力，然后测量梁面标高后计算与设计及监控标高差S，再次操作顶升系统将钢梁顶升至吊杆不受力，将吊杆下端螺帽按测量值及方向调整距离S，最后操作顶升系统将钢梁受力再次转换至吊杆受力。复测钢梁标高及各向坐标后，将临时匹配件螺栓与钢梁按要求连接拧紧完成临时连接，再次复测节段各向坐标后进行节段间的焊接作业。按安装顺序依次完成节段钢梁顶升安装工作。

2、钢梁合龙段施工

本次所研究的桥梁工程中，钢梁合龙段处于跨中节段内。具体进行合龙段施工的过程中，可以遵循先北后南的施工顺序。在合龙段顶升到特定的位置之后，应该对各个合龙段的端口位置坐标进行有效测量和调整，确保该合龙段的位置准确后，锁定千斤顶。之后可以将与混凝土主梁相连的第一阶段进行解除，操作纵向部位的调整，从而达到合龙段端口位置调整的目的。

结语：本项目结合工程实际情况及施工经验，本着探索发现的心态，在确保安全施工的前提下，成功地应用了大吨位钢梁液压同步顶升施工技术安装钢梁节段的施工技术。突破常规钢梁安装施工工艺，采用大吨位钢梁液压同步顶升施工技术，现场模拟施工，现场定位、现场连接钢梁节段，使钢梁节段实现精确定位。

参考文献：

[1]黄研昕,周明华,翟瑞兴.公路桥梁同步顶升施工技术[J].施工技术,2014(11):53-56.

[2]吴毅彬,许丽华.城市互通立交桥大吨位同步顶升施工与控制技术[J].施工技术,2017,46(20):31-33.