钢箱梁顶推施工初步方案

1 密涿高速钢箱梁顶推施工组织设计 第一章 钢箱梁施工概述 1.1工程概况 1.2钢箱梁施工特点 ⑴该桥虽然重量较轻，但是箱梁结构形式比较特殊，横向由3副桥组成； ⑵钢箱梁采用多点连续顶推施工，中线限位难度大； ⑶对顶推同步性要求较高，以避免横梁受力过大。 第二章 钢箱梁顶推施工方案

2.1施工概述 根据设计单位提供的施工方案，钢梁采用多点顶推法施工，即在一侧布置提升桁吊、安装顶推平台，在中跨设置临时墩，并在顶推平台、临时墩上布置滑道，滑道顶面线型为钢箱梁制造线型（设计院提供）。 顶推千斤顶置于临时墩上，在钢箱梁底采用多点拉索方式顶推，即在平台上逐段栓接，用多点连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁向前滑移，循环标准化作业使钢箱梁到达设计位置。 2.2施工前准备 ⑴施工前准备工作一览表 2

施工准备人员准备人员培训施工设备准备、大临结构安装及调试钢箱梁准备现场施工条件确认施工保障措施落实

现场指挥组

左幅施工队右幅施工队操作人员持证上岗特殊工种人员培训大临结构施工施工设备配备及调试小型机具配备钢箱梁加工制作钢箱梁运输边墩施工完成大临结构施工完成索塔横梁施工完成通航及航道管制

检测、通讯系统保证水上交通工具安全与水上救生用品

⑵人员组织 本桥钢箱梁采用多点连续顶推施工，作业面多，多工作面多个机具协调共同作业，在作业过程中，协调指挥将是作业完成的关键，为此，专门成立顶推现场协调指挥组保障施工。现场指挥组由5人组成：总指挥、副总指挥、总工程师、机械调度、人员调度组成。 同时成立专门的施工队两个，负责左右幅钢箱梁顶推施工。施工队人员组成：机械操作人员、机械技术员、土木技术员、电工、吊装工、焊工、测控人员等。 所有工作班组中机械技术人员担任各点临时指挥，负责与指挥组联系，以保证工程施工的顺利进行。 ⑶人员培训 该项目操作人员由我部具有顶推施工经验，技术上优秀的人员组成。为了保证安全优质的施工质量，针对本工程特点将组织所有施工人员进行学习培训，并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。所有在本工程中从事可能影响产品质量的工作人员，进行规定的技能考核认定。针对该工程高空及水上作业多的特点，对参与该工程的所有人员进行体格检查和高空测定，所有培训考试均完整记录在案。 2.3钢箱梁顶推施工 2.3.1顶推施工设备选择 钢箱梁顶推施工的主要施工设备有运梁车、提升桁吊、导梁、临时墩、连续顶升千斤 3

顶、纵移横移系统等。其中，由我公司负责顶推连续千斤顶、纵移横移系统等顶推设备。 ⑴ 顶推千斤顶 根据设计最不利工况下各点的最大顶推力选取顶推设备，本项目故每个顶推点选用3台TX40LD自动连续千斤顶做为顶推千斤顶。全桥共需要18套。 TX40LD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3所示。 其控制过程是：用行程开关作为TX40LD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。

图3 自动连续顶推千斤顶、自动连续顶推泵站和主控台三者关系示意图 ①自动连续顶推千斤顶基本结构

图4 TX40LD自动连续顶推千斤顶的结构 1.后顶穿心套 2.油缸 3.后顶活塞 4.后顶密封板 5.后顶锚板 4

6.后顶夹片 7.行程开关SQ1 8.行程开关SQ2 9.行程开关SQ3 10.前顶穿心套 11.前顶活塞 12.前顶密封板 13.前顶锚板 14.前顶夹片 15.行程开关SQ4 16.钢绞线 17.行程开关SQ5 18.行程开关SQ6 19.前顶回油嘴 20.前顶进油嘴 21.后顶回油嘴 22.后顶进油嘴 表2 自动连续顶推千斤顶技术性能表 序号 项 目 单位 性能指标 序号 项 目 单位 性能指标 1 公称张拉力 kN 400 5 穿心孔径 mm Φ80 2 公称油压 MPa 31.5 6 外形尺寸 mm Φ350×Φ1580 3 张拉活塞面积 m2 1.2×10-2 7 质 量 kg 300 4 回程活塞面积 m2 0.6×10-2 8 张拉行程 mm 250

②自动连续顶推泵站 自动连续顶推泵站分液压系统和控制电路系统两部分。自动连续顶推泵站液压系统原理图如图5所示。

图5 泵站液压系统原理图 1.电磁换向阀 2.溢流阀 3.压力表 4.油泵 5.电动机 6.滤油器位7.油箱 A1.后顶进油管 B1.后顶回油管 A2.前顶进油管 B2.前顶回油管 表3 ZLDB自动连续顶推泵站技术性能表 额定油压 MPa 31.5 额定转速 r/min 1450 额定流量 L/min 2×40 容积效率 % ≥87 油箱容积 L 800 质量 kg 2000 电机功率 kW 50 外形尺寸 mm 1000×1100×1800 用油种类 30#液压油 ⑵顶升千斤顶 5

顶升千斤顶的作用是调整钢箱梁竖向标高，千斤顶型号为200吨千斤顶。 2.3.2顶推设备及安装 ⑴顶推设备为ZLD40LD自动连续顶推泵站系统，由若干套连续千斤顶、若干套泵站、预应力钢绞线、一个主控台及电路形成的一个闭合控制系统。 箱梁顶推采用18台100t级TX40LD自动连续顶推千斤顶，8台连续顶推液压泵站和1台连续顶推主控台组成。在每个临时墩上各安置3台TX40LD连续顶推千斤顶。随着顶推钢箱梁重量的增加安装在各墩上的顶推千斤顶也将陆续投入运行。 每两台连续千斤顶为一点，并设一泵站，各临时墩及安装平台各为一个点，两台千斤顶安装在反顶架上。主控台设于顶推安装平台下部附近。预应力钢绞线为两束，每束4φ15.24，长度将根据施工设计图纸下料，并穿入千斤顶及安装于钢梁底部的拉锚器上。

图6 连续顶推示意图 6 图7 连续顶推安装图 顶推千斤顶（连续顶）全桥共布置3x6台（型号TX40LD），分别布置在3#、4#和5#墩顶。 ⑵拉锚器位置在钢箱梁底板上（位置及其与钢箱梁的连接构造须由设计、加工和施工单位共同协商确定），须在钢箱梁底板打孔后用螺栓与钢箱梁连接。顶推施工完成后，拆除拉锚器，并用特制螺栓补孔。 ⑶拉锚器及钢绞线需分次安装：首先在已拼装的钢箱梁前后端安装两套拉锚器，在安装平台上的千斤顶及后端拉锚器间穿入全部钢绞线，在临时墩上的千斤顶及钢箱梁前端拉锚器间穿入全部钢绞线，并用Ｐ锚锚固于拉锚器上，用人工收紧钢绞线，并尽量做到每根钢绞线松紧程度一致，能基本保证左右两台连续千斤顶在顶推时拉力均匀，同步作业。钢绞线直径为φ15.24，强度等级为1860Mpa 。钢绞线分左右旋结构，预防在牵引过程中由于钢绞线扭转应力而发生扭转现象。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。 随着梁段的增多，为保证临时墩不受水平力，原则上当钢导梁到达并支承于后续哪一个墩，哪一个墩即可参与张拉牵引，按上述原则再安装一组钢绞线及拉锚器，每到一个墩每幅桥要增加两台连续千斤顶参与拖拉。 由于临时墩间距不一致，在顶推过程中需要再墩中拆装拉锚器，造成工人操作不便，因此碰到该中状况时，需要提前在前面的墩顶安装好拉锚器。 7

⑷钢导梁第四节段由下向上上线形上翘15cm，以抵消在顶推过程中的下挠。使钢导梁能够顺利搭到下一跨临时墩墩顶的钢垫梁上，必要时在临时墩顶布置竖向千斤顶及临时支垫调整导梁前端挠度。 ⑸各临时墩相对孤立，在开始顶推前各临时墩应布置好自身电路及接口，当导梁到达临时墩时即可进行电路连接，保证参与顶推的临时墩供电。 2.3.3滑道布置及侧限 在安装平台顶、各临时墩顶均布置滑道及限位装置，滑道为两条，滑道中心为钢箱梁纵向隔板中心。钢垫梁下设橡胶板，钢板与不锈钢板四周焊接，中间用胶水粘接，不锈钢板表面粗糙度小于Ra5μm。滑道进口30cm范围设圆弧，出口也设圆弧段。 滑板采用MGE滑板，设两道，保证钢箱梁底面与滑板的接触面积在滑行过程中不小于设计要求。MGE滑板底面涂硅脂，以减小摩擦系数，当损坏时可从两侧抽换。 滑道安装时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，要求平整度偏差小于1mm；侧向限位系统及时正确安装完善。 滑道底设有备用临时起顶装置，当发生临时墩沉降或其他紧急情况时需临时起顶到设计位置。 钢箱梁顶推临时墩墩顶布置见图7。

图8 临时墩墩顶布置图 8

图9 滑道现场安装照片 2.3.4顶推系统调试及钢绞线安装 顶推系统安装完成后，应首先进行空载试验，依次运行前顶顶进、停止、顶回、停止等动作，以检查设备是否正常工作。液压系统空运转，全行程往复运行5次以上观察，动作要平稳，不得有爬行冲击、突进或停滞现象。负载试验时，用降压法，使活塞杆伸出张拉行程的2/3，升压至公称油压后关闭截止阀，测量千斤顶油缸油压压降，5min内压降值应<1Mp。 试验完成后即可进行钢绞线穿束工作。调节溢流阀，在较低压力下进行穿束，完成穿束后需恢复系统压力。穿束时钢绞线不得交叉、扭结，完成后将钢绞线锚固。 2.3.5顶推施工 ⑴在安装平台上首先安装滑道，箱梁起吊到位安装滑板（聚四氟乙烯橡胶板）后再落梁调整对位、焊接，在焊缝探伤合格后实施顶推。根据钢箱梁自重、拼装平台长度、钢导梁重量及长度等计算，顶推过程中不需要压重。 ⑵在顶推前实施全面检查，各临时墩设立水准点以便观测沉降，钢绞线实施预拉，电路完好，通讯设备正常，操作人员到位，跟踪监测人员到位，顶推工况拉力计算完成。各点顶推力基本按设计控制，摩阻系数按10%计算。 ⑶准备开始顶推，实施点动两到三次，以检查顶推全部设施是否正常。 ⑷实施多点顶推。顶推时启动主控台按钮，各点同时加力直至箱梁开始滑动。当摩阻