系杆拱桥施工中大吨位横梁用连续千斤顶安装技术.pdf

s一 一s 系杆拱桥施工中大吨位横梁用 连续千斤顶安装技术 江育龙 ，侯 刚。 ( 腾达建 设集 团股份 有限 公 司 ； 上海 浦东 工程建设 管 理有 限公 司。 ) 摘要 ： 系杆拱桥 采用无支架施t时 ， 无论拱肋安装及横梁 吊装 ， 均需采用大 型起重设备 。介绍 了实桥施工 中采用连 续千斤顶 安装 大吨位横梁的成功经验 ， 不需采用大型起重设 备 ， 发展 了系杆拱桥无支架施工工艺 ， 值得在类似桥梁施工中推广该项技术 。 关键 词： 系杆拱桥 ；大吨位横 梁 ；连续 千斤顶安 装 当 系杆拱 桥 采用 先 拱 后 梁法 施 工 时 ， 为 加快 施 工 进度 ， 节约工 程 成 本 ， 桥 面 系 的大 吨位 预 制横 梁 安 装 时 ， 可 利用拱肋 吊杆锚 杯端 安装 连续千 斤顶顶 升安装 。 该施工 工 艺可灵 活应 用 于 陆地 和河 道 上施 工 ， 其 适 用 性 、 安 全 性 、 经济 性 、 施 工速 度 均 明显优 于传 统 的 吊车 或浮 吊安装 。 本文 以上海 轨道 交 通 六号 线 赵 家 沟大 桥 为 例 ， 简 要介 绍连续 千斤 顶 安装 技 术 在本 工 程 中 的应 用 ， 并 比 较其在 安全性 、 经济 性 、 适 用性 等方 面与传 统 吊装工 艺 的优 势 。 1工 程 概 况 上海 轨道交 通六号 线工程 赵家 沟大桥 主桥 结构 型 式 为一孔 8 8 m 下 承式 钢筋混 凝 土简 支 四榀 系杆 拱 桥 ， 采用 先拱后 梁施 工工 艺 。两 边拱 内倾 ， 两 中拱 外 倾 形 成 双提 篮 。每榀 拱肋共 设 1 5根 7 3丝 7钢 吊杆 ， 同一 横 断面上 的 四道 钢 吊 杆下 方 设 置 一 根 长 度 为 5 1 6 m 的预应 力横梁 ， 顺桥 向相邻两 根横 梁间距 为 5 1 m。拱 肋立面 及断面 布置分 别见 图 1 和 图 2 。 图 1 赵家沟大桥 拱肋 及横梁立面布置图 收稿 日期 ： 2 0 0 7 1 卜2 3 4 o上冯 么咯 n o 1 2 0 0 8 。 接 触 目 主 。 姗 2 嘣 l 1 l 1 7 5 2 i 】 o 1 l 1 q o j *f 2 t tr 1 。 。 。 图 2 aa 部 面 图 根据 设计 ， 每根 中梁 划分 为两个 横梁 预制 节段 ， 预 制 横梁 节段 再 现浇 6 0 c m 横梁 湿接 头 。每 根预 制 中横 梁 尺寸 为长 2 5 5 m宽 1 8 m高 1 5 m， 两幅计 3 o榀 横 梁需要 安 装 ， 单榀 横梁 安装 重量 1 1 0 t ， 其 中部分 为陆 上 安装 ， 部分 为水 上 安 装 。将 预 制横 梁 运输 至桥 下 相 应 吊装位 置 ， 由专用 液压 连续 千斤顶 提升 到位 。 2顶升 ( 提 升 ) 系统 工作 原理 横 梁 的顶 升 ( 提 升 ) 主要采 用专用 液压 连续 千 斤顶 ( 如 图 3 ) 和两套 专用 自动 工 具锚 。连 续 千斤 顶 可安 装 于 吊杆 底部横 梁 底 面 或 吊杆 顶部 拱 肋 顶 面 ， 进行 顶 升 作 业 。 顶 升 ( 提 升 ) 开 始后 ， 开启 液压油 泵 ， 提 升千 斤顶 缸 腔 匀速 升压 ， 活塞不 断伸 长 ， 专 用 自动 工具锚 具 i的工 具夹片自动夹紧， 横梁开始提升。提升完成第一个行 程 后 ， 专 用 自动工具 锚具 的工具夹 片 自动夹 紧 ， 横 梁 保 持不 动 ， 液 压油泵 统一逐 步 回油 ， 提 升千斤 顶 统一 慢 慢 回程 。完成第 一个 循环 之后 ， 重复 以上 的步骤 ， 进行 第 二个 ， 第 三个 循环 ， 直 到将 横梁 提升到 设 计要求 的标 高后 ， 将永 久 吊杆张拉 端螺母 锁 紧锚 固。 维普资讯 图 3液压 连续 千 斤 顶 3 顶升 ( 提 升 ) 系统 组成 及安 装 每套顶升系统包 括顶升 用连续 千斤顶 、 专 用 自动工 具锚 、 安全锚 、 液压泵 、 提升束 、 连接 头等。其总装工 艺系 统安装 图如图 4 。系统安装工艺顺序及方法分述如下 。 图 4 横梁顶升工艺 系统安装图 3 1 提升束 与永 久 吊杆连 接 提 升束采 用 夺 1 5 2 4 低 松弛 预应 力钢绞 线 ， 数量 根 据横梁重量进行配置。本工程横梁重量 1 1 0 t ， 每个 吊 点分 配重量 5 5 t ， 故 配置 5根钢 绞线可 满足要 求 。提升 束与永 久 吊杆的下 端锚杯 内螺 纹采用 连接 头进 行螺 纹 连接 ， 连接 头 采 用 tvm1 5 p挤 压 头 挂 索 式 螺 纹 连 接 s 一gs 头 ， 如图 5 。连接 头 与 永 久 吊杆 下 锚 杯 处 的连 接 实 景 图见 图 6 。 图 5 挂 索式 连 接 头 图 6连 接 头 与 吊 杆 下锚 杯 连 接 3 2安装 永久 吊杆束及 提升 束 按 照永久 吊杆 挂索 施工工 艺施工 。安 装 时可通 过 事 先预埋 在拱 顶 的上导 管 安 装 牵 引钢 丝 绳 ， 再利 用 卷 扬 机挂 索安装 。 3 3 预 制横 梁就位 至安 装位 置下 方 若 横粱位 于 陆地 上 时 ， 可 直接 将 运 输 车辆 行 驶 至 安 装位 置下方 就位 ； 若横 梁在 河道上 时 ， 则 可将 横梁 放 置于驳 船上 的定 制 支架 上 ， 然 后 驳 运至 安 装 位置 下 方 就 位 。注意横 梁 在预 制 厂 装 车或 装 船 时 ， 需 将 下 锚 孔 位 置预 留出 约 1 4 m 的安 装 高 度 ， 以便 安装 千 斤 顶 及 撑 脚 。 若 因运输 车辆 等 条件 限制 ， 横 梁 运 输 至现 场 后 无 法 预留 出安装 高 度 时 ， 则 必 须 先 采用 提 升 工艺 将 横梁 起 吊卸 车 ， 然后 再放 置于 定制 的支架 上 ， 最后 再采 用 图 4中的顶升 工艺 进行横 粱 安装 。提升 工艺 的主要 作 用 是 卸车 ， 其与顶 升工 艺 的原理相 同 ， 主要 区别 是千 斤顶 的安装 位置 与顶 升 工艺 相 反 ， 采取 顶 升 工 艺 时千斤 顶 n 。 1 2 0 0 8上蟛么姥 4 1 维普资讯 一 一s 安装 于横 梁 底端 ( 见 图 4 ) ， 而采用 提 升 工 艺 时则 是 放 置于拱肋 顶端 ( 见图 7 ) 。横 梁 提升 卸 车 时暂不 安 装永 久 吊杆 束 ， 而是 直接 将 钢绞 线 提 升束 安 装 于拱 顶 千 斤 顶的工 具锚上 ， 提升 束 的下 端 再采 用 连 接 头与 横 梁 上 的定制起 吊杆相 连 接后 再 提 升起 吊， 直 至 预 留出 顶 升 用 操作 高度 后 ， 再 放 置 于定 制 支 架上 ( 图 8 ， 图 中暂 未 放置定 制支 架 ) 。如 吊杆顶 端锚 头设计 为张 拉端 ， 可用 连续千斤顶直接提升吊杆使横梁安装就位。 图 7 千斤顶安装 于拱顶进行提升作业 图 8横梁提升作业 用于卸车) 3 4安装 千斤 顶 横梁就位 后 ， 将 顶 升 用 的提 升 束 穿过 横 梁 内 的下 导管 ， 再与千 斤顶后 的专用 自动 工具锚 具连 接 ， 然 后安 装连 续 千 斤 顶 ( 图 9 ) 。 本 工 程 千 斤 顶 型 号 采 用 yd t s 1 5 0 0 2 0 0 ( 图 1 0 ) 。最后 将 千斤 顶 与 油 泵站 用 4 2上冯 么堍 n o 1 2 0 0 8 高压 油管稳 固连接 起来 ， 安 装好后 试运 行 ， 并 检查 连接 点 的稳 固 和是 否漏 油 ， 待 准备启 动泵站 ， 千斤 顶也 准备 开始 工作 ， 至此横 梁顶升 系统 的安装准 备工作 就绪 。 图 9千 斤 顶 安 装就 位 图 1 0 ydts1 5 0 02 0 0型 提 升 千 斤 顶 3 5横 梁顶升及 就位 安装 横梁 按前 文 中的顶 升原 理 连续 顶 升 ( 如下 图 1 1 ) ， 直 至设计 要求安 装 标 高后 ， 将 永 久 吊杆 张 拉 端螺 母 锁 紧锚 固 ， 安 装就 位 ， 再 拆 除顶 升 系 统 。如 此 周 而 复始 ， 直 至全桥 3 0榀横 梁全部 完成 ( 图 1 2 ) 。 图 1 1 横梁顶 升工作状态 维普资讯 图 1 2横 梁 顶 升 安装 完 成 状 态 4顶升 工艺 较传统 吊装 工艺 的优 越性 4 1 适 用性 传统吊装工艺 中的吊装设备需 占用 大面积的陆地或 水上空间 ， 因而 对交通影 响非 常大 。而本 工 艺 由于千斤 顶安装于横梁下方 ， 占用 空间非常小 ， 并随横梁 升高而 自 行提升 ， 因而几 乎不受场 地条 件 限制。既可 应用 于河道 上方 ， 又可应用于陆地 上 ， 对 陆上或水上交通影 响可减小 到最低程度 。但顶升工艺的应用的前提条件是 ： 1 ) 必 须采用 先 拱后 梁 的施 工 工 艺 ， 且 主拱 圈 已 安 装 就位 ； 2 ) 陆 上 汽 车 运输 或河 道 上 驳 船 运 输 至 安 装 地 点 后 ， 应在梁 底 留置约 1 4 m 高 的千斤 顶操 作空 间 ； 3 ) 当河道 上驳船 运输有 困难 时， 可根 据现 场实 际情 况 ， 搭设横梁平 移平 台等 多种 方式 ， 并将 横梁移动 至安装 位置下方顶升安装 。例如本工程 中因位 于通航能力 较小 的航道上 ， 驳船无法运输到位 ， 故采用 在河 道上搭设 贝雷 桁架平移平 台， 并上铺平 移轨道( 图 1 3 ) 。横梁采用汽车 图 1 3河道 上横梁平移平 台 s han gh ai 一s 运输至平台旁后， 再利用提升一偏转一平移系统， 将横梁 驳运至平台上的安装位置下方顶升安装就位 。 4 2起 吊能力 传统 吊装 工艺 往 往 受起 吊能 力 和地 域 空 间 限 制 ， 无 法起 吊大 吨位 的横梁 。而本 工艺 可根据 安装 吨位 灵 活 配置 千斤 顶 和 提 升 束 ， 因而 安 装 吨 位 可 以 足 够 大 。 连续 千斤 顶 的最大 吨位 可 达 4 0 0 t ， 因而 若 采 用两 个 千 斤顶 同时提升 ， 其最 大起 吊能 力 可 达到 7 0 0多 t ， 非 传 统 吊装 工艺所 能及 。 4 3安 全性 本 安装工 艺安 全 、 灵 活 、 平 稳 ， 安 全性 和稳 定 性 非 常 高 ， 所 有影 响安 全 的 系统 组 件 均可 通 过 安全 性 计 算 进行 验证 ， 或者 通过 提高 安全 系数来 配置顶 升 系统 。 4 4经 济性 传统 吊装工 艺 受起 吊设 备 要求 ， 当安 装 大 吨 位 横 梁 时 ， 必须 采用 相应 的大 吨位 吊机 或 浮 吊， 因而其 设 备 进 出场费 和 台班 费都 相 当 昂 贵 ； 而本 顶 升 工 艺只 采 用 了两 个连 续千斤 顶 和 少 量 的提 升 钢 绞线 ， 真正 达 到 了 “ 四两拨 千 斤 ” 的效 果 。 以本 工 程 为 例 ， 若 采 用 2台 1 5 0 t履 带 吊安装 陆上部 分共 8榀 横梁 ， 其进 出场 费 和 台班 费共需 约 2 o万元 ； 而采 用本 工艺则 所需 费用 不 足 1万 元 。 4 5快速 性 只要 配置足 够数 量 的 千斤 顶 ， 不 同位 置 的横 梁 可 以做 到 同步快 速 施工 ， 可 以大 大地 节 省 安 装工 期 。本 工程每 根横 梁 的顶 升安 装 时间 约 4 h ， 比传 统起 吊工 艺 还要快 。 4 6环境 影响 本 安装 工艺机 动灵 活 ， 无 噪声 污染 ， 因而对 周边 环 境 影 响最小 ， 在其 他条件 具备 的情况 下 ， 可 以进 行夜 间 施 工 。 综 上所述