同步顶升与平移技术在系杆拱改造工程中的应用

　　摘要：本文以成昆货运枢纽绕城双线特大桥主跨64米、自重4800吨的系杆拱桥顶升与平移施工为背景，对同步顶升与平移技术在其中的应用作了探讨，对系杆拱顶升与平移过程中需注意的问题进行了分析，为以后大型桥梁的顶升与平移提供了有益的解决方法。

　　关键词： 系杆拱桥, 同步顶升, 平移, 施工监控

　　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

　　中图分类号： U448.22+5 文献标识码：A 文章编号：

　　一、工程概况

　　成昆货运枢纽位于四川省成都市，在76#～77#墩之间跨越成都绕城高速公路。为了形成靓丽的人文及自然风景，在上跨绕城高速公路处设置1-64m系杆拱。拱桥自重4800吨，全长为66m，理论矢高为12.8m，矢跨比为1/4。由于工期要求以及系杆拱桥重达4800吨原因，无法采取预制吊装的施工方法，因此在原设计桥位左侧搭设满堂支架，在支架上高位制梁，然后通过顶升梁体0.8m、平移8m，最后落梁就位。

　　二、施工过程及关键技术介绍

　　本工程实施分为三个阶段，分别为:前期施工准备阶段、顶梁阶段、移梁阶段。施工的难点在于移梁过程中如何保持梁体的平衡,顶升系统的同步性以及落梁的准确就位。

　　1、前期施工准备阶段

　　前期施工准备阶段包括为移梁所做的所有保证工序，具体为临时基础→承台→轨道基础→梁体预制要求→支撑体系→设备就位。

　　地基处理：由于梁体的移入过程中为保证梁体的平衡稳定性，对轨道基础的不均匀沉降要求很高，所以采用与设计完全一样的桥台作为制梁及移梁基础。

　　临时基础承台：针对本段移梁体积庞大，移梁轨道基础加固采用与设计完全一样的桥台基础。有利于梁体的不均匀沉降等不利因素，保证梁体安全平稳就位。

　　轨道基础：由于梁体体积庞大，为保障梁体的受力结构与梁体就位时受力形式一样，本次移梁采用在支座位置安装移梁台车，利用桥台作为移梁轨道基础。轨道基础采用C50混凝土浇注而成,并与现有支座垫石形成同一整体。

　　2、顶梁阶段

　　因为该系杆拱桥自重达4800吨，要求顶起的高度为0.8m,所以顶梁过程分为：顶升准备、称重、试顶升、顶升四个过程。

　　顶升准备包括以下内容：顶升系统的可靠性检查、成立顶升指挥系统、顶升液压系统布置、顶升系统测试、确定观测点。本顶升系统采用PLC液压控制的同步顶升系统。

　　称重阶段包括：首先做油路保压试验,其次进行称重检查。称重时依据计算顶升荷载，采用逐级加载的方式进行，在一定的顶升高度内(1～10mm)，通过反复调整各组的油压，可以设定一组顶升油压值，使每个顶点的顶升压力与其上部荷载基本平衡。

　　试顶升包括以下工作内容：为了消除支架的非弹性变形及基础沉降，同时也为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，应进行试顶升，试顶升高度20mm。

　　试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升，千斤顶最大行程为150mm，每一顶升标准行程为100mm,可以根据现场实际情况调整。

　　3、移梁阶段

　　在系杆拱梁四个支座位置各放置一台由600t千斤顶所组成的移梁台车，梁体全部落在移梁台车上，台车承载了梁体的全部重量后，用双向作用式千斤顶牵引台车带动梁体在轨道上移动。

　　移梁分为以下四个步骤：

　　1)移梁施工准备;

　　2)安装爬行器及移梁台车;

　　3)将梁体横移就位每1000mm找平一次;

　　4)移梁就位后同步落梁;

　　平移轨道由两块3cm钢板、不锈钢板、聚四氟乙烯板板组成。滑移轨道与基础连接方式采用高强度螺栓连接。滑移轨道两侧有凹槽，并有一定斜角，作为爬行器牵引的反力基础。

　　4、关键技术

　　系杆拱桥的平移是本次施工的难点。针对此次平移过程，主要采取了以下关键技术：

　　(1)采取限位装置，防止梁体在移动过程中产生转动。

　　(2)在移位过程中，对梁体进行位移监控。一旦发现位移误差大于2mm或者任一油缸的压力误差大于5%，立即采取措施关闭液控单向阀，以确保安全。平移速度控制在5mm/min以内。

　　(3)对监控采集的数据进行误差分析。若有数据偏差，组织技术人员认真分析并及时调整。

　　(4)在主梁上设立水准测量点，观测、计算水准点的高程并及时反馈。

　　(5)为保证位移同步，用光栅尺作为同步控制控制装置。光栅尺量程为1.5m，设2台，安装在滑梁上，读书头固定在上滑梁上。

　　在对系杆拱桥实施顶升及平移前，对顶升支点的选取，千斤顶数量的配备，轨道基础的承载能力，以及桥台抗倾覆能力都要进行设计验算。限于篇幅有限，本文不详细介绍。

　　三、施工监控

　　采用刚性系杆柔性拱的下承式拱桥是一种内部高次超静定结构，在顶升及移梁的过程中控制系杆、吊杆张力和主梁标高是桥梁施工中非常关键的问题，因此施工监控显得尤为重要。施工监控分为线形监控和应力监测。

　　(1)线形监控

　　测点布置在每条拱肋的四分点、跨中位置，拱座布置水平位移和沉降观测点。按照系杆拱顶升前、系杆拱顶升过程中、系杆拱横移过程中、施工结束后这几个阶段进行监测。

　　(2)应力监测

　　对于拱桥施工监控来说，测试拱肋断面的应变是个重要内容，因为它直接反映了结构的受力状况，是结构安全性能的重要指标。

　　全桥主拱共布置7+5个测试断面，每个断面布置4个测点，拱顶横撑布置1个测点，共49个测点。全桥主(系)梁共布置5个测试断面(跨中、1/4跨和支座位置)，除跨中断面布置14个测点外，其余4个断面不布置横向应变测点，每个断面布置10个测点。

　　四、结论

　　绕城系杆拱桥顶升及平移工程具有顶升重量大、平移距离远的特点，该工艺具有创新性，技术难度大，施工过程复杂。本文通过对顶升与平移施工理论分析及监控介绍得出：

　　截面出现的最大压应力值在主梁二分之一断面第七点位置，为-23.94Mpa;截面最大拉应力值在主梁砼浇注阶段四分之一断面第三点位置，为2.5Mpa;截面最小压应力值在拱肋的拱肋G断面第四点位置，为-0.12Mpa。梁段控制截面的各测点数值，均在设计范围之内。

　　参考文献：

　　[1] 桂学.桥梁顶升技术研究. [研究生论文].西安:长安大学，2005

　　[2] 胡钊芳等.公路旧桥加固技术与实例.人民交通出版社，2002

　　(责任编辑 郭 博)