桥梁大吨位钢梁液压同步顶升施工技术

王常春

摘 要：现阶段我国社会科学在进行不断的发展，人民生活水平以及生活质量都得到不同程度上的提升，对桥梁施工技术也有不同的要求。这对桥梁施工来说既是机遇又是挑战，桥梁大吨位钢梁液压同步顶升施工技术是桥梁施工的重要组成部分，因此必须提高对该项技术的重视程度，从根本上实现对该项技术的有效运用，这对我国经济与社会发展有积极作用。

关键词：海鸥式钢箱拱桥；钢梁安装；以拱承梁；液压同步顶升

一、工程概况

本文主要结合工程实例对桥梁大吨位钢梁液压同步顶升施工技术进行分析。该工程路线全长为，1408米。其中主桥长460米。海鸥式钢箱拱结构是其主要采用的方式。该项工程为双跨系杆拱桥。桥面全宽41.5m；桥面钢梁采用双纵箱底部开口的正交异性板结构，结构材料采用Q345C钢，主桥主跨每跨钢梁划分为4种类型13个吊装节段，全桥两跨共计26节段。

二、安装方案选择

暗中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、液压同步顶升系统设计

1.顶升工作原理

液压系统作为动力存在于液压同步顶升系统中，其中的固定轨道为临时钢绞线，为在真正意义上实现千斤顶活塞杆的往复伸缩，必须实现对液压系统电磁阀来控制顶升千斤顶的大、小腔的进出油的有效控制，在这一过程中注意对可编程电气自动控制系统的逻辑编程进行科学利用。控制系统通过逻辑控制千斤顶上、下夹持器的开合夹持钢绞线不同部位对钢梁的垂直升、降的实现有直接影响。该项系统与常规的液压同步顶升存在较大的不同，其中主要是本顶升系统通过在梁面设置八字形钢吊带转换受力，顶升千斤顶是通过倒装的方式安装于梁面，这对液压同步顶升的实现有极大的促进作用。

2.控制系统

控制系统是液压同步顶升技术的核心，由主控计算机、传感器、通信单元及相应的数据线组成。计算机根据传感器采集到的位置、压力及高差信号，按设定的控制程序和算法，控制千斤顶油缸的伸与缩、上下夹持器的紧与松，同时控制每个动作持续时间的长短，保证顶升载荷在上下锚具之间平稳转换。控制部分发出的逻辑控制信号驱动相应的电磁阀组动作，实现多台千斤顶协调动作，从而实现千斤顶的同步控制。

3.承重系统

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Φ15.24mm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。

4.动力系统

动力系统直接采用欧维姆LSDB105A型液压泵站。根据顶升用千斤顶规格、顶升速度、结构受力特点配置。LSDB105A型泵站系统具有良好的受力平衡性能，可避免拱肋吊点间的不平衡受力。本工程每片钢梁采用1台LSDB105A型泵站驱动4台LSD100-200型顶升千斤顶，设计顶升速度达15m/h。

四、钢梁节段液压同步顶升施工

1.节段顶升安装

（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%載荷；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

本项目跨中节段为钢梁合龙段。合龙段按先进行北岸侧跨中合龙段施工，再进行南岸侧跨中合龙段施工的顺序进行。合龙段顶升就位后，进行合龙段端口各向坐标测量，通过顶升系统进行调整，合格后将顶升系统千斤顶锁定。然后将第一节段与混凝土主梁临时连接解除，使已安装钢梁整体成为漂浮体系，可整体进行纵桥向±40mm调整，以利于合龙段端口间隙调整，漂浮体系的设置使合龙段不需要考虑合龙温度及预留长度的设置。

五、结语

罗文大桥结构新颖，施工技术难度大，对于同类大跨海鸥式钢箱拱桥钢梁非常规的大吨位钢梁液压同步顶升施工技术可借鉴施工经验较少。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] 周佐品.公路桥梁工程梁板整体同步顶升技术的探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2010（11）.

[2] 周平.大吨位短行程液压同步顶升下放系统的研制[J].中国港湾建设，2012（3）.