大跨斜拉桥钢箱梁的滑移施工方法

许 飞

(太原市市政公用工程质量监督站，山西 太原 030012)

0 引言

随着城市一体化进程的加快，道路交通在人们的生活中占据越来越重要的地位，大跨径桥梁作为道路交通的重要组成部分为其全面发展做出了巨大的贡献。钢箱梁就是一种典型的大跨径桥梁。大跨斜拉桥钢箱梁的施工具有施工工艺简单、施工周期短、安全性高、对周边设施影响小等优点，因此被广泛的应用在公路桥梁的设计和建造中。大跨斜拉桥钢箱梁的牵引滑移施工是整体工程中重要的环节，牵引滑移的成功与否直接影响到工程的精度和进度，因此对于大跨斜拉桥钢箱梁的牵引滑移施工方案的研究具有非常重要的意义。本文以摄乐大桥成功滑移施工为例，对大跨斜拉桥钢箱梁的牵引滑移施工方案进行了研究，阐述大跨斜拉桥滑移施工的滑移施工前准备、施工顺序、滑移控制系统的特点和步骤，该研究为大跨斜拉桥钢箱梁的牵引滑移施工的广泛应用提供参考。

1 工程简介

摄乐大桥是太原跨汾河第18座大桥，全长约1.555 km，摄乐大桥整体结构形式为独塔空间扭索面斜拉桥结构形式，摄乐大桥的跨径为360 m，整体斜拉索最终形成大型空间曲面。在桥的主塔处设置纵向限位阻尼约束装置及横向支座，在辅助墩及过渡墩处设置拉索钢阻尼球形钢支座及横向挡块。全桥中横梁在工厂内制作单元板件，全桥需现场组拼的中部横梁共41块，无需现场组拼的单元共421块。

2 钢箱梁牵引滑移施工方案

2.1 滑移前准备工作

为了确保钢箱梁牵引滑移施工的顺利进行，在施工前需要做好一系列的准备工作。首先，要对滑道结构进行检查。检查过程中要确定滑道是否正常并将其打磨平顺，观察钢箱梁滑移是否同步，并对墩台尺寸进行复测保证误差在允许范围之内。然后，对整体张拉设备进行检验。检验过程包括空载试验、负载试验和应急试验三个部分，保证滑移施工在空载、满载和诸如油管破裂、失误操作等应急状态下也能正常运行或最大可能的减小设备损失。要对液压泵站、张拉油缸和计算机控制系统进行调试。最后，对滑移系统进行试张拉，确定张拉设备工作是否正常，张拉控制策略是否正确，张拉指挥系统是否顺畅。若在准备工作过程中出现问题，要及时组织相关人员进行分析并制定解决方案，直至系统完全正常。

2.2 滑移施工顺序

钢箱梁拖拉滑移施工顺序分为拖拉循环和拼装循环。钢箱梁拖拉滑移施工顺序见表1。受塔吊站位影响，东岸E1节段与T0节段从西岸拖拉滑移，相应在西岸拼装，西侧共8个拖拉循环，东侧共7个拖拉循环，其中E14段单独拖拉，全桥西岸和东岸拖拉循环表如表1所示。

表1 全桥西岸和东岸拖拉循环表

西岸共4个拼装循环(2个拖拉段+1个匹配段)，东岸共3个拼装循环(2个拖拉段+1个匹配段)，所有拼装支点均避开2号墩及4号墩墩身，全桥拼装循环和拖拉循环表如表2所示。

表2 全桥拼装循环和拖拉循环表

每个节段钢箱梁部件全部组拼、焊接完成后，采用4台150 t千斤顶起顶，卸落垫块，再将钢箱梁节段落于滑块上，转化为滑移动状态。拖拉滑移方案即布置通长的2条滑移支架，在支架上布置滑道，钢箱梁节段分块焊接成整体后，由安装支点转换为4个滑块作为支点，滑块支承在滑道上，之间垫入摩擦力较小的聚合物高分子材料便于滑动，滑动前进方向的滑道上设置反力座，与滑块通过钢绞线连接，通过在反力座上利用千斤顶张拉牵引钢绞线、拖拽滑道从而带动钢箱梁各节段，最终实现钢箱梁各节段逐渐向前牵引滑移的过程。

钢箱梁各节段牵引滑移系统主要由两条钢箱梁滑道、4个滑块、两个节段支座、两组直径为30 mm的螺纹钢筋(每组4根)、两组钢绞线(每组6根)和两台150 t的穿心式千斤顶组成。在钢箱梁牵引滑移的过程中，为了保证顺利的滑移钢箱梁、钢箱梁的精确度等要求，就必须在钢箱梁的加工和安装过程中按照设计要求保证其精度要求。精度设置主要为：滑道平面的偏离误差应小于15 mm，滑道的高度误差小于1 mm以及滑道与钢箱梁滑移面的表面粗糙度为Ra3.2。在钢箱梁牵引滑移的关键节点处安装载荷、应力、姿态信息传感器，牵引滑移系统通过信息传感器得到了钢箱梁的载荷、姿态、变形等参数，得到的参数为下一步钢箱梁的牵引滑移量提供具体指导，最终实现钢箱梁的精准对接。

2.3 滑移控制系统

牵引滑移系统是实现钢箱梁精准对接的重要保证，钢箱梁牵引滑移系统包含承重部件、动力驱动部件和控制部件三个部分。牵引滑移系统的承重部件主要为钢绞线及两台150 t的穿心式千斤顶组成，承重部件主要由双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的共同作用来承受张拉构件的重量，并根据张拉重量的大小来配置张拉油缸的数量。牵引滑移系统的动力驱动部件为液压泵站，液压泵站的工作性能和可靠性是整个滑移系统的核心，这极大的影响钢箱梁牵引滑移的过程。为了提高牵引滑移系统的同步性，主要采用比例同步的技术来实现。

2.4 滑移施工

钢箱梁牵引滑移系统有4个滑块，滑块之间通过直径为30 mm精轧螺纹钢筋连接。为了保证钢箱梁线型的稳定性和准确性，要至少保证有一个节段的钢箱梁牵引滑移到位继而进行线型调整和焊接。在钢箱梁牵引滑移施工前，要先对钢绞线进行力学性能实验。千斤顶牵引钢绞线带动滑块在轨道上进行缓慢滑移，在拖拉滑移过程中，要不断的对钢绞线和钢箱梁的位置进行观测、检查，最终将钢箱梁滑移至工程设计的位置。当钢箱梁的一个节段滑移到指定位置后，千斤顶与钢绞线分离，缓慢的将节段支座和千斤顶移至下一个节段支座处，安装节段支座和千斤顶继续进行钢箱梁的牵引滑移作业。

钢箱梁节段通过滑移拖拉至设计位置后，采用在每个滑块两侧设置两台竖向150 t千斤顶和两台横向30 t的螺旋千斤顶进行位置调整。根据钢箱梁的偏位方向，利用竖向150 t千斤顶调整竖向坐标和纵向线型，利用横向30 t千斤顶调整钢箱梁的水平坐标和横向线型，最终将钢箱梁的位置调节至满足设计和规范要求。在钢箱梁调位的过程中，纵向千斤顶和横向千斤顶不能同时进行调位作业，必须按照工程操作规范按先后顺序进行作业。

3 结语

随着城市一体化进程的加快，道路交通在人们的生活中占据越来越重要的地位，大跨斜拉桥钢箱梁的牵引滑移施工是整体工程中重要的环节，牵引滑移的成功与否直接影响到工程的精度和进度。本文以摄乐大桥滑移施工为例，对钢箱梁的牵引滑移施工方案进行了研究，阐述滑移施工的特点和流程，及其在钢箱梁施工过程中的应用，对大跨斜拉桥钢箱梁的滑移施工具有一定的指导意义。

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