全焊钢管混凝土空间桁架多点自动连续顶推施工2

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1、柔性支承体系多点自动连续顶推施工工艺冯智，韩玉（广西公路桥梁工程总公司南宁市530012）摘要：万州大桥为钢管混凝土组合空间桁架变截面连续刚构桥，主桁架采用顶推施工，但该桥主墩为双肢薄壁高墩，其抵抗水平推力能力有限，使用传统顶推施工工艺，风险大、进度慢、费用高。本文将要介绍的柔性支承体系多点自动连续顶推施工工艺较好地解决了这些问题。关键词：钢管桁架；柔性支承体系；多点自动连续顶推；施工工艺引言万州大桥是国内第一座钢管混凝土组合空间桁架变截面连续刚构桥，位于重庆市万州区，桥跨布置为:4×25+75.4+3×120+75.4+3×25m，全长709.80m。全桥宽

2、21.5m，双向四车道。钢管空间桁架顺桥向节点间距6m，横桥向节点间距5m，桁架全高6m米。主墩为双肢柔性薄壁墩，宽11.5m，厚1.0m，双肢间距6.0m，墩高44.9-67.9m。见图1。万州大桥主桥长510.8m的钢管混凝土组合空间桁架，其顶推施工是本桥建成的关键。我们创造的柔性支承体系多点自动连续顶推施工工艺。解决了大跨径钢管混凝土空间桁架的施工难题，减小了施工难度，同时也降低了施工费用，确保了万州大桥的顺利建成。图1万州大桥1.柔性支承体系多点自动连续顶推施工原理及其工艺多点顶推遵循的原则是：每个墩上水平千斤顶施力大小由桥墩所受摩阻力确定，千斤顶施力

3、与摩阻力要尽量达到平衡，使桥墩所受水平力合力不超过容许值。其数学表达式为：表示墩上的水平千斤顶所施的力。表示摩擦系数。表示上坡阻力系数。表示由桁架自重及施工荷载引起的桥墩上的垂直荷载。[]表示该墩允许承受的水平力。为达到这一目的，对于万州大桥顶推施工，我们提出：“多点顶推、实时调压、差值限定、集中控制”施工工艺。“多点顶推”，即施力点是分散的，设立多个顶推点。不只在主墩上设立顶推点，临时墩上也设置顶推点。“实时调压”，各墩上千斤顶所配液压站可根据需要随时调整压力，保证千斤顶出力可按需随时调整。“差值限定”，上述公式应用于每个墩，顶推力与摩阻力之间的差值不能超过

4、，保证墩的受力安全。“集中控制”，含义有二：其一，集中控制受力变化最大的两个墩（导梁要上墩及导梁刚过墩）的顶推力，也就是在满足差值限定的前提下，除顶推过程中支反力变化较快的两个墩外，其余各墩按一定的摩擦系数和一定的支反力考虑施力大小，也就是,调整好油泵使顶推力相对固定；其二，设控制台，集中控制。2.万州大桥顶推施工结合万州大桥工程实际，按工艺要求布设施工设备。2.1总体布置万州大桥钢管桁架总长510.54m，分43个基本段组拼，第一和最后一个基本段长度为9.27m，其余均为12m。根据地形条件，在磨刀梁引道上设置大样平台，可同时进行桁架的下平联、上平联、基本段

5、的制作。在0号台和2号墩间设置长60m的组拼平台。基本段在大样平台上制作完成后，由龙门吊吊运到组拼平台组拼成一体，然后顶推，形成制作—组拼—顶推的流水作业线。顶推点设在1号墩，2号墩，4号墩、支墩1、5号墩、支墩2、6号墩、支墩3、7号墩、支墩4、8号墩、支墩5，每个顶推点上下游各设一台千斤顶，最多时同时使用20台水平千斤顶。最大顶推跨度60m米。总体布置见图2。图2顶推总体布置图2.2顶推系统组成（1）支承系统万州大桥主桥最大跨径120m，计算表明顶推施工必须设置临时墩，临时墩同主墩一起组成顶推的支撑系统。临时墩的具体布置为：3号墩、4号墩旁设万能杆件临时墩

6、，主孔范围内设置５个临时支墩，支墩1、4、5用万能杆件拼制，支墩2、3最高，达到67.2m，用φ450钢管及万能杆件制作。所有临时墩设计过程中，我们都用计算机程序对其空间受力情况进行了详细的计算，取得了相关的数据，进而采取了相应的措施。并且施工过程中，临时墩及主墩都设置浪风以确保安全。（2）滑动系统滑动系统由滑道和走板组成。滑道两端设辅助滑道并设变坡以利于走板上下。主滑道长为桁架节点长度6m的1.25倍，辅助滑道长为走板长度的2.5倍。支墩1、5的滑道受力相对较小，采用钢箱梁；支墩2、3、4的滑道要承受200t的移动荷载，所以其滑道用“人”字形钢管桁架与钢箱梁

7、组合而成。走板为钢锭，通过机加工而成，上端开1/5圆弧以支承钢管，下端为平面钻孔镶多颗四氟乙烯蘑菇头。通过走板与滑道间的相对滑动，带动桁架纵移。（3）动力系统动力系统主要包括以下设备：①、水平千斤顶每个顶推点选用两台YDCLT200连续顶推千斤顶。水平千斤顶是由两个分别装有夹紧装置的穿心式千斤顶纵向串联而成，可以交替出力，周而复始的动作，使被顶推的桁架一直匀速向前运动。这一性能保证了顶推的连续性与同步性，决定了连续顶推施工的可行性。若摩阻系数以0.1考虑，顶推桁架总重17260KN，总牵引力需1730KN，桁架最大悬臂时支点反力为3700KN，单个受力最大墩为

8、370KN。每台千斤顶顶推力200KN