淺論南昆跨線橋步履式頂推技術的施工要點

浦仕江

淺論南昆跨線橋步履式頂推技術的施工要點

浦仕江

步履式頂推施工在當今的橋梁施工中已比較常見，發揮著重要作用。文章將對昆明南連接線高速公路南昆跨線橋的施工中的步履式頂推的施工要點進行分析和探討，為推進我國橋梁施工技術的進步和步履式頂推施工工藝的推廣和良好運用提供一些參考和借鑒。

頂推法是橋梁施工中一種常見的施工方法，具有悠久的歷史，對橋梁施工做出了重要貢獻。常見的頂推法有連續拖拉式、步矩式，在歷史上獲得了很大的成功，楔進式頂推法也逐漸被運用到橋梁施工中，步履式頂推是在昆明南連接線高速公路跨鐵路線橋施工時被發明的，并在南昆跨線橋的施工中獲得了較好的運用。

一、工程概況

南昆跨線橋屬于昆明南連接線高速公路工程，即K22+578（K22+551）工程的一部分。跨線橋的建設要求跨越新建的鐵路以及既有鐵路，一共涉及5條路線，3條既有鐵路線南昆、客車環線、東王鐵路，2條新建鐵路：南昆二線、集裝箱疏解線。南連接線高速公路的在南昆鐵路的K778+279處跨橋，交角32.1°，跨線橋全長997.08m，軌面與梁底之間凈高19.8m，位于R=1000m的圓曲線上和緩和曲線，雙幅橋面，16.5m/幅，橋上部為三跨鋼混結合連續梁，主跨全部位于R=16000m，T=304.246m，E=2.892m的豎曲線上，主橋采用（65+100+65）m鋼混結合連續梁頂推法施工，中跨8#墩側63m梁段及大里程側65m邊跨采用步履式頂推法施工，頂推距離為128m。

二、昆明南連接線高速公路南昆跨線橋步履式頂推要點

1.選擇合適的設備

南昆跨線橋中，使用步履式頂推的是中跨8#墩側63m梁段及大里程側65m邊跨，推距128m，具體施工時，要求最少3個墩受力，所以步履式頂推設備的豎向荷載值最大為1800t，單套設備的豎向頂升值應大于500t,充分考慮各方面因素，采用1000t級別的步履頂推裝置是最合適的，南昆跨線橋具體施工時，選用的是BDTK步履式頂推系統，糾偏能力大于5cm，豎向調節能力大于30m,系統包含1套控制系統、16臺液壓泵站和16套頂推裝置。1套控制系統可控制8個墩臺上的16套頂推裝置的同步頂推、糾偏及落梁作業，滿足了施工需求。

2.設計正確的施工流程

步履式頂推是在多點連續頂推的基礎上設計出來的。應結合施工現場的需求和多點連續頂推的施工方式設計正確的施工流程。南昆跨線橋的步履式頂推系統動作步驟如下：

3.控制好水平頂推頂的施工

步履式頂推施工時，3個墩要同時受力，豎向和水平向的頂推頂的控制就顯得尤為重要。步履式頂推過程中，頂升頂活會將推滑箱和主梁頂起，頂起后，伸缸會促使主梁頂往前移動，在此過程中，位移、橫向、壓力等必須進行統一性的同時調節控制，以保證橋墩上的千斤頂的動作全面統一，行程同步。

（1）同一橋墩上水平頂推同步控制：以1#頂為主動點及比較基準（伸缸速度一定），2#頂為隨動點并與1#頂比較。2#頂的行程＞1#頂時（位移量差超過設定值），則減小2#頂的比例閥的流量。反之，則增大相應比例閥的流量。

（2）不同橋墩上水平頂推同步控制：以1#橋墩上的1#頂為主動點及比較基準，其余橋墩的1#頂與之比較。各墩1#頂位移量差超過設定值時則減小或增大相應的比例閥的流量。各個橋墩之間的頂推同步流量應≤5㎜。

（3）頂推頂壓力控制：每套裝置上的頂推頂上安裝一個壓力變送器，以監測頂推載荷變化。每臺頂推頂的最高壓力及同一橋墩上幾臺頂的最大壓差可通過現場控制器或主控臺設定，當頂推載荷大于設定值時，系統會自動停機，并報警示意。計算機通過監測每臺頂的載荷變化情況，準確地協調整個系統的載荷分配。

為了保障保頂推施工中同步控制，可在調試時進行設備的比例閥流量精度設置，一般為墩間5mm以內，同墩兩側4mm以內。

4.做好豎向頂升頂的施工

豎向頂升頂的施工和水平頂升頂的施工一樣，要保證好各項頂升頂動作的同步性，也要保證集群頂升頂的動作的一致統一。前者可以利用滑道與墊梁間的唯一傳感器所測到的高度進行適時的動作調整和控制來實現。

豎向頂升頂施工時，同一墩臺以一側為基準，1#頂為主動，2#頂的位移差與比例閥的流量增減保持一致，確保安裝了位移變送器以便于高度檢測。比例閥的流量一般小于4mm。

步履式頂推施工時，每套頂推裝置（4臺豎向頂升千斤頂）上安裝1個壓力變送器，計算機可監測各受力點的載荷變化情況，便于施工人員在施工過程中及時準確地協調系統的載荷情況。每個受力點的最高壓力、同一橋墩上各受力點之間的最大壓差可通過現場控制器、主控臺設定。當載荷達到設定值時，系統會自動停機，并報警示意。

5.做好平衡度的控制

在步履式頂推施工過程中，平衡度的控制貫穿整個施工過程，極其重要。每套頂推裝置的滑箱上安裝有1個用于檢測箱梁在X軸、Y軸方向的傾斜角度的傾角傳感器，通過設定每個傾角傳感器在X軸、Y軸方向的的最大傾斜角度，即可控制箱梁的平衡度。傾角傳感器在在X軸、Y軸方向的傾斜角度超出設定值，系統就會立刻停機并發出警報。

6.控制好頂推軸線橫向調節

橋墩上，頂推裝置間，每兩套就會安裝1個用于檢測箱梁中軸線的光電開關（要求每個箱梁在制作時用通長黑色線標識出中軸線），通過色差對箱梁中軸線的檢測。箱梁平移過程中，如果中軸線不能被光電開關檢測到，系統就會發出一個信號驅動相應的橫向調節千斤頂動作直到光電開關檢測到中軸線后停止動作，從而實現橫向糾偏。

7.控制累計誤差

在主梁頂推平移過程中，主控臺通過計算每個受力點水平頂推頂移動的總位移，并用最大位移量減去最小位移量得出累計誤差，若累計誤差超出要求時則停止“自動”模式進入“手動”模式，單獨調節某一側油缸動作以糾正誤差。若通過全站儀監測到累計誤差超出要求時亦停止“自動”模式進入“手動”模式，單獨調節某一側油缸動作以糾正誤差。

8.其他施工要點

（1）采用PLC（可編程邏輯控制器），用于屏蔽、隔離、濾波等抗干擾，同時進行電源的掉電保護、存儲器內容的保護和自診斷措施。

（2）采用控制系統，保護用戶程序安全。①同步調節過程中, 任意1個受力點的壓力超過設定壓力，控制系統停止動作，并報警示意，同樣任意1個墩同步誤差超標，控制系統停止動作，也會報警。②在自動控制運行狀態下，按鈕不起作用，不可手動操作；同理，在遠程控制狀態下，除急停外，操作現場控制器的任何按鈕均不起作用，從而有效避免了失誤操作。③采取了動力線、控制線分開布置，模擬信號采用屏蔽線傳輸等措施，因此系統具有較好的電磁兼容性。

三、結語

步履式頂推是多點連續頂推發展而來的，在昆明南連接線高速公路南昆跨線橋施工上得到了應用，對促進跨線橋的施工發揮了重要作用。文章介紹了工程的基本概況，并分析了步履式頂推施工方法在南昆跨線橋涉及128m施工的施工要點，對促進該施工方法的推廣和技術進步具有一定的意義，文章的研究具有一定價值。

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