頂推鋼箱梁施工安全監控要點

頂推鋼箱梁施工安全監控要點

　　摘要：近年來，隨著社會經濟的快速發展和社會的不斷地進步，造成了城市道路擁堵現象嚴重，為使交通壓力能得到有效的緩解，很多交叉要道也相繼增設下穿或橋梁的施工，由于特定的施工環境和條件下傳統的施工方案并不能滿足工期和確保通行的要求，便促使了新的施工方法的產生。本文以鄭州市東四環107輔道跨連霍高速鋼箱梁頂推采用新型步履式平移施工工藝為例，針對本項目的特點,對影響鋼箱梁的受力參數做了詳細的對比分析,研究制定了相應的施工方案和操作流程，在實施過程也出現一些未能預料的問題，同時作為現場主管安全者也受到一些啟發，在這里與大家分享。

　　關鍵詞：頂推鋼箱梁分析;鋼箱梁頂推作業;重點監測

　　一、頂推鋼箱梁施工應用分析

　　本項目第一聯箱梁位于(橫跨)霍高速之上，設計采用鋼箱梁結構。為了確保施工期間高速正常通行，由于受場地限制，施工采取步履式頂推施工法。該段鋼箱梁全長140米，梁中心線處高2.8米，頂板寬32.5米，底板寬24.577米，兩頂面設2%的雙向橫坡，底面水平，整個梁位于1.9%和2.77%的縱坡段。分為三跨(40米、60米、40米)，在實際的施工中分為15個小節組裝現場而成，其中1-12節(長度為113.88)利用臨時支架現場拼裝焊接成型，與42米的導梁連接成一體為頂推段(圖)，該段總重為2574.9噸(包括導梁101噸在內)。安裝導梁的目的是為了能順利的引導梁體橫跨60米(高速公路)到達對面的支撐架上。該段箱梁通過頂推行走114.22米到達設計位置。13-15節待頂推完成后現場吊裝焊接而成。頂推作業是利用18個臨時鋼支架上安裝18個頂推單元，分別對稱布置在軸線兩邊8700毫米處，一個小頂推單元豎向頂升力為2*500噸，縱向水平推力80噸，橫向水平力100噸，縱向頂推最大行程1000毫米，左右(橫向)調整幅度最大為100毫米。在頂推裝置與鋼箱梁底之間設鋼墊梁，以分散鋼箱梁底部支座反力，在頂推裝置前后各設鋼墊塊做臨時支撐，臨時支撐墊塊截面0.75*0.6=0.45平米，每節高度分別在500-800毫米左右，根據各部位高度計算而得的，另配足夠數量的小鋼板做臨時調節用。每個小頂推單元由兩個500噸的液壓千斤頂組成，每兩小單元布置一臺液壓泵站和一套PLC分控制系統，18個小單元都受PLC集成主控制系統控制。頂推設備安裝完成后進行手動模式和自動模式調試。直到排除故障，調試合格。

　　二、鋼箱梁頂推作業前準備

　　1、對梁體上焊點進行100%檢驗，保證所有焊點穩固無松動現象，并對梁體上進行清場檢驗，并將跨連霍上部分的鋼箱梁防護欄及其他需要焊接、噴漆的工作內容全部完工，以免后期施工影響下方的交通安全。保證頂推施工中無雜物掉落至連霍高速范圍內。以免造成對車輛損壞或使司機受到驚嚇。

　　2、在連霍高速距施工地點500m、1km、2km處分別設置“前方道路施工”“限速60”“車輛慢行”“禁止超車”等警示標志。自距施工地點2km處進行限速，限制行駛速度60km/h。距施工地點1km處開始安排人員手持警示標志對過往車輛進行警示，兩側車道每隔100m配置一名疏導人員對過往車輛進行疏導。在離開施工區域500m、1km處設置“解除限制”標志。

　　3、所用頂推設備必須同型號，并對頂推設備的液壓系統、PLC控制系統進行檢查、調試。使各個千斤頂動作的協調性和同步性滿足要求。

　　4、對每個操作平臺的防護，穩固性進行檢查，確保作業過程人員安全。5、各個操作臺配置對講機與總控臺保持通信暢通，統一服從中控臺指揮。為了確保頂推作業人員、設備安全，整體梁的推移精度，頂推過程測量儀器全過程監控，并記錄詳細數據。同時現場技術、安全人員隨時觀察，出現異常及時向技術負責人匯報，尋求最佳解決途徑。

　　三、頂推過程中重點監控部位

　　(一)頂推胎架的變形監測橋梁頂推作業時拼裝胎架不再承力，鋼箱梁的重量靠頂推臺架承擔，所以頂推時必須對其作實時觀測。頂推胎架變形監測主要包括沉降和水平位移，頂推胎架的變形監測點布置在胎架兩側，并在支墩預壓和頂推過程中采用全站儀監測做好數據記錄分析，變形超過允許值時及時上報，并停止作業查找原因。

　　(二)頂推過程中墊塊高度監測頂推過程中每一頂推循環各部位的高程并不是一成不變的，根據線形及行程距離計算出每一循環各個頂推設備增加或減少的墊塊高度，再對每個頂推設備之上的墊塊做相應的增加或減少，在頂推過程中逐步增加或較少墊塊高度。切勿操做過急，大尺寸的增加或減少墊塊厚度，否則會造成頂推設備的受力不均勻，發生梁體變形及其他質量事故，

　　(三)導梁端部標高監測為保證導梁順利通過支墩，在導梁端部接近支墩時，必須對其標高進行監測，確定是否需對導梁端部起頂，導梁端部標高監測測點布設在導梁端部橫橋向左右對稱。因鋼箱梁自重使鋼導梁前端下撓，經過計算分析最大值將達41.2cm，故當導梁前端離支墩0.5m位置處及時調整頂推行程及頂推速度，以保證導梁安全登上頂推設備。

　　(四)結構軸線位置監測頂推設備布置在距箱梁中心8700cm(腹板以“I”字加勁肋)位置，頂推過程中會出現頂推設備不同步及箱梁初始偏差等多種因素可能使結構偏位，結合本橋施工情況，偏位最大控制在10cm以內必須調整。在實際施工當中累計偏差接近10CM時及時通知操作人員進行糾偏。

　　(五)頂推結束落梁監測頂推至距離設計樁號10cm時停止頂推，進行落梁前的最后軸線糾偏，在箱梁兩側端頭各架設一臺儀器進行監測，箱梁偏差值控制在5mm以內，各項監測完成后頂推剩余長度，鋼箱梁落至支座上，鋼箱梁頂推結束完成。頂推從臨時墩至主線永久墩柱的受力轉換，監測人員重新對軸線、翼板邊緣的設計位置進行復核，箱梁頂面標高進行復核，頂推結束。

　　四、結論

　　在本標段鋼箱梁頂推施工過程中，整個頂推過程及落梁原計劃7天完成，在實際的作業過程用了10天時間，這中間有些因素考慮的不夠充分，理論與實際存在一定差距，理論上每一個循環行程1米，需要30分鐘，但實際每一個循環的行程不是固定不變的，一般在0.7-0.85左右，正常情況下一個循環20-30分鐘，但操作過程中各個千斤并不能完全同步，往往個別頂升壓力不均衡，需要手動微調，這個過程很復雜，有的頂要增加墊塊，有的要抽減墊塊，有時一個循環長達1個小時甚至幾個小時。尤其第一天開始用14個頂推單元，調節量很大，影響班進度，后來經技術負責人現場調試，減少部分單元頂個數，可以大大節約手動調節時間，利用8個單元頂工作，在整個推移過程中還是有規律可尋，每個循環箱梁兩端軸線偏移量在1.5CM左右，每進行5-6個循環調整一次，這樣可以節約一些時間。其他監控數據基本都比較正常。導梁跨過連霍高速到達對面支架時，需考慮導梁前端下方千斤頂的受力情況，受力大會造成導梁與鋼箱梁連接處產生較大的力矩，導致該部位變形或焊縫撕裂的可能，這個過程盡量讓離導梁與鋼箱梁連接處下方最近的一組頂墊高，整個梁的重量后移，這是整個頂推過程最關鍵的一步。

　　參考文獻:

　　[1]《鄭州市107輔道快速化工程第三標段(連霍高速～育翔路)施工圖》

　　[2]《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》(建質[2009]87號文)JGJ276-2012

　　[3]《工程測量規范》(GB50026-20《鋼結構工程施工規范》GB50755-201207)

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