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頂推鋼箱梁施工安全監控要點(diǎn)
摘要：近年來(lái)，隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會(huì )的不斷地進(jìn)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(huán)境和條件下傳統的施工方案并不能滿(mǎn)足工期和確保通行的要求，便促使了新的施工方法的產(chǎn)生。本文以鄭州市東四環(huán)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(diǎn),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(shí)施過(guò)程也出現一些未能預料的問(wèn)題，同時(shí)作為現場(chǎng)主管安全者也受到一些啟發(fā)，在這里與大家分享。
關(guān)鍵詞：頂推鋼箱梁分析;鋼箱梁頂推作業(yè);重點(diǎn)監測
一、頂推鋼箱梁施工應用分析
本項目第一聯(lián)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(chǎng)地限制，施工采取步履式頂推施工法。該段鋼箱梁全長(cháng)140米，梁中心線(xiàn)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(gè)梁位于1.9%和2.77%的縱坡段。分為三跨(40米、60米、40米)，在實(shí)際的施工中分為15個(gè)小節組裝現場(chǎng)而成，其中1-12節(長(cháng)度為113.88)利用臨時(shí)支架現場(chǎng)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(guò)頂推行走114.22米到達設計位置。13-15節待頂推完成后現場(chǎng)吊裝焊接而成。頂推作業(yè)是利用18個(gè)臨時(shí)鋼支架上安裝18個(gè)頂推單元，分別對稱(chēng)布置在軸線(xiàn)兩邊8700毫米處，一個(gè)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(shí)支撐，臨時(shí)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(shí)調節用。每個(gè)小頂推單元由兩個(gè)500噸的液壓千斤頂組成，每?jì)尚卧贾靡慌_液壓泵站和一套PLC分控制系統，18個(gè)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(jìn)行手動(dòng)模式和自動(dòng)模式調試。直到排除故障，調試合格。
二、鋼箱梁頂推作業(yè)前準備
1、對梁體上焊點(diǎn)進(jìn)行100%檢驗，保證所有焊點(diǎn)穩固無(wú)松動(dòng)現象，并對梁體上進(jìn)行清場(chǎng)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(wú)雜物掉落至連霍高速范圍內。以免造成對車(chē)輛損壞或使司機受到驚嚇。
2、在連霍高速距施工地點(diǎn)500m、1km、2km處分別設置“前方道路施工”“限速60”“車(chē)輛慢行”“禁止超車(chē)”等警示標志。自距施工地點(diǎn)2km處進(jìn)行限速，限制行駛速度60km/h。距施工地點(diǎn)1km處開(kāi)始安排人員手持警示標志對過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行警示，兩側車(chē)道每隔100m配置一名疏導人員對過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行疏導。在離開(kāi)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(jìn)行檢查、調試。使各個(gè)千斤頂動(dòng)作的協(xié)調性和同步性滿(mǎn)足要求。
4、對每個(gè)操作平臺的防護，穩固性進(jìn)行檢查，確保作業(yè)過(guò)程人員安全。5、各個(gè)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(yè)人員、設備安全，整體梁的推移精度，頂推過(guò)程測量?jì)x器全過(guò)程監控，并記錄詳細數據。同時(shí)現場(chǎng)技術(shù)、安全人員隨時(shí)觀(guān)察，出現異常及時(shí)向技術(shù)負責人匯報，尋求最佳解決途徑。
三、頂推過(guò)程中重點(diǎn)監控部位
(一)頂推胎架的變形監測橋梁頂推作業(yè)時(shí)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(shí)必須對其作實(shí)時(shí)觀(guān)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(diǎn)布置在胎架兩側，并在支墩預壓和頂推過(guò)程中采用全站儀監測做好數據記錄分析，變形超過(guò)允許值時(shí)及時(shí)上報，并停止作業(yè)查找原因。
(二)頂推過(guò)程中墊塊高度監測頂推過(guò)程中每一頂推循環(huán)各部位的高程并不是一成不變的，根據線(xiàn)形及行程距離計算出每一循環(huán)各個(gè)頂推設備增加或減少的墊塊高度，再對每個(gè)頂推設備之上的墊塊做相應的增加或減少，在頂推過(guò)程中逐步增加或較少墊塊高度。切勿操做過(guò)急，大尺寸的增加或減少墊塊厚度，否則會(huì )造成頂推設備的受力不均勻，發(fā)生梁體變形及其他質(zhì)量事故，
(三)導梁端部標高監測為保證導梁順利通過(guò)支墩，在導梁端部接近支墩時(shí)，必須對其標高進(jìn)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(diǎn)布設在導梁端部橫橋向左右對稱(chēng)。因鋼箱梁自重使鋼導梁前端下?lián)�，�?jīng)過(guò)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(shí)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(xiàn)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(guò)程中會(huì )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?xún)缺仨氄{整。在實(shí)際施工當中累計偏差接近10CM時(shí)及時(shí)通知操作人員進(jìn)行糾偏。
(五)頂推結束落梁監測頂推至距離設計樁號10cm時(shí)停止頂推，進(jìn)行落梁前的最后軸線(xiàn)糾偏，在箱梁兩側端頭各架設一臺儀器進(jìn)行監測，箱梁偏差值控制在5mm以?xún)�，各項監測完成后頂推剩余長(cháng)度，鋼箱梁落至支座上，鋼箱梁頂推結束完成。頂推從臨時(shí)墩至主線(xiàn)永久墩柱的受力轉換，監測人員重新對軸線(xiàn)、翼板邊緣的設計位置進(jìn)行復核，箱梁頂面標高進(jìn)行復核，頂推結束。
四、結論
在本標段鋼箱梁頂推施工過(guò)程中，整個(gè)頂推過(guò)程及落梁原計劃7天完成，在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程用了10天時(shí)間，這中間有些因素考慮的不夠充分，理論與實(shí)際存在一定差距，理論上每一個(gè)循環(huán)行程1米，需要30分鐘，但實(shí)際每一個(gè)循環(huán)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(gè)循環(huán)20-30分鐘，但操作過(guò)程中各個(gè)千斤并不能完全同步，往往個(gè)別頂升壓力不均衡，需要手動(dòng)微調，這個(gè)過(guò)程很復雜，有的頂要增加墊塊，有的要抽減墊塊，有時(shí)一個(gè)循環(huán)長(cháng)達1個(gè)小時(shí)甚至幾個(gè)小時(shí)。尤其第一天開(kāi)始用14個(gè)頂推單元，調節量很大，影響班進(jìn)度，后來(lái)經(jīng)技術(shù)負責人現場(chǎng)調試，減少部分單元頂個(gè)數，可以大大節約手動(dòng)調節時(shí)間，利用8個(gè)單元頂工作，在整個(gè)推移過(guò)程中還是有規律可尋，每個(gè)循環(huán)箱梁兩端軸線(xiàn)偏移量在1.5CM左右，每進(jìn)行5-6個(gè)循環(huán)調整一次，這樣可以節約一些時(shí)間。其他監控數據基本都比較正常。導梁跨過(guò)連霍高速到達對面支架時(shí)，需考慮導梁前端下方千斤頂的受力情況，受力大會(huì )造成導梁與鋼箱梁連接處產(chǎn)生較大的力矩，導致該部位變形或焊縫撕裂的可能，這個(gè)過(guò)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(gè)梁的重量后移，這是整個(gè)頂推過(guò)程最關(guān)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(zhì)[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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