铁路桥梁简支箱梁顶升及平移施工技术讨论

发表时间:2020/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年1月第3期   作者:卢继平
[导读] 在铁路桥梁施工中简支箱梁顶升技术以及平移施工技术具有相对突出的优点
      摘要:在铁路桥梁施工中简支箱梁顶升技术以及平移施工技术具有相对突出的优点,其中顶升技术能够在一定程度上提高铁路桥梁的稳定性,而平移施工技术能够对轨道线路的安全性提供有效的保障。因此本文重点分析和讨论铁路桥梁简支箱梁顶升和平移施工技术,以期为相关铁路桥梁施工提供借鉴和参考。
       关键词:铁路桥梁;简支箱梁;顶升;平移
          
          前言
         当前铁路桥梁简支箱梁顶升和平移施工技术在国内外建设施工活动中,能够最大限度的提高铁路桥梁的安全性和质量,同时可以充分的满足铁路运行的交通需求。因此在铁路桥路施工中科学应用顶升和平移技术是非常重要的。相关施工人员要结合实际情况,利用简支箱梁顶升和平移施工技术解决建设过程中出现的施工难题。
          一、铁路桥梁简支箱梁顶升技术讨论
         (一)铁路桥梁顶升关键技术
         在铁路桥梁施工中应用简支箱梁顶升技术主要有以下几个关键内容,其一是顶升托换体系的建设。由于主桥主墩位于水面以下,并且引桥没有可以利用的承台,所以对主桥和引桥要采用顶升法和托换体系施工方法,即是控制引桥抱柱梁顶面标高在地面向以下,在顶升结束后不进行拆除,从而能够起到对桥梁基础加固的作用。所以在铁路桥梁建设施工中对桥台建设可以采用直接顶升法和承台-梁底托换体系。具体技术实施是将梁底横向安装钢的分配梁作为顶升的受力点,运用高强灌浆料座装填实;其次是顶升控制系统的应用实施方法,一般情况下铁路桥梁施工都采用半自动液压顶升系统,即是通过多点同步液压升降控制系统更有效的解决桥梁顶升问题。施工人员可以根据实际情况需要,设置顶升最终值,然后在系统中选择合适的轴心点并设定轴心点的顶升速度,以保障顶升施工的标准化;其三是千斤顶的选择和布置,先是要根据简支箱梁的实际施工需求选择液压顶升千斤顶或者随动千斤顶,通常在铁路桥梁施工中将千斤顶倒置安装,保障千斤顶轴线的垂直以避免发生侧滑和侧倒的现象。另外还要以桥梁顶升一侧的桥面纵向中心线为中心,对千斤顶进行对称布置,可以最大限度的保障顶升过程中桥梁的上部结构更加平衡;其四是顶升支撑结构,一般钢箱混凝土垫块是采用精加工的预制钢板焊接而成的,因此利用内部填充钢筋混凝土的方法可以进一步提高其强度。同时钢箱混凝土垫块可以用作于主桥千斤顶的支撑,能够有效提高简支箱梁结构的稳定性[1]。
         (二)铁路桥梁简支梁箱顶升施工方案
         在铁路桥梁简支梁箱施工中临时垫块以及顶升结构都需要能够承受千斤顶的多次循环加载,因此这就要求支撑体系必须保持平稳,防止发生严重的失稳问题和工程事故。所以在利用现有桥梁结构的基础上,要尽可能的减少支撑对桥梁上部结构的受力影响。另外在顶升的过程中还存在液压系统故障的问题,可能会导致桥梁上部结构不稳的现象,需要配置相对稳定的跟随装置。此外由于大部分铁路桥梁顶升施工的相关设备和材料都需要通过水运,并且施工也需要在水面上进行,具有一定的难度和安全风险,所以要设立合理的施工平台以保障顶升施工的有序展开[2]。
         除此之外,还要合理的划分顶升区域,通常情况下,铁路桥梁顶升施工有单幅顶升以及双幅顶升两种施工方案。其中单幅顶升的优势是能够降低施工对交通的影响,而且设备和人员的投入相对较少,施工技术难度较低,不过存在工期长、对同步性要求较高等缺点,需要施工人员根据实际情况进行选择。而双幅顶升的工期则较短,并且顶升速度较快、成本低,但对顶升控制系统的配置要求较高,另外也会对交通产生一定的影响。所以在铁路桥梁施工中则需要根据实际条件选择单幅或者双幅顶升方案,提高顶升施工效率[3]。


          二、铁路桥梁简支箱梁平移技术讨论
         (一)铁路桥梁简支箱梁平移施工技术原理
         简支箱梁平移施工主要是利用摩擦阻荷的原理对桥梁进行整体平移,即是利用两个相互接触的物体呈现出相对运动的趋势,具体来说是通过千斤顶在顶端设置一个由不锈钢板、填充聚四氟乙烯高分子材料组成的滑动摩擦面,然后再设置横向千斤顶进行横向顶推竖向千斤顶的作业活动,从而实现桥梁简支箱梁的整体平移。其中为保障施工质量则要科学合理的设计联动装置系统,要由摩擦阻荷平衡反力的竖向千斤顶和横向千斤顶与水平千斤顶等构成,以便于有效的保障铁路桥梁简支箱梁的平移效果。
         (二)铁路桥梁简支箱梁施工技术实施
         铁路桥梁简支箱梁施工技术实施首先要准备平移支架,即是要设计合理的钢管组合支架结构,其中钢管可以采用反牛腿的形式进行固定,其牛腿材料主要应用工字钢,然后在每一根立柱钢管的两侧设置一定规格的牛腿,在对牛腿进行焊接时要保障其大于杆件截面强度的焊接强度。另外在简支箱梁移动的过程中可能会出现一定的震动,所以要保障其横向的稳定性;其次是要合理进行荷载转换以及牵引布置,施工人员要准确测量钢管的切割高度,然后将钢管支架荷载转移到轨道上,并且要在每列钢管组轨道的末端要安装混凝土锚碇。而为了进一步加强锚固定抗水点的推力效果,还要在锚固工字钢的前端位置设置一组斜杆。对牵引力的布置则必须要与铁路桥梁的立柱钢管保持在同一条直线上,并且在支架移动的过程中要进行统一指挥,保障牵引力的合力与摩擦力成正比;其三是要同步控制平移,在利用千斤顶推进时,精轧螺纹可以带动支架进行前移,所以为了将保障所有列钢管都能够实现同步精准平移,则需要有专人在轨道上进行刻度控制,如果发现平移支架发生偏位则要立即调整。同时支架在横向移动的过程中,要注意支架的整体稳定性,因此在支架移动之前,必须要对支架进行一定的加固处理,并要将立柱钢管底部设置为纵向平联的形式,这样就可以通过设置竖向斜杆,最大限度的满足顶推力的传递。除此之外在支架平移时,同步以及轨道平整和风向等因素可能会对铁路桥梁简支箱梁的平移施工产生较为严重的影响。所以在实际施工中要充分结合施工条件和要求。最后整体支架的上下游两侧分别设置混凝土锚碇,并将牵拉抗风绳设置在钢管的顶面,平移时上下游的抗风绳同步放张和收进,其竖直角也要随着支架的平移而改变,以保障支架的整体稳定性。
         (三)铁路桥梁简支箱梁平移施工技术控制要点
         为了保障简支箱梁平移施工的安全性,在顶移过程中要进行线路封锁以及安装防护措施,避免发生工程意外;由于简支箱梁的平移是相对于墩顶进行的横向移动,所以平移之前,要在箱梁以及墩顶之间设置竖向和横向检测仪各两个,从而能够比较精确的控制油泵。同时在箱梁面上还要设置一套轨道检测小车,主要适用于采集相关数据,能够更好的为复位控制提供依据和指导;还要合理的控制横向平移速度,要符合平移施工要求。施工人员可以利用钢管对支座上板进行适当的推、敲,避免支座出现倾斜而增加桥梁横向的滑动摩擦力;最后是在箱梁复位后,施工人员要利用轨道检测小车对轨道状态以及平移数据进行完整、准确的收集,结合对比设计方案进行确认,如满足精调要求则可以撤离千斤顶,如不符合要求则要立即进行修正。
          结束语
         综上所述,铁路桥梁简支箱梁的顶升和平移施工技术对整体的施工工程都具有较大的影响,需要相关人员充分掌握施工要点,了解施工方案的要求和目标,从而采用适当的施工工艺和方法保障简支箱梁施工技术的实施质量,基于此再进行箱梁平移活动,最大限度的保证铁路桥梁结构的稳定性,减少工程造价、提高建设工程的经济效益和社会效益。
          
参考文献
[1]刘伟.铁路桥梁简支箱梁顶升及平移施工技术[J].绿色环保建材,2019(11):94-95.
[2]余向辉.大跨钢连廊整体提升平移施工技术[J].建筑施工,2019,41(08):1464-1466.
[3]周鑫,黄影,张怡,杨李.高大钢管支架平移施工技术[J].中外建筑,2019(08):222-224.
        
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