1 工程概況
桃花峪黃河大橋主橋?yàn)椋?60+406+160）m三跨自錨式懸索橋，橋梁寬度39米，整體鋼箱梁斷面形式。主梁采用整體鋼箱梁，包括主纜錨固段總長(zhǎng)737.43m，不計(jì)主纜錨固段的鋼箱梁總長(zhǎng)685.75m。為便于制造運(yùn)輸，不計(jì)錨固段鋼箱梁，共劃分為53個(gè)梁段。主橋立面布置見(jiàn) 圖1。
2 施工方案
本工程采用單向多點(diǎn)同步頂推施工方法。在沿橋縱軸方向的邊跨設(shè)置鋼箱梁拼裝平臺(tái)（平臺(tái)高50m），在各跨中按需設(shè)置臨時(shí)墩（最大跨度82m，為國(guó)內(nèi)之最），在拼裝平臺(tái)分節(jié)段拼裝鋼導(dǎo)梁（52m）和鋼箱梁，然后通過(guò)水平頂推系統(tǒng)施力，將梁體向前頂推出拼裝平臺(tái)，然后繼續(xù)在平臺(tái)進(jìn)行下兩節(jié)段梁的拼裝和頂推，待全部節(jié)段頂推到位后、懸索體基本完成后，將體系轉(zhuǎn)換，拆除拼裝平臺(tái)和臨時(shí)墩，完成橋梁施工。
3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和難點(diǎn)
核心技術(shù)應(yīng)用：大跨度自錨式懸索橋鋼箱梁大噸位高柔性支墩長(zhǎng)距離單向頂推技術(shù)。
鋼梁頂推位置高，距地面50ｍ，重心高，為國(guó)內(nèi)之最；頂推跨徑大，最大跨度與懸臂82m，為國(guó)內(nèi)之最；單向頂推距離遠(yuǎn)，最大726m，中心偏位控制難度大；頂推重量大，16180；支墩反力大：2420ｔ，水平力5%，對(duì)施工設(shè)施穩(wěn)定性控制要求高；多點(diǎn)柔性高墩對(duì)頂推系統(tǒng)的同步性及可靠性要求高；沖刷嚴(yán)重：臨時(shí)支墩位于游蕩性黃河主河槽，防洪渡汛維護(hù)難度大；安全和文明施工要求高；特殊環(huán)境（冬季大風(fēng)、冰、雪、暴雨多）。
4 頂推施工控制要點(diǎn)
鋼箱梁每輪頂推一段距離后，需倒換一次或多次鋼絞線(xiàn)和拉錨器，才能完成頂推。每節(jié)段開(kāi)始頂推時(shí)，先手動(dòng)推進(jìn)5cm，將滑移系統(tǒng)松動(dòng)、檢查安全后主可進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)頂推。第一次頂推時(shí)，油泵操作人員調(diào)整溢流閥的工作限壓，在30%、50%、70%、80%、85%、90%、95%、100%最大經(jīng)驗(yàn)牽引力狀態(tài)下，檢查各受力結(jié)構(gòu)變形情況，如有異常立即報(bào)告。當(dāng)頂推過(guò)程中從滑道前端吐出的MGE滑板，拿到滑道后端重新喂入。自動(dòng)連續(xù)頂推過(guò)程中隨時(shí)對(duì)主梁的軸線(xiàn)偏移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)主梁軸線(xiàn)偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)2cm，則進(jìn)行糾偏。為減小頂推啟動(dòng)瞬間拼裝平臺(tái)、各臨時(shí)墩晃動(dòng)情況，在頂推前徹底清理滑道，在上一輪頂推結(jié)束前對(duì)每一個(gè)臨時(shí)墩及主塔位置滑板進(jìn)行多涂抹油，分級(jí)加載且每級(jí)加載后停留一段時(shí)間，通過(guò)此措施有效減小拼裝平臺(tái)、臨時(shí)墩的晃動(dòng)，確保結(jié)構(gòu)安全。
（1） 倒換鋼絞線(xiàn)
每輪頂推一定距離后，箱梁下的某個(gè)拉錨器即將退出某個(gè)臨時(shí)墩時(shí)，此時(shí)需要將鋼絞線(xiàn)固定端從前方拉錨器上取下并倒換到該墩上進(jìn)行安裝?，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)優(yōu)化，將拉錨器設(shè)置在合理的鋼箱梁梁段上，使得盡可能在頂推過(guò)程中減少倒換鋼絞線(xiàn)的次數(shù)，本橋鋼箱梁頂推為每?jī)晒?jié)梁段頂推一次（27m），在頂推過(guò)程中不斷優(yōu)化，合理利用拼裝平臺(tái)的長(zhǎng)度，每次頂推前先計(jì)算出此輪在何位置需要倒換鋼絞線(xiàn)，將倒換鋼絞線(xiàn)的時(shí)間移除關(guān)鍵工序，這樣就從每輪鋼箱梁吊裝、定位、焊接、頂推12天時(shí)間縮短到目前的8天內(nèi)完成。
?。?） 頂推同步控制
頂推控制系統(tǒng)的控制策略： 用接近開(kāi)關(guān)作為ZLD自動(dòng)連續(xù)頂推頂?shù)膭?dòng)作傳感元件，它將自動(dòng)連續(xù)千斤頂活塞的位置信號(hào)傳遞給控制器，通過(guò)控制器將信號(hào)傳給主控臺(tái)，將得到的信號(hào)進(jìn)行邏輯組合后，再將控制信號(hào)傳遞給自動(dòng)連續(xù)泵站，自動(dòng)連續(xù)泵站通過(guò)電磁換向閥去控制相應(yīng)自動(dòng)連續(xù)千斤頂?shù)膭?dòng)作。每一臺(tái)千斤頂?shù)那绊敽秃箜敺謩e配置位移傳感器，可直接檢測(cè)出千斤頂活塞的行程。通過(guò)PLC 的運(yùn)算計(jì)算出千斤頂?shù)乃俣炔⒓右员容^，以其中一臺(tái)頂為主動(dòng)點(diǎn)，以恒定的速度伸缸；其余頂為隨動(dòng)點(diǎn)，如果千斤頂速度滿(mǎn)足要求則按此頻率輸出泵頭流量，否則調(diào)整電機(jī)頻率以增加或減小泵頭輸出流量，以達(dá)到速度的調(diào)控。這是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，達(dá)到各頂速度的同步。每個(gè)泵站上都設(shè)有壓力變送器，可準(zhǔn)確地檢測(cè)每個(gè)泵站承載力的大小。
?。?） 頂推時(shí)的線(xiàn)性控制措施
為確保墩頂水平位移不超標(biāo)，在兩主塔處設(shè)置通長(zhǎng)觀測(cè)、限位控制索，該索與臨時(shí)墩不產(chǎn)生聯(lián)系。利用微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)及限位，一旦墩頂位移接近限值就對(duì)頂推系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警及急?？刂?。
頂推過(guò)程中由于各種原因造成箱梁的橫向偏位，在頂推過(guò)程中采用橫向限位、糾偏裝置施加橫向力進(jìn)行糾偏。限位、糾偏受力點(diǎn)設(shè)在每個(gè)滑道外側(cè)。鋼箱梁的限位糾偏，可通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：a 尾端橫向限位。為保證橋軸線(xiàn)不偏移，在拼裝平臺(tái)處設(shè)置橫向限位：利用鋼筋對(duì)滑塊限位，同時(shí)在拉錨器側(cè)采用糾偏輪與工字鋼滑道進(jìn)行限位。b臨時(shí)墩限位。導(dǎo)向利用滑道作糾偏導(dǎo)軌，結(jié)合鋼箱梁橫隔板設(shè)計(jì)，采用一道橫隔板上下游各布置一個(gè)糾偏裝置對(duì)滑道梁的約束。c 主塔限位糾偏輪。在主塔內(nèi)側(cè)安裝限位糾偏裝置，確保鋼箱梁軸線(xiàn)偏差在10mm范圍以?xún)?nèi)。
?。?） 臨時(shí)墩頂不平衡水平力控制
由于實(shí)際施工工況復(fù)雜多變，為最大限度的減少不平衡水平力對(duì)柔性臨時(shí)墩帶來(lái)的危害必須采取恰當(dāng)?shù)目刂撇呗?。本工程要求臨時(shí)墩頂不平衡水平力在5%以下。針對(duì)本工程采取“頂推力控制為主，速度同步控制為輔、載荷追蹤、均衡受控”的控制策略。以各墩墩頂總反力為控制依據(jù)，頂推千斤頂?shù)捻斖屏退俣茸鳛槭芸亓?，?shí)現(xiàn)力與速度的雙控。墩頂頂推方向不平衡水平力控制在5%以下，頂推反方向控制在3%以下。a 限壓控制。在每輪頂推循環(huán)前通過(guò)計(jì)算墩頂支反力可計(jì)算出千斤頂?shù)某隽Ψ秶Ｍㄟ^(guò)對(duì)頂推泵站和千斤頂進(jìn)行預(yù)先設(shè)定壓力來(lái)限壓限力來(lái)實(shí)現(xiàn)。各墩液壓泵可以通過(guò)限壓，并在頂推過(guò)程中監(jiān)視、調(diào)整限壓，可以將墩頂不平衡水平力控制在5%以下。b 臨時(shí)墩水平索控制。為避免頂推時(shí)，各墩受力不均造成墩身水平位移過(guò)大，用墩頂水平鋼絞線(xiàn)束進(jìn)行抵抗。
（5） 鋼箱梁頂推質(zhì)量控制及安全措施
臨時(shí)墩滑道安裝時(shí)，同墩兩滑道高程差控制在同一水平面以?xún)?nèi)。避免鋼箱梁傾斜。
頂推速度控制在10～15cm/min。
頂推作業(yè)時(shí)對(duì)鋼箱梁、臨時(shí)墩、導(dǎo)梁、主塔實(shí)施監(jiān)控，確保結(jié)構(gòu)安全。每次頂推必須對(duì)頂推的梁段中線(xiàn)和各滑道頂?shù)臉?biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并控制在允許范圍內(nèi)。導(dǎo)梁中線(xiàn)偏差不大于1cm；梁體中線(xiàn)偏差不大于1cm；
頂推過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)頂推力驟升，應(yīng)及時(shí)停止并檢查原因。
每節(jié)段開(kāi)始頂推時(shí)，先推進(jìn)5cm，立即停止，回油，再推進(jìn)5cm，再停止，回油，為此反復(fù)兩三次，以松動(dòng)各滑動(dòng)面并檢查各部分設(shè)施，然后正式頂推。
頂推時(shí)，應(yīng)派專(zhuān)人檢查導(dǎo)梁及鋼梁，如果導(dǎo)梁構(gòu)件有變形、螺絲松動(dòng)、導(dǎo)梁與鋼梁聯(lián)結(jié)處有變形或鋼梁局部變形等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即停止，進(jìn)行分析處理。
滿(mǎn)鋪滑板前將滑道上的灰沙擦干凈并涂上硅脂油，并蓋上塑料薄膜、粘牢，防止被水、沙石、塵土等污染。
柔性臨時(shí)墩及糾偏裝置支架均必須用鋼絞線(xiàn)連成整體。
班前班后要專(zhuān)人檢查墩頂位移開(kāi)關(guān)是否完好，位置標(biāo)示是否移位。班前安全技術(shù)交底。
結(jié)語(yǔ)：該橋?qū)儆诖罂缍茸藻^式懸索橋鋼箱梁大噸位高柔性支墩長(zhǎng)距離多點(diǎn)單向同步頂推。兩項(xiàng)國(guó)內(nèi)之最，分別是臨時(shí)墩跨度和頂推高度。施工過(guò)程中通過(guò)不斷對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，從剛開(kāi)始完成每輪次頂推需要12天時(shí)間縮短至8天以?xún)?nèi)，大大縮短了施工工期，為全橋總工期做出了巨大貢獻(xiàn)。整個(gè)施工過(guò)程安全、快捷，施工質(zhì)量和工期均得到了較大程度的保障，該項(xiàng)技術(shù)值得在今后同類(lèi)橋梁結(jié)構(gòu)施工中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范
