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液压提升设备在京张高铁官厅水库特大桥拖拉施工中的应用探析

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  摘 要 本文以京张高铁官厅水库特大桥施工为例,对工程应用液压提升设备的工艺进行阐述,从现场设备安装、连接、调试等多个环节进行分析。在整个施工中,技术人员对工程项目施工整体进行安全管理,加强现场设备作业的检查工作,最终确保了工程的顺利进行,液压提升设备在大桥拖拉施工中的应用取得理想的效果。
  关键词 官厅水库特大桥;液压提升;施工;设备;应用
  桥梁工程项目遍布各地,横跨大江湖海及公路铁路,拖拉法在桥梁施工中被广泛应用。拖拉法采用较短的桥梁拼装平台,采取边拼装边拖拉的施工方法,桥梁逐步就位成型。本人参与比较有代表的桥梁拖拉有福清镜洋高速互通A匝道2号桥(跨沈海高速)拖拉,厦门市仙岳路钢箱梁桥(跨成功大道)拖拉,京张高铁官厅水库特大桥拖拉等。下面以京张高铁官厅水库特大桥为例,对液压设备在该工程中的应用过程进行阐述。
  1 工程概况
  京张高铁官厅水库大桥桥址处具有水深、风大、环保要求高等特点。为了降低施工对水库水质的影响,采取钢梁拖拉架设方案,最大限度减少了水上施工工序,有效降低了施工对库区水资源的污染。大桥全长9077米,主桥采用8孔110米简支拱形钢桁梁,每孔钢梁是1865吨,共计重达1.49万吨。每孔钢桁梁拼装都是在岸边的临时支架上进行的,在8孔钢梁一起拖拉过程中,主墩墩顶共设置6套拖拉系统,每套拖拉系统配置2台200吨水平液压连续油缸,通过液压设备牵引实现钢梁拖拉前移,最终历时8个月钢梁拼装、拖拉到位,实现主体完工[1]。
  2 液压提升设备在工程施工中的应用
  本工程合计使用了12台200t穿心式拖拉油缸,其中每台油缸额定载荷时使用左右捻交错布置钢绞线19根,钢绞线直径为15.24mm,抗拉强度为1860N/mm,破断拉力为260.7kN,伸长率在1%时的最小载荷221.5kN,重量为1.1kg/m,符合国际标准ASTM A416-87a。拖拉油缸额定工作压力25MPa,工作行程为250mm。累计使用液压驱动泵站6台,额定流量2*40L,该泵站采用比例阀调节流量模式,带有远程控制及本地操作模式,可多台同步远程控制,满足该项目的使用要求。
  2.1 设备安装与调试
  根据本工程施工方案,首先在桥墩安装水平拖拉油缸,拖拉油缸通过钢绞线与固定在桥梁上的后锚点相连,液压泵站与油缸通过液压软管连接,每台泵站驱动2台200t油缸,拖拉速度可达5m/h。最后进行控制系统布置。
  行程传感器:在每个油缸上安装1个行程传感器测量油缸行程;
  锚具传感器:在每个油缸的上下锚具油缸上各安装1个锚具传感器监测锚具状态;
  压力传感器:在每个油缸大腔侧上安装1只压力传感器,来测量油缸的载荷;
  将各种传感器同各自的通讯模块连接,再连入计算机控制系统。
  2.2 作业过程与安全控制
  桥梁拖拉前,首先对每根钢绞线长度进行调整,要求每根鋼绞线的初始拉力在1t左右,之后对拖拉设备进行检查,并确保设备性能完好,空载动作调试检查完成后,才能进行正式的拖拉施工。
  以第一次拖拉导梁及第一孔钢桁梁为例,阐述液压设备的作业过程。
  第一次拖拉重量约为2254t,拖拉起步时摩擦力(静摩擦转换成动摩擦)最大,按照理论拉力分级增加拉力载荷,为了保护桥墩,水平拖拉力控制在200t以内。拖拉过程注意标高和偏位的调整。拖拉到位后,调整钢桁梁的线型与标高,开始后续钢桁梁的拼接,然后重复之前的拖拉过程,直至8孔钢桁梁全部拖拉就位完成[2]。
  3 控制重点
  (1)同步控制拖拉:由于所拖拉钢桁梁刚度大、距离长,各拖拉点之间的受力变化跟行程控制影响很大,因此对整个钢梁拖拉的同步要求很高。
  (2)载荷和线型控制:既要保证拖拉过程同步控制的精度和拉力的均匀,也要控制每个桥墩顶升点标高和载荷,使各个顶升点的力均在理论范围之内,同时兼顾整个桥梁的线型。
  (3)设备可靠安全:在整个拖拉和落梁过程中,设备提供平稳有效的拉力、顶升力和行程的高精度控制,达到了预期的使用效果。
  4 结束语
  综上所述,液压提升设备在官厅水库特大桥拖拉施工中的应用,解决了特殊环境中桥路施工的难题,保护了生态环境,提升了整个系统结构的安全性,通过各种传感器和计算机控制,确保了施工的精准度。液压提升设备新工艺在实践中的应用,具有积极得价值,能取得理想的社会效益和经济效益,该科技成果具有重要的推广价值。
  参考文献
  [1] 王云飞,崔振中,沈培坚.超大型钢结构整体提升计算机控制系统[J].施工技术,1998,(4):6-9.
  [2] 上海建工(集团)总公司编.上海建筑施工新技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:25.
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