三门峡黄河公铁两用大桥 郑州黄河公铁两用大桥钢梁顶推施工风险识别
时间：2019-04-07 03:17:15 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】本文结合郑州黄河公铁两用大桥建设，按钢梁顶推施工工序找出工程中潜在的风险因素，对项目在整个建设过程中对工程质量有重要影响的风险因素进行较系统全面的识别。 【关键词】特大桥梁；顶推施工；风险，识别，管理
引言
顶推施工法同支架现浇、预制安装、悬臂施工等施工技术相比，具有突出的优点：顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁,施工费用较低,施工平衡,无噪声,可在深水,山谷和高桥墩上采用，但是其施工要求精度高、误差小，面临的施工风险较大。
1.工程概况
郑州黄河公铁两用桥为黄河上最长的公铁两用桥梁，主桥工程总长1680m，分两联布置。第一联采用(120＋5×168＋120)m六塔部分斜拉连续钢桁结合梁，联长1080m，该联钢梁总重达27000t（如图1）。主桁采用无竖杆的三角形桁式，桁高14m，节间距12m。横向布置为三片桁，中桁垂直，边桁倾斜，下弦桁间距8.5m，上弦桁间距12m。铁路桥面采用正交异性板，公路桥面采用钢混结合梁，该结构为世界上首次使用。第一联钢梁安装采用多点连续同步顶推方案施工。
2.钢梁顶推过程施工风险
2.1 钢梁拼装平台
第一联钢梁拼装平台位于主桥7号～8号墩之间,下部采用钢管桩基础,桩间设置联结系。钢管桩顶摆放分配梁,在分配梁上安装滑道梁,顶面设置不锈钢板滑动面。用65t龙门吊机在支架上进行钢桁梁杆件的散拼工作,拼装支架每次可拼装8个节间的钢桁梁。钢梁顶推平风险总结为：（1）拼装平台刚度、强度是否足够；（2）拼装平台是否发生沉降，其沉降通常是地基、基础和上层结构共同作用的结果，通过监测来分析相对沉降是否有差异，以监测该拼装平台的安全；（3）水平方向是否发生位移，该位移通常是结构在释放支撑过程中及以后所产生的位移量，或者是基础受到水平应力（如地基滑坡、地震）的影响而产生的位移量；（4）结构是否产生挠度，测定结构构件受力后产生的弯曲变形量。
2.2 导梁
郑黄桥导梁全长108m(下弦)，采用无竖杆的三角形桁式，前端梁高8m，后端梁高14m，与主桥钢梁一致，节间间距12m（如图2）。横向布置两片桁，两片桁均垂直，桁间间距为16.5m。导梁后端上弦间距24m，通过一个节间过渡至16.5m，下弦间距16.5m。后端上下弦节点分别占用原钢梁节点位置，并分别与导梁延伸过来的对应杆件进行连接。
可能发生的问题有：（1）导梁的设计与钢梁是否匹配，在刚度、长度及重量上的选择合理性；（2）导梁的使用状态支点最大弯矩与上墩后某一状态的负弯矩峰值不一致；（3）导梁提升时与墩发生相撞；（4）导梁各构件是否进行严格检查。
2.3 墩旁托架
1～6＃墩墩身两侧布置顶推托架（如图3）。托架分两部分组成：立柱，滑道梁。托架立柱采用φ1.8m的钢管混凝土，直接支撑于承台上，墩身两侧立柱间距为12m，横向间距为8.32m，一个墩旁托架共计6根立柱。
墩旁托架可能出现的风险问题有：（1）钢管立柱焊接加工是否符合设计规范要求；（2）钢管立柱的桩位是否准确；（3）钢管立柱垂直度是否得以控制，是否有发生倾覆的危险；（4）顶推垫梁安装时是否先在钢管立柱顶面的桩帽上放样；（5）钢梁是否有“爬行”运动现象，临时墩是否遭受反复冲击；顶推是否同步，容易产生负载集中的现象，造成危险。
2.4 滑动装置
滑道梁顶标高为+105.300m，滑道梁一端与墩身顶预埋件焊接，另一端与立柱顶预埋件焊接。一个墩旁顶推托架上设3片滑道梁，滑道梁横向间距8.32m，与钢桁梁下弦杆中心对应。边滑道梁上设顶推反力座，并形成操作平台，放置连续千斤顶。滑道梁横向通过连接系连接成整体。滑道梁顶面焊接整块不锈钢板，钢桁梁与滑道梁之间设MGB滑板。滑道梁与托架及墩身连接成一体，其顶面设顶推设施。每个墩旁边滑道上均设顶推设施，采用连续千斤顶顶推，顶推钢绞线放置在钢桁梁外侧的临时外挂结构上。
滑动装置可能出现的风险问题有：（1）滑道标高是否严格控制，在顶推过程中不至于发生偏差；（2）滑道平整度是否达到要求，发生上下波动；（3）各滑动支座的摩阻系数是否满足要求，对顶推力产生影响；（4）各滑动支座的高程误差是否满足要求。
2.5 横向导向（限位）装置
控制钢梁顶推和吊装过程中走向的正确性，使钢梁在顶推过程中横向偏位满足要求，顶推过程中如出现以下问题都有可能导致顶推施工风险：（1）钢梁横向偏移超出设计要求范围；（2）导梁中线偏差超出设计要求范围；（3）墩顶的偏位超出设计要求范围，而未及时发现调整；（4）迎风背风面产生的横向位移差未满足要求。
2.6 钢梁杆件拼装
由于钢梁单个杆件最大质量为63t,现场设置1台65t横跨拼装支架的龙门吊机,采用双轨轮箱式走行结构,跨度为36m,高度为36m,以满足上弦杆拼装的净空要求。为加快施工进度,后期又增加了1台65t龙门吊机,2台同时进行杆件拼装。（如图4）
总结龙门提升的整个过程可能发生的风险问题有：（1）系统是否进行调试，系统是否漏油、动作顺序是否正确；（2）吊装前根据吊装对象，吊装方案及安全措施是否做好；（3）导向架是否有足够的强度、刚度，以承受全部钢索的重量；（4）注入泵站油箱的液压油是否经过滤清，不同标号的液压油是否混合使用。运行过程中，油温是否控制在150～600℃；（5）提升吊装作业区内的电源线、高压油管是否阻碍重物的提升；（6）油路连接时是否保证同一液压泵站至各吊点提升千斤顶的油路长度等长、通径相等；（7）钢铰线如有折皱，会影响钢绞线的强度。
2.7 钢梁顶推过程安全控制因素
目的在于确定顶推过程中结构的受力情况，对结构较弱部位进行适当加强。
（1）钢梁顶推施工的一个顶推步进的启动和制动过程应为匀加（减）速过程；（2）顶推过程中，顶推设备作用于每个墩顶的最大水平作用力为6615kN；（3）钢梁在运行的过程中，钢梁滑道与滑板间的摩擦系数为0.03～0.05；（4）钢梁挂锁前后受力变化的影响。
3.结语
本文较为详细的分析了郑州黄河公铁两用大桥钢梁顶推施工中易出现的风险因素，希望能对类似大型桥梁顶推施工阶段的风险管控起到抛砖引玉的作用。
参考文献
[1]李杰,陈淮,刘建.郑州黄河公铁两用桥主桥第一联顶推施工控制分析[J].施工技术,2011
[2]董政,张鹏.郑州黄河公铁两用桥主桥钢桁梁支架拼装及顶推技术[J].铁道标准设计,2010
