1、国道 G210 独山至新寨公路改造工程麻尾大桥步履式顶升滑移专项作业方案二 O 一七年十一月目目 录录1 工程概况.11.1 工程简述.11.2 工作内容.21.3 编制依据.21.4 工程文件.21.5 遵循的规范及标准.22 方案简述.32.1 工况分析.32.2 方案思路.32.3 安装流程简述.32.4 方案优点.62.5 类似工程.73 液压顶推滑移系统.93.1 主要技术.93.2 主要设备.123.3 技术特点.154 顶推方案详述.164.1 临时支撑体系的布置.164.2 支撑体系设计.164.3 滑移限位装置.254.4 结构导梁的设计.274.5 主要设备配置.274.62、 滑移过程桥形控制.294.7 坡度导致结构下滑控制.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.8 防倾覆控制.315 质量控制.345.1 液压系统同步控制.345.2 顶推前准备及检查.355.3 顶推过程质量控制.365.4 安全文明施工.386 应急预案.396.1 现场设备故障应急预案.396.2 附属设施破坏应急预案.406.3 自然环境影响应急预案.417 其他.417.1 现场要求.417.2 滑移速度.417.3 施工工期.427.4 主要设备.42第 1页 共 42 页1 工程概况工程概况1.1 工程简述工程简述本工程是国道 G210 独山至新寨公路改造工程麻尾过境线建设工程3、的一个子项，设计道路于桩号 K1+809.876 处与现状兰海高速立体交叉，本桥为跨越现状兰海高速而设计，走向为自东向西。桥梁中心桩号 K1+809.876，起点桩号K1+745.876，终点桩号 K1+873.876，桥梁全长 128.0m，桥面宽度 12.0m，桥面面积 1536?。桥梁跨径布置为(35+50+35)m，上部结构采用等高度连续钢箱梁，梁高 2.0m，顶板宽度为 11.8m，底板宽度为 8.9m，底板平坡、顶板向外侧设置双向 2.0%横坡。下部结构桥台采用肋板式桥台，桥墩采用柱式墩，墩台基础采用浅基础，钢箱梁总重约为 900t。桥梁立面桥梁立面桥梁平面桥梁平面第 2页 共 44、2 页桥梁断面桥梁断面1.2 工作内容工作内容本工程中考虑结构特点及施工工况，我司拟采用步履式顶推法进行施工，在整个滑移作业施工中，我司主要完成如下内容：提供液压顶推器及相关配套设备；提供液压顶推器的外形尺寸和布置要求；指导液压顶推器及配套设备的安装工作；实施箱梁结构顶推滑移及卸载落位工作。1.3 编制编制依据依据本液压滑移专项作业方案是以甲方提供的钢结构安装施工组织设计及相关施工图纸为依据，参考我司以往类似工程中的施工经验，结合本工程的实际情况及特点，并通过相应的计算、分析，在给定的钢结构施工场地、现有机械设备以及施工进度计划基础上编制而成的。1.4 工程文件工程文件国道 G210 独山至新5、寨公路改造工程麻尾过境线建设工程相关图纸；现行国家（或行业）施工验收规范与标准；我司类似工程的施工经验及相关的技术文件；1.5 遵循的规范及标准遵循的规范及标准钢结构设计规范GB50017-2003；建筑结构荷载规范GB50009-2012；混凝土结构设计规范GB50010-2010；第 3页 共 42 页钢结构焊接规范GB50661-2011钢结构工程施工规范GB50755-2012钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001；建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工安全检查标准 JGJ59-20112 方案简述方案简述2.1 工况分析工况分析钢箱梁结构自重较大，若采用常规6、的分块散装，需搭设大量的脚手架和临时支撑，不但构件组装、焊接工作量巨大，且可能对已有兰海高速通行产生影响，工程存在较大的质量风险，施工的难度可想而知，施工工期难以保证。若将钢箱梁在桥体一端拼装成整体，利用步履式顶升滑移施工工艺将钢箱梁逐步滑移至设计位置，该安装工艺将大大降低安装施工难度，并于质量、安全和工期等均有利。2.2 方案思路方案思路根据以往类似工程的成功经验，需设置若干临时顶推支撑体系，在临时支撑上方布置滑移顶推器（顶推点与钢箱梁桥体腹板对齐），分若干阶段实施顶推滑移作业，利用步履式顶升滑移施工技术将长度 120m 钢箱梁逐步滑移至设计位置。采用步履式顶升滑移工艺进行钢箱梁的安装，施工7、过程中由于结构受力与设计状态存在一定差异，顶推过程中可能存在较大悬臂情况，考虑到钢箱梁结构自重较大，在结构前端设置导梁，然后利用“步履式液压顶升滑移”技术将其滑移到位，滑移到位后利用顶升滑移设备即可将桥体同步落位至设计位置。2.3 安装安装流程简述流程简述钢箱梁施工流程主要分为如下步骤：第 4页 共 42 页Step1：设置设置 8 组临时支撑组临时支撑，8 组位于拼装区域组位于拼装区域，4 组位于桥墩间组位于桥墩间，在临时支撑在临时支撑上方设上方设置顶推点置顶推点 18，顶推顶推设备设备安装安装在在钢箱梁腹板正下方位置钢箱梁腹板正下方位置，初始状态仅在顶推点初始状态仅在顶推点 15 安装设安8、装设备，其后顶推设备倒用备，其后顶推设备倒用；布置液压泵源系统等设备设施；布置液压泵源系统等设备设施；Step2：桥体桥体在拼装胎架在拼装胎架上整体拼装上整体拼装，钢箱梁组装完成后在其前端位置，钢箱梁组装完成后在其前端位置安装安装钢导梁钢导梁，与钢箱梁连成一整体，导梁长度不小于与钢箱梁连成一整体，导梁长度不小于 35m（导梁长度宜为最大跨度的（导梁长度宜为最大跨度的 0.70.8 倍倍）；Step3：我司对压顶推设备、电控系统进行调试和整体联调，包括：我司对压顶推设备、电控系统进行调试和整体联调，包括 5 台泵源和台泵源和 10 套套顶推器顶推器；调试完成后桥体整体向前顶推调试完成后桥体整体向9、前顶推，直至桥体脱离顶推点直至桥体脱离顶推点 1，暂停暂停，顶推点顶推点 1 设备转设备转移至顶推点移至顶推点 6；顶推过程中注意顶推速度的控制顶推过程中注意顶推速度的控制，注意桥体的偏移及调整注意桥体的偏移及调整，确保桥体弧形确保桥体弧形走向；走向；第 5页 共 42 页Step4：重复上述步骤继续滑移，待桥体脱离顶推点重复上述步骤继续滑移，待桥体脱离顶推点 2，暂停，顶推点，暂停，顶推点 2 设备转移至设备转移至顶推点顶推点 7；Step5：顶推点顶推点 37 同时工作，继续滑移，待桥体脱离顶推点同时工作，继续滑移，待桥体脱离顶推点 3，暂停，顶推点，暂停，顶推点 3 设设备转移至顶推点备10、转移至顶推点 8；Step6：利用顶推点利用顶推点 48 的液压顶推设备将结构滑移至设计位置；的液压顶推设备将结构滑移至设计位置；第 6页 共 42 页Step7：拆除导梁，顶升油缸缩缸，结构落位至桥墩支墩；拆除导梁，顶升油缸缩缸，结构落位至桥墩支墩；Step8：补装桥体两端桥台结构，拆除顶推设备及临时支撑结构，桥体滑移安装工作补装桥体两端桥台结构，拆除顶推设备及临时支撑结构，桥体滑移安装工作完成。完成。2.4 方案优点方案优点本工程中采用步履式顶升滑移技术进行安装，具有如下的优点：与传统的卷扬机钢丝绳（钢绞线）牵引不同，顶推滑移启动和制动时，不会因为有柔性钢丝绳的延伸而使得钢箱梁抖动或颤动，11、且液压顶推器滑移过程的水平推进力、垂直顶升力及推进速度可测和可控。计算机系统通过传感器检测液压顶推器的推进力及速度，控制各顶推点之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠；液压顶推器顶推滑移钢箱梁时，与牵引（钢绞线柔性连接）滑移方式不同，液压顶推千斤顶与待滑移构件间采取刚性连接，该连接方式对于滑移跨度较大的钢箱梁时，其各滑移（顶推）点的同步性控制较好，钢箱梁就位准确性高；第 7页 共 42 页设备体积小、重量轻，可扩展组合，多点推拉，分散钢箱梁、滑移支撑体系的受力；顶推滑移启动、制动时的加速度极小，钢箱梁、滑移临时支撑不会有过大的动荷12、载，使得滑移安全性较好；液压滑移作业绝对时间较短，能够有效保证钢箱梁的安装工期；利用顶升滑移装置安装桥体结构，可大大减小对下部高速公路车辆通行的影响；有类似的滑移成功案例。2.5 类似工程类似工程我司采用液压同步滑移施工工艺已成功完成多项桥梁安装工程，与本工程类似的项目如下图所示：宜兴荆邑大桥钢箱梁滑移安装宜兴荆邑大桥钢箱梁滑移安装滑移总重量约滑移总重量约 3600t，滑移距离约，滑移距离约 120m第 8页 共 42 页哈尔滨进乡街跨铁路钢箱梁桥体安装哈尔滨进乡街跨铁路钢箱梁桥体安装滑移总重量约滑移总重量约2000t，滑移距离约，滑移距离约120m杭州跨京杭运河桥顶推滑移杭州跨京杭运河桥顶推13、滑移滑移总重滑移总重4500t，全桥总长，全桥总长180m第 9页 共 42 页杭州杭州吉鸿路吉鸿路桥顶推滑移桥顶推滑移滑移总重滑移总重2000t，全桥总长，全桥总长125m3 液压顶推滑移系统液压顶推滑移系统3.1 主要技术主要技术3.1.1 液压顶推原理液压顶推原理“步履式顶升滑移”采用液压顶推器作为滑移驱动设备。液压顶推器为组合式结构，一部分为水平滑移装置，为滑移时产生的水平摩擦力提供驱动力的装置，一端以铰接点形式与反力装置连接，另一端与滑移顶升装置连接；另一部分为滑移顶升装置，为滑移时承受结构自重荷载，水平滑移和顶升均利用液压油缸进行驱动。第 10页 共 42 页顶推设备示意图顶推设备14、示意图该设备利用“顶”、“推”、“降”、“缩”的四个步骤交替进行，先用顶升油缸1 将主桥整体顶升托起；然后顶推油缸向前推送一个行程；之后顶升油缸 2 伸缸，桥体由顶升油缸 2 支撑；顶升油缸 1 缩缸，顶推油缸再缩缸到底，顶升油缸 2缩缸调整桥形，完成一个行程的顶推；继续进行下一个循环，通过往复顶推步骤，最终将桥体顶推到预定的位置。顶推器的支撑顶升油缸安装于待顶推下部结构，其支撑面在临时支撑上。3.1.2 液压顶推过程液压顶推过程液压顶推具体步骤如下：步步 骤骤简简 述述附附 图图1设备安装就位2顶升油缸 1 伸缸，钢箱梁被顶起，所有重量转移至设备上第 11页 共 42 页3顶推油缸伸缸，带动15、钢箱梁向前滑移4顶升油缸 2 伸缸，荷载转移至顶升油缸 25顶升油缸 1 空载缩缸6启动水平纠偏油缸调整水平位置7顶推油缸缩缸到底至初始状态8顶推油缸 2 缩缸，一个顶升滑移行程完成3.1.3 计算机同步控制计算机同步控制第 12页 共 42 页步履式顶升滑移施工技术采用计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现一定的同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。液压顶推控制系统组态人机界面液压顶推控制系统组态人机界面3.2 主要设备主要设备3.2.1 液压顶推器液压顶推器液压顶推器是一种能自动顶升并进行结构顶推的设备，由顶升油缸、顶推油缸及纠偏油缸16、组成。此设备可抛弃传统的反力架，省去了反力点的加固问题，省时省力，且由于各点独立往复运动，同步控制较易实现，就位精度高。本案配置额定顶升能力 3500kN、额定顶推能力 1200kN 的顶推器。第 13页 共 42 页液压液压顶推器示意图顶推器示意图顶推器部分性能参数：设备尺寸：底座2750mm（长）x950mm（宽）；整体3930mm（长）x1810mm（宽）x900mm（高）；顶推油缸：额定压力25MPa；设计压力31.5MPa；顶推力600kN；行程1000mm；顶升油缸：额定压力25MPa；设计压力31.5MPa；顶升力3500kN；行程250mm；纠偏油缸：额定压力25MPa；设计压17、力31.5MPa；纠偏力600kN；行程100mm；3.2.2 液压泵源系统液压泵源系统液压泵源系统为顶推器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程使用中，由于顶推点的布置和顶推器的安排都不尽相同，为了提高液压滑移设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据顶推点的布置以及顶推器的数量来配置泵源的数量，且可进行多个模块的组合，每一套模块以一套泵源系统为核心，可独立控制一组液压顶推器，同时可进行多顶推点扩展，以满足实际顶推滑移工程的需要。第 14页 共 42 页液压泵源系统液压泵源系统3.2.3 同步控制系统同步控制系统同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系18、统、计算机控制系统等组成。主要完成以下两个控制功能：集群顶推器作业时的动作协调控制。滑移工作中，每台顶推器都必须在计算机的控制下协调动作，为同步滑移创造条件。各点之间的同步控制是通过计算机网络来控制顶推器的同步运行，保持被顶推构件的各点同步运行，以保持其滑移姿态。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压滑移过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。第 15页 共 42 页液压传感系统液压传感系统计算机同步系统主控制器计算机同步系统主控制器3.3 技术特点技术特点3.3.1顶推设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件、设备的水平滑移；3.19、3.2可同时多点顶推，分散对下部支承结构的水平和竖向载荷；3.3.3推移反力作用点距滑移支承点很近，对支撑体系安装要求低；3.3.4液压顶推器传力直接，构件或设备就位准确性高；3.3.5工作可靠性好，故障率低；3.3.6设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。第 16页 共 42 页4 顶推方案详述顶推方案详述4.1 临时支撑体系的布置临时支撑体系的布置步履式顶推法安装钢箱梁桥体，顶推过程中桥体的承载体系在不停转换中，当液压顶推器顶起结构时设备承载，荷载通过临时支撑体系传至地面，但钢箱梁桥体与桥墩之间没有足够空间放置顶推器，故顶推器的设置需借助临时支撑结构，临时20、支撑体系要保证顶推时承载要求；桥体落位至原结构支座时载荷通过原结构支座传至桥墩。顶推过程中临时支撑布置如下所示。滑移临时支撑体系平面布置图滑移临时支撑体系平面布置图滑移临时支撑体系滑移临时支撑体系立立面布置图面布置图共共 16 个顶推点个顶推点4.2 支撑体系设计支撑体系设计4.2.1 拼装区域拼装区域顶推支撑体系顶推支撑体系钢箱梁桥顶推临时支撑纵向共 8 组，大致分为 2 大类，其中有 4 组位于桥墩间，其余 4 组顶推支撑在拼装区域。拼装区域 4 组顶推支撑采用四肢格构柱外加侧向支撑的形式。桥墩间支撑借助原有桥墩设置格构柱。第 17页 共 42 页拼装区域拼装区域顶推支撑体系示意图（顶推支21、撑体系示意图（共共 4 组组）根据现场实际情况，调整下部临时支撑高度。类似工程照类似工程照4.2.2 桥墩间桥墩间顶推支撑体系顶推支撑体系垫凳顶推器临时支撑结构第 18页 共 42 页钢箱梁顶推时在桥墩间布置 4 组顶推支撑体系，临时支撑体系与桥墩连接。桥墩间顶推临时支撑及设备设置图（桥墩间顶推临时支撑及设备设置图（0、3 轴）轴）桥墩间顶推临时支撑及设备设置图（桥墩间顶推临时支撑及设备设置图（1、2 轴）轴）第 19页 共 42 页临时支撑截面选择临时支撑截面选择4.2.3 注意事项注意事项1、顶推支撑体系标高需严格控制，要求各桥墩布置的顶推设备缩缸状态顶部标高均不得高于桥体底板标高，具体标22、高需待深化后确定。2、顶推器单点为集中荷载、且载荷值较大，顶推时接触面较小，为此在顶升油缸上方设置垫凳增大接触面积，且需对原结构进行校核，校核桥体底板及腹板能否满足承载要求，必要时局部加固。4.2.4 桥墩间临时支撑相关计算桥墩间临时支撑相关计算计算说明计算说明边界条件：支撑节点铰接；荷载：自重DEAD。集中荷载LIVE（单点最大荷载作为竖向力及其 10%作为水平力）荷载组合：强度及稳定1.2xDEAD+1.4xLIVE。支座反力及变形1xDEAD+1xLIVE主肢P630 x12缀条P180 x10支撑大梁4xH550 x400 x16x20托梁3xH400 x200 x16x20分配梁H423、00 x600 x20 x30第 20页 共 42 页本案计算两种类型支撑架，0、3 桥墩共用一种，1、2 桥墩共用一种验算结果验算结果0、3 轴支撑计算：验算模型验算模型第 21页 共 42 页支撑变形示意图支撑变形示意图大梁最大下挠大梁最大下挠 2.9mm，最大水平位移，最大水平位移 1.1mm轴力示意图轴力示意图第 22页 共 42 页弯矩示意图弯矩示意图应力比云图应力比云图最大应力比最大应力比 0.7501、2 轴支撑验算：第 23页 共 42 页验算模型验算模型变形示意图变形示意图大梁最大下挠大梁最大下挠 3.7mm，最大水平位移，最大水平位移 0.6mm第 24页 共 42 页轴力24、示意图轴力示意图弯矩示意图弯矩示意图第 25页 共 42 页应力比云图应力比云图最大应力比最大应力比 0.719小结小结1.0、3 轴支撑最大下挠 2.9mm，最大水平位移 1.1mm，最大应力比 0.750，满足提升要求。2.1、2 轴支撑最大下挠 3.7mm，最大水平位移 0.6mm，最大应力比 0.719，满足提升要求。4.3 滑移限位装置滑移限位装置钢箱梁在顶推过程中，由于结构的拼装精度、顶推支撑体系布置的直线轨迹、滑移同步控制等因素的影响，钢箱梁滑移过程中难免存在左、右偏移的情况，故需要在滑移过程中进行限位、及时纠偏。本案中采用现场监测（全站仪及时跟踪），当超过理论设定值时及时利用单25、点（单组）控制液压顶推器进行钢箱梁结构的水第 26页 共 42 页平调整，具体调整措施：可利用顶推设备自带的水平纠偏油缸纠偏保证结构在设计轴线位置；或利用液压顶推器手动纠偏楔块的方式进行调整，方法为在滑槽中设置纠偏挡块的方式。每个滑移行程长度为 1000mm，利用此种方式可在每个行程中水平纠偏 20mm。滑槽滑槽纠偏纠偏示意示意图图（手动方式）（手动方式）液压顶推器示意图液压顶推器示意图楔块纠偏具体流程（手动方式）：第 1 步：钢箱梁自重荷载转移至顶升油缸 2，顶推油缸缩缸到底，顶升油缸1 状态为悬空（空载状态）；第 2 步：利用撬棍将顶升油缸 1（含套筒）撬至侧向卡槽的一侧，使得顶升油缸 126、 与待纠偏方向的另一侧侧向卡槽靠近，在同侧放入纠偏楔块；第 3 步：顶升油缸 1 伸缸支承钢箱梁自重荷载、顶升油缸 2 处于悬空状态，第 27页 共 42 页顶推油缸伸缸结构向前移动，过程中当顶升油缸1 经至纠偏楔块时顶升油缸1（钢箱梁）横向自动向另一侧偏移，纠偏距离约 20mm（纠偏楔块厚度）；第 4 步：重复上述步骤直至钢箱梁水平横向与设计轴线位置重合，按此步骤行程 1m 内可水平纠偏 20mm，如现场需要可行程 0.3m 内纠偏一次，1m 内行程则可以水平调整 60mm；第 5 步：若钢箱梁顶推至设计位置卸载过程中存在水平误差，则利用设备自有的纠偏油缸进行纠偏，具体纠偏措施：顶升油缸 227、 伸缸支承钢箱梁自重荷载，纠偏油缸伸缸，一次可以纠偏 20mm，可重复。4.4 结构导梁的设计结构导梁的设计通常导梁的作用主要有两点：1、导梁设计较轻，减小桥体在悬挑较长时发生倾覆；2、结构前端悬挑较长时，下挠较大，可能难以滑上下一个支座，导梁即可引导结构滑上下一个支座。本案由于桥体整体滑移，基本不存在倾覆的可能。根据经验及相关规范要求，导梁长度宜取最大悬臂长度的 0.7-0.8 倍，依据上述分析，在两顶推轴线处设置变截面桁架，中间次梁连接。导梁类似工程照导梁类似工程照4.5 主要设备配置主要设备配置第 28页 共 42 页本工程中根据现场施工条件和钢箱梁的外形特点，采用钢结构累积液压滑移安装28、的施工工艺。配合本施工工艺的先进性和创新性，我司主要使用如下关键技术和设备：步履式顶升滑移和同步卸载施工技术；TJJ-3500 型步履式液压顶推器；TJV-60 型液压泵源系统；YT-2 型计算机同步控制系统。4.5.1 液压顶推器液压顶推器考虑滑移工况，根据滑移流程及各顶推点竖向反力，拟在每顶推点布置 1套液压顶推器，考虑设备倒用，整个滑移过程中配置 12 套液压顶推器（最多 10套同时使用）。每套顶推器由 2 台 TJJ-3500 型顶升油缸、2 台 TJG-600 型顶推油缸和 2 台 TJG-600 型纠偏油缸组成，每套液压顶推器顶推油缸水平推力为 120t，总水平推力F 为 10 x29、120=1200t。取摩擦系数 0.1（最大摩擦系数约为 0.065、顶升油缸基座下设置 MGE 板），所需额定顶推能力 0.1x900t=90t，满足要求。每套液压顶推器顶升油缸顶升额定能力为 350t，总顶升能力G 为 10 x350t=3500t，本案最大滑移重量 900t，满足要求。顶升油缸通过垫凳与桥体结构接触（增加油缸与钢箱梁桥体接触面）：垫凳设置示意图垫凳设置示意图MGE 工程塑料合金的相关性能参数如下：垫凳第 29页 共 42 页MGE 部分性能参数项目单位MGE项目单位MGE密度g/cm31.01.1使用温度0C-40+90拉伸强度Mpa30老化寿命年50冲击强度KJ/m2730、5极限 PV 值Mpa.m/s8压缩强度Mpa65摩擦系数干态0.0450.065邵氏硬度D6070水润滑0.0220.040线胀系数1/0C89.110-7油润滑0.0160.030注：工程中考虑采用油润滑 MGE!4.5.2 液压泵源系统配置液压泵源系统配置本方案中依据顶推力和顶升力的大小及顶推器的数量，与顶推设备一同倒用，配置 4 台 60kW 液压泵站。单台泵站分别驱动顶推油缸 4 台、顶升油缸 4 台、纠偏油缸 2 台（卸载落梁过程）。本工程泵源需同时使用 4 台，所需总的用电功率为 240kW。4.5.3 控制系统配置控制系统配置本方案中依据顶推器、泵源系统的数量及其现场布置，配置31、一套 YT-2 型计算机同步控制及传感检查系统。4.6 滑移过程桥形控制滑移过程桥形控制本案基本思路为沿桥面的弧线进行滑移，可将桥体整体准确滑移至设计位置，控制桥体弧线至关重要，需保证每个顶升滑移行程结束后，整个结构仍然与设计状态在一个圆弧上。此处举例进行说明，其数据并非本案实际数据。初始状态桥底面与顶升油缸 1 顶部均距离 50mm；第 30页 共 42 页顶升油缸 1 同步伸缸 100mm，将桥面顶起 50mm；顶推油缸伸缸，将顶升油缸 1 连同桥体向前顶推 1m；顶升油缸 2 伸缸，恰好与桥面接触，竖向荷载完全由顶升油缸 2 承载；顶升油缸 1 缩缸，顶推油缸缩缸；此时顶推油缸 2 缩缸32、即完成一个顶推行程，比较初始桥面弧形与现顶推完成后弧形，左边设备顶升油缸 2 需伸缸 85mm，右边设备顶升油缸 2 需缩缸 16mm。即若恢复到原弧线位于不同轴线的顶推器顶升油缸 2 的缩缸有差别；第 31页 共 42 页精确控制各点进行不同距离的缩缸具有一定的难度，在此可考虑下一个步骤，即顶升油缸 2 缩缸完成后，顶升油缸 1 再伸缸 100mm，此时两套设备状态与前一个行程完全相同，现场每次滑移至少有 3 排设备共同工作，3 点可确定一段圆弧，则此时弧形必定与原状态在同一弧线上。综上所述，只要每次能确保顶升油缸 1 伸缸距离不变，即可保证顶推过程桥面弧形不变。顶升油缸 2 不是主要控制因33、素，但也要尽可能对桥面弧线进行调整。4.7 防倾覆控制防倾覆控制根据原有设计图纸，滑移工况最大跨度约 51.1m，桥体结构总长约 120m，导梁长度约 35m 且较轻。前段设置导梁可保证结构滑移工况下桥体前段最大悬挑约 16m，此时结构总长与悬挑段比值为 7.5，完全可以保证结构没有倾覆危险。但存在这样的一种工况，即桥体后端刚好滑出临时支撑 3，此时桥体后段出现 51.1m 的悬挑段，此时结构总长与悬挑段比值为 2.35，结构可能发生倾覆或顶推点 5 荷载较大。为保证安全、在临时支撑 3 与 0#桥墩间增设临时支撑 4。4.7.1计算说明计算说明边界条件：支撑点Z 向铰接，X、Y 向释放（模拟34、顶升支撑约束）荷载：自重DEAD荷载组合：强度及稳定1.35xDEAD支座反力及变形1xDEAD第 32页 共 42 页4.7.2计算结果计算结果验算结构三维示意图（箱梁前端悬挑验算结构三维示意图（箱梁前端悬挑+导梁导梁51m）计算模型计算模型支座反力（支座反力（KN）第 33页 共 42 页变形示意图变形示意图导梁端部下挠导梁端部下挠 202mm轴力示意图轴力示意图弯矩示意图弯矩示意图第 34页 共 42 页前导梁应力比前导梁应力比最大应力比最大应力比 0.3114.7.3小结小结前导梁+桥体前端最大悬挑时，导梁最大下挠 202mm，滑移至桥墩时使用葫芦等设备将导梁前端拉起即可；最大应力比 35、0.311，满足要求。5 质量控制质量控制5.1 液压系统同步控制液压系统同步控制5.1.1 顶推同步控制策略顶推同步控制策略液压同步同步控制应满足以下要求：尽量保证各台液压顶推器均匀受载；尽量保证各顶推点保持同步。根据以上要求，制定如下的控制策略：将其中一台顶推器设为主令点 A，另外的顶推器设为从令点 B；将主令点 A 的液压顶推器（顶推油缸）滑移速度设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下从令点 B 以位移量来跟踪比对基准点，进行动态调整；第 35页 共 42 页根据两点间位移量之差L，取中值L/2 分别进行动态调整，保证各台液压顶推器在滑移过程中始终保持同步。通36、过两点确定一条直线的几何原理，保证整个钢箱梁结构在整个顶推过程中的平稳；同理，顶推器（顶升油缸）顶升速度和高度控制策略同上，保证各顶升油缸同步顶升；基准点主令点A从令点BLL/2L/2滑移控制策略示意图滑移控制策略示意图5.1.2 同步控制原理同步控制原理顶推同步控制原理框图详见下图：顶推同步控制原理框图顶推同步控制原理框图5.2 顶推前准备及检查顶推前准备及检查结构顶推之前，应对滑移系统及滑移辅助设备进行全面检查及调试工作：检查泵站上所有阀或硬管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态。检查泵站启动柜与液压顶推器之间电缆线的连接是否正确。检查泵站与液压顶推器顶推油缸和顶升油37、缸之间的油管连接是否正确。第 36页 共 42 页系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。在泵站不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和顶推器编号是否对应。检查传感器，轻拉各台液压顶推器拉绳传感器，使电脑监控画面中相应的数据信号反馈。滑移前检查：启动泵站，调节一定的压力(5Mpa 左右)，伸缩顶推器顶推油缸和顶升油缸：检查 A 腔、B 腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸；检查变频器在电流变化时能否加快或减慢对应油缸的伸缩速度。预加载：调节顶升油缸和顶推油缸压力（23Mpa），使各顶升油缸与钢箱梁接触并保持基本相同受力状态、顶推油38、缸也保持同等受力状态。5.3 顶推过程质量控制顶推过程质量控制5.3.1 分级加载滑移分级加载滑移待系统检测无误后开始正式滑移。经计算，确定液压顶推器所需的伸缸压力（考虑压力损失）和缩缸压力。开始滑移时，液压顶推器顶升油缸伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的 20%、40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到 60%、80%、90%、100%至结构脱离顶推支撑体系。结构荷载完全转移至顶推器顶升油缸后，顶推油缸伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的 20%、40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%、80%、90%、100%至结构即将移动。滑移结构即将移动时暂停滑移推进，保持推进系统压力。对液压39、顶推器及设备系统、结构系统进行全面检查，在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能继续滑移。5.3.2 正式滑移正式滑移在液压滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认第 37页 共 42 页真做好记录工作。根据设计滑移荷载预先设定好泵源压力值，由此控制顶推器最大输出推力及顶升力，保证整个滑移设施的安全。计算机控制系统通过榕栅传感器反馈距离信号，控制每台顶推器误差在20mm 内，从而控制整个滑移单元的同步滑移。保持一定的同步滑移状态时水平方向横向水平力很小，且滑移工况下滑移支撑体系计算为安全，滑移单元对应位置设横向挡块，整个滑移过程是安全可靠的。顶推器为液压系统，通过流40、量控制，顶推器的启动、停止加速度几乎为零，对顶推支撑的冲击力很小。滑移过程中应密切注意顶推支撑、液压顶推器、液压泵源系统、计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态。现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。5.3.3 滑移过程同步监测控制方案滑移过程同步监测控制方案1、根据预先通过计算得到的滑移顶推工况各顶推点反力值，在计算机同步控制系统中，对每台液压顶推器的最大顶推力和顶升力进行设定。当遇到顶推力、顶升力超出设定值时，液压顶推器自动采取溢流卸载，以防止出现顶推点荷载分布严重不均，造成对结构或临时设施的破坏。2、通过液压回路中设置的机41、械和液压自锁系统，在液压顶推器停止工作或遇到停电等情况时，能够长时间自动锁紧顶升油缸不致下沉，确保结构的安全。3、传感监测系统通过行程传感监测，获得油缸的位置信息；通过油压传感监测，获得各顶推点的顶推力和顶升力信息；通过电机启动信号反馈，获得电机的运行状况；通过电磁阀得电信号反馈，获得阀的工作状态；通过变频器电流信号反馈，获得系统流量（顶推速度和顶升速度）。4、计算机控制系统第 38页 共 42 页计算机网络系统将上述反馈和控制信号远程、实时、可靠地反映到中央控制室的人机界面上：显示当前系统运行状态和参数（如油缸状态，同步位移，负载油压），记录历史数据和曲线（如推进速度，同步精度，顶推点负载等42、时间历程曲线）；操作人员将通过点击计算机人机界面：设定运行状态、启动泵源电机、切换控制模式、调整推进速度、暂停推进过程；计算机控制系统将自动校验通信数据、纠正通信误码、改变控制算法、优化控制参数、修正同步精度；液压同步控制系统各传感检测信息相互冗余，各操作控制信号相互闭锁，构成了安全、可靠、高效、便捷的现代化实用装备。5、通过计算机控制和人工辅助，顶推过程中准确了解滑移状态，并作好记录。如发现同步偏差较大时立即进行调整，调整通过对单台顶推器进行点动控制和人工纠偏相辅助，并分析初始滑移记录数据，报审项目总工及监控单位工程师审核，详细分析记录数据原因并在后续滑移施工过程中作相应调整。5.4 安全文43、明施工安全文明施工必须坚决落实公司“安全第一，预防为主”的方针，全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，控制和减少伤亡事故发生。要在职工中树立安全生产第一的思想，认识到安全生产文明施工的重要性；所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解、熟悉，在施工前必须逐级进行安全技术交底，交底内容针对性强，并做好记录，明确安全责任，班后总结；现场安全设施齐备，设置牢靠，施工中加强安全信息反馈，不断消除施工过程中的事故隐患，使安全信息及时得到反馈；在施工区域拉好红白带，专人看管，严禁非施工人员进入。吊装时，施工人员不得在起重构件、起重臂下或受力索具附近停留；高空应铺设安装、操作临时平台，地面应划定安全区44、，应避免重物坠落，造成人员伤亡；在施工过程中，施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊第 39页 共 42 页情况进行调整，则必须通过一定的程序以保证整个施工过程安全；在液压同步滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作；在液压滑移过程中，测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值；液压滑移过程中应密切注意液压顶推器、液压泵源系统、计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态；现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通；高空作业人员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带，45、安全带应高挂低用。大风、大雨雪天不得从事露天高空作业，施工人员应注意防滑、防雨、防水及用电防护。不允许雨天进行焊接作业，如必须，需设置可靠的挡雨、挡风蓬，防护后方可作业。禁止在风速五级以上进行滑移工作；重视安全宣传，加强安全管理，教育为主、惩罚为辅；吊运设备和结构要充分做好准备，有专人指挥操作，遵守吊运安全规定；易燃、易爆有毒物品一定要隔离加强保管，禁止随意摆放。施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险，清除易燃物，并派专人监护；施工用电、照明用电按规定分线路接线，非电器人员不得私自动电，现场要配备标准配电盘，现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定；夜间施工必须46、有足够照明，周边孔洞处设置防护栏和警示灯；各工种人员要持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。在安装中不要报侥幸心理，而忽视安全规定。6 应急预案应急预案6.1 现场设备故障应急预案现场设备故障应急预案第 40页 共 42 页6.1.1 油缸故障油缸故障本次滑移所使用的顶推器，负荷试验超载 25，现场历史故障率低，滑移过程中如油缸发生漏油、损坏等故障，可随时停止滑移更换油缸，期间钢箱梁结构荷载转移至临时顶推支撑，状态为安全。6.1.2 泵站故障泵站故障本工程所用泵站常规试验超荷 25，一些简单漏油故障只需几分钟更换垫圈即可，电机等大故障必要时随时进行更换，期间顶升油缸可自动锁紧或可将钢箱梁结构荷47、载转移至临时顶推支撑，结构状态安全。6.1.3 油管损坏故障油管损坏故障油路传输采用液压专用高压管道，滑移过程中，如油管爆裂，停止滑移，更换油管即可，对滑移构件安全无任何影响。6.1.4 控制系统故障控制系统故障本次滑移使用的电器系统为我司自行研制，稳定性高，一些简单故障现场即可调试，必要时更换控制系统。本套液压滑移设备可靠性好、自动化程度高、现场操作方便，设备每次出厂都经过严格检修、试验，且出现故障不会对总体安全造成任何影响。6.2 附属设施破坏应急预案附属设施破坏应急预案本案中，各顶推点反力较大，作业过程中应仔细监测临时顶推支撑体系及其基础沉降问题，确保各顶推器受力基本处于合理区间。若个别48、顶推支撑基础沉降大将导致顶推器竖向反力较小，此顶推点结构荷载转移对其他顶推支撑体系和滑移的同步控制不利。滑移过程中应严格监测。滑移过程中由于导梁悬挑较长，前端的挠度较大，前导梁上桥体支墩或临时顶推支撑时应密切派人及时监控。第 41页 共 42 页6.3 自然环境影响应急预案自然环境影响应急预案雨天停止高空作业，大雨停止现场作业；湿度超过 80%，停止现场作业；如遇大风天气（六级以上），停止现场作业。7 其他其他7.1 现场要求现场要求7.1.1 施工用电施工用电在每台泵站 5 米范围内需各放置一台专用配电箱，供泵源系统用电，每台配电箱用电功率不小于 60KW，在放置计算机同步控制系统处需有 249、20V 电源，供计算机同步控制用电，本工程总用电功率为 240kW。7.1.2 施工配合施工配合需甲方提供人工及吊机负责我方进行滑移设备的安装和拆除、装卸车，顶推过程中的观测及相关顶推准备工作。7.1.3 设备保护设备保护我方现场设备及人员的安全及完整性；提供相关操作人员的操作空间。7.2 滑移速度滑移速度系统的速度取决于泵源系统流量及其他辅助工作所占用的时间。在本方案中，每台液压泵源的主泵流量为 63L/min。本工程中，考虑最大工况，正式滑移速度约为 34/h。液压滑移作业过程中，顶推力由液压顶推器提供。在液压顶推器启动直至停止的过程中，顶推速度的增加和减少由于液压系统的特性以及计算机程序控制的第 42页 共 42 页原因，加速度极小，以至于可以忽略不计。这为钢屋面累积整体滑移的安全增加了保证度。7.3 施工工期施工工期总施工工期与甲方保持一致，具体如下：设备吊装、连接4d；滑移速度34m/h；卸载1d；滑移设备拆除3d。7.4 主要设备主要设备序序 号号名名 称称规规 格格型型 号号单单 重重数数 量量1液压泵源系统60KWTJV-602.5 吨4 台2步履式液压顶推器3500KNTJJ-35004 吨8 台3标准油管31.5Mpa粗长箱0.04 吨40 箱细长箱10 箱4计算机控制系统16 通道YT-21 套5传感器拉绳16 套压力16 套