2-DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法

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1、DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁法（92 20工字02号）铁道部第二十工程局邓红法胡平原铁道建筑研究设计院李书正 尤明伦中国铁道建筑总公司去德相一、刖 有顶推架设钢桁梁，就是将在桥头路基中线（或在路基外侧拼好后移到线路中线）上拼好的钢桁梁，利用滑移装置和轨道，以顶推设备纵向顶推至预定桥孔，落梁就位。这是一种新的行之有效的钢桁梁架设方式。DTS型液压顶推设备，是铁道建筑研究设计院为顶推架设钢桁梁研制的专用设备，由顶推油缸、液压 钳臂式锚固器和泵站三部分组成。1991年，此设备在沪杭复线 46号和37号桥进行了试用，结果表明此设备操作简便，架设速度快，方向控制准确，安全省力。DTS型液压顶

2、推设备顶推大跨度钢桁梁技术已通过了技术鉴定，被认为是对我国传统钢桁梁架设工艺的突破，属国内首创，达到了国际水平。本技术获得铁 道部1992年科技进步二等奖。二、特 点1 .DTS型钢桁梁架设液压顶推设备 （以下简称DTS型顶推设备）设计合理，结构新颖，操作方便，安全 可靠，速度快，工效高。2 .顶梁和锚固由液压站集中控制，双缸同步，也能单缸操作，故顶梁平稳，梁位、方向控制准确。3 .采用普通钢轨和聚四氟乙烯滑块组成的滑移装置，摩阻力小，故能加快顶进速度，平均达到0.8m/mim。4 .本工法占地少，封航时间短。5 .本工法同浮运法相比，能节约投资49%比拖拉法少投资 39%经济效益显著。三、适

3、应范围在风力不超过5级、水流速度小于2m/s（指浮顶时）的条件下，本工法能架设80m及以下跨度的钢桁梁 和96m及以下跨度的八七型铁路应急抢修钢梁。跨河可采用浮墩，也可用导梁，沪杭复线两座大桥均采用 半浮顶推法，故本工法按半浮顶推法介绍。四、工艺原理1 .顶推油缸一端连在钢桁梁下弦尾端，另一端连在锚固器上，每桁 1套。锚固油缸工作使锚固器紧卡 在下滑道中间钢轨上后，顶推油缸则开始顶推，钢梁稳速前进。当顶推油缸到达预位置时，顶推停止，锚 固器随即松开，顶推油缸回程并带动锚固器及泵站小车一同前移，顶推油缸活塞回收后，锚固器再度卡紧 钢轨，开始顶推。如此循环，将钢桁梁顶推前进。2 .当钢梁的悬臂长达

4、到 32m时（此时梁尾需加适当配重），用浮墩顶住距梁前端 16m处的大节点，然后 拆除除梁尾之外的全部上滑道支点，钢梁成简支状态（见图1）,再继续顶推，直至到位。图1半浮顶推原理图1半浮顶推原理3 .浮墩随着梁的顶进而前移，其方向用缆绳控制。4 .整个顶推分成桥头移动、悬臂顶推和半浮顶推三个阶段，在悬臂顶推阶段要注意及时拆除悬出的上 滑道装置。五、主要设备（一）DTS型顶推设备1 .顶推油缸：两缸，最大行程1600mm技术速度01.35m/mim（见图2）。2 .锚固器：两套，采用液压钳臂式（见图3）,最大锚固力为240kN。图2顶推油缸图3液压钳臂式锚固器3 .泵站：1人操作，顶推、锚固集中

5、控制。泵站放在特制的小车上，随梁前称。（二）滑道装置滑道可以布置在纵梁下，也可布置在主桁下弦节点下面。一般多采用前者，这是因为其稳定性已足够，无需加宽路基，也不必加长墩、台顶上的滑道。采用后者时，要求墩顶滑道至少要加长至桁梁节间长的1.25倍，这就要求中间通过的桥墩前后设置庞大的托架，费时费料，故很少选用。滑道形式有上滑道连续和下滑道连续两种，前者工程量大，耗用材料多，费工费时，成本也较高，故用为较少。1 .下滑道：铺设6根P50或P43钢轨作为连续滑道，每桁下 3根，中间1根兼作顶推设备锚固轨，此 轨上每12.5m安设5个楔形防爬器，以承受锚固器的顶推反力。整个滑道与桁等宽。2 .上滑道：着

6、重介绍断续式，它设在钢桁梁下弦的大节点处，做法是：用钢板焊一般形板，板上垫12层方木，方木顶面再垫一层钢板，然后将其放在下弦节点下，用螺栓固定在大节点上（见图4）,般形板四氟乙烯滑块，以减少摩阻力。下焊3根小槽钢，使用时扣在下滑道轨头上，在槽钢和轨头之间安放聚图4滑移装置胆角蝌拉杵方木审泮城15513 口5UL.主支点图滑移装置1PL甲胃n支点图5浮墩结构示意）浮用浮墩系由中-60 上拼组六五式军用墩浮箱和六五式军用墩组成。根据计算，采用12个浮箱组成12mx 18m工作平台，于其（见图5）,台上设6台4英寸潜水泵，用之抽、灌水以控制浮墩的水平和标高，浮墩定位用4台1t卷扬机和2条人力.缆绳来

7、实咆口图5 浮墩结构示意（四）其它配套设备 其它配套设备见表1。表1配套设备（五）主要材料（见表2）表2主要材料六、施工工艺（一）工艺流程（见图6）| 4 - - Tt=K-1一 1- 0 7犀箱平台犍陶示意图6施工工艺流程（二）施工准备1 .进行现场勘测，调查河床水深、水位变化及流速，据之确定浮墩高度，完成架梁设计，平整场地。2 .拼组浮墩。首先在岸边适当位置造一台座， 在台座上将12个中-60浮箱拼组成18mx 12m的平台（见 图7）,再顺滑道送入水中，设置锚缆将平台固定（也可以在水中直接拼组平台， 但有水中作业，不太方便）， 然后在平台上拼组支撑墩身，按设计加水待用。枭工建瞽试顶布|

8、L, -m -1, I - - - 1 818 , - e. r - , ,0 7犀箱平台犍陶示意图7 浮箱近行姑构小意3 .按设计图铺设下滑道，然后在其上拼组钢梁。要注意，下滑道的地基一定要坚实、平整，滑床板与 梁节点间的垫木高度需按梁拱度调整均匀，总高度保持在2025cmo4 .安装顶推设备。将事先调好油缸同步的 DTS型顶推设备顶推油缸的一端连在钢梁下弦尾端的连接件 上，另一端连在锚固器上，每桁一套。将泵站装到特制小车上，并用铁线将小车挂在锚固器座上。上述完 成后连接管路并接通电源，加油进行试运转，一切正常后待用。（三）顶进工艺（四）操作要点1 .准备工作完成后顶起钢梁，在各大节点下安装

9、上滑道和滑块，同时整理下滑道并涂油，然后落梁， 安装顶推设备。2 .人员就位，开始顶推。当梁体前端出现悬臂时尾端要相应压重，并逐个取掉悬空梁段的上滑道，同 时牵引浮墩至墩前保护位置（此时不设顶部支撑）。顶推至梁悬出32m时停止顶推，将顶推设备锚固，第一、 二阶段即告完成。3 .开始半浮顶推前，浮墩要准确定位，然后搭好墩顶支撑木垛并保证两侧高差不大于5mm检查无误，则浮箱对称排水顶起 巳节点，使 巳节点悬空，取掉中间上滑道，再次检查各系统，无误后便可开始半浮顶 推。4 .梁体到位后，锁闭 DTS设备，浮箱加水，落梁就位后拆除浮墩及顶推系统。5 .方向出现偏差时要停止顶推，纠编方法为：在桥头顶推和

10、悬臂顶推阶段由单侧油缸纠偏，半浮顶推 阶段用浮墩方向缆绳纠偏（两侧缆绳要又应收、放）。6 .顶推时浮墩缆绳收、放要称。水位变化超过4cm时，浮箱要对称排水或注水。（五）注意事项1 .各系统必须在统一指挥下操作。2 .在半浮顶推过程中，设专人观察方向和水位变化，并把观察结果及时报告总指挥。3 .在半浮顶推过程中，无异常情况不得停止顶推。七、质量控制施工中除必须严格执行铁路桥涵施工规范的有关规定外，还必须满足以下技术要求：1 .加强对工作人员的岗位培训。2 .2台顶推油缸的同步误差不大于10mm3 .顶推前下滑道装置的滑动面必须涂油，钢轨接头高低差不得大于 2mm滑道中组偏差不得大于 20mm两侧

11、滑道高差小于 10mm4 .顶推过程中，梁前端设中线观测标志，偏差超过50mm寸须通知纠偏。5 .顶推速度一般不大于 1m/min。6 .浮墩到达处的河床水深不得小于2m,必要时要疏浚河道，以防搁浅。7 .在架设过程中，要保证钢梁倾覆稳定系数大于1.3,浮体倾覆安全系数大于2,倾角小于5。，浮体的承载能力为荷重的1.1倍以上。八、劳动组织本工法劳力组织见表 3。表3施工A员安排序.号工作名称人5i工作内容备 注1指挥人员3负置全面工作r发作业号令霜擂】人*副指挥2人2顶推设备司机及助手3控制台操作.拉电境、油管等助手2人3电工2负责电缆及电需设备其中1人负责浮墩电器t支点观测4每侧2人5巡视2

12、等他J人，兼管安全6方向观测27卷梅机司机4分贡松常缆绳8水位观测3浮箱加水.抽水9水泵司机12垠冢2人10木工2浮增及节点支垫合计37表3施工人员安排九、安全措施在架设过程中，工作人员必须坚守岗位，集中精力，听从指挥，不得违反操作规则及有关的安全章程。工法安全措施如下：1 .顶推系统的安装必须密贴，顶推行程控制在1.5m范围内，以利制动及缩短循环周期，控制台司机对此必须严格掌握。2 .在顶推的全过程，安全员必须仔细观察滑道的变形情况，以保证顶推顺利进行。3.浮箱组拼前必须试压，下水后立即安好方向控制缆（见图9）：4 .为增加浮墩稳定性，在墩顶增设2个保护支撑（见图5M5 .浮墩在悬臂顶推阶段

13、只作为保护支墩，到半浮顶推阶段，才作为承载浮体。在顶推过程中，由于载 重和水位的变化，需要对水箱注水和排水以保持浮墩墩顶标高，但此举也增加了不安全因素，因此，在半 浮顶推开始时，宜调整浮箱一次顶起梁体，使其前端高于后端约10cm,并尽量减少抽排水次数。6 .河水水位受潮水影响时，半浮顶推最好在潮前后半小时之内实施，以减少浮墩调整次数和便于落梁 就位。7 .顶推施工宜在风力小于五级的情况下进行。十、效益分析根据统计分析，采用本工法架设1孔钢梁比用全浮运法、拖拉法的工效能提高 1倍，综合节约投资达39%若就近工点连续架设，经济效益会更加显著。本工法工作面小，占地少，封航时间短，故带来良好的社会效益

14、。本工法架梁速度快，设备安装和操作均较简单，能够满足抢修要求。十一、工程实例（一）沪杭复线46号大桥该桥主跨为1跨2孔（双线）64m栓焊梁，两边孔均为 16m低高度PC梁，河流水深大于 2mo施工安排 先架栓焊梁，后架 PC梁，拼梁场地设在上海端上行线路基上。1991年4月末开始用本工法架梁，过程为：上海端16m跨先用六四式军用梁架通，桥台支承垫石以上部分暂不施工（目的是降低落梁高度），钢梁从沪端顶推架设，第1孔梁到位后横移到下行线落梁就位，然后顶架第2孔。据统计，1孔梁的顶推距离为91.3m,用时114.5min ,平均速度为 0.8m/min ,实测摩擦因数为 0.0690.077 ,梁就位后纵向偏差 6mm横向偏 差8mm均符合要求。第1孔架设总费用2.8万元，第2孔仅用了 1.1万元。（二）沪杭复线37号大桥1991年7月，在此桥用本工法成功地架设了2跨4孔64m栓焊梁，顶推从沪端和杭端两个方向开始，各顶2孔。据统计，平均每孔梁架设总费用为1.1万元，架梁时半封航，仅封航费就节约了8万元。