铁路抢修高墩液压顶升施工工法(附示意图).doc

铁路抢修高墩液压顶升施工工法 1 前言 随着我国铁路的高速发展，高桥墩的数量日益增多。它们多处于峡谷地带，墩高跨大，位置险要，是战时铁路保障运输的重点，也是应急抢修工程保障的难点。我国既有桥墩抢修器材是以中低高度桥墩为主要对象，没有高墩抢修的制式器材；利用既有桥梁抢修器材组拼高墩的技术，也难以适应现代高技术局部战争对抢修器材的战术技术性能提出的要求。正是基于此，铁路高墩抢修器材的研制应运而生。高墩抢修器材研制的核心问题是最大限度地提高安装速度，以适应高技术条件下局部战争对铁路保障的要求。高墩部件数量多、高空风力大是高墩组立的不利条件，而且多处于深山之中，地形情况各异，更需要因地制宜。虽然北京西客站和上海东方电视塔等大型结构的施工中曾采用顶升方法并获成功，但毕竟与高墩结构不同。高墩断面小、重心高、随拼随顶，难度更大，抢修速度要求快，而且没有组立实践。加之已有抢修墩（钢塔架）的吊装方法都难以达到快速抢修的要求，为此提出了顶升法自上而下组墩。并于2005年7月由中铁XX勘察设计院集团有限公司和铁道战备舟桥处共同进行了铁路抢修高墩拼装速度考核试验，在试验中采用液压顶升的施工方法拼组了一座70m高墩，从器材运到工地起，用时69小时34分。 “铁路高墩抢修器材研制”科技成果于2007年10月18日通过了铁道部科技司组织的鉴定，认为该项目技术水平为国际先进。项目获2008年度总公司科技进步一等奖；中国铁道学会科学技术奖三等奖；2007年度中国施工企业管理协会科学技术奖技术创新成果一等奖。该成果对铁路抢修高墩的理论分析、结构设计和液压顶升施工等关键技术进行了深入的探讨，弥补了我国桥梁高墩抢修制式器材的空白，提出的液压顶升施工方法，在施工技术上是一项突破，使得我国高桥墩施工工艺和方法有了新的突破，体现了新时期的技术新成果。为便于推广使用，我们将施工技术进行总结、整理，形成本工法，以利于类似工程借鉴。 2 工法特点 1）采用液压顶升组立高墩，工艺、设备简单，顶升设备集中控制，操作简便，稳定性好，安全可靠。顶升法组立高墩占用土地少，配套设备少，投入劳动力不多，高空作业，是一种适合高墩抢修的施工方法。顶升框架拆装式结构，结构简单，重量轻，安装折除方便。为深山峡谷交通不便地区修建高支架、现浇大跨度、高拱桥提供了一种可行的施工方法。高墩采用单元化拼组，随拼随顶，平行作业，可提高战时抢修进度。为抢修器材的研究设计提供了依据。 本工法不但适用于八三式铁路轻型军用桥墩六五式铁路军用桥墩利用液压顶升组立高墩，应用于抢修公路、铁路桥梁及修建高支架、大跨度现浇桥梁和其它高层建筑。 高墩顶升是在已浇注好的基础上，安装好下垫梁，拼组导框，在预拼台座上拼装好单元墩节，通过运输轨道送到已顶起墩身下部，用小吨位千斤顶顶起，与上部墩身直接联结固定好，然后大吨位千斤顶升，循环往复，直到墩身拼完。 5.1 施工工艺流程图 铁路抢修高墩液压顶升施工工艺流程图如图5.1.0-1。 5.2 关键技术与设备 顶升用液压系统由四台液压油缸、一个泵站以及附属的液压和电气控制系统组成。油缸额定压强P额=25MPa，外径D=φ250mm，内径d=φ180mm，有效行程L=1100mm。四台油缸可单独升降，也可同步升降。 顶升导向与设备安装。高墩高达数十米而且是利用牛腿兜底提升，重心远在支顶点以上，这是与电视塔桅杆、屋架、钢梁提升等不同的新情况。高墩顶升面临的首要技术关键问题就是顶升过程中的稳定性、方向及组立精度控制，同时提升千斤顶也需要有支撑点。为此，先拼一个具有相当强度与刚度的导框结构，其功能为：a．液压提升千斤顶的支撑；b．高墩顶升时的稳定与方向控制；c．高墩顶升一个节距后的临时定位；d．操作人员工作平台；e．与墩筒连接作为高墩的一部分，增加其水平刚度、减少墩顶位移。导框共24柱，分布在墩身四周，联成一个整体，在墩身顶升时起支撑和导向的作用。导框在一面留有一个门洞，以方便送入预拼墩节。导框内侧四边分上、中、下三处各装有导向轮，可以在墩身顶升时起导向和约束作用，以保持墩身稳定，控制方向。 其他关键技术：①高墩顶升过程中的安全稳定性。②墩身顶升时顶部中线偏移量，方向控制及位置调整。③导框的位移控制。④基础顶面沉降观测。⑤顶升千斤顶同步性能测控。⑥顶升过程中导框水平力及墩身立柱受力的测试。 5.3 施工要点 5.3.1 施工准备 1）对高墩拼装场地、标准墩节预拼场地、杆件存放场、吊机作业位置等进行总体布置。总体布置图如图5.3.1-1。 2）高墩基础施工：按设计要求，开挖基坑，并夯实，然后绑扎钢筋，浇筑砼，并根据设计位置预埋高墩锚定螺栓。基础及预埋件布置图如图5.3.1-2。 3）预拼台座设置：利用高墩器材拼组，吊机安装，布置如图5.3.1-3。 4）缆风卷扬机安装：在距高墩四角60～8