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山菊 科技日报记者 杨雪
12月3日，随着顶推设备的平稳运行，总长77.5米、重达3868吨的钢箱梁犹如钢铁巨龙般精准落位到主跨桥墩上。京雄高速公路（北京段）工程长阳立交桥上跨地铁房山线及国道107公路钢箱梁顺利完成顶推架设。
横跨两条运营的交通主干线，施工面临怎样的困难？记者从施工单位中铁三局了解到，京雄高速公路线路走向与地铁房山线相交角度约78度，以高架桥方式上跨地铁房山线及国道107公路，跨径为（38+61+39）共138米，分左右两幅布置，梁高2.625米，为超宽变截面曲线钢梁，单幅最宽处34.326米。施工采用多点多台步履式顶推系统同步使两幅钢箱梁逐段由小里程向大里程顶推，循环作业使钢箱梁到达设计位置，顶推面积相当于7个网球场大小。
中铁三局项目副经理张庆男介绍说：“顶推法施工，设备简单，施工平稳，噪声低，并且不需要中断交通，可以最大限度的减小对地铁和国道交通运营安全的影响。”据了解，既有国道107公路车流量高峰期达1000辆/小时左右，地铁房山线的运营频率也高达每5分钟一趟列车，在这么大的交通压力下，如果采用常规的现浇混凝土梁施工，不仅建设成本居高，而且安全风险极大。即便如此，顶推施工由于交通导改工程量繁杂，跨中设有多个临时墩辅助支承，钢箱梁自身重量大，顶推时需多次调节临时墩高度及线型，技术上具有相当大的难度，故该项目也被列为全线重难点、高风险工程。
重达几千吨的庞然大物是如何实现安全顶推到位的呢？张庆男告诉记者：“此番操作难度不小，除了前期钢箱梁顶推至房山线边缘为白天施工外，其余顶推及落梁施工必须在夜间地铁天窗点内进行。”施工中，需要在既有高速公路两侧先布置临时支墩，将制作好的梁体在现场拼接，焊接成整体后再进行顶推作业，过程中对线形控制、落梁精度要求非常高。“左右幅钢梁同时顶推，到位后还要再进行横移调梁及2米高度落梁，打好这一套组合拳，不仅要求配合度高，更需要稳和准，对我们是一次严峻的考验。”张庆男说。
为确保施工顺利进行，项目技术人员及后方研究团队利用有限元建模软件madis对左右两幅顶推段钢梁分别建立模型，并根据施工流程确定计算各工况应力变形值，以满足设计要求。同时，将钢梁运动轨迹坐标按每前进0.1米取点，对钢梁顶推轨迹进行施工前模拟，反复推演，制定线形偏位预警值。施工现场利用48台600吨步履式顶推千斤顶，三维控制横向、纵向和垂直方向的位移，精确调整和定位精度达到了≤1毫米。为了保证顶推时步履式千斤顶的同步性，并实时纠偏，现场布设多台控制柜，采用光纤网线连接，形成一个局域网，通过主控柜大数据远程控制所有顶推设备，使每个运动单元运行在所建立的数学模式上，按照预设轨迹前进，为成功顶推和落梁就位提供了强有力的技术支持和保障。
据悉，京雄高速公路是连接北京与雄安最便捷的快速交通走廊，是北京中心城区和大兴国际机场连接雄安新区最便捷的高速公路通道。
（中铁三局供图）
