特大橋箱梁結(jié)構(gòu)頂推法施工技術(shù)探討

蔡享繼

摘要：本文就特大橋箱梁頂推施工技術(shù)這一題材，簡要介紹中施工過程中的技術(shù)要點及質(zhì)量措施。

關(guān)鍵詞：特大橋；箱梁頂推；技術(shù)工藝

我們大家都知道，在正常情況下，箱梁結(jié)構(gòu)的施工往往采用滿堂式支架搭設(shè)而直接立?，F(xiàn)澆的方式進行。但是，如果是遇到跨湖、跨?；蚴歉叨罩忍厥猸h(huán)境下而無法通過搭設(shè)支架來完成施工的箱梁結(jié)構(gòu)，則可以通過采用梁體預(yù)制、現(xiàn)場頂推的方式來完成。而由于采用預(yù)制-吊裝-頂推方案往往需要建設(shè)預(yù)制場和投入大量的鋼模板，施工成本大,因此，一般小跨徑的中小橋則不適于采用該法，而只有當(dāng)橋長達到一定長度的大型箱梁橋才考慮采用該法。下面，本人結(jié)合廣東省某高速公路項目××特大橋的建設(shè)情況，對特大橋箱梁結(jié)構(gòu)頂推法施工的一些技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施進行簡要介紹，以供業(yè)內(nèi)同行參考供鑒。

1 頂推準(zhǔn)備工作

1.1 滑道及側(cè)限滑道及側(cè)限是箱梁平穩(wěn)安全滑移的保證。其控制因素有：滑道標(biāo)高、平整精確度、側(cè)向限位安裝等因素。施工時計算出滑道頂標(biāo)高，進行測量精確控制，要求平整度偏差小于1毫米；側(cè)向限位系統(tǒng)及時正確安裝完善。

1.2 頂推牽引動力裝置頂推牽引裝置是ZL系列自動連續(xù)頂推系統(tǒng)，由一套主控系統(tǒng)，若干套泵站系統(tǒng)及所對應(yīng)若干套千斤頂系統(tǒng)等小系統(tǒng)構(gòu)成。頂推系統(tǒng)的因素有：起頂架、千斤頂安裝及調(diào)試、牽引索安裝及調(diào)整等因素。起頂架預(yù)埋時必須精確定位，否則影響千斤頂?shù)陌惭b；精心組織，合理安排人員，及時安裝各泵站及千斤頂，進行調(diào)試工作。

2 頂推過程控制

2.1 頂推施工操作箱梁預(yù)應(yīng)力束張拉完后，下降底模，穿牽引鋼束，利用自動連續(xù)千斤頂或240KN油壓千斤頂調(diào)整牽引鋼束受力狀況，并開始頂推。

我們在施工中采用了“多點頂推，分級調(diào)壓，集中控制”的方法進行頂推施工。

多點頂推，在每個墩點都設(shè)置了動力設(shè)備水平千斤頂；分散調(diào)壓則是液壓站上安裝有三個電磁換向閥控制油壓不超過容許范圍；集中控制是通過頂推指揮室電器總控臺與各墩液壓站的分控制并聯(lián)，由色燈信號或?qū)υ挋C聯(lián)系指揮來進行操作。

頂推前啟動靜阻系數(shù)按8%，動力摩阻系數(shù)按5%根據(jù)每工況各支點反力來預(yù)計水平頂推的出力噸位。各墩準(zhǔn)備就緒將信號送回主控臺，總指揮通過主控臺發(fā)出頂推指令，各墩連續(xù)千斤頂即同時工作，然后根據(jù)推力需要加大施力噸位，直到梁體開始前移，啟動后摩阻系數(shù)下降，摩擦力減小，此時適當(dāng)降低各墩千斤頂?shù)某隽Φ燃墎磉m應(yīng)摩擦力的變化，使梁體平衡地向前推進，實現(xiàn)各墩同步頂推。

2.2塞四氟板梁體頂推時，墊塞四氟板是一項重要工作，梁體要平穩(wěn)安全頂推，四氟板必須及時跟進墊塞，梁體與滑道間不得脫空。四氟板的質(zhì)量直接影響梁體的摩阻系數(shù)，給梁體頂推帶來極大的不利因素。

2.3測量控制梁體頂推過程中，測量控制因素主要是：梁體中心線及各墩頂偏位。隨著梁體的推進，側(cè)向限位控制其中心線偏位在10㎜以內(nèi)，強力控制各千斤頂同步頂推，各墩頂?shù)钠痪谠O(shè)計要求范圍之內(nèi)。箱梁頂進時，測量人員跟蹤監(jiān)測各墩的偏位及梁體中心線位置，當(dāng)中心線偏移時，及時利用側(cè)向限位調(diào)整，然后將其鎖定；由于第1、2、3段梁沒有側(cè)向限位，只能使用臨時導(dǎo)向設(shè)施或調(diào)整上下游連續(xù)千斤頂?shù)捻斄砜刂啤Ｔ陧斖七^程中對墩頂瞬間偏位的觀測尤為重要，一旦墩頂瞬間偏位超過設(shè)計值需立即停止施力，重新調(diào)整各墩頂施力分布，以保證各墩的偏位滿足設(shè)計要求。

2.4 頂推施工注意事項

①每次頂推，必須對頂推的梁段中線和各滑道頂?shù)臉?biāo)高進行測量，并控制在允許范圍以內(nèi)：

a、導(dǎo)梁中線偏差不大于2.0mm；

b、梁體中線偏差不大于2.0mm；

c、相鄰兩跨支點同側(cè)的滑移裝置頂面高差±1.0mm；

d、同墩兩支點滑移裝置頂面高差±0.5mm。

②頂推過程中，隨梁體前移，均需不斷地以四氟板墊塞滑移，配足人員，端正插入，保持黑色的一面貼緊箱梁腹板，白色一面朝向不銹鋼滑板，切記不可放反。

③四氟滑板兩面均應(yīng)保持清潔，白色一面涂上潤滑用的硅脂以減少摩擦，清理四氟板不可使用汽油或柴油。

④頂推過程中若四氟板未及時跟進，應(yīng)立即停止，頂起箱梁腹板，放進四氟板后才可繼續(xù)頂推。

⑤每節(jié)段開始頂推時時，先推進5cm，立即停止，回油，再推進5cm，再停止，回油，為此反復(fù)兩三次，以松動各滑動面并檢查各部分設(shè)施，然后正式頂推。

⑥頂推時，各千斤頂應(yīng)同步逐級加力頂推，當(dāng)箱梁處于動與不動的臨界狀態(tài)時，注意保持其余千斤頂油壓穩(wěn)定不動，只讓18#墩千斤頂升壓，以防止箱梁不勻速前進，加力順序為：先由18#墩各頂同步加力，然后其余各頂逐級同步加力，并注意保持聯(lián)系。

⑦頂推時，如果導(dǎo)梁桿件有變形、螺絲松動，導(dǎo)梁與箱梁聯(lián)結(jié)處有變形或混凝土開裂等情況發(fā)生時，應(yīng)立即停止頂推，進行處理。

3 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

①箱梁偏差：結(jié)構(gòu)尺寸±10.0mm，標(biāo)高±5.0mm。

②各墩頂滑板標(biāo)高與預(yù)制平臺之間各控制點的標(biāo)高控制誤差為±1.0mm，左右兩滑道鋼板頂面的橫向誤差≤0.5mm，相對誤差為±1.0mm。

③梁體中線偏差不大于2.0mm。

4 施工注意事項

①鋼導(dǎo)梁安裝：常規(guī)做法是將鋼導(dǎo)梁埋入梁體（埋入深度與導(dǎo)梁等高），通過勁性骨架與梁體錨固成整體，其優(yōu)點是橫向、豎向抗扭剛度較大。缺點是受力復(fù)雜，安裝難度大，拆除不方便（拆除時需將導(dǎo)梁割斷，影響倒用）。湘江特大橋采用的方案是，用精軋螺紋鋼在鋼導(dǎo)梁端部通過施加預(yù)應(yīng)力進行錨固，其優(yōu)點是導(dǎo)梁不用埋入梁體，避免了梁體端部設(shè)計和施工的復(fù)雜性，安裝拆除簡單，受力明確，缺點是抗扭剛度較小，安裝時應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力粗鋼筋必須有足夠的錨固長度（我們采用的為3-5m），錨固截面錯開，因為長度太短，張拉回縮量對粗鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失很大。

②支承滑道安裝：支承管管道安裝的精度、剛度、平整度，對頂推梁施工起很關(guān)鍵的作用。在頂推過程中它對導(dǎo)梁的抗扭性、梁體的受力及摩阻力的變化都有直接影響，因此在安裝過程中要保證其精確位置（滑道受力面應(yīng)與箱梁腹板寬度重合），足夠的剛度和平整度。

③底模安裝：底模安裝要有足夠的剛度和平整度，要便于脫模和立模調(diào)整，我們采用將底模與分配梁用小三角鋼板連成整體，脫模和立模調(diào)整非常方便。

④頂推過程中應(yīng)重點控制的地方

a、根據(jù)工況的支點反力估算摩擦力來確定需要的牽引力，每工況的支點反力由設(shè)計單位提供。頂推十多段資料表明：摩擦系數(shù)在0.05-0.08之間，個別情況達0.12，主要原因是由于四氟板損壞造成。

b、位移觀測：位移觀測主要是梁體的中線偏移和墩頂?shù)乃狡疲斖崎_始二段因沒有側(cè)向限位易產(chǎn)生偏移，在頂推過程需用千斤頂或倒鏈及時調(diào)整，一旦進入安裝側(cè)向限位，位移控制很容易做到，墩頂位移觀測非常重要，我們采用的辦法是根據(jù)設(shè)計允許偏位作為最大偏位值，換算坐標(biāo)，從施力開始到梁體開始移動連續(xù)觀測，一旦位移超過最大值則立即停止施力，重新調(diào)整各墩施力分布。

c、施加頂推力：頂推力的大小是根據(jù)每工況各墩頂?shù)闹c反力來確定的，根據(jù)總的摩擦力來確定所需千斤頂?shù)臄?shù)量，再根據(jù)各支點反力來確定每臺頂所需施加牽引力的大小，通過油表來反應(yīng)，頂推采用ZLD1000連續(xù)推頂千斤頂，使用之前按要求進行標(biāo)定，每墩設(shè)二臺千斤頂、一個泵站，所有泵站由一個總控臺來控制，可同步作業(yè)和分別調(diào)節(jié)。

d、滑板的塞墊：頂推過程中滑板隨梁體一起滑動，因此頂推過程中每滑道必須有至少二人專職負(fù)責(zé)塞墊滑板?；灞仨毷褂帽砻婀鉂?、無破損的有側(cè)限四氟析，光潔面涂以硅脂（一般采用優(yōu)質(zhì)黃油）與滑道面接觸每滑道面至少有三塊滑塊受力，嚴(yán)禁滑道脫空和使用破損滑塊。

結(jié)束語：

綜上所述，采用頂推法架梁法進行箱梁結(jié)構(gòu)施工，在合理安排下部主體工程施工后，頂推施工可與墩臺施工同步進行，從而縮短了大橋的總體施工工期。而且采用本工法，能充分利用各橋墩墩頂容許承受水平力的潛在能力，避免了設(shè)置大噸位頂推錨固設(shè)施。同時，它能將現(xiàn)場制梁架設(shè)的復(fù)雜工作分段化，把各個施工工序分成有規(guī)律的周期循環(huán)作業(yè)，既不需要大型的機械設(shè)備，也最大限度地縮短了架梁時間。

參考文獻

[1]《橋梁頂推施工的精度探討》作者 趙志平 選自《橋梁建設(shè)》1994年02期