連續(xù)梁橋頂推施工控制監(jiān)測與控制

謝建國

新疆生產建設兵團道路橋梁工程總公司，新疆 石河子 832017

0 引言

頂推施工是在被頂推梁體的后部設置預制平臺，在平臺上分節(jié)段預制梁體，經水平千斤頂施頂，使梁體在各墩頂滑道上逐段向前滑動，直至主梁形成。采用頂推法施工梁式橋優(yōu)點較多，但施工過程受到的不利影響因素也較多，因此必須加強施工控制。從頂推連續(xù)梁的自身特點來看，為了保證頂推施工順利進行，在任何狀態(tài)下結構受力應在設計允許范圍以內，落梁后的梁體受力狀態(tài)(截面彎矩、支座反力)要與設計相符是施工控制的主要目的[1]。

頂推施工是針對已成結構(梁)進行的，其施工控制的主要內容包括頂推過程模擬結構分析(施工過程中結構狀態(tài)預測)、頂推施工狀態(tài)監(jiān)測與調整。

1 頂推過程模擬結構分析

雖然頂推連續(xù)梁的結構設計已考慮了頂推過程的影響，但設計中的分析是在特定的理想狀態(tài)下進行的，一旦某個參數有所改變，結構的實際受力狀態(tài)也將發(fā)生改變，所以在施工控制中首先要對其施工過程作模擬分析。這樣，一方面要對主要設計參數進行校核，另一方面應根據已掌握的各種實際參數對設計確定的施工方案作模擬分析，確定是否需要對施工方案進行調整；預測出施工過程中梁體、支墩的內力與變形狀態(tài)，指導施工與施工控制[2]。

2 頂推施工監(jiān)測

在連續(xù)梁頂推施工中，監(jiān)測極為重要。一般需要監(jiān)測的內容包括：

1）預制平臺變形與平整度監(jiān)測

預制平臺平整度及剛度是否滿足要求是能否保證梁體預制精度的關鍵，一旦預制平臺發(fā)生下沉或變形，就可能使梁底平整度和梁體高度出現偏差，從而使頂推出現困難，并可能使梁體在頂推過程中的出現較大的附加內力。因此，必須監(jiān)測預制平臺變形與平整度，通常的做法是在預制平臺上設置長期觀測點，隨時進行觀測，一旦出現超過允許的變形，就必須立即停止梁的頂推進行處理。同時，在節(jié)段澆筑前應對平臺頂面平整度進行檢查，保證平整度符合要求。

2）臨時支墩變形監(jiān)測

臨時支墩是為減少頂推(懸臂)長度，從而減小梁截面的彎矩而設置的。由于其所具有的臨時性，所以臨時支墩的剛度(抗彎、抗壓)一般比永久性橋墩小得多。雖然在頂推前，一般對其作處理(包括壓重、施加預應力等)，以削除非彈性變形，但其彈性變形以及其他不可預見的變形是無法消除的。如果某一個臨時支墩發(fā)生超過允許的壓縮變形，就相當于連續(xù)梁在該處存在一個強迫位移，從而在梁內產生較大的附加內力，對梁的安全不利。所以在頂推中必須對其作實時觀測，除了對壓縮變形進行觀測外，對支墩頂的水平位移也要進行觀測，因為支墩頂水平位移過大將會對支墩本身的受力產生影響，進而對主梁的受力產生影響。

3）頂推同步性與施力監(jiān)測

頂推方式主要包括單點和多點兩種。對多點(間斷、連續(xù))頂推，除同樣要求梁的兩側頂推同步外，還特別要求各墩上頂推同步，否則將使梁體發(fā)生橫向偏位，前進困難，橋墩蓋梁受扭以及某些頂推力大的墩受力過大等，施工中必須予以專門監(jiān)測與控制；對單點頂推，要求梁的兩側頂推同步。為保證頂推同步，首先要求頂推千斤頂施力分辨率要高，以保證各頂推點上施力大小基本一致；其次就是對全橋的施頂水平千斤頂進行集中管理與控制，并且通過對各墩油泵分級調壓，使其同步運行。條件具備時，在頂推千斤頂上另外安裝壓力傳感器進行施力監(jiān)測，以便通過液壓和電測雙控，確保頂推同步。其目標是保證主梁不偏位，并限制各墩上頂推力與摩阻力的差值在橋墩(包括臨時支墩)能夠承受的水平推力范圍內。

4）主梁應力監(jiān)測

頂推連續(xù)梁的主梁截面應力是隨著頂推的進行不斷變化的，不但應力大小改變，其應力屬性（抗、壓）也會發(fā)生改化。為保證施工中結構的受力始終不超過設計允許值，就必須對其進行跟蹤監(jiān)測，一般采用預埋的應變片進行測試，一旦出現異常情況，則應暫停施工，查找原因并采取合理措施保證頂推施工的順利進行。

5）溫度監(jiān)測

當頂推用臨時支墩采用鋼結構時，其對溫度的敏感性要比混凝土永久性橋墩大的多。當溫度變化時，臨時支墩將比永久性橋墩產生更大的變形，此變形可能對主梁受力產生影響，所以要對施工現場溫度進行實時監(jiān)測，判斷其是否對施工產生不利影響。若存在較大的影響，則應對預推時間作必要調整。

6）主梁軸線位置監(jiān)測

在頂推過程中，包括梁的兩側頂推不同步在內的多種因素可能使梁偏位，施工中應實時觀測，及時發(fā)現和糾偏，確保梁的軸線位置正確，控制每段梁尾端橫向位置以及與待預制節(jié)段的模板正位接頭。

7）導梁端部標高監(jiān)測

在頂推過程中，導梁端部標高是不斷變化的。一般說來，導梁端部撓度由于滑塊壓縮量不一、梁體混凝土收縮徐變、溫度變化、導梁與梁體連接螺栓松動等原因，總大于預測值。為保證導梁順利通過支墩，在導梁端部接近支墩時，應對其標高進行監(jiān)測，確定是否需對導梁端起頂[3]。

3 頂推落梁控制

落梁是在全梁頂推到位并按設計要求完成有關預應力施工后進行，它是將主梁安置到設計支座上的一個重要步驟。由于此時的梁體已是連續(xù)體系，因落梁需在墩頂施加的豎向頂力的任何不均勻值都將在梁內產生附加內力，所以必須要求墩頂豎向起頂同步均衡，或將起頂高度嚴格控制在允許范圍內。施工時除通過千斤頂讀數控制外，還應同時對梁體標高以及應力進行監(jiān)測。

落梁后的梁體受力狀態(tài)（截面彎矩、支座反力）是否與設計相符也是施工控制的重要內容。梁體在支點處的下落量確定以及永久性支座頂標高是否需要調整均應以落梁后梁體內力是否滿足設計要求為依據。

針對主梁支座反力與梁底標高對成橋受力狀態(tài)的影響程度不同，落梁時應以控制支座反力為主，適當考慮梁底標高。

4 頂推過程中的導向與糾偏

在頂推施工過程中，必須保證梁軸線與設計位置一致，因而施工中橫向導向是不可少的。通常在橋墩臺上的主梁的兩側各安置一個水平千斤頂，千斤頂的高度與主梁的底板位置平齊，由墩臺上的支架固定千斤頂位置。在千斤頂的頂桿與主梁側面外緣之間放置滑塊，頂推時千斤頂的頂桿與滑塊的四氟乙烯板形成滑動面，頂推時由專人負責不斷更換滑塊。橫向導向千斤頂在頂推施工中一般只控制兩個位置，一個是在頂制梁段剛剛離開預制場的部位，另一個設置在頂推施工最前端的橋墩上，因此梁前端的導向位置將隨著頂推架的前進不斷更換位置。施工中如發(fā)現梁的橫向位置有誤而需要糾偏時，必須在梁頂推前進的過程中進行調整。對于曲線橋，由于超高而形成單面橫坡，橫向導向裝置應比直線處強勁，且數量要增加，同時應注意在頂推時，內外弧兩側前進的距離不同，要加強控制和觀測[4]。

5 結論

頂推法可用較小的動力設備架設較重的橋梁，節(jié)省大量支架和吊裝設備，尤其是可保證被跨路線的正常通行和跨越難以逾越的深溝、大河。其施工快速便捷，施工無噪聲，目前在我國得到了廣泛的應用。

[1]張曉東.橋梁頂推施工技術[J].公路，2003（9）：5-10.

[2]秦陽.單點頂推大噸位寬體箱梁施工技術研究[D].西安：長安大學碩士論文，2007.

[3]向中富.橋梁施工控制技術[M].人民交通出版社，北京：2001.

[4]黃繩武.橋梁施工及組織管理[M].人民交通出版社，北 京：2003.