公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)淺述

鄭蕖瀟

【摘 要】因?yàn)闃蛄喉斖萍夹g(shù)所產(chǎn)生的橋梁結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，而且施工過程無噪音、施工可操作性強(qiáng)，同時(shí)施工質(zhì)量有保障。因此，在公路橋梁建設(shè)中被廣泛的推廣和應(yīng)用。從而為我國的公路建設(shè)質(zhì)量和品質(zhì)奠定了良好的基礎(chǔ)，基于此，橋梁鋼筋量的頂推技術(shù)面臨著非常廣闊的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；鋼箱梁；頂推；平臺(tái)設(shè)計(jì)

一、工程概況

某橋梁工程主橋箱梁全長666m，橋跨布置為60+60+160+386=666m，共設(shè)8個(gè)臨時(shí)墩，另有5個(gè)永久墩。該頂推箱梁位于直線段上，箱梁頂板寬42.2m，底板寬28m，梁高為3.5m，梁體平均每m重約21t，全橋共分46個(gè)節(jié)段拼裝，梁體采用全焊接鋼箱結(jié)構(gòu)。鋼箱底面水平，頂部帶有2%的雙向橫坡，頂、底板采用正交異性板構(gòu)造，縱向采用閉口U型加勁肋，總重13412.6t。本橋擬在南側(cè)河灘引橋橋面上作鋼箱梁拼裝場(chǎng)，采用多點(diǎn)連續(xù)頂推方案施工。

二、臨時(shí)墩的施工

（一）水中臨時(shí)墩施工平臺(tái)

因部分臨時(shí)墩位于水中，在便橋貫通施工完成后，從便橋向兩側(cè)搭設(shè)臨時(shí)墩施工平臺(tái)，平臺(tái)尺寸12×10m，采用長25m、Φ800mm鋼管樁基礎(chǔ)，上鋪貝雷梁、方木。平臺(tái)與便橋連接在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，以增加其穩(wěn)定性。

（二）護(hù)筒設(shè)計(jì)

由于臨時(shí)墩樁基護(hù)筒外不再設(shè)置鋼圍堰，充分考慮洪水的沖刷深度和地質(zhì)情況，擬定護(hù)筒長度為20m，采用10mm的鋼板卷制作，其中護(hù)筒直徑為2.1m。由于鋼護(hù)筒長度較長，為了避免鋼護(hù)筒變形，結(jié)合護(hù)筒的穿透能力再在護(hù)筒底部外側(cè)增設(shè)厚度為1cm，寬度為30cm的鋼板。

（三）長護(hù)筒下沉

導(dǎo)向架內(nèi)的鋼護(hù)筒采取90型振動(dòng)錘進(jìn)行下沉，其中擬定導(dǎo)向架高度為5m，有效控制護(hù)筒的垂直度和穩(wěn)定度，當(dāng)護(hù)筒沉沒時(shí)，采用校正設(shè)備調(diào)整其平面位置和垂直度。當(dāng)護(hù)筒下沉到施工要求位置后便能與工作臺(tái)的鋼管樁固定起來。

（四）臨時(shí)墩承臺(tái)施工

在同一墩臺(tái)中，當(dāng)完成四顆鉆孔樁施工后，及時(shí)對(duì)臨時(shí)墩承臺(tái)進(jìn)行施工，擬定承臺(tái)底高于常規(guī)水位水面30～50cm展開施工，在承臺(tái)施工過程中對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行預(yù)埋。

（五）凌汛期臨時(shí)墩的防護(hù)

由于黃河凌汛帶來的危害較大，因此，為了有效減輕黃河凌汛所產(chǎn)生的影響，確保凌汛期間臨時(shí)墩的安全，應(yīng)當(dāng)在臨時(shí)墩迎水面中心向上游大約4m的地方插長度為30m，規(guī)格為Φ800mm×10mm的鋼管，鋼管于水面下方25m，于水面上方5m，確保鋼管和臨時(shí)墩樁構(gòu)成三角形位置，減少凌汛期給臨時(shí)墩帶來的影響。

三、鋼箱梁頂推施工

（一）頂推平臺(tái)的設(shè)置

1.頂推平臺(tái)設(shè)計(jì)。

鋼箱梁頂推平臺(tái)設(shè)52#～54#墩之間，頂推平臺(tái)總長90m。頂推平臺(tái)內(nèi)設(shè)11個(gè)支承墩，在53#墩身兩側(cè)設(shè)置平臺(tái)縱梁牛腿，箱梁的主拼裝平臺(tái)設(shè)在6#臨時(shí)墩和53#墩之間，為頂推過渡墩，墩間距設(shè)為7.5m。平臺(tái)基礎(chǔ)采用Φ100cm鉆孔灌注樁，支撐墩采用Φ80cm厚8mm鋼管，中間設(shè)置剪刀撐，墩頂設(shè)置鋼平臺(tái)，平臺(tái)上設(shè)置縱梁，縱梁用H56工字鋼，焊接時(shí)箱梁自重壓在縱梁上。其中頂推平臺(tái)包含輔助墩都需要嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求控制鋼箱梁焊接變形，以免出現(xiàn)線性變形等問題。平臺(tái)立撐墩的縱向設(shè)置11排，橫向則設(shè)置4根鋼管樁立柱，然后再在支撐立柱間設(shè)置滿堂碗扣支架，用作焊接于頂推的施工操作平臺(tái)，同時(shí)平臺(tái)立柱承載力需要對(duì)鋼管樁的彈性壓縮和溫度變化以及壓桿穩(wěn)定性進(jìn)行綜合考慮。在南引橋橋面上設(shè)置鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)焊接場(chǎng)，沿著橋向布置軌道，并利用軌道運(yùn)輸鋼箱梁，再在橫橋向布置規(guī)格為400T的跨噸龍門吊機(jī)，將鋼箱梁吊到頂推平臺(tái)。其中龍門吊機(jī)可以使用鋼箱結(jié)構(gòu)制作形成。

2.鋼導(dǎo)梁。

導(dǎo)梁采用工字形、變截面、實(shí)腹鋼板鋼導(dǎo)梁，導(dǎo)梁高3.3m，長40m，總重約100t。其中兩片導(dǎo)梁縱向是由3節(jié)6片拼裝成型，然后再和鋼箱梁縱隔板焊接形成整體。而兩片導(dǎo)梁的平面與橫向主要使用型鋼進(jìn)行聯(lián)系，確保鋼導(dǎo)梁的整體性和穩(wěn)定性，確保其受力均勻。將導(dǎo)梁底拼裝成類似主梁曲線，再在變坡轉(zhuǎn)角位置塞鋼板，從而使得鋼導(dǎo)梁在頂推中減輕箱梁懸臂的負(fù)彎矩。把導(dǎo)梁前端下部挖除大約50cm，確保下?lián)系膶?dǎo)梁前端能夠穩(wěn)定行走到支撐墩滑道上方，然后再將千斤頂安裝在導(dǎo)梁前端，升起下?lián)蠈?dǎo)梁鼻架頂，確保后部導(dǎo)梁能夠穩(wěn)定行走于滑道上方。

（二）鋼箱梁頂推施工前的準(zhǔn)備工作

（1）在進(jìn)行鋼箱梁頂推之前需要根據(jù)安裝平臺(tái)的具體情況安裝好下滑道，將鋼箱梁吊裝到設(shè)計(jì)位置后在安裝上滑道，安裝完成后要調(diào)整位置，并在焊接縫隙檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后開展頂推施工。在施工初期還要分析和計(jì)算懸臂后工況受力情況，如果出現(xiàn)了不平衡情況要進(jìn)行壓重。（2）在進(jìn)行鋼箱梁頂推之前要全面的對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行檢查，將臨時(shí)墩設(shè)置作為標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)沉降情況。預(yù)拉鋼絞線，保證電路的完好性，使通訊設(shè)備可以正常運(yùn)行，監(jiān)測(cè)人員要將監(jiān)督工作做好，保證鋼箱梁頂推作業(yè)可以順利開展。（3）頂推施工之前要對(duì)實(shí)施點(diǎn)動(dòng)上3次左右，充分檢查頂推設(shè)備的完整性。

（三）拉錨固器和千斤頂位置設(shè)置

將千斤頂固定到8好墩和9號(hào)墩兩立柱之間的鋼箱梁梁底操作平臺(tái)上，使用兩組貝雷梁作為千斤頂反力架。經(jīng)驗(yàn)證后，反力架的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度可以達(dá)到滿足頂推過程中平衡反作用力的要求。

（四）鋼箱梁頂推作業(yè)

本橋?qū)θ嵝远帱c(diǎn)自動(dòng)連續(xù)頂推工藝采用。頂推長度為576m，最大垂直荷載為120960kN，靜摩阻系數(shù)按0.08考慮，則最大頂推力約為9677kN，計(jì)劃采用24套1200KN連續(xù)頂推裝置；主塔及53#墩上安裝橫向調(diào)節(jié)千斤頂，連續(xù)頂推千斤頂在箱梁底板縱隔梁軸線兩邊安裝，即拉箱梁底板。在臨時(shí)墩上站樁頂推水平千斤頂，從而保證橋墩水平和滑道摩阻力互相平衡，只有這樣才能使橋墩的水平推力減少，從而保證臨時(shí)墩的安全。對(duì)規(guī)格為53#墩用作經(jīng)頂推的起始墩采用，并和規(guī)格為54#墩結(jié)合形成第一跨頂推，然后將兩套連續(xù)頂推裝置橫向安裝在墩頂滑道前方。在頂推之前下降支撐平臺(tái)縱梁，確保鋼箱梁和頂推平臺(tái)互相分離，此時(shí)鋼箱梁段則由永久墩和臨時(shí)墩頂?shù)幕拦餐巍?/p>

（五）鋼箱梁平面軸線的控制措施

在鋼箱梁頂推安裝作業(yè)時(shí)，需要控制好平面軸線，將軸線誤差控制在誤差允許范圍中，節(jié)段之間不能有平面折線出現(xiàn)，平面軸線的具體控制措施如下：（1）節(jié)段出廠之前，要在鋼箱梁梁面上將梁體軸線的控制點(diǎn)做好，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各節(jié)段進(jìn)行對(duì)接時(shí)，要對(duì)軸線進(jìn)行調(diào)整，使其和梁體軸線處在同一個(gè)軸線上，軸線誤差不能超過2mm。（2）在進(jìn)行頂推作業(yè)時(shí)利用全站儀跟蹤測(cè)量梁體軸線，當(dāng)產(chǎn)生誤差時(shí)可以利用手拉葫蘆或千斤頂調(diào)整墩頂限位裝置，將誤差控制在允許的范圍值內(nèi)。

四、結(jié)論

綜上所述，在公路橋梁工程施工中，鋼箱梁頂推施工具有施工效率高、施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在公路橋梁工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在施工過程中，為了保證公路橋梁施工的順利開展，需要做好施工管理工作，根據(jù)橋梁工程的具體情況采用相應(yīng)的鋼箱梁頂推技術(shù)進(jìn)行施工。本工程采用上述方法進(jìn)行施工后取得了良好的施工效果，為類似工程施工提供了借鑒和參考.

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