公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)的應(yīng)用

常 新 忠

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)的應(yīng)用

常 新 忠

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

以項目工程實例為基礎(chǔ)，探討了公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)的應(yīng)用，分別從頂推施工方案、頂推施工工藝及方法、施工質(zhì)量控制等方面進行分析，分析結(jié)果顯示，在公路橋梁施工中，應(yīng)用該施工方式取得的施工效果能夠滿足工程設(shè)計需求，該技術(shù)值得推廣使用。

公路橋梁，鋼箱梁，推頂施工技術(shù)

0 引言

城市交通建設(shè)在加強沿線城市之間的經(jīng)濟、文化交流與該城市的發(fā)展各項工程中能起到引擎的作用，所以一直以來被尤為重視。由此看來，某處的公路橋梁跨域高速公路的建設(shè)就是一個極為優(yōu)秀的例子，因為它同時較為成功的發(fā)揮了這兩方面的作用。

1 工程概況

某處一公路橋梁經(jīng)設(shè)計專家組研究將c橋跨徑改為20 m+32 m+35 m+25 m，加寬橋梁頂板變其尺寸為105 m，底板為方形，邊長55 m，該框架下的跨越高速公路箱梁高近2 m，與線交角為135°，但是與頂板橫坡卻呈6%。另外，鋼箱梁豎曲線的半徑為1 850 m，而平曲線半徑接近1/8，為240 m，其豎曲線的頂點處于本聯(lián)箱梁的正中，右側(cè)縱坡4.000%，左側(cè)縱坡3.078%。橋梁形狀為圓曲線，拱度2 mm，6 mm，9 mm，11 mm多種可選，最后確定其長度首長尾短，分別是10.472 m，10.625 m。此種四跨一聯(lián)單箱單室橋梁模型分為11段建成，中心線與鋼箱梁中心梁有1.75 m寬，足以承受較為巨大的重量。

2 頂推方案

經(jīng)過對實際交通需要的考察，專家將把該高速公路設(shè)置為雙向八車道通路。建設(shè)橋梁的大體施工思路為：分段拼裝，由北向南進行頂推。其中，臨時墩則需要搭建在高速公路的北橋位置。施工步驟詳細能分為四步：第一步，完成4段鋼梁與前導(dǎo)梁的拼裝后，將其進行20 m為限的頂推。第二步，設(shè)置頂推距離為30 m，再逐步拼裝起第二和第三段鋼梁。第三步，拆除前導(dǎo)梁后裝在頂推15 m后的已安裝的尾梁段，然后再進行頂推，直到目標位置。第四步，將鋼梁最前端作為嵌補車廂由汽車吊裝。注意，尾端梁段安裝完后不可直接落梁，實際操作應(yīng)該在拆除前導(dǎo)梁后，再將其裝在末端鋼梁尾，然后繼續(xù)頂推直至合適位置落梁[1]。

3 頂推施工工藝及方法

3.1頂推施工臨時設(shè)施

1)臨時墩結(jié)構(gòu)。

卷制橋梁臨時墩所用的鋼板一般為q235型號，為充分滿足承重需要，專家將其設(shè)計為每組臨時墩由四根φ500×8的由16槽鋼所制成的剪刀撐相連的鋼管柱組成。為了滿足對臨時墩的抗推能力的需要，專家將其設(shè)計為縱向臨時墩，并設(shè)置在每組支墩的頂部。另外工程提前準備鋼梁拼裝制作工藝中需要用到頂升千斤頂。設(shè)計墩頂?shù)倪B接材料一般為塑鋼材料，考慮到實際情況也可以采用橋梁支座墊石；在柱頂則需要設(shè)置鋼制支座，必須滿足能將下滑道固定好的要求。

2)臨時墩基礎(chǔ)。

橋梁建設(shè)過程中，如果要擴大臨時墩基礎(chǔ)，必須采用尺寸為4 m×2 m×1.2 m，結(jié)構(gòu)為一般臨時墩分離式基礎(chǔ)，材料為按照C25標準進行控制的標準的基礎(chǔ)混凝土。因為該橋建設(shè)中，地基實際負載力最大不小于120 kPa，導(dǎo)致其豎向的最大荷載中心分隔帶附近將達到1 760 kN，遠超一般墩的荷載850 kN。注意，要根據(jù)工況考慮臨時墩的承載能力與抗傾覆能力，即確認臨時墩后要多次科學(xué)驗算，以期盡可能提高施工精度與工程的質(zhì)量，另外M25地腳螺栓應(yīng)提前埋入地下，以及施工時確保鋼管柱準確接于基礎(chǔ)栓處[2]。

3)臨時墩的布置情況。

臨時墩安置的限制極其嚴格，例如整體墩位分布被限制為必須沿中線徑向分布，滑道面被限制為必須滿足豎向圓曲線的規(guī)格，更為重要的是，每組平面被限制為符合半徑等同于鋼箱梁的圓曲線線性。在設(shè)計時，不但鋼箱梁的頂推高程與落梁高程一定要保持水平一致，各組鋼管柱橫縱向的間距也應(yīng)根據(jù)拼裝處的臨時墩縱向中心間距設(shè)定，而該間距在考慮了頂推時懸臂抗傾覆系數(shù)與鋼箱梁分段的長度后，為保證工程質(zhì)量與施工的方便設(shè)計為10 m。

4)支架搭設(shè)。

第一，臨時墩的位置極為重要，為確保實際施工與計劃一致，應(yīng)該嚴格按照臨時墩布置圖來測放(臨時墩所要求安裝精度極高：頂面高程應(yīng)控制在不超過10 mm，除此之外垂直度范圍在1%以內(nèi))。原鋼柱也要完全依照方案來放置。第二，按上文所說，澆筑C25的基礎(chǔ)混凝土前，要對地基進行基礎(chǔ)處理。導(dǎo)向與活動的裝置為滿足施工方便需要分為上下兩滑道。由16槽鋼所制的剪刀撐和橫縱向的水平支撐應(yīng)在混凝土凝固到一定強度后再使用[3]。

3.2梁段頂推

頂推方式：考慮到橋墩的抗傾覆能力，必須減小橋墩所承受的水平力。采用多點拉桿工進行連續(xù)頂推，能同時兼顧平曲線與豎曲線的頂推。

牽引裝置：LD-100的自動連續(xù)性千斤頂和q235型號的鋼板阻焊成的拉錨器都是性能較好的頂推機械裝置，兩者相互配合，一方用來提供水平動力，一方用來和鋼箱梁固定，并將其控制在鋼梁底部橫隔板處，可以有效配合三根中等15.24的鋼絞線以及自動錨具，進行大強力牽引，拉錨器位置需要提前留孔以備固定之需。以下是分段拼裝頂推的詳細解析：

1)安裝梁段和分裝梁段。共G2～G5四個梁段需要進行安裝。首先，為節(jié)省工時，補涂裝G2～G5梁段安排在安裝前梁段時。過程中用于吊裝梁段，調(diào)整鋼箱梁線性以及將其放在支架上調(diào)整高程的為一輛載重250 t的汽車。吊裝完成后，需要焊接留出的焊縫。為保證橋的整體性與橋梁工程的質(zhì)量，一定要在最后進行檢測。

2)G2～G5梁段頂推向前20 m。為使梁段平緩向前滑動必須確?；鍫顩r一定不能出現(xiàn)脫空。預(yù)先備好鋼板，一旦出現(xiàn)異常情況，立刻暫停并將其墊在梁底與滑板之間。持續(xù)喂進末尾端新的滑板來確保最前端滑板滑出時，不會中斷。對梁段施加推力時確保兩臺千斤頂同時逐漸施力，該操作是通過頂推泵站來控制[4]。

3)G6，G7梁段的拼裝。G6，G7分段的拼裝除了需要在焊縫焊好后及時涂裝和安裝梁段左右的鋼護翼、翼緣板這兩部分之外，其余的與G2～G5梁段的拼裝幾乎一致。

4)第二次頂推。依照方案，還需要繼續(xù)頂推鋼箱梁30 m。此次頂推中會遇到導(dǎo)梁下探的情況，探入中央分隔帶的臨時墩下滑道40 m左右時，工作暫緩。過低的導(dǎo)梁位置會阻止施工。必須用下端墊有四氟乙烯滑板的豎向千斤頂將導(dǎo)梁前端頂起至合適的位置(以不影響接下來的頂推為宜)。再如上文所說向前頂推0.5 m～1 m左右停止。拆下導(dǎo)梁上墩上的千斤頂并將滑板安裝在導(dǎo)梁的下端，以便完成方案中的頂推30 m的工作。

5)G8～G10梁段的吊裝。依照設(shè)計，G8～G10梁段應(yīng)像4)操作方法向前頂推30 m。

6)G11分段的吊裝。G11梁段依照方案需兩次操作，共頂推20 m。第一次，頂推15 m，使用上文所述汽車吊裝。第二次，拆下導(dǎo)梁并更換尾梁后，頂推剩余的5 m。使其處于預(yù)定位置之后再拆除尾梁。

7)落梁。為確保梁邊線和梁端線的精確度符合方案要求，首先要在規(guī)定處安放支座，并核實其高程、位置，確保無誤，提高工程精度與質(zhì)量。用千斤頂起梁后控制速度，勻速緩慢落梁，使之穩(wěn)定安放在永久支座上。

8)G1段鋼梁的安裝。控制長度對最前端梁段的安裝最為重要。在實際操作中要完全符合設(shè)計長度，所以可對不必要余量進行切割。在焊接完成后，如G6,G7橋段，進行鋼護翼、翼緣板的安裝，以及最后的涂裝[5]。

3.3施工監(jiān)控

原則上，要對整個頂推過程進行監(jiān)控(其中包括橫向位移監(jiān)控)，來保證頂推過程中的施工質(zhì)量與工程安全。棱鏡是檢測中常用的工具，頂板中線大致10 m～20 m位置布上棱鏡，再頂推的各個階段對小棱鏡的位置進行檢測，位移變化就是鋼箱梁及導(dǎo)梁的橫向位移偏差。臨時墩頂部的監(jiān)控也是如此。但是在進行應(yīng)力檢測時卻普遍使用應(yīng)力計，將應(yīng)力計固定在墩底部、鋼箱梁板底部以控制落梁時對各永久支座的支反力。

4 結(jié)語

相對于傳統(tǒng)的支架拼裝技術(shù)，空間曲線頂推技術(shù)一旦應(yīng)用于公路橋梁，不但在施工時不會影響高速公路的交通通行狀況，在同等技術(shù)水平下，同等經(jīng)濟投入下，能更好的維持交通順暢。起到促進城市發(fā)展與加強城市間密切交流的作用。

[1] 馬軍鋒.路橋建設(shè)中鋼箱梁頂推施工技術(shù)[J].交通標準化,2014,42(12):124-126.

[2] 賈文英.頂推施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2015,38(2):155,157.

[3] 周 密,周 豐.橋梁建設(shè)中頂推施工法的應(yīng)用[J].科技信息,2010(9):743,748.

[4] 馮星濤.大型預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨既有鐵路頂推施工技術(shù)[J].哈爾濱鐵道科技,2016(2):38-41.

[5] 晏順元.淺談橋梁頂推施工方法[J].科技信息,2008(32):144.

Applicationofjackingconstructiontechnologyforsteelboxgirderofhighwaybridge

ChangXinzhong

(LuqiaoShanxiSecondEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

On the basis of practical engineering project, discusses the highway bridge steel box girder jacking construction technology application, respectively, from pushing the construction scheme, pushing construction technology and method, construction quality control and other aspects of analysis, analysis results show that, in the construction of a highway bridge, the construction effect of application construction method can satisfy the engineering design the demand, the technology is worth popularizing.

highway bridge, steel box girder, jacking construction technology

1009-6825(2017)30-0155-03

2017-08-15

常新忠(1975- )，男，高級工程師

U448.213

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