橋梁鋼箱梁頂推施工過程存在的困難及其對策

孫海濤

（中交橫琴投資有限公司,廣東 珠海 519031）

橋梁鋼箱梁頂推施工過程存在的困難及其對策

孫海濤

（中交橫琴投資有限公司,廣東 珠海 519031）

以實際工程為例,對橋梁鋼箱梁頂推施工中的施工難點進行了分析,然后從施工平臺的施工、拼裝平臺的施工、鋼導梁的安裝、鋼箱梁頂推施工等幾個方面對橋梁鋼箱梁頂推施工措施進行分析和探討,為其它橋梁鋼箱梁頂推施工提供理論支持。

橋梁鋼箱梁；施工難點；措施與方案

1 工程簡介

本橋梁設計采用了4×30 m+68 m斜拉加勁連續(xù)鋼箱梁,橋跨總長188 m,主跨跨徑為68 m,全橋長l96 m。通航孔設置在68 m主跨內(nèi)。橋?qū)挒?1～38 m變寬,以滿足道路渠化要求及配合背索錨固需求。第l跨及第2跨橋?qū)?l m,第3跨為31～38 m變寬,第4跨（主跨）及第5跨橋?qū)?8 m。主梁為連續(xù)鋼箱梁,箱梁在橋塔位置局部變高,主塔支座處梁高2.2 m,其他位置梁高l.5 m。第3跨（30 m）為變寬段,橋?qū)拸?1 m逐漸變寬到38 m。鋼箱梁內(nèi)布置U肋和T肋以增加剛度。橫隔板及縱隔板上開有過人孔,供施工、養(yǎng)護時使用。橋面中央分隔帶為平坡,機動車道及非機動車道設1.5%橫坡,人行道設1.5%反坡。橋面鋪裝層厚度為70 mm。鋼箱梁截面構(gòu)造見圖1。

圖1 依依橋鋼箱梁典型截面圖（單位:mm）

2 鋼箱梁頂推施工難點

在進行鋼箱梁頂推施工時,需架設頂推平臺、布置導梁、頂推器等,涉及到的專業(yè)機械和人員較多,對施工精度要求較高。另外在施工過程中可能會遇到鋼箱梁頂推失穩(wěn)、抄墊失穩(wěn)、高處墜落、坍塌、物體打擊等問題。為了保證鋼箱梁頂推施工的順利開展,根據(jù)工程具體情況針對性的設計提出施工方案,并成立頂推施工監(jiān)督小組,嚴格監(jiān)督頂推施工,確保鋼箱梁頂推施工質(zhì)量可以達到設計要求。

3 鋼箱梁頂推施工措施

3.1 施工平臺的施工

根據(jù)設計要求,臨時施工平臺長41.3 m,寬28.5 m,厚度約為7.5 m（含沉降）,填土方量為9 450 m3。施工時選擇外購石渣運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,然后使用挖掘機和推土機進行配合填筑施工,從5#臺往天沐河河道內(nèi)逐步推進,使用平臺施工示意見圖2。石渣填筑到水平面以上1 m后使用風化石進行填筑,填筑高度為0.5 m,整平后利用壓路機壓實。

圖2 臨時墩施工平臺施工示意圖（單位:mm）

填筑好臨時施工平臺后,使用全站儀測量確定放樣加固鋼管樁的位置,將鋼管樁樁位覆蓋的風化石和石渣挖除[1],然后使用100 t汽車吊機逐根分節(jié)（12 m）吊裝插打鋼管樁。為了保證鋼管樁的施工垂直度,使用兩臺經(jīng)緯儀十字交叉來進行鋼管樁垂直度的檢查,

3.2 拼裝平臺基礎施工

使用全站儀將各個拼裝支架鋼管樁的位置測放出來,對地基處理后進行擴大基礎的施工,然后使用汽車吊機進行鋼管樁的安裝,將樁帽和法蘭連接鋼管樁安裝導設計高程,并對樁間的連接系進行安裝。安裝完成后使用吊車進行樁頂分配梁的安裝,然后將滑道梁安裝好,對滑道梁頂面標高進行檢查,必要時可以使用鋼板抄墊鋼管樁頂進行調(diào)整,保證第一段鋼梁頂推時滑道梁縱坡為3.5%,第二段鋼梁頂推時滑道梁縱坡為1%。由于第一段鋼梁頂推時,頂推軌跡為3.5%（向下）,在第二段鋼梁頂推時,頂推軌跡為1%（向上）,因此需要對4#、5#墩旁支架、P1、P2#臨時墩支架、拼裝平臺支架高程進行調(diào)整,具體高程變化見表1。

表1 臨時墩支架高度變化

使用法蘭對支架鋼管進行連接,第一段鋼梁頂推過4#墩后,使用吊機將頂部分配梁、步履式頂推設備、樁帽吊起,然后將中間鋼管拆除后,安裝樁帽、頂部分配梁和步履式頂推設備。

3.3 鋼箱梁拼裝

所有的鋼箱梁都在工廠根據(jù)設計線型進行整節(jié)制作,制作完成后進行預拼,然后使用汽車運輸?shù)焦さ?。橋塔附?個節(jié)段最大重量為117 t,橫向上分成兩塊,其他節(jié)段最大重量不允許超過100 t。鋼梁使用汽車運輸至拼裝支架中,然后100 t龍門吊機吊裝到拼裝支架上部1m左右的位置,使用纜風將鋼梁旋轉(zhuǎn)90°后安裝至拼裝支架上,對拼裝支架頂部的調(diào)節(jié)千斤頂進行調(diào)整,保證各個階段4點均勻受力后,100 t龍門吊機松鉤,對拼裝支架的調(diào)節(jié)千斤頂進行微調(diào),確保對接精度和鋼梁線型達到設計要求后進行鋼箱梁的焊接[2]。

3.4 安裝鋼導梁

第一段鋼梁頂推設置前后導梁,鋼導梁長10 m,以減小臨時墩最大反力和頂推期間鋼梁撓度。導梁主桁采用0.7～1.384 m的變高度鋼板梁結(jié)構(gòu),兩片板梁之間采用φ630×6 mm鋼管連接,單根導梁寬0.7 m,單組導梁總重50 t。導梁尾部與主體鋼箱梁之間通過焊縫連接。

鋼導梁在工廠整廠制造并運輸至工地。前導梁在5#墩墩頂和拼裝平臺上直接組拚連接,用100 t汽車吊機進行起吊到位,施工人員在支架上拼裝,最后安裝橫向連接系；后導梁在拼裝平臺上,采用100 t龍門吊機起吊拼裝。

3.5 鋼箱梁頂推施工方案

鋼箱梁頂推施工時設計分兩段進行頂推,第一段長90.5 m,第二段長97.5 m。在5#墩側(cè)設置拼裝平臺,利用80 t龍門吊機分節(jié)段拼裝,采用步履式頂推設備,從5#墩至0#墩方向進行頂推,第一段鋼梁頂推到位后,在各墩頂設置豎向千斤頂,同步起頂落梁至設計高程（鋼梁落梁至支座頂,具體高程根據(jù)設計圖紙）,然后進行第二段鋼梁的拼裝頂推,第二段鋼梁頂推到位后,調(diào)整第一、二段鋼梁接口狀態(tài),完成鋼梁連接[3]。施工步驟如下:

（1）頂推鋼梁前行6 m以后,第1次頂推工作完成后在拼裝平臺上逐節(jié)段的進行9m鋼梁的拼裝。

（2）頂推鋼梁前行9 m后,即可完成第2次頂推,然后在拼裝平臺上逐節(jié)段進行15 m鋼梁的拼裝。

（3）頂推鋼梁前行26 m后即完成了第3次頂推。在拼裝平臺上逐節(jié)段的進行15 m鋼梁的拼裝,重復上述步驟,完成4～6次的頂推。為了降低臨時支墩的反力,在拼裝平臺上進行后導梁的拼裝,然后頂推到設計位置,將前后導梁拆除。

（4）對拼裝支架和臨時墩的高程進行調(diào)整,安裝好23 m鋼梁后進行鋼導梁的吊裝,并將鋼梁和鋼導梁之間的連接安裝好。

（5）頂推前行6 m后即完成第1次頂推,在拼裝平臺上逐節(jié)段的拼裝7.5 m鋼梁。

（6）頂推鋼梁前行7 m后完成第2次頂推,在拼裝平臺上逐節(jié)段拼裝13m鋼梁。

（7）在頂推鋼梁前行13 m后完成第3次頂推,然后在拼裝平臺上逐節(jié)段的進行15 m鋼梁的拼裝。

（8）頂推鋼梁前行15 m后完成第4次頂推。在拼裝平臺上逐節(jié)段拼裝15 m鋼梁。

（9）重復此步驟完成第5次頂推。分兩次拼裝和頂推鋼梁前行12 m后,完成第6～7次頂推。

（10）拆除前端導梁、繼續(xù)頂推（前端導梁作用為減小臨時支墩反力）。頂推鋼梁前行13.5 m后,完成第7次頂推,此時鋼梁前端最大變形為145 mm,鋼梁應力120 MPa。在4#墩墩頂起頂鋼梁（起頂力單點200 t）,調(diào)整鋼梁線型,焊接第1、2段間焊縫。整體落梁至設計高程。

（11）將塔柱拼裝支架安裝好,然后使用橋面上的汽車吊逐階段的吊裝鋼塔柱,并完成焊接作業(yè)。

（12）根據(jù)設計要求,將背索安裝好并進行張拉。將塔柱拼裝支架拆除,根據(jù)監(jiān)控指令和設計要求,從索塔根部順次向5#墩方向逐根張拉斜拉索,然后將支架拆除,上部結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)完成。

4 監(jiān)測監(jiān)控

鋼箱梁頂推作業(yè)時測量人員需要對各墩的偏位情況、梁體中心位置、梁體前端頂面標高進行監(jiān)測,一旦中心線產(chǎn)生偏移立即使用履式頂推設備進行調(diào)整。頂推時應注意觀測臨時墩頂?shù)某两岛推磺闆r,如果發(fā)現(xiàn)墩頂瞬間偏位大于設計值要立即終止施力,重新調(diào)整后再次進行頂推施工,確保各臨時噸的偏位可以達到設計要求。另外,鋼墊塊要按照設計圖進行布置,鋼墊塊要放平,上下不平整度要保持在1 mm內(nèi),鋼墊塊層和層間位置要根據(jù)設計圖開展施工。為了保證鋼墊塊的穩(wěn)定性,需要在鋼墊塊的周圍布置四根20 mm的鋼筋進行側(cè)向限位,抽區(qū)抄墊時,可以將槽鋼分節(jié)割除。

5 結(jié)語

綜上所述,在橋梁工程施工過程中,鋼箱梁頂推施工是一種常用的施工技術(shù),施工人員需要嚴格按照施工標準開展施工,做好施工質(zhì)量的監(jiān)督和管理工作。要合理的搭建施工平臺,控制好頂推速度,保證鋼箱梁頂推施工效果。本文以實際工程為例,對鋼箱梁頂推施工措施進行分析,順利完成了鋼箱梁的頂推施工,為類似工程提供借鑒和參考。

[1]王鵬,曾琦芳.試論公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)應用[J].中國水運,2012,12(7):200-202.

[2]魏民.廣州新光獵德大橋鋼箱梁頂推關(guān)鍵技術(shù)研究[D].四川成都:西南交通大學,2008.

[3]羅文松.淺談橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù) [J].黑龍江交通科技, 2013(9):76-77.

山東濟樂高速南延跨黃公路引橋開工

近日,備受關(guān)注的濟南至樂陵高速公路南延線工程(濟樂高速南延項目)跨黃公路引橋第一樁開鉆,這標志著濟樂高速南延項目正式啟動。作為濟南攜河發(fā)展的重點建設項目,濟樂高速南延將實現(xiàn)高速路與城市快速路的有效對接,在緩解城市擁堵、盤活東部交通的同時,為市民跨越黃河提供一條高速通道。

根據(jù)規(guī)劃,濟樂高速南延工程起自黃河北濟樂高速與青銀高速交叉處,路線向西南展線,設置雙喇叭互通式立交與G220交叉后并入石濟客專公鐵兩用橋,跨越黃河后與石濟客專分離,向南跨越濟廣高速,改造原濟廣高速華山立交為樞紐立交后,止于規(guī)劃的荷花路。

項目路線全長12.79 km,全線采用雙向4車道高速公路標準,設計速度100 km/h,路基寬度28.5 m,估算投資約38.2億元。

目前,市交通委正積極協(xié)調(diào)相關(guān)單位科學計劃,對各個環(huán)節(jié)制定了詳細配檔表和完成時限。按照時間節(jié)點計劃,加快推進先期開工項目控制性節(jié)點——公鐵兩用橋引橋建設,力爭在最短的時間內(nèi)建成通車。

項目建成后,將極大地縮短黃河北地區(qū)與市區(qū)的時空距離,濟陽、商河人通過高速路可直達中央商務區(qū),與經(jīng)過東繞城高速繞行相比,距離至少縮短13 km,成為黃河北部地區(qū)到達市區(qū)東部和中央商務區(qū)最便捷的通道,對拉動黃河北部縣域經(jīng)濟發(fā)展有很大的促進作用。

U445.462

B

1009-7716（2017）07-0140-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.041

2017-04-24

孫海濤（1980-）,男,天津人,工程師,從事工程項目管理工作。