頂推滑移法在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中的應(yīng)用分析

王麗珍

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030000)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁經(jīng)常采用大型吊車進行安裝，但在現(xiàn)場條件較為復(fù)雜的情況下，大型吊車無法進場，這樣就會對吊裝的工期帶來一定影響，或增加施工成本。對此，可以在綜合考慮了現(xiàn)場實際情況的基礎(chǔ)上，采取一種全新的頂推滑移施工方法，以此在保證施工順利完成的基礎(chǔ)上，縮短工期，并減少成本，解決在復(fù)雜現(xiàn)場條件下進行大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的難題。

1 工程概況

某橋梁工程按雙向六車道標準設(shè)計，有三跨采用鋼筋混凝土疊合梁，共采用約2 400 t鋼結(jié)構(gòu)，橋梁跨河部分的箱梁可以分成4段，各段長度相等，均為38 m，寬4.88 m，單段重110 t，是迄今為止，該地區(qū)單段長度和重量均最大的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，鋼梁的兩端和混凝土之間采用牛腿進行搭接，因橋梁跨越橋梁，所以現(xiàn)場的施工環(huán)境較為特殊和復(fù)雜，這就給就位施工帶來了一定困難。

在鋼箱梁的兩側(cè)設(shè)置了裝飾架，架形為扇形，完成對主梁的吊裝施工后和它進行連接。梁間的連接主要采用連梁來實現(xiàn)。本工程在安裝中最大的問題是現(xiàn)場有很多的約束條件，從河道上橫跨，兩側(cè)橋臺無鋼索予以張拉，不能給吊裝設(shè)備創(chuàng)造足夠的站車位置，故吊車僅可以站立在橋臺的南北側(cè)實施吊裝，但箱梁長度達到38 m，半徑極大，現(xiàn)場設(shè)有高壓線路，在吊裝過程中必須注意躲避。為了防止吊裝時與高壓線路發(fā)生觸碰，并對構(gòu)件運輸創(chuàng)造便利條件，通過細致的放樣與勘測，認為東南、西北和東北三個角均無法進行吊裝，故將吊車安排在西南角實施吊裝。

2 方案確定

以現(xiàn)場的實際情況為依據(jù)，通過反復(fù)研究與論證，制定如下三種吊裝方案。

方案一：由1 250 t履帶吊進行直接吊裝，這一方案的主要優(yōu)勢在于每個鋼梁都能一次性完成吊裝，其工期相對較短，質(zhì)量易于保證，然而，履帶吊的費用很高，經(jīng)濟上不夠合理。

方案二：在河道內(nèi)進行鋼管樁的設(shè)置，然后架設(shè)一個跨度為50 m的架橋機來架設(shè)鋼橋。采用這一方案雖然也能實現(xiàn)對鋼橋直接吊裝，且費用少于方案一，但因為架設(shè)之前必須在河道中進行鋼管樁的施打，會延長一定工期，且對架橋機的實際利用率并不很高，完成施工后還要解決其拆除問題。

方案三：先利用起重機對構(gòu)件實施吊裝，再對鋼箱梁進行滑移就位，這一方案可依次將鋼梁設(shè)置就位。相較于以上兩個方案，其成本大幅減少，并且工期可能達到要求，質(zhì)量易保證，取得良好效果。然而，該方法之前并未用過，基本無經(jīng)驗可言，在技術(shù)上存在很多亟需解決的實際問題。

對以上三種方案進行綜合分析，在同時考慮工期、成本和質(zhì)量的情況下，將方案確定為先吊裝、再頂推滑移、最后下落。

以吊車的技術(shù)性能為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，本工程選用性能良好的履帶吊，將其放在西南岸時，只能把處在最南側(cè)的梁吊裝好。基于此，吊裝應(yīng)按照從北到南的順序進行，先將北側(cè)的吊到南側(cè)指定位置，再依次向北側(cè)不斷滑移，最后對最南側(cè)的鋼梁進行吊裝。當采用該施工方法時，需要解決幾個技術(shù)問題：其一，選擇適宜的滑移軌道；其二，確定滑移方式；其三，確定完成滑移后怎樣落位。

3 滑移軌道選擇

鋼梁和橋臺間主要使用牛腿進行搭接，在混凝土中，牛腿的長度只有300 mm左右，軌道無法完全擱置在牛腿表面，必須放在橋臺表面。然而，兩側(cè)橋臺采用橋墩支撐，橋墩采用混凝土結(jié)構(gòu)，在對橋梁進行預(yù)應(yīng)力張拉之前，處于橋墩間的橋臺必須處在不受力的狀態(tài)。在這種情況下，滑移軌道只能設(shè)于橋墩表面，其軌道為托梁。上部槽鋼采用滑移軌道，避免構(gòu)件發(fā)生滑移，而下部鋼梁由于是主要受力件，所以應(yīng)使用H型鋼梁。

在確定了適宜的滑移軌道形式以后，就可以把托梁放到橋面。為了確保鋼梁可以在導(dǎo)軌中順利完成滑移，需要在對鋼箱梁進行加工制作的過程中，在向量底部設(shè)置滑塊，對于滑塊，主要是采用鋼板通過切割加工而成，切割完成后還要適當?shù)拇蚰ィ蛊渚哂泄饣谋砻?。若將軌道直接放在橋面，則需要對鋼箱梁進行加長處理，然后將鋼箱梁直接落到軌道上。

4 頂 推

在鋼梁頂推過程中需要重視和解決的問題在于頂推力與頂推設(shè)備，也就是怎樣有效減小鋼箱梁底部所設(shè)滑塊和軌道之間在滑動時產(chǎn)生的摩擦力。為有效減小在滑移時產(chǎn)生的摩擦力，可以在軌道和滑塊中間均勻涂抹一層黃油，將其作為潤滑劑。首先，利用吊車把鋼梁平穩(wěn)且準確無誤的放到軌道當中，同時在梁兩端設(shè)置好相應(yīng)的標記，以免在滑移時出現(xiàn)偏離。

為了使整個頂推過程都保持穩(wěn)定，本次將千斤頂作為主要頂推工具。在托梁的翼緣部位設(shè)置兩塊專門的擋板，然后把千斤頂放到鋼梁與擋板中間，持續(xù)進行推定，在頂推時要確保鋼梁的兩端能夠同時頂推。在工程施工中，經(jīng)實際測算，頂推時產(chǎn)生的摩擦，其系數(shù)保持在0.05～0.10范圍內(nèi)，也就是每側(cè)需要3～6 t的有效頂推力，基于此，選擇10 t千斤頂進行本次作業(yè)。

5 落 梁

將鋼梁頂推到設(shè)計要求的位置后，應(yīng)及時將其下落到牛腿上，這也是決定滑移成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于軌道設(shè)于混凝土梁表面，滑移時鋼梁實際標高比牛腿標高高很多，但牛腿的寬度僅有300 mm，不滿足千斤頂?shù)姆胖靡蟆Υ?，可在梁兩端分別焊接一對刀把形狀的假頭，在鋼梁落到牛腿上時使用。

鋼梁下降時，假頭是最主要的受力件，在加工制作以前，應(yīng)對其尺寸進行準確計算。根據(jù)計算結(jié)果在工廠完成對假頭的加工制作以后，在施工現(xiàn)場和鋼箱梁通過焊接相連與固定，在將箱梁滑移到指定位置以后，于假頭的底部進行千斤頂和支架的設(shè)置，其中，支架主要采用工字鋼通過逐層搭接設(shè)置而成。

先利用千斤頂把鋼梁頂起，再對鋼梁上的加長段與滑移托梁進行割除，然后將支架上的其中一層抽掉，使鋼梁向下降落一層。在這種情況下，假頭處于外側(cè)支架，繼續(xù)抽取支架，把鋼梁第二次頂起，以此不斷循環(huán)，直到將鋼梁下落到指定位置。

將鋼梁下落到指定位置后，對千斤頂、支架和之前設(shè)置的假頭進行拆除，使鋼梁完成整個就位過程。此時假頭與支架的實際高度必須滿足鋼梁順序下落的基本要求。至此，即完成了對鋼梁的可靠就位。對于其它部位，如裝飾架和連梁等，由于他們的重量相對較輕，使用履帶吊即可完成吊裝施工。在以上施工均已完成后，對所有結(jié)構(gòu)部件實施焊接，并測量和校正，待校正完成并確認無誤后，即可完成整個安裝工序，準備進入下一道工序。

6 結(jié)束語

通過以上分析，通過對上述方案的應(yīng)用，順利完成安裝施工，該方案無論是在可行性上還是在節(jié)約成本上，都有很顯著的效果。當施工現(xiàn)場存在很多約束條件，導(dǎo)致工期和成本都難以在預(yù)期范圍內(nèi)完成施工時，即可采用這一施工技術(shù)，創(chuàng)造全新但技術(shù)可行且經(jīng)濟合理的方法。本次對頂推滑移這一全新方法的應(yīng)用可以為類似工程建設(shè)施工積累相關(guān)經(jīng)驗，進而起到良好的推廣與借鑒作用。