高速公路特大橋鋼箱梁施工技術分析

魯順

中國水利水電第三工程局有限公司第五分局 陜西 西安 710000

1 工程概述

圭落哨大橋鋼箱梁橋采用多點自平衡的步履式頂推方案，全橋布置為2x（60+70+60）+（55+3x60+55）m結(jié)構連續(xù)鋼箱組合梁橋，橋梁平面位于R=2200km左轉(zhuǎn)曲線上，縱面位于縱坡0.534%直線上?；屏憾慰傊丶s5324ton，并設置45m長鋼導梁，重約50ton。鋼箱梁梁段吊裝于路基平臺、高空平臺拼裝成形后累積滑移，在鋼箱梁下對應其腹板位置布置4條拼裝軌道。以座左幅主道滑移為例，在2#、5#永久橋墩的左側(cè)偏移20m處布置支撐塔架，滑移方向為0#—11#。

2 頂推施工工藝流程

圭落哨大橋設計線形為平曲線，鋼橋采用累積頂推，系統(tǒng)設置為：根據(jù)本工程實地查勘情況，圭落哨大橋因橋臺較高，常規(guī)吊裝作業(yè)使用吊車較大且費用較高，綜合考慮使用步履式頂推方法進行鋼箱梁安裝[1]。

本大橋總重5267噸，單幅2633.5噸。單幅施工時計劃在每個橋墩頂蓋梁及1#～2#、4#～5#墩之間搭設的臨時支墩、拼裝平臺上布置步履式頂推設備，共15組頂推設備，每組頂推設備設兩套步履式千斤頂。根據(jù)橋梁總重計算每套步履式千斤頂承受豎向力為88噸。計劃采用400噸步履式頂推系統(tǒng)，該系統(tǒng)豎向千斤頂頂升噸位為400噸，縱向千斤頂頂推噸位為80噸，糾偏千斤頂頂推噸位為80噸，滿足現(xiàn)場施工要求。

（1）施工流程。第一步：拼裝平臺區(qū)域拼裝導梁及A1、A2、A3梁段；第二步：依次向前滑移15m、13.75m、15.25m，并依次拼裝A4+A5+A6梁段，此時為最大懸臂狀態(tài)；第三步：依次向前滑移相應各分梁段長度，并依次拼裝A7+A8+A9梁段，此時導梁上1#臨時塔架；第四步：依次向前滑移相應各分段梁長度（共向前滑移290m），此時導梁上2#臨時塔架；第五步：依次向前滑移相應各分梁段長度，并依次拼裝剩余所有梁段，此時滑移到位；第六步：拆除拼裝平臺、臨時塔架和導梁；第七步：在一、二、三聯(lián)段交接處進行切割，通過步履式水平千斤頂將其前后微調(diào)80mm，形成160mm的伸縮縫；第八步：拆除臨時支墩，落梁到位。

（2）正式頂推。①頂推前設備檢查：a.油缸檢查；b.液壓泵站檢查；c.計算機控制系統(tǒng)檢查；②頂推前主橋系桿檢查：a.導梁的檢查；b.鋼箱梁的檢查；③頂推過程測量監(jiān)控措施檢查：a.測量控措施檢查；b.其他監(jiān)控設備檢查；④正式頂推：a.頂推前準備；b.頂推設備檢查；c.正式頂推；d.頂推過程監(jiān)控。

（3）問題處理。①頂推偏移放樣及處理措施。當鋼箱梁頂推至緩和曲線起始點時，達到頂推流程中橫向偏移的最大值，即鋼箱梁邊腹板至設備中心線距離e=1410mm，鋼箱梁邊腹板至水平撐梁邊緣距離e2=390mm，鋼箱梁與左幅中心線夾角∠a=2°33′。最大偏移位置在3#墩，因鋼箱梁出現(xiàn)偏移，將臨時墩頂頂推平臺上水平橫梁進行加長處理，滿足頂推時橫向位置施工。②導梁與鋼橋連接段處理。為保證頂推受力要求，導梁與鋼橋采用剛性連接，將鋼箱梁箱體A1節(jié)段斜腹板、頂板和底板加長3m，在加長段上增加直腹板[2]，在鋼橋箱體和加長段上增加附加勁板，導梁與其焊接成整體，以滿足強度要求，待頂推到位后將增加的附加勁板割除。加長段頂板和底板鋼板厚度20mm，腹板鋼板厚度14mm，附加勁板鋼板厚度10mm，材質(zhì)均為Q345D。③伸縮縫處理。根據(jù)設計圖紙在第一、二、三聯(lián)之間設置兩道160型伸縮縫，本橋段為累計整體頂推，頂推過程中需將第一、二、三聯(lián)通過剛性連接形成整體，才可連續(xù)頂推。為保證伸縮縫處剛性連接滿足頂推受力要求，經(jīng)與設計單位對接，在伸縮縫位置，腹板使用連接板安裝M22高強螺栓進行處理，頂板和底板使用加勁板和M10高強螺栓連接拉桿處理。

（4）頂推卸載（落梁）。第一步：滑移到位，拆除臨時支墩；第二步：在對應橫隔板加勁位置安裝4臺卸載千斤頂，千斤頂頂面距箱梁底板還有20mm的空隙；第三步：步履式頂升設備縮缸，鋼箱梁卸落到卸載千斤頂上，同時拆除步履式頂推設備；第四步：在對應橫隔板加勁位置安裝4套卸載墊塊（以蓋梁中軸線，對應千斤頂鏡像對稱布置），墊塊頂面離鋼箱梁底板還有20mm的空隙；第五步：千斤頂縮缸，鋼箱梁落至墊塊上；第六步：正式卸載，卸載過程中，每次卸載20mm，隨著鋼箱梁高度下降，逐次拆除卸載墊塊；第七步：隨著鋼箱梁高度下降，鋼箱梁下降400mm時，拆除全部卸載墊塊；第八步：千斤頂縮缸，隨著鋼箱梁高度下降，逐步將鋼箱梁卸載到永久支座上。

3 施工過程監(jiān)測

（1）主梁和主墩應力監(jiān)控。根據(jù)梁體撓度變化情況，在撓度變化大的位置布置監(jiān)測斷面。

（2）橋墩（臨時支架）位移監(jiān)測。①測點布置：主墩中心線兩側(cè)各設一個測點，測點位置選在墩頂便于觀測的可靠位置處。②測試方法：用全站儀測量。

（3）導梁變形監(jiān)測。在前導梁端部焊接鋼筋頭，采用全站儀，監(jiān)測導梁前端鋼筋頭標高變化，以此來監(jiān)控導梁標高變化，確保導梁順利通過支墩。

（4）橋墩應力。在頂推過程中橋墩受到水平摩阻力及千斤頂水平力，在墩頂水平力作用下，墩底彎矩較大，因此橋墩應力監(jiān)測點布設于橋墩底部，主墩應力測點布置圖，臨時墩每個橋墩布設2個應變計。

4 質(zhì)量控制

①交工驗收的質(zhì)量評定：合格（標段的交工工程質(zhì)量評分值≥94分）；②竣工驗收的質(zhì)量評定：優(yōu)良；③合同履約率100%；

5 結(jié)束語

鋼箱梁施工需根據(jù)不同現(xiàn)場、不同設計機構以及環(huán)境差異選擇施工方法，明確施工流程，保證施工工序順利推進。