雄楚至大姚高速公路K8+624橋頂推施工技術(shù)研究

張丕云 阮孝辭 楊松濤 徐佳信

摘 要：頂推法是橋梁施工中一種常用的方法，由于其具有適用性強(qiáng)、施工周期短、對交通影響小等特點(diǎn)，適用于跨越既有線路的橋梁施工，本文從雄楚至大姚高速公路K8+624橋頂推施工出發(fā)，首先介紹了該工程概況，再對該工程的頂推施工進(jìn)行了闡述，分別介紹了頂推的主要參數(shù)、準(zhǔn)備工作、正式頂推方法、頂推就位的方式，本工作為今后類似工程的頂推施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：頂推法;橋梁施工;技術(shù)研究

前 言

作為橋梁工程中較為成熟且應(yīng)用范圍較廣的施工工藝之一，頂推法在諸多建筑專業(yè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，如高層建筑、大型機(jī)械設(shè)備走行等。到目前為止橋梁的頂推施工在世界上已經(jīng)涌現(xiàn)出較多的成功案例，標(biāo)志著橋梁施工技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)已形成常用的固定施工工法。橋梁結(jié)構(gòu)的頂推法施工是沿橋梁縱軸方向設(shè)立預(yù)制場，采用無支架的方法按照一定順序?qū)㈩A(yù)制好的梁體連接成一個(gè)整體，利用水平千斤頂施力，將安放好的梁體推移就位，直至主梁全部頂推施工順利完成[1]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新工藝與新材料的創(chuàng)新，使得頂推設(shè)備與材料不斷的更新?lián)Q代，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)將梁體在滿堂紅支架上進(jìn)行一體拼裝，而后進(jìn)行整體頂推至設(shè)計(jì)位置，且工藝愈加成熟可靠[2]。經(jīng)過多年工程實(shí)踐，形成了多種行之有效的頂推方案，主要有以下幾種方案：1）按頂推方向有單向頂推與對向頂推兩種形式;2）以頂推動(dòng)力樁分布的不同形式，有單點(diǎn)頂推與多點(diǎn)頂推兩種形式;3）箱梁結(jié)構(gòu)成型既可采用預(yù)制組拼又可采用逐段預(yù)制，頂推方式與之對應(yīng)采用。4）頂推動(dòng)力裝置按照頂推前進(jìn)的距離或長度將可分為步距式和連續(xù)式

鋼橋的拖拉法、縱向拖拉法與導(dǎo)梁拖拉法被認(rèn)為是頂推法施工的雛形，新材料、新工藝的興起使得頂推法施工得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸演變?yōu)轫斖品ㄟ@一成熟的施工方法。在改革開放以來多年的工程實(shí)踐中，頂推施工方法無論是在頂推精度還是在頂推能力方面都取得了特別大的進(jìn)步?，F(xiàn)在的頂推施工技術(shù)己成為很受歡迎的一種施工方法，尤其在中等跨徑、等截面橋及需要跨越道路、建筑物等障礙物得到了廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

K8+624橋位于雄楚至大姚高速公路第一合同段，該橋?yàn)榭缭街芯捿斢凸艿蓝O(shè)。左、右幅孔跨布置及結(jié)構(gòu)形式均為：（5×30m）+60m+（5×30m）+2×（4×30m），全橋左右幅各五聯(lián)，其中60m為鋼箱梁，其余為預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁。該橋平面位于左轉(zhuǎn)曲線+右轉(zhuǎn)曲線上，左轉(zhuǎn)曲線交點(diǎn)JD3樁號(hào)為K8+332.29，平曲線半徑R=1600m，右轉(zhuǎn)曲線交點(diǎn)JD4樁號(hào)為K9+195.428，平曲線半徑R=1256.319m。本橋位于I=1.99%縱坡上，左右幅0號(hào)、19號(hào)橋臺(tái)及15號(hào)橋墩處設(shè)80型伸縮縫各一道，5號(hào)、6號(hào)及11號(hào)橋墩處設(shè)160型伸縮縫各一道。聯(lián)橋?yàn)槌壑链笠Ω咚俟返谝缓贤蜬8+624橋左、右幅第二聯(lián)，為跨越中緬輸油管道而設(shè)，是單箱三室1孔簡支鋼箱梁，跨徑60.0m，箱梁跨中內(nèi)輪廓梁高2.7m，外輪廓梁高為2.73m。單幅頂面全寬12.75m，兩則各設(shè)2.25m寬挑檐。橋梁平面處于R-1600m的左轉(zhuǎn)圓曲線和緩和曲線上。箱梁橫向設(shè)置4道縱腹板，腹板橫向間距為2.75m，腹板厚度全橋?yàn)?2mm;腹板沿高度方向設(shè)三道160×14mm板式水平加勁肋，水平加勁肋連續(xù)通過豎向加勁肋，并且與其焊接。

2 頂推施工

2.1 頂推主要參數(shù)

頂推重量：左幅384t，右幅383t。

頂推速度：6～10m/h。

頂推距離：左幅93m;理論頂推時(shí)間：12小時(shí)30分鐘（按8m/h計(jì)）。右幅93m;理論頂推時(shí)間：12小時(shí)30分鐘（按8m/h計(jì)）。

頂推動(dòng)力設(shè)計(jì)儲(chǔ)備系數(shù)：橋梁縱坡為1.99%，將鋼箱梁重力沿縱坡方向分解，則，鋼箱梁下滑傾向的力F=1.99%G≈0.02G。鋼箱梁采用軌道滑動(dòng)，為滑動(dòng)摩擦力，為鋼材之間的摩擦，摩擦系數(shù)μ=0.15，則摩擦力f=0.15G，考慮摩擦安全系數(shù)1.75，則傾覆力F傾=1.75*F=0.035G

方案中所選用千斤頂均為廠家定做，單個(gè)千斤頂最大推力200t，兩臺(tái)千斤頂配備一臺(tái)控制泵站，泵站可控制兩臺(tái)千斤頂同步行駛，也可控制單個(gè)千斤頂獨(dú)立行駛，在施工過程中，可根據(jù)測量監(jiān)控所得數(shù)據(jù)，調(diào)整油壓，調(diào)整兩臺(tái)千斤頂向前頂推的距離。

2.2 頂推前準(zhǔn)備工作

1）鋼箱梁拖運(yùn)至現(xiàn)場之后，搭設(shè)臨時(shí)支架，在胎架上組裝鋼箱梁。右幅鋼箱梁及導(dǎo)梁吊裝時(shí)，吊車在地面進(jìn)行吊裝，地面需提前進(jìn)行平整。左幅鋼箱梁及導(dǎo)梁吊裝時(shí)，吊車在右幅路面進(jìn)行吊裝。

2）以焊接的方式連接鋼箱梁與導(dǎo)梁連接，頂?shù)赘拱迮c導(dǎo)梁的翼板、腹板焊縫均為全熔透焊縫，導(dǎo)梁腹板上需增設(shè)加勁板連接，其位置與更鋼箱梁腹板一字肋位置相同。在鋼箱梁后端設(shè)置頂推油缸與鋼箱梁連接，并在腹板上增設(shè)加勁板。

3）由專人對清理滑道進(jìn)行清理，將干硬灰及底模夾在滑板與梁底之間的干硬砂清掃干凈，并用風(fēng)箱吹凈，再進(jìn)行排架拆除，以保證滑板與下滑道之間的清潔。

4）在臨時(shí)墩及永久墩旁安裝橫向糾偏裝置。

5）鋼箱梁預(yù)頂，為松動(dòng)各滑動(dòng)面，開始頂推時(shí)按照“推進(jìn)5cm-停止-回油”為一個(gè)循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行兩三次，檢查各部分設(shè)施后方可進(jìn)行正式頂推。

2.3 正式頂推

先選擇手動(dòng)模式。按下“前頂進(jìn)”按鈕，調(diào)整溢流閥的工作限壓，在不同牽引力狀態(tài)下，檢查各受力結(jié)構(gòu)變形情況，若出現(xiàn)異常應(yīng)立即報(bào)告。再檢查油泵，頂推千斤頂，前后夾持器，壓力表與鋼絞線正常與否。然后轉(zhuǎn)換至自動(dòng)運(yùn)行模式，進(jìn)行主梁的自動(dòng)連續(xù)頂推，自動(dòng)頂推過程中要保證所有參與牽引的千斤頂同時(shí)作業(yè)。

2.4 頂推就位控制

1）運(yùn)用橫向糾偏裝置控制調(diào)整頂推中線。

2）采用點(diǎn)動(dòng)的方式并配合高精度全站儀控制頂推里程。

3）就位后允許其中線偏差不大于2mm。

2.5 落梁就位

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼箱梁縱向達(dá)到設(shè)計(jì)位置后，測量鋼箱梁標(biāo)高，6號(hào)墩理論高度控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上2753±50mm，5#墩理論高度控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上3998±50mm，根據(jù)所選千斤頂行程逐漸落梁，落梁就位環(huán)節(jié)主要由頂推單位完成。

1）安裝落梁支架：

2）千斤頂先頂起鋼箱梁20mm，然后下降一個(gè)行程，鋼箱梁實(shí)際落梁180mm。如此往復(fù)，直至落梁完成。5個(gè)節(jié)段焊接成型、一次頂推到位、頂升及落梁就位時(shí)，橋梁工程師及技術(shù)負(fù)責(zé)人對落梁處的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，是否與設(shè)計(jì)相符合。對箱梁整體尺寸標(biāo)高進(jìn)行測量核對。

3）將永久支座上擺同梁體連接固定。

4）落梁時(shí)，梁底縱坡有變化，頂落梁操作應(yīng)采取相應(yīng)措施，以保證梁體與千斤頂頂面密貼。

3 結(jié)語

橋梁的頂推施工法具有適用性強(qiáng)、施工周期短、對交通影響小等特點(diǎn)，適用于跨越既有線路的橋梁施工。在頂推技術(shù)誕生至今，已經(jīng)逐步形成較為成熟完整的施工工藝體系。但就其自身而言橋梁的頂推進(jìn)程是一個(gè)體系轉(zhuǎn)換較為頻繁，梁體的內(nèi)力及變形變化較復(fù)雜的施工工藝，雄楚至大姚高速公路K8+624橋頂推的成功實(shí)施，為類似工程的實(shí)施提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李述慧. 基于頂推法施工的連續(xù)鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]. 中國市政工程， 2018（04）：60-63.

[2] 楊清紅. 高架橋梁上部結(jié)構(gòu)頂推施工方法淺談[J]. 四川水利， 2018，39（04）：69-71.

作者簡介：張丕云（19-），男，高級工程師，碩士，主要從事公路工程施工方面的工作。