公路橋梁工程中鋼箱梁頂推施工技術(shù)分析研究

陳伯韜

摘 要：我國(guó)現(xiàn)代公路橋梁施工中，鋼箱梁憑借著施工效率高、質(zhì)量可控等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛運(yùn)用，頂推法是一種常見且有效的施工方法。本文首先就鋼箱梁頂推法的發(fā)展與應(yīng)用情況展開分析，其后詳細(xì)探討了鋼箱梁頂推的施工原理與技術(shù)類型，最后圍繞工程案例論述了公路橋梁工程中鋼箱梁頂推的施工技術(shù)要點(diǎn)，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;鋼箱梁;頂推法;技術(shù)類型;工程案例

隨著我國(guó)交通系統(tǒng)的逐漸完善，公路里程持續(xù)增加，并不斷朝著高山深谷發(fā)展，中大跨徑橋梁建設(shè)數(shù)量越來越多。目前，公路橋梁工程中，頂推法憑借著不占用橋下空間、機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)后，自重輕、強(qiáng)度大、工廠化程度高，整體施工經(jīng)濟(jì)效益顯著，值得推廣運(yùn)用。

1 鋼箱梁頂推法概述

頂推法最早萌芽于橋梁縱向拖拉施工方法，將卷揚(yáng)機(jī)、滑車改為水平千斤頂，將滾筒替代為滑道、可循環(huán)使用的滑板。頂推法從首次運(yùn)用于橋梁至今日趨成熟，頂推方法呈多樣化發(fā)展趨勢(shì)，以滿足日益復(fù)雜的橋梁形式，如：通過各種臨時(shí)輔助設(shè)施的應(yīng)用增加頂推跨徑，包括導(dǎo)梁、臨時(shí)墩等;從單點(diǎn)頂推到多點(diǎn)分散頂推、從步進(jìn)式頂推到連續(xù)頂推、從間歇式頂推到連續(xù)頂推等多種方法，被應(yīng)用于各種橋梁環(huán)境中。

基于現(xiàn)代橋梁工程中計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的發(fā)展，鋼箱梁頂推施工過程中可利用有限元方法開展模擬分析，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如：近些年步履式多點(diǎn)頂推法實(shí)現(xiàn)了頂升、平移、橫向糾偏的集成，同時(shí)可監(jiān)控、調(diào)整各臨時(shí)墩支反力，保證鋼箱梁施工安全、精度達(dá)標(biāo)。目前，鋼箱梁頂推法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從直線橋到彎橋、從等截面梁到變截面梁、從正交橋到斜交橋、從連續(xù)梁橋到拱橋/斜拉橋的廣泛應(yīng)用，如下表1列舉了近幾年完成鋼箱梁頂推的公路橋梁工程。

2 鋼箱梁頂推的施工原理與技術(shù)類型

2.1 鋼箱梁頂推施工原理

頂推施工原理，主要是在橋體頂端、尾端建立梁體澆筑、拼裝平臺(tái)，對(duì)梁體進(jìn)行分節(jié)分段澆筑或拼裝，較大跨徑間設(shè)置臨時(shí)墩，使用千斤頂頂進(jìn)，每頂進(jìn)一個(gè)階段梁體尾端在平臺(tái)上繼續(xù)逐節(jié)澆筑或拼裝，然后繼續(xù)頂進(jìn)，重復(fù)上述工序直至梁體達(dá)預(yù)定位置。完成上述作業(yè)中，更換正式支座并落梁，拆除頂推裝置、臨時(shí)墩等，至此梁體頂推施工結(jié)束，可進(jìn)行橋面系澆筑與鋪設(shè)工作。

鋼箱梁頂推施工中，所有鋼箱梁在工廠內(nèi)完成制作，分解成塊體運(yùn)輸并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝施工，頂推施工過程中各節(jié)段鋼箱梁焊接連成整體。為保證梁段拼裝焊接質(zhì)量，鋼箱梁頂推施工中必須編寫焊接工藝評(píng)定文件，做好焊縫檢驗(yàn)，保證鋼箱梁整體結(jié)構(gòu)安全可靠。

2.2 鋼箱梁頂推技術(shù)類型

隨著現(xiàn)代公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，鋼箱梁頂推法逐漸形成了較為完善的技術(shù)體系，且隨著各種先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的出現(xiàn)，不斷有新的頂推技術(shù)運(yùn)用于鋼箱梁建設(shè)中。根據(jù)不同分類依據(jù)，可將頂推技術(shù)分為多種類型，具體如下表2所示。

公路橋梁施工中，需根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，包括鋼箱梁尺寸、施工條件等合理選擇頂推方法，有效控制施工效率、成本以及安全性，下文主要圍繞具體工程案例展開分析。

3 公路橋梁工程中鋼箱梁頂推施工案例

3.1 工程概況

本項(xiàng)目為某公路主線高架橋，施工范圍為192#～195#墩，總長(zhǎng)度122 m，上部結(jié)構(gòu)采用36 m+50 m+36 m等高度連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，單箱四室截面。底板水平設(shè)置，頂板設(shè)2%雙向橫坡，邊腹板采用斜腹板，鋼箱梁具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表3所示。

3.2 鋼箱梁頂推施工方案

本項(xiàng)目鋼箱梁采用連續(xù)頂推千斤頂拖拉方法，鋼箱梁頂推重170 kN，根據(jù)摩阻力與現(xiàn)有設(shè)備分析，選取100 t連續(xù)頂推千斤頂4臺(tái)，頂推速度0.2 m/min，每個(gè)千斤頂配置4根φ15.2預(yù)應(yīng)力鋼鉸線;頂推施工平臺(tái)與支座頂部相距0.4 m。具體施工流程如圖1所示。

3.3 鋼箱梁頂推施工技術(shù)要點(diǎn)

3.3.1 施工準(zhǔn)備

鋼箱梁頂推施工前，完成臨時(shí)結(jié)構(gòu)制作安裝工作，包括：拼裝支架、頂推支架安裝;滑動(dòng)裝置、鋼導(dǎo)梁、后錨點(diǎn)、支架施工平臺(tái)安裝等。完成上述準(zhǔn)備工作后，方可開展鋼箱梁拼裝與頂推施工。

3.3.2 鋼箱梁拼裝

本項(xiàng)目鋼箱梁工廠制作完成后，運(yùn)至橋下，鋼梁起吊并安裝就位，接口臨時(shí)連接，做好線形測(cè)量工作，確認(rèn)無誤后焊接馬板。鋼箱梁焊接施工前，安裝嵌補(bǔ)段，對(duì)縫口進(jìn)行除銹，并進(jìn)行定位焊接。

鋼箱梁環(huán)縫焊接，臨時(shí)匹配件拆除后焊接，焊后矯正清修，探傷檢合格后對(duì)嵌補(bǔ)段進(jìn)行安裝與焊接，最后完成焊縫涂裝與檢測(cè)。

3.3.3 鋼箱梁頂推施工

本項(xiàng)目鋼梁梁節(jié)段拼裝為整體后安裝導(dǎo)梁，連續(xù)頂推千斤頂拖拉，千斤頂通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線與后錨點(diǎn)連接，頂推就位后整體落梁。頂推施工步驟具體如下：

（1）搭設(shè)支墩，安裝、調(diào)試頂推滑道與設(shè)備;

（2）分三個(gè)步驟安裝梁段與導(dǎo)梁，先安裝第I、J段兩端與導(dǎo)梁第1段，再安裝第2段導(dǎo)梁，最后安裝F、G、H節(jié)段，其中，第F段梁尾部設(shè)4個(gè)拉錨器，使用192#、193#千斤頂同時(shí)牽引;

（3）拖拉54.25 m后，192#千斤頂停止工作，193#千斤頂繼續(xù)牽引梁段5.5 m;

（4）安裝A、B、C、D、E梁段;

（5）使用192#、193#千斤頂同時(shí)牽引48 m，192#千斤頂拖拉至195#處，193#、195#千斤頂繼續(xù)拖拉;

（6）拖拉到位后，將導(dǎo)梁拆除，落梁。

梁段頂推施工過程中，采用千斤頂單側(cè)拖拉方式調(diào)整軸向偏差，在鋼梁橫向兩側(cè)設(shè)置糾偏千斤頂，起到限位的效果，防止出現(xiàn)橫向偏差。

4 結(jié)語

綜上所述，頂推法在公路橋梁鋼箱梁施工中運(yùn)用較為廣泛，技術(shù)體系也逐漸趨于成熟，各種頂推技術(shù)方法不斷涌現(xiàn)。在鋼箱梁施工中，應(yīng)根據(jù)鋼箱梁尺寸、重量以及施工技術(shù)條件等，合理選擇頂推方法，規(guī)范落實(shí)鋼箱梁制作、現(xiàn)場(chǎng)拼裝與頂推各道工序，落實(shí)施工控制工作，包括糾偏、質(zhì)量檢驗(yàn)等，切實(shí)保證橋梁工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)、結(jié)構(gòu)安全可靠。

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