步履式顶推钢箱梁施工关键技术探索

步履式顶推钢箱梁施工关键技术探索

朱铁柱 梁超

安徽省高路建设有限公司 安徽省合肥市 230000

摘要：在现代桥梁工程中，步履式顶推钢箱梁技术得到广泛应用，解决了拖拉式顶推技术中造价成本高、顶推精度差、梁体成品保护差、施工效率低的技术难题，桥梁结构稳固性得到明显增强。为进一步提升桥梁工程施工质量与技术水准，本文重点阐述步履式顶推钢箱梁施工技术体系和关键技术，以供参考。

关键词：步履式顶推；钢箱梁；施工技术

一、步履式顶推钢箱梁施工技术研究

1、技术优势

步履式顶推钢箱梁技术有着适用范围广、理论与施工经验完备、自动化控制的优势。其中，在适用范围方面，随着技术体系的日趋完善，诸多类型和种类的桥梁工程均具备步履式顶推法的应用条件，如连续梁桥、拱桥、斜拉桥，乃至钢-混结合与板桁组合截面等复杂形式桥梁，且步履式顶推法在顶推精度和施工成本方面有着显著优势。其次，在理论与施工经验方面，步履式顶推法的工艺技术得到持续优化改进，陆续攻克了多项技术难题，使得步履式顶推施工难度有所降低。例如，早期的步履式顶推法需要在某一点架设设备，顶推施工过程缓慢，在顶推期间需要一定的时间暂隔，近年来，此项技术演进发展为多点自平衡式步履式顶推法，在局部设置多个顶推点，具备同步开展拼装顶推作业、三维全方位立体顶推的技术条件。最后，在自动化控制方面，可应用电脑仿真、电气控制、有限元分析等技术手段，辅助人工高效开展顶推钢箱梁顶推施工，如采取计算机分控制法同步控制多个顶推设备。

2、施工流程

步履式顶推钢箱梁施工技术的工艺流程为，搭设顶推平台与提梁桁吊，完成临时墩施工，布置滑道和顶推设备，将预制钢箱梁运输吊装至指定位置，将钢箱梁与钢导梁固定连接。随后，开展钢箱梁顶推作业，重复开展同步顶升、同步前进、同步下降、全速后退作业，直至钢箱梁顶推至设计位置。最后，按顺序逐节段拆除钢导梁，焊接与合拢梁段，完成整体落梁和钢箱梁安装施工，进入后续的缆索施工环节。

二、步履式顶推钢箱梁施工中的关键技术

1、钢箱梁施工技术

1.1钢箱梁加工

在工程现场规划建设钢箱梁总装场地，场地由总拼胎架、涂装厂房、存梁场地等设施组成。随后，做好图纸会审与设计交底工作，开展焊接工艺和切割工艺的评定试验，对钢箱梁制作方案进行优化调整，依次制造顶/底板单元件、横隔板单元件、预拼装胎架等关键部件，对钢箱梁加工件的规格尺寸与质量进行检查，如使用水准仪检测胎架水平度。

1.2钢箱梁运输

结合现场情况，在现场总体平面布置方案中规划钢箱梁的运输通道，使各节段钢箱梁快速运输至相应墩位处，便于后续钢箱梁吊装、焊接、顶推作业的开展。同时，清除钢箱梁运输路线上分布的障碍物，根据所配置运输车辆的型号与场地地形，验算各条运输通道的坡度值。

1.3钢箱梁吊装

结合钢箱梁规格型号与自重量，科学制定钢箱梁吊装方案，布置摆放临时支撑，检查钢丝绳、缆风绳、卡环等配件质量状况。随后，开展试吊作业，观察钢箱梁在试吊期间是否存在倾斜失稳与脱落现象，对吊装方案进行优化调整，如调整吊点数量和分布位置。最后，缓慢将钢箱梁吊装至预定位置，在预定位置上方悬停，对钢箱梁的水平位置和朝向角度进行测量调整，缓慢下放钢箱梁，待钢箱梁位置调整完毕与固定后，拆除钢丝绳、卡环等配件。

1.4钢箱梁焊接

考虑到钢箱梁为全焊钢结构，参照施工图纸拼装各节梁段，采取焊接连接方式对相邻节段梁段进行拼装连接，使用全站仪设备对钢箱梁轴线偏差进行测量校正，并对钢筋梁拼装焊接质量进行检查，如采取超声探伤法与无损探伤法，检查钢箱梁的对接全熔透焊缝与全熔透角接焊缝质量。

2、顶推设备安装技术

在顶推设备安装环节，结合现场情况与顶推点数量，做好顶推设备选型工作，在各处顶推点的横断面上分别布置2个顶推设备，准确验算与严格控制顶推设备和钢箱梁的接触面积，确定顶推设备在主塔横梁等部位的布置方案。同时，考虑到在后续顶推施工期间受施工扰动与外部因素影响，有可能出现顶推设备与钢箱梁不充分接触、支撑钢板变形等问题，需要在设备顶部额外设置高强橡胶板，在底板两侧安装横向调整油缸，以此来发挥顶推设备的支撑顶升和移动调节功能。最后，开展顶推设备试运行试验，观察设备在不同工况时的运行状态，核查设备使用功能是否有效发挥，调整设备角度，确保设备所产生顶推力可以有效施加在主梁上。

3、滑道布置技术

顶推滑道由槽钢、位移器、滑板等部件组成，在顶推施工中起到提供主梁移动轨道的作用，滑道安装精度直接影响到钢箱梁顶推施工质量，占据着重要的施工地位。因此，在应用滑道布置技术时，要求结合现场情况来设定滑道尺寸，合理选择墩顶滑板种类和布置形式，检查滑道表面粗糙度与抗压强度，施工人员使用水准仪，对滑道安装精度和位置进行测量控制，如将滑道顶面高程误差值控制在2mm内。待滑道安装完毕后，做好成品保护工作，在滑块顶部铺设塑料薄膜，在滑道钢板纵向两侧斜坡的坡面处填充干硬沙，确保在后续顶推期间滑块可以顺利塞入钢箱梁纵向与梁底衔接部位中。

4、顶推过程中的施工控制技术

在钢箱梁顶推过程中，首先，施工人员提前对水平千斤顶、临时垫梁、液压控制系统等设备配件的位置与安装情况进行检查，确定无误后，操纵两侧千斤顶开启支撑油缸，开展同步顶升作业，缓慢顶起钢箱梁，对钢箱梁高度进行观测，直至两侧临时垫梁与钢箱梁完全分离后，结束顶升作业。其次，操纵两侧水平千斤顶，启动顶推液压油缸执行伸缸和缩缸动作，顶起钢箱梁向前移动一个油缸行程。再次，施工人员控制两侧竖向千斤顶的油缸执行缩缸动作，缓慢下落钢箱梁以及上部支撑结构，待钢箱梁和上部支撑结构二者保持分离状态，且钢箱梁下落接触临时垫层后，结束同步下降作业。最后，启动上部结构两侧水平千斤顶，控制千斤顶执行油缸顶推动作，使上部滑动结构恢复初始状态，完成油缸复位作业，并重复上述步骤，至钢箱梁顶推到预定位置。

5、顶推施工监控技术

在钢箱梁顶推期间，受施工扰动，容易产生顶进偏差，进而影响到顶推质量与施工安全，如主桥钢箱梁在主缆纵向力影响下出现弹性压缩现象，临时支墩产生位置偏移量和出现受力破坏现象，钢箱梁各部位应力发生变化。因此，在钢箱梁顶推施工期间，需要应用到监测技术，监测项目包括临时墩支反力监控、钢箱梁应力监控、钢箱梁弹性压缩监控。以弹性压缩监控为例，在钢箱梁拼装期间，在各处梁段的纵坡、吊索中心、横隔板中心点等部位设置控制点，持续观测钢箱梁制造预拼期间的线形控制参数，以及引桥侧测点和跨中侧测点长度值，以推算钢箱梁产生的弹性压缩量，对压缩量进行补偿处理。

结语：

综上所述，在桥梁工程建设期间，应对步履式顶推钢箱梁施工技术开展深入研究工作，肯定技术应用价值，结合项目情况明确钢箱梁顶推施工步骤，严格控制各施工环节质量，使得步履式顶推钢箱梁技术可以成功运用于工程实践，取得理想的技术应用效果。

参考文献：

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[2]康长波.大跨径钢箱梁顶推施工技术研究[J].北方交通,2020(9):22-25.

[3]田小娟.钢箱梁步履式多点同步整体顶推施工技术研究[J].城市建筑,2020,17(36):110-112.