浅析钢箱梁顶推施工技术

浅析钢箱梁顶推施工技术

吴浩

郑州铁路工程有限公司，河南省郑州市， 450000

摘 要：伴随着桥梁工程建设步伐的不断加快，顶推施工技术凭借其安全性高、操作性强以及成本较低等优势，在钢箱梁建设过程中得到了十分广泛的应用，为桥梁工程的建设施工质量提供了保障，也减少了劳动力与施工设备的投入。特别是在大型千斤顶作用下使用顶推施工技术，可以提高整体施工效率与可操作性性。对此本文将主要介绍顶推施工技术的应用原理与优势，通过分析钢箱梁顶推技术的主要形式，提出科学合理的施工关键技术要点。

关键词：顶推施工技术；公路桥梁工程；钢箱梁施工；技术原理

公路桥梁工程在城市发展建设中占据着十分重要的地位，其中桥梁工程建设更是关系着一个城市发展的生命线。在桥梁工程建设施工中，尤其是在钢箱梁建设期间，顶推施工技术得到了十分广泛的应用。在顶推施工技术应用过程中，必须要精准了解桥梁工程的顶推施工流程、操作要点与相关工艺标准，采取科学有效的专业指导方式来规范钢箱梁顶推施工作业，从而确保桥梁工程项目的整体建设质量，为城市建设发展创造良好条件。

1. 顶推施工技术的原理与应用优势

1.1技术原理

  顶推施工技术指的是在桥梁工程桥头施工段进行拼装焊接，在滑道上利用千斤顶完成纵向顶推，再通过各个墩顶临时滑动支座面，从而使工程梁体能够各自就位，是一种十分高效的施工方法。该技术的主要应用原理就是：顺着桥的纵轴台设置钢箱梁拼装焊接场地，对梁体进行分段焊接，纵向依次完成顶推，通过水平千斤顶施加的力，在顶推装置与滑移装置上，对梁体进行逐段向前推移，在就为之后完成落梁，更换施工期间用到的临时支座[1]。在应用顶推施工技术过程中，桥梁最大长悬臂状态是在施工阶段，也就是主梁在放置在桥墩支座之前，整个桥梁结构会产生较大的内力。因此，为了减小主梁施工期间发生的大幅度负弯矩，通常都会在主梁前端设计质量较轻的钢导梁。钢导梁从外表来看，底缘通常都会与主梁底部保持在同一个平面上，前端底部呈圆弧形，这样方便在顶推施工中顺利通过桥墩或采用特殊的液压装置。一般在实际施工过程中，都会将钢导梁的长度设置为75%跨度左右，刚度也要保持在预应力箱梁刚度的10%左右，在确定钢导梁刚度与长度时，一定要结合桥梁自身跨度、刚度与自重来选择效果最佳的截面。

1.2应用优势

  从上述顶推施工技术的应用原理可以得知，该项技术在钢箱梁建设中的应用，不仅可以有效节省人力、物力与财力，还可以明显缩短结构施工工期，提升结构横截面使用效率，从根本上保证了钢箱梁的施工质量。因此，与其他施工技术相比，顶推施工技术在钢箱梁施工中具有十分明显的优势，具体包括以下几个方面：一是在顶推施工技术应用过程中，钢箱梁单跨顶推力一般都会保持在55-110t之间，这一重量要远远超过梁体的自重。所以在具体施工过程中涉及到的设备质量较轻且方便运输，适用于一些特殊施工场地，对桥下地基与净空并没有提出严格要求[2]。另外，在施工期间也不会干扰到桥下正常通车与通航。二是顶推施工技术在钢箱梁施工中的应用，可以大大提升周转性材料的使用效率，降低了材料损耗，质量管理工作也变得较为轻松。三是顶推施工场地比较固定与集中，能够更好地开展安全施工管理，并且施工条件与施工环境都十分优良。

2. 钢箱梁顶推施工技术主要形式

2.1单点式顶推技术

  该技术一般会在桥台结构附近设置对应的装置，在桥墩前方的支点部位设置滑动装置。同时，单点式顶推技术会用到两种顶推装置，一是利用水平千斤顶来拉动桥梁两侧的钢钎，对桥梁结构整体形成一股推力。二是将水平与竖直两种千斤顶结合在一起， 在顶推力作用下逐渐向前滑动。虽然此项技术在操作方面十分简单，但是依然存在一定的缺陷问题。比如垂直前进顶部与梁体在实际顶推施工中会产生一定的摩擦力，所以无法保证梁体向前移动。另外，单点式顶推施工技术并没有设置水平千斤顶桥墩，受水平力的影响整体结构会发生适当的迁移，进而出现了较为严重的安全隐患。也就是说，单点式顶推施工技术仍然还有很多地方有待完善。比如：单点式顶推施工技术需要在桥墩临时垫块上设置滑道，其材料可以用聚四氟乙烯和不锈钢组成，在顶推施工操作过程中，滑道会不断喂入到组合聚四氟乙烯滑块当中，从而使梁体能够不断向前移动。

2.2多点式顶推技术

  在考虑了单点式顶推施工技术的缺点之后，多点式顶推技术在每个墩台上都设置了小吨位的千斤顶。为了能够在单点式顶推施工梁体和竖直千斤顶之间形成良好的摩擦力，则必须要适当地减小千斤顶吨位。因此，从近些年钢箱梁顶推施工情况来看，多点式顶推施工技术得到了十分广泛的应用。其关键要点就在于每个千斤顶都要保持同时工作，这样才能够保持整体连续性与整体性。由于水平力被分配到了不同的桥墩上，随意对千斤顶连续性也提出了较为严格的要求，这时就必须要有一套中心控制装置，确保千斤顶能够同时启动、前进或停止。因为桥墩受到的水平力与摩擦力不同，所以在顶推施工中必然会出现桥墩位移的问题。而为了确保梁体能够匀速前进，一般都会在顶推过程中应用多点式顶推技术滑道结构。

3. 钢箱梁顶推施工技术关键要点

3.1顶推施工注意事项

  顶推系统在正式使用之前，必须要认真调整行程开关的具体位置，保证系统的电源质量，确保油液能够清洁干净。同时，必须要经常对油液进行过滤，使其滤清度不低于20μm，定期更换油液[3]。在每次顶推过程中，一定要对顶推梁段中线与各个滑道标高进行精准测量，将其控制在允许数值范围内。如果在顶推过程中发现顶推力急剧上升的问题，那么就要立即停止进行检查。在每个节段开始顶推时，一定要先推进5cm的距离，随后立即停止、回油，再次推进5cm。在此期间要有专人检查滑道梁与箱梁，一旦构件存在形变或螺丝松动问题，就要立即停止顶推，从而完成分析处理。

3.2顶推过程控制重点

  在此过程中，要结合具体施工情况的支点反力来计算摩擦力并与油压表进行互相验证，每个工况都要由监测单位负责提供。在顶推箱梁水平力计算过程中，顶推总水平力要按照其重量的10%来增加墩顶水平。同时，墩顶位移观测也十分重要，将设计允许偏差作为最大偏位值，随后换算坐标，从施力开始一直到梁体开始移动都要进行连续观测。如果位移超过了预算设计范围，那么就要重新调整千斤顶的拉力。另外，顶推力的大小主要是根据摩擦阻力的大小决定的，可以通过油表呈现出来，在千斤顶使用之前，一定要进行提前校定，对油表进行合理标定。在每个工况下施加顶推力时，都要将每个墩上的千斤顶逐步增加到计算顶力值。

3.3顶推安全质量保障

  在箱梁起吊过程中，必须要仔细检查吊钩的吊点是否牢固，箱梁在起吊过程中是否对梁面保护到位，禁止出现随意钻孔和碰撞等问题，防止机油泄漏到钢梁表面上。与此同时，在箱梁安装过程中，必须要在周边设置防护栏，顶推之后不能随意丢弃杂物，顶推过程中也避免在悬臂端下站人，尽可能地减小箱梁受力。除此之外，每个施工阶段临时支墩施工人员都要严格服从指挥中心的命令，按照施工步骤和技术交底进行操作，并且操作人员要随身携带救生设备。

结束语：

综上所述，伴随着我国城市化发展进程的不断进行，公路桥梁建设项目不断增加。而作桥梁工程施工中的重要施工方法，顶推施工技术具有十分优良的应用优势，通过千斤顶施加水平推力，利用滑道或滑块将箱梁进行分段顶推，从而使桥墩的滑动底座固定性更强。对此，施工人员必须要加强施工技术管理与质量控制，处理好施工期间存在的各种问题，进而不断完善顶推施工技术。
参考文献：

[1]任立雷.钢箱梁顶推施工技术研究[J].工程机械与维修,2022(01):132-135.

[2]杨红兵,闫荥伟.浅谈大跨度钢箱梁顶推施工技术方案分析[J].科技与创新,2022(01):85-87.

[3]刘海兵.公路桥梁钢箱梁顶推施工技术[J].四川建材,2021,47(12):129-130.