公路桥梁工程中钢箱梁顶推的施工技术

公路桥梁工程中钢箱梁顶推的施工技术

库尔班·喀哈尔

轮台公路管理分局 新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州轮台县 841600

摘要：在高速公路桥梁工程中，钢箱梁顶推是工程建设的关键环节，其施工质量直接关系到桥梁工程的后期质量。在高架桥施工中，由于施工技术、施工组织等因素的影响，存在着一定的安全隐患，因此必须采用合适的施工技术来确保施工的质量。结合具体的工程实例，讨论了钢箱梁在高架桥施工中的安装和顶板施工工艺，以供参考。

关键词：桥梁工程；钢箱梁；顶推；平台设计

1.桥梁工程钢箱梁顶推施工技术

钢箱梁顶推主要被应用于截面连续梁施工以及斜拉桥梁工程施工中，在具体的施工过程中，可在桥梁头进行浇筑以及拼装施工，然后再利用千斤顶，从梁体纵向进行顶推，使得各个墩顶滑动支座面归位。在桥梁工程施工中，钢箱梁施工技术特点如下：对于桥梁工程施工场地的要求比较高，容易受到施工天气环境因素的影响，因此，应在施工现场设置顶棚。另外，在对桥梁工程梁体进行顶推施工中，对于二者之间的直线距离，应控制在30m～50m之间，如果超过上述范围，则应设置临时墩体。除此以外还应注意，在逐段顶推施工中，梁体截面预应力混凝土可被应用于连续桥梁、组合梁以及斜拉桥的主梁上边[1]。

2.钢箱梁顶推施工技术的应用

2.1顶推施工方案

在河道东侧已施工完成的既有路面设置拼装平台和顶推台座，钢箱梁采用龙门吊起吊至顶推拼装平台焊接成整体节段，采用顶推工艺将钢梁顶推拼装至桥位。拼装平台是整个顶推方案的重要部位，将其设置在河道东岸处，在平台上逐节拼装若干节段钢箱梁后安装前导梁，开始顶推作业，后续依次进行拼装、顶推循环作业，第一阶段顶推到位后，将事先设置好的前导梁拆除，随后调整临时墩高度，重复拼装、顶推作业，待第二阶段钢箱梁到位后完成全桥合拢[2]。

2.2顶推施工临时设施

（1）临时墩。全桥共设4个临时墩，在4#与5#墩之间设置，规格合适、稳定性较好的基础结构是确保临时墩整体稳定性的关键，临时支墩采用打入钢管桩基础，单个临时支墩最大受力均为399t，每个临时支墩设计为4根φ1m钢管打入桩，单根钢管桩入土深度≥45m，并通过联结系连成整体。立柱顶部设置分配梁，分配梁顶部高程以整体落梁后顶推设备与钢梁之间紧贴为原则。Q235型钢是主要的原材料，考虑到抗推能力要求，为充分发挥出材料的性能钢管柱之间采用剪刀撑相连的形式，以维持受力的合理性和结构稳定性。

（2）拼装平台。拼装平台位于桥台台背处，由钢管柱和滑道梁组成，采用扩大基础。钢管柱采用φ630mm钢管，拼装平台长35m，钢管柱最大间距6.75m，拼装平台中间位置和5#墩承台处均设置顶推设备。顶推设备下分配梁采用2HN700型钢，其余位置滑道梁采用2I56b。

（3）墩旁支架。1~4#墩均设置墩旁支架用于顶推设备的摆放和抄垫。墩旁支架设计为墩身旁设置2根φ630mm钢管，钢管通过承台顶的预埋锚栓与承台连接，在分配梁上摆放顶推设备。支架搭设工作中所有钢柱严格按照设计方案布设在指定区域。

2.3拼装平台设置

根据全桥结构分布方式确定拼装平台的位置，为给钢箱梁施工创造便捷条件在5#台台背处设置拼装平台，拼装平台长35m，基础结构选择扩大基础；钢管柱采用φ630mm钢管，增设剪刀撑以确保稳定性；墩顶顶推设备下分配梁采用2HN700型钢，其余位置滑道梁采用2I56b。拼装平台是本次施工的重要场所，于该处完成钢箱梁焊接、顶推作业。配备100t龙门吊机吊装钢箱梁，根据施工要求将钢箱梁吊至拼装平台处。在拼装平台上首先安装滑道，箱梁起吊到位后安装滑座后再落梁调整对位、焊接，在焊缝探伤合格后实施顶推。钢箱梁安装的施工质量必须保障，尤为关键的是做好钢箱梁焊接作业，以免出现变形问题。

2.4千斤顶安装

本工程采用DT1000型顶推设备12台，根据计算顶推过程中单台顶推设备最大竖向反力为785t，安全系数1.3，满足要求。12台顶推设备分别安装于3#、4#、5#、P1#、P2#、P3#墩墩顶（P3是指拼装平台中顶推设备所在的支墩），3#、4#、5#均通过墩旁支架将反力传递至桥墩承台处，P1#、P2#、P3#分别通过型钢支架将反力传递至钢管桩基础、扩大基础。基于计算分析后得知各处支架的总体状况良好，强度、刚度等满足施工要求[3]。

2.5钢箱梁顶推作业

根据钢箱梁的结构特点以及现场作业情况，选择多点顶推法，采用12台DT1000型顶推设备，顶推设备主要由底座总成、顶升千斤顶、纵移千斤顶、纠偏千斤顶、液压系统等组成。底座总成为顶推设备主要承载结构，为箱型结构，外形尺寸约为2300mm×1482mm×250mm，材料采用Q345C。顶面设置有聚四氟乙烯板用于减少滑座纵移时的摩擦力。顶升千斤顶为设备主要承载构件，缸径为φ350mm，杆径为φ280mm，行程200mm，额定压力为60MPa，最大顶升力为500t，每台DT1000顶推设备由2套顶升油缸组成。纵移千斤顶缸径为φ200mm，杆径为φ100mm，行程为600mm，额定压力为25MPa，单个油缸最大推力为78.5t，最大拉力约为60t。

采用两端铰接：一端通过铰轴与底座总成相连，另一端通过铰轴与滑座总成相连。钢箱梁顶推步骤为先顶升后纵移，通过放置于底座的顶升千斤顶将钢箱梁顶起，随后利用纵移千斤顶往前顶推，通过推动作用使底座带动顶升千斤顶及支撑于其上的钢箱梁发生滑动。顶推时启动顶推装置，液压自动泵运行并实现持续性的供油，在其支持下千斤顶均匀出力可避免偏移现象。采用同步控制系统，根据实际情况灵活调整顶推力。考虑到支撑墩的稳定性要求，其上部布设棱镜固定点，现场配备全站仪以实时观测墩的状况，明确其位置偏差情况不可超出许可范围。钢箱梁顶推时加强现场观测，明确其横向误差值，重点关注制高点，根据所得结果放出桥轴线。

3.桥梁工程钢箱梁顶推施工注意事项

在桥梁工程钢箱梁顶推施工中，应注意以下施工控制要点：（1）加强施工现场安全防护。在桥梁工程施工中，施工安全管理至关重要，因此在施工现场必须做好防护管理，保证桥梁施工的顺利进行。在桥梁支墩两侧位置，可利用钢管搭设人行道，并做好护栏防护，确保施工人员安全。尤其需要注意，在钢梁焊接以及顶推施工中，施工人员需进行高空操作，对此，应做好高空防护管理；（2）在进行临时墩滑道安装施工中，要求对相邻高程差进行严格控制，将误差控制在2mm以内，同时还应注意，对于梁顶升的最大高度以及反力，必须控制在工程设计要求范围内；（3）在桥梁工程施工完成后，还需进行严格的施工质量验收管理，要求将工程设计文件以及技术规范作为标准。根据桥梁工程验收标准进行工程验收，能够有效保证桥梁工程施工质量，避免在施工过程中出现质量隐患以及安全事故。

4.结语

综上所述，本文主要结合实例，对桥梁工程钢箱梁顶推施工技术以及施工控制要点进行了详细探究。在桥梁工程施工中，钢箱梁顶推技术是一种新型施工工艺，在实际施工中，要求根据桥梁工程实际情况制定施工方案，加强施工工序控制以及施工现场管理，保证桥梁工程施工的顺利进行。

5.参考文献

[1]杨勇，朱志军.大跨径桥梁工程中钢箱梁顶推施工技术应用难点探讨[J].中国水运月刊，2016，16（11）：195-196.

[2]胡志红，胡志红，邹红丹.公路桥梁钢箱梁顶推施工技术探讨[J].2016，6（8）：187-188.

[3]李泉彬.钢箱梁桥顶推法施工结构分析[J].广东建材，2016，32（4）：53-55.