钢箱梁跨外吊装与步履式顶推施工技术

钢箱梁跨外吊装与步履式顶推施工技术

摘要：近年来，伴随着我国基础建设的迅猛发展，城市公路和大桥的修建如

火如荼；为了解决市民通行问题，在不影响现有公路通行能力的前提下，实施跨

线式建设具有一定的现实意义。本文针对襄阳内环提速改造二期工程中的跨既有

高架桥钢箱梁施工，在此基础上，通过理论分析、数值模拟等方法，系统地探讨

了基于步行移动的钢箱梁顶推法的施工原理、施工工艺、材料和装备、质量控制

和安全保障等问题，为今后同类工程的实施和推广应用积累了有益的借鉴。

关键字：步履式平移，顶推，跨线施工，跨既有高架桥

引言

随着国家经济的高速发展，在我国的城市建设过程中，越来越多的桥梁会出

现在城市道路上。而钢箱梁由于具有自重轻、跨度大等特点，因此在城市道路中

得到了广泛的应用。钢结构桥梁具有受力合理、安全性好、稳定性高、自重轻等

特点，可以有效地减轻桥梁自重。在跨越既有构筑物的桥梁施工中，钢箱梁施工

技术是其中的一项重要内容。钢箱梁是一种大型结构物，其质量很大程度上影响

了桥梁结构的受力情况。因此，在进行跨越既有构筑物等复杂环境下桥梁施工时，应当对钢箱梁进行合理的设计，优化钢箱梁施工工艺，进而保证钢结构桥梁的受

力情况以及桥梁结构的安全性和稳定性。

襄阳内环提速改造二期工程EPC工程主线第22联采用

33.4m+33.4m+55m+28.5m+28.5m连续钢箱梁跨越既有东西轴线高架桥，第22联为

标准等宽等高度26m钢箱梁，梁高2.22m。主梁断面为单箱四室斜腹板结构，顶

板宽度25800mm，两侧各设100mm的护栏外包。悬臂长度3181.4mm，悬臂根部高

度650mm，腹板斜率1：2.885，与主线桥混凝土梁外形保持一致。为了保证桥梁

美观，悬臂根部采用弧形装饰板，装饰板厚度为4mm。该结构体系在既有高架桥

北侧拼装，其中55m采用顶推施工向南侧跨越既有线，全桥总重为3942.67t，最

大顶推反力为640.8t。

一、施工准备

。在进行施工前，要先进行技术准备。对现场的作业环境进行认真地勘察，对地形、地质以及水文情况等做好详细地调查和记录，并且根据实际情况制定相应的施工方案，确保施工的安全性和可靠性。在进行钢箱梁吊装前，要对吊车、千斤顶等设备做好全面的检查工作。如果发现安全隐患，则应当及时排除。在钢箱梁吊装前，需要对主桥两侧的支架进行有效地预压；对钢箱梁以及相关附件进行检查，确保其在安装过程中不会出现变形的情况；对临时支墩和临时支架等结构物做好检查；对现场的机械设备、施工人员、材料等做好详细的检查工作。

二、钢箱梁顶推设计

钢箱梁顶推施工过程中，通常需要将支架和导梁作为主要的顶推结构，但是在钢箱梁的顶推施工过程中，有一部分是利用墩柱作为临时支座的，而另外一部分则是利用纵梁和导梁作为临时支座。其中，采用纵梁顶推方案时，桥梁结构的受力情况要比采用导梁的方案更加合理。因此在钢箱梁顶推施工过程中，可以选用纵梁顶推方式进行施工。其中，采用纵梁顶推方式时，主要是将墩柱作为临时支座。在进行顶推施工前，要先布置临时支撑和临时墩。在安装主梁时，可以选择同步顶推或者不同步顶推的方式来进行施工。根据现场施工环境的不同，可以采用顶推法和墩柱顶推以及千斤顶等顶推法进行施工。

三、步履式顶推施工工艺

步履式顶推施工是在钢箱梁上设置支墩，通过千斤顶移动顶推钢箱梁至预设位置，通过顶推的方式来实现顶推施工的目的。步履式顶推和传统顶推法有很多的区别，采用步履式顶推施工工艺是一种新型的顶推工法，相比传统的顶推工法具有安全性高、质量好等优点。采用步履式顶推法可以很好地克服传统顶推法中存在的不足，提高钢箱梁顶推的稳定性和安全性，进而保证桥梁结构施工顺利进行。然而在实际施工过程中，由于施工现场环境以及施工条件的限制，部分路段无法进行步履式顶推法施工。因此，在进行跨越高架桥施工时，应当根据实际情况选择适合本工程项目的施工方法，进而提高工程质量和效益。

四、临时支架设置

临时支架是为保证桥梁施工质量和施工进度，在工程现场，临时支架的设置

主要包括墩顶平台、临时墩（柱）、横系梁等三部分。

在施工现场，临时墩顶平台设置了1道横系梁，横系梁的高度为0.45m，每

道横系梁分别布置3根钢棒，布置间距为1.6m。横系梁采用槽钢加工而成，槽钢

与横系梁纵面的夹角为35°。

横系梁的支座位置采用U型销板进行限位。横系梁设置在桥墩上的钢管桩上，钢管桩之间采用扁担梁连接，以保证横系梁与桥墩连接牢靠。横系梁采用3根

2*30×1m的工字钢组合而成，并在工字钢上铺设U型钢板作为限位装置。当需要

进行顶推时，可以将U型钢板拆除，并将工字钢改为两根横纵联的钢管，然后将

U型钢板恢复为工字钢。横系梁与桥面铺装层结合前采用环氧胶粘结方式进行连接。

五、临时支架拆除及墩顶节段吊装

墩顶节段吊装采用“四节段”（跨内、跨外）的形式进行，其中跨内为上、

下两节段，跨外为上，每个节段均由若干个节段箱梁组成。节段箱梁采用满堂钢

管支架顶推就位，在顶推墩上设置的临时支架拆除后，才能进行钢箱梁的顶推就位。

墩顶节段吊装前对桥梁轴线进行复核。利用水准仪对墩顶高程进行复核，后

再通过千斤顶施加预顶力，使顶推线与桥梁轴线重合，同时利用钢轨精测系统测

量钢箱梁与预埋钢轨的相对位置，调整顶推钢轨至与桥梁中心线一致的位置。为

了保证钢箱梁安装精度和提高施工效率，在吊装前应先把临时支架拆除。在顶推

墩上设置两个千斤顶，使千斤顶对墩顶节段进行同步控制；在顶推墩上安装支座

反力试验和桥梁预压；焊接好的节段箱梁在千斤顶的控制下移动到预定的位置上。

六、钢箱梁焊接工艺

钢箱梁焊接工艺是桥梁建设的一项重要内容，由于桥梁中的钢箱梁重量大、

尺寸大，因此对钢箱梁的焊接工艺要求很高。在进行桥梁施工时，应当严格控制

焊接质量。首先，在焊接过程中，应当制定合理的施工方案，避免出现由于焊接