钢箱梁顶推施工方案

一、工程概况

宁波市福明路（环城南路-兴宁路）跨越铁路宁波东站主桥上部结构采用55+45+220+45+55m 一联双塔双索面斜拉桥，采用半漂浮体系，主梁采用混合主梁，两侧边跨预应力混凝土箱梁长109.4m，中跨钢箱梁长201.2m（含钢混结合段长度），在钢箱梁与预应力混凝土箱梁相交位置放置2m长的钢混结合段。根据构造、运输及施工架设的需要，中跨钢箱梁划分为A、B和钢-混结合段共3种梁段。

跨铁路宁波东站主桥中跨上跨宁波东站多条股道，其中4、5、II、I、3线路已运营，8、6线路于近期开始停运改造成站台，图中D3～D15和新建线路将于近期实施。

为了减少上部结构施工对桥下铁路运营的影响，保证施工及行车安全，福明路跨铁路宁波东站立交桥主桥中跨钢箱梁采用顶推法施工。

二、顶推施工总体方案和主要步骤

1、总体方案和原理

钢箱梁采用柔性墩多点顶推法施工，在主跨布置安装顶推平台和临时墩，并在其上布置滑道。在平台上逐段焊接，用多点多台连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁逐段向前滑移，循环作业使钢箱梁到达设计位置。钢箱梁顶推重量约为13.05t/m。钢箱梁在工厂生产，经公路运输至施工现场，全部节段均在支架平台上拼装、顶推，逐步顶推到位。工艺流程图如下：

施工准备

顶推安装平台施工

临时墩施工钢箱梁、导梁制造运输

安装顶推装置

铺设墩顶滑道

装导向纠偏装置

箱梁横移至桥轴线

拼装钢梁于台座上，检查焊接质量

前端拼接导梁

安装梁底锚具、钢绞线和侧限

预紧拉索

启动泵站、调压顶推

测量、调整，落梁于临时墩

测量同步监控

继续拼装、顶推余下段

各梁段顶推到位

拆除2#临时墩

顶推施工工艺流程图

顶推施工过程采用多点多台ZLD100型自动连续千斤顶。

2、主要步骤

钢箱梁顶推施工过程主要分为以下几个步骤：

a、施工临时墩和顶推安装平台基础

b、钢箱梁和导梁工厂加工后运到施工现场

c、现场拼装导梁

d、现场组拼1-10#节段钢箱梁，连接钢导梁与1-10#节段钢箱梁；钢箱梁前行30m，导梁跨越1#临时墩。

e、拼装11-15#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行30m，导梁跨越2#临时墩。

f、拼装16-25#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行20m。

g、拼装26-35#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行50m，导梁跨越3#临时墩。

h、拼装36-45#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行14m，导梁跨越4#临时墩。

i、拼装46-54#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行50m，导梁跨越5#临时墩。

j、拼装55-58#节段钢箱梁，与前端已顶推钢箱梁连接；钢箱梁前行28.1m，导梁跨越6#临时墩。

k、继续顶推钢箱梁前行30m，分次拆除导梁，直至整片梁顶推到位，拆除顶推设备。三、顶推施工方案设计

位装置、防护措施、跨既有线顶推措施、人员安排等方面进行考虑。

1、顶推安装平台

钢箱梁顶推安装平台布置在小里程侧边跨K40、K41墩之间，距K41墩月13.5m。平台长75m，

高约10m，平台支架为万能杆件桁架结构，台顶布置滑道和横向限位装置。立柱基础为混凝土扩

大基础。桁架端部上角点可设缆风绳，固定于K40墩承台特别设立的分配梁上，且需预拉，以抵

抗顶推时产生的水平力。

在顶推安装平台两侧设一台龙门吊机，用于钢箱梁起吊、纵移、拼装。龙门吊轨道基础应填

实预压。在靠近支架附近空地设置一条存梁台座，台座基础为混凝土条形基础，上铺枕木以支垫

钢箱梁。根据施工场地实际情况考虑横移平台。钢箱梁横移至龙门吊范围后即吊入安装平台，或

暂时存放在存梁台座上。

顶推前进方向

立面图

平面图

2、临时墩

（1）、临时墩与铁路关系

由于主桥中跨钢箱梁跨越宁波铁路东站，钢箱梁底1#～6#临时墩均位于站场范围。临时墩

布置主要考虑铁路限界要求。

①、1、6#临时墩位于股道范围外；

②、根据目前提供的站场资料，容整所D3～D10为存车线，D11、D12为检查地沟线，均不

能占用，2#墩布置在D13道。临时墩跨径布置为：20m+60.5m+33m+50m+30.5m，1～3#临时墩间跨

度变化较大，导致钢箱梁施工过程受力更不利。2#墩顶推施工完毕后拆除；

③、3#墩位于容整所股道与近期股道之间，5#墩位于远期股道，不影响近期股道运营；

④、4#临时墩位于改造站台，墩位尽量往小里程方向布置，大里程方向预留3.5m宽度供行

人通过。

（2）、临时墩墩身

沿主桥轴线方向布置1～6#临时墩，跨径为20m+60.5m+33m+50m+30.5m。单组临时墩由8根

920×14mm钢管组成，墩顶设置临时墩施工平台，布置千斤顶、滑道和限位装置。临时墩沿桥梁

轴线平行方向宽度≤4.6m，沿桥梁轴线垂直方向宽度≤14.6m。单组临时墩顶推施工过程中所承

受的最大竖向反力≤10056KN。顶推完毕后，考虑原2#临时墩拆除，原3#临时墩所承受的最大竖

向反力为≤10561KN。墩顶水平力按摩擦系数0.05考虑。

（3）、临时墩基础

临时墩底横向布置两个分离的平台，尺寸为4.6×4.6×2.0m，承台底各对称布置4根1.2m 钻孔灌注桩。

①、1、6#临时墩位于股道范围外，3#墩位于容整所股道与近期股道之间，承台顶面标高稍低与承台附近站场地面标高；

②、4#临时墩位于改造站台，承台顶面标高稍低于承台附近站台顶面标高；

③、2#墩占用容整所D13道，临时墩墩身顶推施工完毕后拆除，为了减少临时墩结构拆除时间、降低对铁路营运影响，承台和桩基考虑不拆除，承台顶面标高位于D13股道路基顶面1.5m 以下，同时应保证承台顶面后填路基与附近路基密实度一致；

④、5#墩位于远期股道，不影响近期股道运营，承台顶面标高设置原则可与2#墩一致，也可以考虑施工完毕后拆除承台和桩基，根据实际情况确定。

3、钢箱梁运输和安装

钢箱梁在工厂按设计预拱度整节制造，制造完成后公路运输至现场。用龙门吊将钢箱梁吊至拼装台座预定位置，对各梁段进行纵向连接作业，箱梁腹板和底板部位通过高强螺栓进行栓接，顶板部位进行焊接，连接过程注意控制箱梁线形。

4、钢导梁

顶推钢导梁可采用变截面钢桁架梁，由两条主桁加连接杆组成。长30m，控制重量为80t，与钢箱梁用高强螺栓连接，接头处拼接板、填板及接头两端板面均需要做表面处理，使得其抗滑系数不小于0.5，导梁接头范围内的钢箱梁U肋、纵隔板的加劲肋暂时不焊接连接，在钢箱梁顶推到位导梁拆除后在现场焊接。钢导梁共分3节，每节间用普通螺栓，以便制造和拼装拆除。应保证导梁到达临时墩横向两个墩顶时同时受力。钢导梁在工厂分单元制造并运输至工地，在工地进行拼装。

钢导梁立面图

钢导梁平面图

5、顶推设备

（1）、纵向水平顶推设备

顶推设备采用全自动连续顶推泵站系统，由若干套ZLD-100t 水平连续千斤顶、若干套泵站、预应力钢绞线、一个主控台及电路形成的一个闭合控制系统。顶推系统是机电一体化设备。

每两台连续千斤顶为一点，并设一泵站，各临时墩及安装平台各为一个点，两台连续千斤顶安装在反顶架上。主控台设于顶推安装平台上。预应力钢绞线为两束，每束6φs15.24，穿入千斤顶及安装于钢箱梁底部的锚固钢结构上。

顶推时启动主控台按钮，各点同时加力至箱梁开始滑动。当摩阻增大时系统自动调节而使拉力增大，以保证滑移速度均匀。由于顶推施工过程各临时墩反力不断变化，施工时应进行细化计算，以几米长为一个阶段，得出各细化后施工阶段临时墩反力，换算得到各千斤顶顶力。下表中数值为施工过程单个千斤顶最大顶力。