探讨公路桥梁钢箱梁顶推施工技术

探讨公路桥梁钢箱梁顶推施工技术
摘要：在城市的不断前进中，公路桥梁在其中担当着重要的角色，其中主导城市进步的关键纽带就是桥梁建设。

基于此，本文主要结合工程实例对公路桥梁工程中钢箱梁顶推的施工技术进行了探讨。

关键词：路桥施工；技术；质量
中图分类号：k928.78文献标识码：a文章编号：
1．工程概况
湖北某公路桥梁跨越高速公路地段设计为四跨一联单箱单室的
钢梁，其中c桥跨径布置为（20+32+34+25）m，钢箱梁与线路呈135°交角，钢梁顶板宽度10.5m，底板宽度5.5m，底板水平，箱梁中心线处梁高1.8m，顶板设有6％横坡。

钢箱梁地段平曲线半径r=240m，竖曲线半径r=1850m，左侧纵坡3.078％，右侧纵坡4.000％，竖曲线顶点位于本联箱梁中间。

桥梁各孔跨分别设置2、9、11mm及6mm 的拱度，拱度线形为圆曲线。

钢箱梁中心线与线路中线相距1.75m。

钢箱梁在工厂加工时分11段，其中第一段长10.472m，最后一段长10.265m，其余段均为9.22m。

2．顶推方案
2.1在安装平台上首先安装下滑道，箱梁起吊到位后安装上滑道后再落梁调整对位、焊接，在焊缝探伤合格后实施顶推。

初始顶推前应进行悬臂后各工况受力分析计算，如出现不平衡时即进行压重。

根据钢箱梁自重计算，三段梁不需压重，拼装两段梁则需压重。

2.2再顶推前实施全面检查，各临时墩设立水准点以便观测沉降，
钢绞线实施预拉，电路完好，通讯设备正常，操作人员到位，跟踪监测人员到位，顶推工况拉力计算完成。

各点顶推力基本按设计控制，摩阻系数按10%计算。

2.3准备开始顶推，实施点动两到三次，以检查顶推全部设施是否正常。

2.4实施多点顶推。

导梁未到达b墩前（已到ａ墩），在ａ墩和安装平台用四台水平千斤顶同时顶推；到达b墩后，由安装平台及ａ、b墩六台水平千斤顶共同顶推，到达d墩后，实施。

2.5点顶推。

顶推时启动主控台按钮，各点同时加力直至箱梁开始滑动。

当摩阻增大时系统能自动调节而使拉力增大，以保证滑移速度均匀。

各点拉力可根据各支点反力计算，与泵站油压表相比较，以便分析临时墩受力状况。

顶推过程中实行总体控制，统一指挥，用对讲机联系。

2.6支点竖向起顶因箱梁悬臂自重产生挠度，前端导梁到达临时墩顶将需起顶抬高，使钢箱梁能顺利顶推到位。

另当临时墩发生沉降时也需及时起顶，保证顶推滑移轨迹在设计顶推线型上。

2.7监测监控钢箱梁顶推过程中，测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置及梁体前端顶面标高，当中心线偏移时，及时利用侧向千斤调整。

3．顶推施工工艺及方法
3.1轮箱纵移施工工艺
3.1.1纵移轨道铺设在老桥路基上铺设轨道，轨距3.2m，用p50
钢轨，轨道下用1.25m短枕木，间距80cm，每10m设轨距拉杆一道。

轨距拉杆可用4m方木完成。

轮箱按轨距布设好后，钢箱梁用50吨的汽车吊吊放在轮箱上，准备纵向移动。

3.1.2钢箱梁纵移启动轮箱，低速运转，将钢箱梁纵移至对应跨位。

为保证横移时钢箱梁的精确位置，运梁轨道要严格顺直，并与新桥桥轴线平行，且钢梁运至老桥上时，要正对其桥跨位置。

要求测量定位准确。

同时，为保证老桥的承载，轨道必须设置在老桥主拱上方。

3.1.3落梁至横移轨道纵移到位后，在两端梁下轮箱上安放千斤顶，顶起钢箱梁，在纵移轨道上安放延伸横移轨道，自锁爬行顶推小车安放至钢箱梁两头下方的横移轨道上。

为保证钢梁的精确就位，两端的横移轨道要严格顺直并严格垂直桥轴线，两轨道严格平行。

3.2顶推横移施工工艺
3.2.1主要设备：自锁爬行顶推小车。

3.2.2横移轨道铺设在搭设好的临时支墩轨道梁上铺设间距80cm 的短枕木，在枕木上铺设50型钢轨，轨距为55cm。

3.2.3钢箱梁横移钢箱梁放置在自锁爬行顶推小车上，两台设备同步慢速将整片钢梁横向推至梁位。

推动时，钢梁两端顶推千斤顶慢速且同步，防止钢梁纵向移位。

3.2.4下落就位钢箱梁到位后，通过支墩上千斤顶及搭设好的钢枕垛（由i15加工成70cm和110cm长钢枕），顶起钢箱梁少许，抽
出梁下一段横移轨道和轨道梁，再通过支墩上千斤顶及钢枕垛，交替下落至设计高程，支垫就位。

3.3顶推施了工临时设施
3.3.1滑动和导向装置
滑动装置主要由下滑道、上滑道组成。

1）滑道位置
顶推滑道设置在腹板下方的底板附近，并对腹板下部设三角形加劲肋，同时在顶推滑道中心位置沿纵通长设80cm的高肋板进行加强，以防止钢箱梁的变形。

2）下滑道
下滑道由滑道梁，下滑板组成。

滑道梁为2根2b槽钢，下滑道有效长度2.0m，宽度30cm。

考虑到钢箱梁在顶推过程中上滑块可能会出现挤压卡住现象，需要起顶钢箱梁。

故在每侧滑道梁的两旁却设有吊篮，吊篮内可安放50t液压千斤顶以备用。

滑道梁及吊篮结构如图1所示。

下滑板由5块500×500×20钢板组成，每块钢面外包1mm厚不锈钢板。

图1滑道梁及吊篮结构示意图
3）上滑块
上滑块为一面贴聚四氟乙烯、内部设两层钢板的橡胶板，其规格为400×200×20。

下滑板和上滑板共同组成顶推摩擦，在顶推千斤顶的作用下，实施钢箱梁的顶推前进。

4）导向装置
为方便钢箱梁节段拼装时的横向定位和顶推的导向，在临时墩下滑道板外侧设置了导向装置（横向限位器）。

导向装置主要由钢轴、螺母、垫片及导向轮组成。

通过钢轴及螺母将导向轮固定在下滑道钢板面上。

5）下滑道安装
下滑道加工好后，用吊车整体就位在钢管柱顶部的支座上，检查滑道顶面高程，必要时用钢板进行调整，符合要求后再将滑道梁与支座焊接。

3.3.2导梁
导梁长度一般为顶推跨径的0.6～0.7倍，本桥钢导梁长度内侧20m、外侧22m，其截面为工字形钢板梁。

导梁顶板、底板厚度20mm，腹板厚度16～12mm.导梁高度及线形与钢箱梁相同，并与钢箱梁腹板栓接。

考虑到导梁上墩时要设置千斤顶顶升，导梁前端做弃门。

3.4梁段顶推：牵引装置
根据顶推最大水平力，选择2台zld-100自动连续千斤顶提供水平动力。

位杆采用3根中φ15.24钢绞线和自动锚具。

拉锚器采用q235钢板组焊而成，设置在钢梁底横向中心线处的横隔板部位。

拉锚器与钢箱梁板拴接。

钢箱梁加工工时，事先在底板上打好固定拉锚器的栓孔。

3.5施工监控
为确保顶推过程中钢箱梁、桥墩及临时墩的安全，顶推全过程进行监控。

图2导向装置示意图
3.5.1横向位移监控
在导道梁顶面，钢箱梁顶板中线位置每隔10～20m固定一个小棱镜，分别在顶推前、顶推中、顶推中、顶推就位后采用全站仪观测小棱镜，根据测设的小棱镜位置推断钢箱梁及导梁的横向位移偏差。

用同样的方法，对临时墩顶部位移进行监控。

3.5.2导梁挠度监控
采用水准仪法对导梁挠度进行监测。

测点设在导梁端断面上，横向共2个测点，分别在顶推前、推中、抵达临时墩顶前、抵达墩顶后进行实测，并与设计提供的挠度值对比。

3.5.3钢箱梁、桥墩、临是墩应力监测
在墩底部、钢箱梁度板底部等部位安装应力计，实测应力，并与设计规定值对比。

3.5.4落梁时永久支座反力的监测
在永久支座处设置应力计，落梁时对各永久支座的支反力进行监测，根据测量结果调整支座高程。

4．质量控制及安全措施
4.1顶推系统使用前应认真调整好行程开关的位置，系统电源质量应予保证。

4.2必须保证油液的清洁干净。

必须经常过滤油液，保证过滤精度不低于20um，并定期更换油液。

4.3每次顶推，必须对顶推的梁段中线和各滑道顶的标高进行测
量，并控制在允许范围以内：（1）导梁中线偏差不大于2.0mm；（2）梁体中线偏差不大于2.0mm；(3)下滑道面应顺滑流畅。

4.4四氟滑板两面均应保持清洁，顶推时四氟板面必须朝下，滑道顶面涂上润滑用的硅脂以减少摩擦，清理四氟板不可使用汽油或柴油。

4.5顶推过程中若发现顶推力骤升，应及时停止并检查原因，特别是检查四氟板。

4.6每节段开始顶推时，先推进5cm，立即停止，回油，再推进5cm，再停止，回油，为此反复两三次，以松动各滑动面并检查各部分设施，然后正式顶推。

4.7顶推时，应派专人检查导梁及箱梁，如果导梁构件有变形、螺丝松动、导梁与钢箱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时，应立即停止顶推，进行分析处理。

5．结束语
综上所述，该公路桥梁的钢箱梁采用空间曲线顶推技术实现了跨越高速公路施工，该法与支架拼装法相比尽管在施工投入方面相差不大，但其最大的优势在于不需要进行交通管制，可以减少交通防护设施费，确保既有道路交通畅通。

参考文献：
[1]程惠娟，公路桥梁钢箱梁顶推施工技术探讨，《山西建筑》2012年03期.。