公路桥梁职称论文钢箱梁顶推施工技术探讨

　　摘要：本文结合实例，介绍了公路桥梁的钢箱梁顶推技术，从顶推施工临时设施、梁段顶推、施工监测三个方面对顶推施工及其质量控制进行了详细的介绍，仅供同行参考。

　　关键词：公路桥梁,钢箱梁,顶推施工技术,施工监测

　　一、工程的概况

　　湖南一公路桥梁设计跨越高速公路为四跨加一联的单箱单室钢梁，其桥跨径布置为(27+32+54+35)m，钢箱梁和线路呈125度交角，另外，钢梁顶板的宽度为10.6m，底板的宽度5.5m，底板呈水平，箱梁的中心线梁高1.8m，顶板有6%的横坡。钢箱梁的地段曲线的半径为240m，竖曲线的半径为1850m，左纵坡3%，右纵坡4%，竖曲线的顶点位于联箱梁中间。该桥梁各孔距分别设置为2、9、10mm 及7mm的拱度，其拱度线形是圆曲线。钢箱梁中心线和线路中线相隔1.76m。钢箱梁在加工时分成11 段，第一段长为10.47m，最后一段长为10.26m，其他段均为9.32m。

　　二、设计顶推方案

　　为了确保高速公路双向6车道交通畅通，考虑到现场施工的条件，可以在高速公路的北侧桥位搭设临时墩，同时分段拼接钢箱梁从北往南实施顶推，将钢箱梁第一段设为嵌补梁段，等其他钢箱梁顶推至预定位置后，再用汽车安装嵌补梁段。具体步骤：第一步，在支墩上拼装之前导粱4段钢粱，并顶推20m;第二步，依次拼装2 段钢梁，并顶推30m;第三步，依次拼装3 段钢梁，并顶推30m;第四步，安装尾端一个梁段，并顶推15m，之后拆除前导梁，安装在最后钢梁的尾部，顶推至设计位置，拆除导梁落梁，然后用汽车嵌补梁段。

　　三、介绍顶推施工的工艺和方法

　　(一)顶推施工的临时设施

　　临时墩设计与施工。临时墩在满足钢箱梁拼装平台之外，还要兼作钢箱梁实施空间曲线顶推。设计临时墩之时，既要考虑它能承受顶推时最大竖向荷载与最大水平力，还需要考虑满足钢箱梁在顶推过程中沿同半径平面圆曲线与同曲率凸形竖曲线轨迹前进的要求，还要考虑顶梁千斤顶的安放位置、横向的限位装置，施焊和接送滑板人员工作的平台等因素。

　　1、临时墩的结构

　　临时墩设计为500×8 钢管柱，用Q235钢板卷制。每组临时墩由4 根钢管柱构成，柱间用16槽钢作为剪刀撑的连接，柱顶设置用来固定下滑道的钢支座。考虑拼装钢箱梁过程中需要设置顶升千斤顶，提高临时墩的抗推能力，所以，在每组支墩顶部设置纵向2 根140 纵梁。对位于桥墩处的临时墩，将其墩顶用塑钢和桥梁支座垫石进行连接。

　　2、临时墩的基础

　　临时墩基础采用的是钢筋混凝土扩大基础，根据地基的实际承载能力(120kpa)和最大竖向荷载，确定一般临时墩2个分离式基础。基础混凝土按C25 控制。基础混凝土施工时应预埋M25地脚螺栓，钢管和与基础栓接。

　　3、支架的搭设

　　遵照临时墩布置图用全站仪测各个临时墩位置，来处理地基，然后照常规浇筑混凝土，等混凝土到达一定强度之后安装钢管柱，采用16槽钢设置好纵横向水平支撑与剪刀撑。滑动装置由下滑道和上滑道组成：

　　(1)滑道的位置

　　将顶推滑道设置到腹板下方底板附近，对腹板下部设置三角形加劲肋，在顶推滑道中心位置沿纵通长设置90cm的高肋板来加强，以防钢箱梁变形。

　　(2)下滑道

　　滑道梁，下滑板构成下滑道。滑道梁为2 根2b槽钢，下滑道的有效长度为2.0m，宽度为30cm。下滑板由5块500×500×20钢板构成，每块钢面包1mm 厚的不锈钢板。

　　(3)上滑块

　　上滑块是一面贴聚四氟乙烯，内部有两层钢板的橡胶板，其规格是400×200×20。下滑板和上滑板共同组成顶推摩擦，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的横向定位与顶推的导向，临时墩下滑道板的外侧设置导向装置。导向装置由螺母、钢轴、垫片和导向轮组成。

　　(5)下滑道的安装

　　下滑道加工好之后，用吊车整体就位在钢管柱顶部的支座之上，检查滑道顶面高度，用钢板来调整，符合要求之后再将滑道梁和支座焊接。导梁长度为顶推跨径0.6～0.7 倍，桥钢导梁长度内20m、外22m，截面是工字形钢板梁。导梁顶板底板厚度为20mm，腹板厚度为16～12mm。导梁高度和线形与钢箱梁的相同，与钢箱梁腹板栓接。考虑到导梁上墩时设置千斤顶顶升，将导梁前端做弃门。

　　(二)梁段顶推

　　顶推的方式。为了减小桥墩所承受的水平力，考虑到平曲线和竖曲线顶推，该桥选择多点拉杆工不间断顶推，2台千斤顶固定于G 匝道20 号墩、21号墩。

　　牵引装置。根据顶推的最大水平力，选择2 台ZLD-100 自动千斤顶来提供水平动力。位杆则采用3 根15.24 钢绞线与自动锚具。拉锚器采用Q235 钢板组焊成型，设置在钢梁底横向中心线处的横隔板部位。

　　分段拼装和顶推的步骤：

　　第一：安装G3～G6 4 个梁段和导梁。用1台250t汽车吊分别将C2～5 梁段吊装在支架上，调整钢箱梁线形、高程、检测、焊缝焊接。

　　第二：顶推钢箱梁C2～C5梁段各前移20m。操作顶推泵站，由2台千斤顶缓缓给钢箱梁施加压力，钢箱梁向前滑动。在最前端滑板滑出之后，及时从尾部喂给新送滑板。

　　第三：拼装G6、G7 梁段。用同样方法吊装G6、G7分段，调整钢箱梁高程、线形，焊接好接焊缝，然后安装G6、G7 梁段翼缘板与钢护栏。

　　第四：顶推钢箱梁前进30m。继续顶推钢箱梁，当导梁伸进中央分隔带临时墩下滑道约40cm时，暂停顶推，用竖向千斤顶把导梁前端顶起一定高度，接着继续推0.5～1m暂停，在导梁下安装滑板，拆除导梁上用的千斤顶，继续顶推，直至梁段前进30m止。

　　第五：吊装G8～G10 分段，并顶推30m。具体方法同前。

　　第六：吊装G11 梁段，顶推前进20m。

　　第七：落梁，安装支座。调整梁端线并且梁边线精度满足设计和施工规范要求之后，用千斤顶顶起梁，并准确测量支座位置并上座板螺栓孔位置后安装支座，支座位置、高程经复核无误，缓慢落梁于永久支座之上。

　　第八：安装最前端G1 段钢梁。测量G1 的长度，必要之时切割余量，符合设计要求之后吊装最后G1分段。安装G1段翼缘板与钢护栏，并喷涂最后面漆。

　　(三)施工的监控

　　为保证顶推过程中钢箱梁和桥墩以及临时墩的安全，顶推过程需要进行监控。横向位移监控：在导道梁顶面，在钢箱梁顶板的中线位置每隔10～20m 处固定一个小棱镜，在顶推前、顶推中、顶推就位后用全站仪来观测小棱镜，依据测设的小棱镜位置来推断钢箱梁和导梁的横向位移偏差。同样的方法，监控临时墩顶部位移。钢箱梁、桥墩、临时墩应力监测。在墩底部和钢箱梁度板底部部位安装应力计，来实测应力，与设计规定值比较。监测落梁时永久支座反力。在永久支座处设应力计，落梁时对永久支座支反力进行监测，依据测量结果来调整支座高程。

　　四、质量控制及安全措施

　　在安装临时墩滑道时，相邻墩高程差应控制在2mm以内。梁顶升的最大高度和反力不得超过设计规定值。钢梁施工质量的控制按照相关的设计文件和技术规范为准。顶推速度应控制在10～15cm/min。

　　顶推作业时应对临时墩、钢箱梁、导梁、桥墩来实施监控，保证结构安全。位于已有道路地段的钢箱梁在实施顶推前完成护栏和钢结构表面防护等施工，防止后续施工时给行车带来安全隐患。在支墩两侧用钢管搭设人行通道，并设护栏，安防落网，确保钢梁焊接与顶推时作业人员的高空安全。中央分隔带中墩四周应设置防护网，防止物品坠入行车道。在作业地段还应该设置施工警示牌。

　　结束语

　　综上所述，此公路桥梁钢箱梁运用空间曲线顶推技术，实现了跨越高速公路施工，与支架拼装法比较，尽管在施工和投入方面差距不大，但是，其最大优势在于，不需要多余的交通管制，这样可以减少交通防护设施费，保证已有道路交通畅通。

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