下穿重载高速公路箱型桥顶进施工技术研究

韦志鹏 虞凌超 张有海

（1、浙江登峰交通集团有限公司，浙江 杭州 311201 2、杭州萧山城市建设发展有限公司，浙江 杭州 310000 3、杭州市萧山区交通规划设计研究院，浙江 杭州 310000）

不同的桥梁型式有不同的适用范围，同时桥梁的不同型式将会决定桥梁的施工方法、建设速度、工程造价、桥梁美学以及桥梁建成后的养护维修等诸多问题，所以桥梁的施工方法选择历来是公路工程建设中的重大问题，它将直接影响公路工程的建设质量，桥梁建成以后的运营安全等。

1 顶进工程概述

邢威高速公路邢台南互通简易辅道10+907.394 1-11.5箱形框架桥工程正交与石安高速公路394+950处，采用对顶法施工。邢台市交通局高速公路管理处、省厅、省公路局、项目办、石安高速公路管理处协商，施工中石安高速公路K394+500-K395+500段半幅双向行车、半幅断交施工；采用半幅开挖后快速顶进、回填路基、恢复路面的方法。该框架桥采用东西两幅对顶，两幅长度分别为15.025m、16.135m，首先进行西半幅的试顶和顶进工作，而后进行东半幅施工。施工采用9套千斤顶和油泵。千斤顶用中原预应力工艺设备厂的YDD3000台座式千斤顶，油泵用同厂配套的ZB2×2/50型电动油泵。

2 顶进工艺

框架桥养生强度达到100%，并且就位基坑处理完毕后，可以顶进。

2.1 顶进设备作业前的准备

按规定对千斤顶和油泵进行校正和标定，并符合千斤顶、油泵、压力表的技术参数。清洁油泵的油箱，按规定用油；检查油泵门，应开闭良好，不堵塞，不漏油。千斤顶应保持清洁。支撑圆锥处，小活塞应居中心，回油后活塞能自动退回原位。千斤顶在最大压力下停息5分钟，压力值变化不得超过3%。检查千斤顶和油泵的油管有无裂缝，接头是否牢靠。高压软管使用时，其弯曲半径不得小于20cm。传力用的顶铁、垫板、横梁等应质量合格数量齐全，受力面平整。

2.2 顶进设备在作业中注意事项

油泵的操作应徐徐加压，缓缓回油，平稳，无冲击，不得猛摇急放，以免损坏油压表、油泵和千斤顶。在顶进作业中，严禁工作油压力超过额定压力。千斤顶加压应平稳、均匀、缓慢，在卸载时，应慢慢打开回油阀，使油压徐徐下降。在千斤顶负压的情况下，不得拆卸油顶和油管路，也不得拧动任何部位的螺丝。油泵运转时，若有不正常现象，应立即停止检修。作业后，千斤顶各油缸应回顶到底，放置室内，加罩防尘，按保养规程的规定对整机进行保养。千斤顶外露工作表面应擦拭干净，外表应保持清洁，搬运时应防止碰撞。卸下油管后的油泵及千斤顶的进出油口应分别用防护套封住，防止灰尘等杂物进入。

2.3 顶进设备的安装与调试

将千斤顶安装在框架桥底版后的拖板上，从中间向两边对称分布，横向间距150cm。顶柱位置应与顶力线一致，并与横梁和后背垂直，接逢处应用钢板楔紧，各行顶铁的松紧度应保持一致。安装桥体顶进测量用的观测尺、水准仪，定位后应对准基准点。合理布置现场照明，保证能24小时作业。建立现场指挥小组，编制作业人员表，明确其分工和职责，责任落实到人。试调时顶进作业所需的机械设备、劳力和物资应到位，各种人员应到位并做好顶进前的技术交底工作。

2.4 顶进

作业人员、顶进设备全部到位后开始顶进。桥体起动时，各部位及观测点设专人观察情况。开泵后，当油泵升高到5Mpa时，应停泵检查一次，发现异常应立即处理。而后每次升压只增加1Mpa，而且按从中间向两边的次序对称进行。将顶进所用千斤顶自左向右编号1至9，5号先增加1Mpa，而后是4号和6号同时增加1Mpa，再后依次是3号和7号；2号和8号；1号和9号。重复这个循环，直至桥体起动。这样可以保证桥体对称受力，防止侧偏。在桥体两侧向外5cm处，滑板上20cm处，平行与桥体设计轴线方向拉紧一钢丝。在桥体底版前后四角，滑板上21cm处，各向外固定一水平钢板尺，伸出桥体10cm。在桥体顶进过程中，利用钢丝和钢板尺之间的距离，判断桥体是否侧偏；并根据侧偏及时纠正，使桥体沿着设计轴线方向前进。在每次顶进前应检查液压系统、传力设备、后背和滑板等变化情况，发现问题应及时处理。顶进时，作业人员应站在安全地带，顶进设备禁止在受力情况下进行维修和调整，禁止在顶铁上站人，以防高压油喷出或顶铁蹦起伤人。每次顶进后接换顶铁和顶柱时，应按轴线方向调直，并应与横梁和后背垂直，其接触面应与钢板楔紧。顶柱上方应及时压土，保证传力设备的稳定性。

顶进中，观测人员应对每一顶程的进尺、轴线和高程偏差、千斤顶开启数量、油泵压力、即时顶力等进行记录，并应将顶进偏差及时通知现场指挥人员采取措施矫正。顶进轴线偏差的调整。第一，当桥体斜度较小时，可调整轴线两侧顶力进行矫正。第二，当桥体斜度较大时，可利用横梁和千斤顶对桥体侧向用力，来进行矫正。由于本工程采用开挖顶进，桥体就位基坑提前进行处理，所以高程不会出现偏差。桥体顶进到位后，应及时顶进设备，恢复路基路面。

2.5 测量监控

顶进施工时应对桥体各部位、顶力体系和后背不断地进行观测、记录、分析和控制。发现变形和位移时应立即调整，以保证顶进施工安全。测量监控桥体轴线、高程和桥体结构变形。观测仪器应设在受力影响区以外，并应设置防雨照明设施。在顶进过程中应观测顶柱轴线方向的变形和横向稳定性。对联系横梁应观测着力点附近的变形，保证传力体系工作正常。在顶进过程中，应观测后背变形和受力影响区内土体的情况。顶进就位后，绘出全过程顶力变化曲线。

3 试顶总结报告

3.1 顶进数据汇总

数据计算

（1）起动顶力

起动时压力表读数：11，12，12，12，12，12，12，12，11

取平均数：（11+12+12+12+12+12+12+12+11）÷9=11.78

起动顶力：9×(11.78÷50×300)=636 吨

（2）起动系数

起动系数=起动顶力÷框架桥自重=636÷1382.75=0.46

（3）顶进顶力

顶进时压力表读数：7.5，8，8，8，8，8，8，8，7.5

取平均数：(7.5+8+8+8+8+8+8+8+7.5)÷9=7.89

顶进顶力：9×(7.89÷50×300)=426 吨

（4）润滑层摩阻系数

润滑层摩阻系数=顶进顶力÷框架桥自重=426÷1382.75=0.31

结论。该隔离层成功有效，该润滑层摩阻系数为0.31，顶进起动系数为0.46。

3.2 顶进过程中的注意事项

避免后背横梁不直。处理方法：在其与后背梁之间用水沉法灌砂。避免侧偏。

3.3 处理方案

人工配合机械挖至框架桥底版底面下20cm处，人工整平；用振动压路机碾压四遍。自西向东分四幅（东侧为八幅）做滑板和导梁，每幅长5.5米。导梁与滑板一起浇注，自框架桥两侧1cm处向外，宽60cm，比滑板高10cm。滑板和导梁采用525#硫铝酸盐水泥的C40快硬水泥混凝土浇注。自西向东先进行1、3幅，养生12小时后浇注2、4幅。每幅养生24小时后，可以做石蜡润滑层。在滑板上做1cm厚，在两侧导梁内侧做0.5cm厚。石蜡润滑层完成后即可顶进。

为保证框架桥顺利进入导梁，在新滑板入口处，做1米长的八字型开口导梁。当框架桥有侧向偏差时，可在入口1米进行纠偏使之进入导梁。

[1]孙大权.公路工程施工方法与实例.北京：人民交通出版社，2003

[2]文德云.公路施工安全技术.北京：人民交通出版社，2003

[3]杨文渊.实用土木工程手册.北京：人民交通出版社，2001

[4]徐关辉，胡明义，公路桥涵设计手册梁桥（上、下），北京：人民交通出版社，2004

[5]蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点.北京：人民交通出版社，2005

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