桥梁钢箱梁顶推施工过程存在的困难及其对策

孙海涛

（中交横琴投资有限公司,广东 珠海 519031）

桥梁钢箱梁顶推施工过程存在的困难及其对策

孙海涛

（中交横琴投资有限公司,广东 珠海 519031）

以实际工程为例,对桥梁钢箱梁顶推施工中的施工难点进行了分析,然后从施工平台的施工、拼装平台的施工、钢导梁的安装、钢箱梁顶推施工等几个方面对桥梁钢箱梁顶推施工措施进行分析和探讨,为其它桥梁钢箱梁顶推施工提供理论支持。

桥梁钢箱梁；施工难点；措施与方案

1 工程简介

本桥梁设计采用了4×30 m+68 m斜拉加劲连续钢箱梁,桥跨总长188 m,主跨跨径为68 m,全桥长l96 m。通航孔设置在68 m主跨内。桥宽为31～38 m变宽,以满足道路渠化要求及配合背索锚固需求。第l跨及第2跨桥宽3l m,第3跨为31～38 m变宽,第4跨（主跨）及第5跨桥宽38 m。主梁为连续钢箱梁,箱梁在桥塔位置局部变高,主塔支座处梁高2.2 m,其他位置梁高l.5 m。第3跨（30 m）为变宽段,桥宽从31 m逐渐变宽到38 m。钢箱梁内布置U肋和T肋以增加刚度。横隔板及纵隔板上开有过人孔,供施工、养护时使用。桥面中央分隔带为平坡,机动车道及非机动车道设1.5%横坡,人行道设1.5%反坡。桥面铺装层厚度为70 mm。钢箱梁截面构造见图1。

图1 依依桥钢箱梁典型截面图（单位:mm）

2 钢箱梁顶推施工难点

在进行钢箱梁顶推施工时,需架设顶推平台、布置导梁、顶推器等,涉及到的专业机械和人员较多,对施工精度要求较高。另外在施工过程中可能会遇到钢箱梁顶推失稳、抄垫失稳、高处坠落、坍塌、物体打击等问题。为了保证钢箱梁顶推施工的顺利开展,根据工程具体情况针对性的设计提出施工方案,并成立顶推施工监督小组,严格监督顶推施工,确保钢箱梁顶推施工质量可以达到设计要求。

3 钢箱梁顶推施工措施

3.1 施工平台的施工

根据设计要求,临时施工平台长41.3 m,宽28.5 m,厚度约为7.5 m（含沉降）,填土方量为9 450 m3。施工时选择外购石渣运输到施工现场,然后使用挖掘机和推土机进行配合填筑施工,从5#台往天沐河河道内逐步推进,使用平台施工示意见图2。石渣填筑到水平面以上1 m后使用风化石进行填筑,填筑高度为0.5 m,整平后利用压路机压实。

图2 临时墩施工平台施工示意图（单位:mm）

填筑好临时施工平台后,使用全站仪测量确定放样加固钢管桩的位置,将钢管桩桩位覆盖的风化石和石渣挖除[1],然后使用100 t汽车吊机逐根分节（12 m）吊装插打钢管桩。为了保证钢管桩的施工垂直度,使用两台经纬仪十字交叉来进行钢管桩垂直度的检查,

3.2 拼装平台基础施工

使用全站仪将各个拼装支架钢管桩的位置测放出来,对地基处理后进行扩大基础的施工,然后使用汽车吊机进行钢管桩的安装,将桩帽和法兰连接钢管桩安装导设计高程,并对桩间的连接系进行安装。安装完成后使用吊车进行桩顶分配梁的安装,然后将滑道梁安装好,对滑道梁顶面标高进行检查,必要时可以使用钢板抄垫钢管桩顶进行调整,保证第一段钢梁顶推时滑道梁纵坡为3.5%,第二段钢梁顶推时滑道梁纵坡为1%。由于第一段钢梁顶推时,顶推轨迹为3.5%（向下）,在第二段钢梁顶推时,顶推轨迹为1%（向上）,因此需要对4#、5#墩旁支架、P1、P2#临时墩支架、拼装平台支架高程进行调整,具体高程变化见表1。

表1 临时墩支架高度变化

使用法兰对支架钢管进行连接,第一段钢梁顶推过4#墩后,使用吊机将顶部分配梁、步履式顶推设备、桩帽吊起,然后将中间钢管拆除后,安装桩帽、顶部分配梁和步履式顶推设备。

3.3 钢箱梁拼装

所有的钢箱梁都在工厂根据设计线型进行整节制作,制作完成后进行预拼,然后使用汽车运输到工地。桥塔附近2个节段最大重量为117 t,横向上分成两块,其他节段最大重量不允许超过100 t。钢梁使用汽车运输至拼装支架中,然后100 t龙门吊机吊装到拼装支架上部1m左右的位置,使用缆风将钢梁旋转90°后安装至拼装支架上,对拼装支架顶部的调节千斤顶进行调整,保证各个阶段4点均匀受力后,100 t龙门吊机松钩,对拼装支架的调节千斤顶进行微调,确保对接精度和钢梁线型达到设计要求后进行钢箱梁的焊接[2]。

3.4 安装钢导梁

第一段钢梁顶推设置前后导梁,钢导梁长10 m,以减小临时墩最大反力和顶推期间钢梁挠度。导梁主桁采用0.7～1.384 m的变高度钢板梁结构,两片板梁之间采用φ630×6 mm钢管连接,单根导梁宽0.7 m,单组导梁总重50 t。导梁尾部与主体钢箱梁之间通过焊缝连接。

钢导梁在工厂整厂制造并运输至工地。前导梁在5#墩墩顶和拼装平台上直接组拚连接,用100 t汽车吊机进行起吊到位,施工人员在支架上拼装,最后安装横向连接系；后导梁在拼装平台上,采用100 t龙门吊机起吊拼装。

3.5 钢箱梁顶推施工方案

钢箱梁顶推施工时设计分两段进行顶推,第一段长90.5 m,第二段长97.5 m。在5#墩侧设置拼装平台,利用80 t龙门吊机分节段拼装,采用步履式顶推设备,从5#墩至0#墩方向进行顶推,第一段钢梁顶推到位后,在各墩顶设置竖向千斤顶,同步起顶落梁至设计高程（钢梁落梁至支座顶,具体高程根据设计图纸）,然后进行第二段钢梁的拼装顶推,第二段钢梁顶推到位后,调整第一、二段钢梁接口状态,完成钢梁连接[3]。施工步骤如下:

（1）顶推钢梁前行6 m以后,第1次顶推工作完成后在拼装平台上逐节段的进行9m钢梁的拼装。

（2）顶推钢梁前行9 m后,即可完成第2次顶推,然后在拼装平台上逐节段进行15 m钢梁的拼装。

（3）顶推钢梁前行26 m后即完成了第3次顶推。在拼装平台上逐节段的进行15 m钢梁的拼装,重复上述步骤,完成4～6次的顶推。为了降低临时支墩的反力,在拼装平台上进行后导梁的拼装,然后顶推到设计位置,将前后导梁拆除。

（4）对拼装支架和临时墩的高程进行调整,安装好23 m钢梁后进行钢导梁的吊装,并将钢梁和钢导梁之间的连接安装好。

（5）顶推前行6 m后即完成第1次顶推,在拼装平台上逐节段的拼装7.5 m钢梁。

（6）顶推钢梁前行7 m后完成第2次顶推,在拼装平台上逐节段拼装13m钢梁。

（7）在顶推钢梁前行13 m后完成第3次顶推,然后在拼装平台上逐节段的进行15 m钢梁的拼装。

（8）顶推钢梁前行15 m后完成第4次顶推。在拼装平台上逐节段拼装15 m钢梁。

（9）重复此步骤完成第5次顶推。分两次拼装和顶推钢梁前行12 m后,完成第6～7次顶推。

（10）拆除前端导梁、继续顶推（前端导梁作用为减小临时支墩反力）。顶推钢梁前行13.5 m后,完成第7次顶推,此时钢梁前端最大变形为145 mm,钢梁应力120 MPa。在4#墩墩顶起顶钢梁（起顶力单点200 t）,调整钢梁线型,焊接第1、2段间焊缝。整体落梁至设计高程。

（11）将塔柱拼装支架安装好,然后使用桥面上的汽车吊逐阶段的吊装钢塔柱,并完成焊接作业。

（12）根据设计要求,将背索安装好并进行张拉。将塔柱拼装支架拆除,根据监控指令和设计要求,从索塔根部顺次向5#墩方向逐根张拉斜拉索,然后将支架拆除,上部结构的安装作业完成。

4 监测监控

钢箱梁顶推作业时测量人员需要对各墩的偏位情况、梁体中心位置、梁体前端顶面标高进行监测,一旦中心线产生偏移立即使用履式顶推设备进行调整。顶推时应注意观测临时墩顶的沉降和偏位情况,如果发现墩顶瞬间偏位大于设计值要立即终止施力,重新调整后再次进行顶推施工,确保各临时吨的偏位可以达到设计要求。另外,钢垫块要按照设计图进行布置,钢垫块要放平,上下不平整度要保持在1 mm内,钢垫块层和层间位置要根据设计图开展施工。为了保证钢垫块的稳定性,需要在钢垫块的周围布置四根20 mm的钢筋进行侧向限位,抽区抄垫时,可以将槽钢分节割除。

5 结语

综上所述,在桥梁工程施工过程中,钢箱梁顶推施工是一种常用的施工技术,施工人员需要严格按照施工标准开展施工,做好施工质量的监督和管理工作。要合理的搭建施工平台,控制好顶推速度,保证钢箱梁顶推施工效果。本文以实际工程为例,对钢箱梁顶推施工措施进行分析,顺利完成了钢箱梁的顶推施工,为类似工程提供借鉴和参考。

[1]王鹏,曾琦芳.试论公路桥梁钢箱梁顶推施工技术应用[J].中国水运,2012,12(7):200-202.

[2]魏民.广州新光猎德大桥钢箱梁顶推关键技术研究[D].四川成都:西南交通大学,2008.

[3]罗文松.浅谈桥梁钢箱梁顶推施工技术 [J].黑龙江交通科技, 2013(9):76-77.

山东济乐高速南延跨黄公路引桥开工

近日,备受关注的济南至乐陵高速公路南延线工程(济乐高速南延项目)跨黄公路引桥第一桩开钻,这标志着济乐高速南延项目正式启动。作为济南携河发展的重点建设项目,济乐高速南延将实现高速路与城市快速路的有效对接,在缓解城市拥堵、盘活东部交通的同时,为市民跨越黄河提供一条高速通道。

根据规划,济乐高速南延工程起自黄河北济乐高速与青银高速交叉处,路线向西南展线,设置双喇叭互通式立交与G220交叉后并入石济客专公铁两用桥,跨越黄河后与石济客专分离,向南跨越济广高速,改造原济广高速华山立交为枢纽立交后,止于规划的荷花路。

项目路线全长12.79 km,全线采用双向4车道高速公路标准,设计速度100 km/h,路基宽度28.5 m,估算投资约38.2亿元。

目前,市交通委正积极协调相关单位科学计划,对各个环节制定了详细配档表和完成时限。按照时间节点计划,加快推进先期开工项目控制性节点——公铁两用桥引桥建设,力争在最短的时间内建成通车。

项目建成后,将极大地缩短黄河北地区与市区的时空距离,济阳、商河人通过高速路可直达中央商务区,与经过东绕城高速绕行相比,距离至少缩短13 km,成为黄河北部地区到达市区东部和中央商务区最便捷的通道,对拉动黄河北部县域经济发展有很大的促进作用。

U445.462

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1009-7716（2017）07-0140-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.041

2017-04-24

孙海涛（1980-）,男,天津人,工程师,从事工程项目管理工作。