钢箱梁顶推施工技术关键点解析

蔡成愿

（南京科兴工程建设项目管理有限责任公司 江苏南京 210000）

1 工程概况

油坊桥枢纽位于南京市主城西南角，铁心桥服务区西侧。作为南京市环射路网交通转换的重要节点，承担的功能较为复杂，根据规划及区域的交通出行需求及本枢纽的功能分级，采用不完全多岔交叉复合式互通立交，枢纽主线及匝道与地铁2号线、地铁1、2号线联络线、地铁S3号线、规划地铁7号线、规划地铁8号线交叉。油坊桥枢纽共涉及桥梁12座，包括2座主线桥、2座分离式主线桥，8座匝道桥。其中钢箱梁分布情况如下：HR分离式主线桥第2联为单跨简支钢箱梁，跨径61.25m，钢箱梁跨越地铁1、2号线联络线及凤台南路；HL分离式主线桥第11联为3跨连续梁，跨径组合为28.617m+34m+27.6m，跨越南京绕城高速；G匝道第4联为2跨连续梁，跨径组合为21.5m+33.78m，跨越南京绕城高速；C匝道第3联为3跨连续梁，跨径组合为45m+45m+29.2m，跨越南京绕城高速，第6联为单跨简支钢箱梁，跨径33.2m，跨越E匝道；E匝道第3联为2跨连续梁，跨径组合为37m+29.4m，跨越南京绕城高速。

2 钢箱梁顶推法施工的风险特征

在钢箱梁的施工过程中须在现场进行节段拼装焊接工作，如果焊接施工控制不当易产生焊接质量问题，从而影响钢箱梁的总体受力安全及结构耐久性。

在顶推过程中如果钢箱梁因为块段吊装变形，滑道顶面不光洁，滑道及支座存在标高误差等情况会导致滑动过程中摩阻力增大，最终导致钢箱梁顶推不连续、出现“爬行”运动现象。此种情况会对临时墩造成反复冲击、水平受力异常、钢箱梁产生横向偏移，如果未及时发现并予以控制最终会造成梁体中线偏位甚至梁体倾覆的危险。

3 钢箱梁顶推施工技术

3.1 拼装临时墩的技术

顶推法施工设置临时墩的目的是为了减小顶推的标准跨径从而达到减小梁顶推施工过程中交替变化的正、负弯矩。尤其是顶推的跨径超过50m时，再或者是顶推斜拉桥、连续刚构桥梁等其他形式的桥梁时采用。临时桥墩的布置位置如果合理能够有效的改善钢箱梁顶推过程中钢箱梁的受力状况，因此对临时墩进行优化分析、布置是十分重要的。

绑扎承台钢筋的同时应将支架底部承台预埋铁和锚筋一起埋入并且焊接牢固。为了避免钢板长时间高温焊接产生变形，应该间隔焊接，焊缝应该饱满，预埋钢板的位置定位应准确且顶面高程应与承台顶面齐平。混凝土浇筑完毕应及时清理钢板表面砂浆，确保后续钢管支架焊接面洁净。钢管柱的长度应根据桥面高程反算，为了提升管理的高效性和针对性，需要将后场加工完毕的钢管进行编号，防止安装错误的出现。钢管底口应与承台预埋的钢板焊接牢固、为增加钢管柱的稳定性及支架的整体性应用工字钢将钢管柱之间打斜撑确保支架连接成为整体、共同受力。

3.2 顶推前试顶工作

本节主要讲述钢箱梁多点顶推法施工控制要求。正式顶推前应做好试顶的准备工作。试顶时每一阶段均要进行试顶，每次试顶时千斤顶应同时加载且每次试顶距离均应相同、记录试顶速度和时间。及时将实测结果与理论计算结果进行比对来调整顶推速度。试顶时收集以下测试数据：①顶推速度；②千斤顶每“点动”一次钢箱梁向前顶进的距离；③水平千斤顶油压表数值的大小。试顶时应同步巡视所有临时支撑结构、梁体以及受力桥墩，及时检查桥体结构是否平衡稳定，临时支撑结构是否有变形，桥墩墩柱底部是否产生裂缝。

3.3 顶推施工过程关键工艺控制

3.3.1 顶推过程中控制重点

（1）位移观测：梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移是位移观测的重点部位。顶推过程中如果发现偏位应及时使用千斤顶予以调整；临时墩顶的位移观测同样非常重要，顶推过程中应持续观测，位移超过设计允许偏位应立即停止顶推，重新调整顶推力，各方确认无误，必要时邀请业内专家确认无误后方可继续顶推作业。

（2）施加顶推力：顶推前校准千斤顶、标定油表。当每工况施加顶推力时应先将各个墩上的千斤顶逐步加力至计算的顶力，如梁体仍然不能移动可将顶推平台或主墩上的顶力加大至该墩允许的最大顶推力，同时应做好墩顶的位移观测工作。如施加到最大顶推力时梁体仍未能移动，则应进行检查，研究调整顶推力后方可进行继续顶推。

（3）滑板的更换：应选用表面光洁、无破损的滑板，顶推过程中各支点处应有专人进行检查更换。

3.3.2 合龙段的控制

合龙段施工是钢箱梁顶推施工法中最关键的控制部位，顶推时应采用小行程点动，以便及时纠偏。合龙段对各控制参数要求均较高且须一次性完成装配工作。其中合龙口的宽度测量为合龙段测量工作的重中之重，在合龙前要对其进行实时监测。为避免温度应力过大应选在日照不强，温度相对较低或是温度变化幅度较小的时段进行合龙施工。

4 钢箱梁焊接质量控制与检测

4.1 焊接方法

钢箱梁焊接质量的好坏通常取决于工地焊接的质量。钢结构工地焊接应根据焊缝的焊接位置和操作方便进行焊接方法选择：桥面板为使得焊缝成型好，尽量采用埋弧自动焊；桥段工地连接焊缝：先焊顶、底板的横向对接焊缝，后焊腹板的对接焊缝，最后焊U肋和嵌补段的焊缝。

4.2 焊接工艺

工地所有的焊缝均应该按照批准的焊接工艺评定试验要求进行焊接，若存在与焊接工艺要求不一致的情况，需重新进行焊接工艺评定试验。正式施焊之前应清理焊道、焊缝坡口两侧10～20mm范围之内不应存在水分或油渍等污物。施焊期间，多层焊的每一道焊后，必须及时将熔渣清除干净，焊缝及附近母材清扫干净后方可再焊下一道。

4.3 焊接环境

规范、图纸中针对各种焊接方法焊接时外部的温度、湿度、风速等环境情况都有明确要求，如不能满足焊接环境要求时可设置挡板、搭设蓬棚等手段来组织风、雨、雪等恶劣环境的侵扰。如采取以上措施仍不能满足要求则应停止焊接工作。

4.4 钢箱梁焊接质量无损检测

所有项目参与人员应持证上岗，对应UT/MT/RT各检测项目，检测人员必须具备Ⅱ级以上资格，并持有中国特种设备或中国无损检测人员资格鉴定委员会颁发的有效资格证书。

焊缝超声波检测中斜探头扫描调节的方法为声程定位法、水平定位法和深度定位法。实际探伤中最常用的是后两种，当板厚小于20mm时，常用水平定位法；当板厚大于20mm时，常用深度定位法。焊缝检验的标准灵敏度应是基准灵敏度。通过试块确定的距离-波幅曲线进行距离校正，并用水平旋钮进行修正。

5 结论

综上所述，现代化的道路桥梁的建设工作中，钢箱梁顶推施工技术具有机械设备简单，无需大型起吊设备，节省施工用地不影响通航、通车等优点得到广泛应用。但顶推施工同时具有顶推过程中的反复应力，使梁高取值大，临时约束多等缺点，本文针对钢箱梁顶推施工技术关键点进行了解析，可以作为类似工程施工技术控制的参考文件。