公路桥梁工程中钢箱梁顶推施工技术分析研究

陈伯韬

摘 要：我国现代公路桥梁施工中，钢箱梁凭借着施工效率高、质量可控等优势得到了广泛运用，顶推法是一种常见且有效的施工方法。本文首先就钢箱梁顶推法的发展与应用情况展开分析，其后详细探讨了钢箱梁顶推的施工原理与技术类型，最后围绕工程案例论述了公路桥梁工程中钢箱梁顶推的施工技术要点，以期可供参考。

关键词：公路桥梁;钢箱梁;顶推法;技术类型;工程案例

随着我国交通系统的逐渐完善，公路里程持续增加，并不断朝着高山深谷发展，中大跨径桥梁建设数量越来越多。目前，公路桥梁工程中，顶推法凭借着不占用桥下空间、机械设备简单等优点得到了广泛应用，尤其是采用钢箱梁结构后，自重轻、强度大、工厂化程度高，整体施工经济效益显著，值得推广运用。

1 钢箱梁顶推法概述

顶推法最早萌芽于桥梁纵向拖拉施工方法，将卷扬机、滑车改为水平千斤顶，将滚筒替代为滑道、可循环使用的滑板。顶推法从首次运用于桥梁至今日趋成熟，顶推方法呈多样化发展趋势，以满足日益复杂的桥梁形式，如：通过各种临时辅助设施的应用增加顶推跨径，包括导梁、临时墩等;从单点顶推到多点分散顶推、从步进式顶推到连续顶推、从间歇式顶推到连续顶推等多种方法，被应用于各种桥梁环境中。

基于现代桥梁工程中计算机、信息技术的发展，钢箱梁顶推施工过程中可利用有限元方法开展模拟分析，并对施工现场进行实时监控，如：近些年步履式多点顶推法实现了顶升、平移、横向纠偏的集成，同时可监控、调整各临时墩支反力，保证钢箱梁施工安全、精度达标。目前，钢箱梁顶推法已经实现了从直线桥到弯桥、从等截面梁到变截面梁、从正交桥到斜交桥、从连续梁桥到拱桥/斜拉桥的广泛应用，如下表1列举了近几年完成钢箱梁顶推的公路桥梁工程。

2 钢箱梁顶推的施工原理与技术类型

2.1 钢箱梁顶推施工原理

顶推施工原理，主要是在桥体顶端、尾端建立梁体浇筑、拼装平台，对梁体进行分节分段浇筑或拼装，较大跨径间设置临时墩，使用千斤顶顶进，每顶进一个阶段梁体尾端在平台上继续逐节浇筑或拼装，然后继续顶进，重复上述工序直至梁体达预定位置。完成上述作业中，更换正式支座并落梁，拆除顶推装置、临时墩等，至此梁体顶推施工结束，可进行桥面系浇筑与铺设工作。

钢箱梁顶推施工中，所有钢箱梁在工厂内完成制作，分解成块体运输并在现场进行吊装施工，顶推施工过程中各节段钢箱梁焊接连成整体。为保证梁段拼装焊接质量，钢箱梁顶推施工中必须编写焊接工艺评定文件，做好焊缝检验，保证钢箱梁整体结构安全可靠。

2.2 钢箱梁顶推技术类型

随着现代公路桥梁事业的发展，钢箱梁顶推法逐渐形成了较为完善的技术体系，且随着各种先进技术、设备的出现，不断有新的顶推技术运用于钢箱梁建设中。根据不同分类依据，可将顶推技术分为多种类型，具体如下表2所示。

公路桥梁施工中，需根据项目实际情况，包括钢箱梁尺寸、施工条件等合理选择顶推方法，有效控制施工效率、成本以及安全性，下文主要围绕具体工程案例展开分析。

3 公路桥梁工程中钢箱梁顶推施工案例

3.1 工程概况

本项目为某公路主线高架桥，施工范围为192#～195#墩，总长度122 m，上部结构采用36 m+50 m+36 m等高度连续钢箱梁结构，单箱四室截面。底板水平设置，顶板设2%双向横坡，边腹板采用斜腹板，钢箱梁具体设计参数如下表3所示。

3.2 钢箱梁顶推施工方案

本项目钢箱梁采用连续顶推千斤顶拖拉方法，钢箱梁顶推重170 kN，根据摩阻力与现有设备分析，选取100 t连续顶推千斤顶4台，顶推速度0.2 m/min，每个千斤顶配置4根φ15.2预应力钢铰线;顶推施工平台与支座顶部相距0.4 m。具体施工流程如图1所示。

3.3 钢箱梁顶推施工技术要点

3.3.1 施工准备

钢箱梁顶推施工前，完成临时结构制作安装工作，包括：拼装支架、顶推支架安装;滑动装置、钢导梁、后锚点、支架施工平台安装等。完成上述准备工作后，方可开展钢箱梁拼装与顶推施工。

3.3.2 钢箱梁拼装

本项目钢箱梁工厂制作完成后，运至桥下，钢梁起吊并安装就位，接口临时连接，做好线形测量工作，确认无误后焊接马板。钢箱梁焊接施工前，安装嵌补段，对缝口进行除锈，并进行定位焊接。

钢箱梁环缝焊接，临时匹配件拆除后焊接，焊后矫正清修，探伤检合格后对嵌补段进行安装与焊接，最后完成焊缝涂装与检测。

3.3.3 钢箱梁顶推施工

本项目钢梁梁节段拼装为整体后安装导梁，连续顶推千斤顶拖拉，千斤顶通过预应力钢绞线与后锚点连接，顶推就位后整体落梁。顶推施工步骤具体如下：

（1）搭设支墩，安装、调试顶推滑道与设备;

（2）分三个步骤安装梁段与导梁，先安装第I、J段两端与导梁第1段，再安装第2段导梁，最后安装F、G、H节段，其中，第F段梁尾部设4个拉锚器，使用192#、193#千斤顶同时牵引;

（3）拖拉54.25 m后，192#千斤顶停止工作，193#千斤顶继续牵引梁段5.5 m;

（4）安装A、B、C、D、E梁段;

（5）使用192#、193#千斤顶同时牵引48 m，192#千斤顶拖拉至195#处，193#、195#千斤顶继续拖拉;

（6）拖拉到位后，将导梁拆除，落梁。

梁段顶推施工过程中，采用千斤顶单侧拖拉方式调整轴向偏差，在钢梁横向两侧设置纠偏千斤顶，起到限位的效果，防止出现横向偏差。

4 结语

综上所述，顶推法在公路桥梁钢箱梁施工中运用较为广泛，技术体系也逐渐趋于成熟，各种顶推技术方法不断涌现。在钢箱梁施工中，应根据钢箱梁尺寸、重量以及施工技术条件等，合理选择顶推方法，规范落实钢箱梁制作、現场拼装与顶推各道工序，落实施工控制工作，包括纠偏、质量检验等，切实保证桥梁工程质量达标、结构安全可靠。

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