浅谈千斤顶在钢箱梁顶推施工中应用

李春雨

摘 要：本文以某上跨铁路桥梁工程项目中的钢箱梁顶推施工为例，阐述了钢箱梁采用分节段组拼，整体通过自锁式千斤顶进行顶推的施工过程。顶推过程中通过导梁、滑道，利用侧向限位千斤顶、纵向顶推千斤顶等设备对梁体进行方向引导，最后采用液压千斤顶交替落梁至设计位置。各型号千斤顶在钢箱梁顶推过程中发挥了重要的作用。

关键词：桥梁工程;钢箱梁顶推;千斤顶;重要作用

中图分类号： U445.4                                  文獻标识码：A                                   文章编号：2096-6903（2022）04-0066-03

0 引言

受制于不同城市的环境差异、地理位置特殊性，很多桥梁普遍采用钢箱梁结构来设计与施工，尤其对上跨既有铁路线的钢箱梁施工多采用顶推、转体、拖拉等的施工方法。通过不同的施工方法，决定了其应用的设备型号、功能也有所不同，从而发挥出更大的功效。

1 钢箱梁顶推施工的千斤顶应用技术方案

1.1 工程概况

以某桥梁工程项目为研究案例，该工程项目为35 m+2×42 m+35 m钢箱梁，其中42 m一孔钢箱梁上跨既有沈山线铁路，采用顶推法施工。钢箱梁采用分节段吊装（总装长度56 m），在主跨布置安装顶推平台，整体通过自锁式千斤顶进行纵向顶推。顶推过程中利用侧向限位千斤顶进行横向引导，最后采用液压千斤顶交替落梁至设计位置。

1.2 顶推施工滑道布设

箱梁顶推前，设置临时支墩系统。采用直线形式对拼装台座进行布设。选用6个间隔式Φ529 mm钢管临时支墩，由其构成拼装平台见图1所示。钢管两端应用焊接法兰板，然后借助型钢与一组钢管连接的方式，构建有机的统一整体。在墩墩顶部临时设置轨道，这样能够有效促进滑靴以及爬行器的应用[1]。使用H型梁连接临时墩，对纵向刚度提升有重要的推进行意义，顶推过程之中，其所产生的水平力得到有效分布。滑移区及拼装区临时架子详图见图2所示。

滑移轨道布设。根据滑移段的变宽桥体特征，在轨道布设时，需要充分考虑其荷载情况，尽量确保每条滑道所承受的压力相似。此外还应规避桥下支座位置，目的是确保落架安装顺利。直线侧设滑道2条及相应的滑移支架。滑移过程中，滑移轨道可确保承重无异常，并且能够对构件水平位移等现象进行阻止。制作与安装滑移梁及滑移轨道时，需要先矫正滑移面平面度。滑移轨道垂直方向弯曲矢高在0～+8cm之间。再除锈、打磨滑移轨道表面，确保其保持光滑。各段滑移轨道连接位置在同一水平，无高差。接头处采用焊接方式，并于焊接后打磨平整。在正式滑移前，需要将黄油涂抹在轨道、滑靴各接触面上。滑移轨道予以滑移梁支撑。

1.3 钢箱梁顶推及落梁施工技术方案

1.3.1 纵向自锁式千斤顶顶推施工技术方案

滑移轨道安装后，在箱梁尾部与滑道间安装自锁式千斤顶，利用耳板和梁体连接的方式，通过千斤顶的作用力，当顶推拉力的合力能够有效抵抗滑道摩擦阻力合理时，梁体方可继续前行。从相关实践发现，需要优先设置爬行器夹紧装置中楔块、滑移轨道，确保二者处在夹紧状态。然后将爬行器液压缸前断活塞杆销轴、滑移构件或滑靴进行连接。确保滑移构件移动以后，将爬行器液压缸伸缸作为基础。其次，在爬行器液压缸伸缸1次，将构件向前推动滑移300 mm;第3步：伸缸1次后，滑移构件保持静止。爬行器液压缸缩缸，楔块、滑移轨道暂时分离。夹紧装置受其影响而前移;第4步：爬行器缩缸1次后，夹紧装置位移300 mm。伸缸、缩缸各1次后，再次按照第1步流程进行。重复多次，直到构件滑移到理想位置，顶推滑移步骤图3所示。

1.3.2 横向纠偏千斤顶施工技术方案

顶推过程中，利用滑道上横向限位千斤顶，进一步稳定箱梁的直线运行，立面上轨迹和钢梁线形保持一致。技术人员实现对梁体线形以及位移的监督、观察，在出现位移的第一时间能够有效改善。如果钢梁前端偏移量为100 mm时，需要结束顶推，并展开进一步的偏离纠正。

1.3.3 落梁液压千斤顶施工技术方案

落梁装置由落梁千斤顶、落梁泵站、落梁千斤顶支撑墩和落梁保护墩组成，落梁千斤顶采用4台500吨和4台泵站组成落梁的动力系统。落梁千斤顶支撑墩和落梁保护墩由钢支墩和多层钢板组成，落梁钢支墩采用∅610 mm钢管，钢管支柱的高度分别为300 mm、200 mm、100 mm三个高度以及钢垫板，通过组合成不同的高度，满足落梁的使用要求。落梁采用逐步落梁、逐步到位的方法，相邻两墩支点高差任何时候不得超过5 mm，同一墩上两台千斤顶高差不得大于1 mm，并不得同时起落[2]。两墩交替进行，直至完成。

2 钢箱梁顶推、落梁设备工作原理

2.1 钢箱梁纵向自锁式千斤顶顶推工作原理

自锁式千斤顶整体滑移顶推使用“液压同步滑移技术”。液压爬行器为滑移驱动设备的首选，此爬行器两端为楔型夹块连接滑移轨道、铰接点方式连接滑移胎架与构件。中间部位使用液压油，推动驱动爬行。自锁式液压爬行器能够自动将轨道夹紧。当反力形成后，能够实现推移。存在于其中的楔型夹块，其主要功能为单项自锁。油缸伸出后，确保夹块紧密度以后锁紧滑移轨道。油缸缩回时，夹块紧实度不变，油缸运动方向统一。

2.2 横向纠偏千斤顶限位工作原理

顶推过程中，为了避免梁体和计划轴线位置产生差距，会将纠偏千斤顶设置在钢箱梁腹板外侧，图4所示为钢箱梁纠偏千斤顶。中线出现较为严重的偏差问题时，偏离测千斤顶伸缸顶推会实现对钢箱梁的纠偏。受单点纠偏单点应力过大问题的影响，钢箱梁腹板会出现变形以及损坏的问题，使用每侧多布置一组千斤顶的方式，通过多点纠偏保障千斤顶纠偏质量。

2.3 落梁液压千斤顶工作原理

落梁千斤顶需要选择带有球头并且能够进行转动的液压千斤顶，球头最大转角为5°，顶升时根据坡度变化，液压千斤顶和上部结构物也会由垂直改变为不垂直，在此过程之中，千斤顶顶部的球头根据上部结构坡度变化，使得钢顶球头进行了有效调整，利用此种带球头的千斤顶能够有效改善生产过程之中，坡度变化造成的千斤顶和上部结构不垂直，影响结构局部应力的情况，此种装置是落梁的重要技术之一，临时支撑安装结束之后外侧落梁支撑，千斤顶回油，临时支撑梁体重量墩上操作员可以从梁体下落高度出发，使得对落梁上层支撑垫块进行更换，利用多种厚度结合的钢垫板，然后使用千斤顶加压，确保梁体能够有效提升，这样能够使得梁体从临时支撑之中脱离。墩上操作人员需要拆除临时支撑上层垫块，并将垫块换成多样化厚度组合的钢垫板[3]。最后，将落梁千斤顶回油，确保梁体能够回到临时支撑上，这样就是一个完整的落梁循环。

3 结语

综上所述，对桥梁工程中钢箱梁顶推施工而言，需要克服的设计与施工困境比较多，研究价值比较典型，选用的设备比较关键;通过钢箱梁顶推施工中的不同功能千斤顶设备的研究，掌握了配置设备的相关技术方案，同时也认识了其设备的工作原理，对于攻克钢箱梁顶推产生的设备选型难点具有一定的可行性与参考价值。

参考文献

[1] 刘海兵.公路桥梁钢箱梁顶推施工技术[J].四川建材，2021，47 （12）：129-130.

[2]  JTG B01—2014.公路工程技术标准[S].

[3] 刘浩.桥梁施工中的机械设备管理与维护措施[J].智能城市， 2020，6（7）：83-84.