步履式桥梁顶推法技术实践

李旭清

(山西路桥建设集团有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

在桥梁工程施工的阶段中，步履式桥梁顶推法的应用可以提高工程项目的开展进度，对强化工程项目的稳定性有着积极的作用。因此在施工环节过程对该技术的应用方式进行分析总结切实有效的技术方案，有利于项目的不断开展

1 技术特点及原理

1.1 步履式顶推法的特点

(1)不会给交通运行产生过大影响。顶推法在施工环节，顶推操作之前，可以在已有路线远端架设作业，并不会已有线路产生干扰和影响。(2)临时结构工作量较小。顶推法在施工环节，可以通过桥梁自身结构形成完善的顶推体系，也可以通过增加导梁的方式减小梁体结构的下挠度，以保证刚度性能合格，避免在已有的道路或者河道中设置较多的刚性支撑部件。(3)工作效率较高。顶推法作业方式可以实现多个工作面同时开展施工，效率比较高，工期也会相应缩短。(4)合拢精度高。步履式顶推设备需要使用三向千斤顶的形式，能够在纵横竖三个方向实现梁体姿态的调整，促进梁体安装精度效果的提升。(5)智能化水平较高。步履式顶推法通过智能化进行操控，可视化水平较高，每个工作条件受力特点位移和应力可以及时的显示，达到步调一致性的要求，实现系统协调和统一，促进桥梁运行安全性的提升。(6)梁体安装要求较高。顶推法施工中，局部应力相对较大，变截面梁体或者曲线等桥梁形式可以进行计算和设计，然后实现梁体加固和处理。(7)顶推支架基础性能高。顶推法施工中，单个梁体部分的顶推墩受力比较大，要做好地基加强处理才能满足要求。

1.2 步履式桥梁顶推法施工原理

桥梁步履式顶推法在具体的实施环节，一般都会在内部应用顶推力方式进行梁体推动处理，通过应用临时滑动装置开展设置，保证梁体结构符合设计标准。因为梁体结构的体型比较大，为了能够保证梁体达到顶推、抬高、移动等方面的要求，首先应该选择使用具备充足动力的设备，比如液压泵站、液压控制系统等，还能够根据要求布置多个支撑点结构，利用垂直、水平方向上的千斤顶设置，联合纵向千斤顶完成梁体结构的抬升、移动处理，保证移动到规定的位置上。顶推施工作业阶段，为了确保垂直、横向、纵向都符合要求，可以在多个平面上安装千斤顶同时运动，利用PLC进行全面控制，这一系统内包含液压千斤顶、传感器、计算机等设施，实现梁体顶推距离、千斤顶受力参数的检测和确定，利用变动泵站油压参数可以调整顶推速度以及位移量，达到同时顶进的效果，具体的工作原理可见图1。

2 项目实例

某桥梁工程项目的结构设计方案为跨径165 m的下承式蝶形钢结构桥梁高度形式，梁体高度尺寸为3.5 m、桥面宽度尺寸为35.5 m，柱墩结构形式为V型，应用钻孔灌注桩的施工工艺。综合分析目前桥梁工程给河道所产生的影响，该桥梁工程的钢结构形式应用的是步履顶推法的方式进行施工，整个刚性结构的河道北岸进行拼装焊接施工，同时利用顶推支墩与步履式顶升滑移设施的方式完成钢结构的顶推滑移作业，最终安装完成整个桥梁结构。在桥梁运行之后，分析发现该桥梁的总体性能合格，完全达到交通运行的要求。

3 步履式桥梁顶推法施工工艺

在步履式桥梁顶推法技术应用的阶段中，需要根据施工方案的要求对施工过程进行全面的管理控制，要求技术的应用方式的具备科学性保证技术的应用工艺规范满足于实际，需要以下对该项工艺技术操作流程进行探究。

3.1 电控系统

要想提升千斤顶运行的同步性与安全性，施工单位对于项目的总电路进行设计，包含终端配电箱与控制箱设计中，完成电控系统运行性能要求。总电路设计数据结合接线图利用中央配电箱以及控制箱完成设计工作，利用步履式桥梁顶推系统实现同时控制；终端配电箱以及控制箱结构在设计中，可以利用单个顶推系统实现分布设置与系统的急停控制，达到控制的标准和要求，切实提升工作的质量和效率。需要注意的是在电控系统复制的阶段中，还需要根据不理式桥梁顶推施工技术的方案，要求合理的将各种电控单元综合设计，使其能够在效率范围上将自身的效果发挥出来。

3.2 顶推施工

首先需要把滑块设置到起点的位置上，开启顶推系统之后，通过千斤顶提供作用力，直接在梁体中进行滑块的下落操作，水平千斤顶存在水平作用力，可以直接抵消梁体摩擦之后所形成的作用力，然后可以产生向前行进0.75 m的作用力；竖向千斤顶梁体顶升2.0 cm之后，脱离滑块的结构部分，水平千斤顶缩到起点的位置上，梁体可以向前行进约0.72 m，单词循环作业之后再根据上述流程开始下一循环的作业。梁体每次前进0.75 m之后，就要对于其受力条件、稳定性方面展开深入分析，同时仿真模拟支墩反作用力参数的变化，进行油压支反力的控制，确保各个支墩的支反力和仿真数据是比较接近的，达到应用的要求。

顶推施工的各个部分设备在安装完毕之后，都要设置到各个临时支墩的位置上，然后利用顶推循环作业方式让梁体前景，选择最不利施工的条件开展顶推工况试验，切实提升施工的质量水平，保证整个桥梁结构都能够在顶推施工前进的4 d内实现，并且确保梁体结构部分根据设计标准轨迹的方向前进，然后行进到规定的位置上。同时在进行顶推施工的阶段中，为了能够保证施工的安全性，要求施工人员严格的按照工艺规范的要求进行操作，做好相关的防护措施，以提高整体顶推的施工效率以及安全性。

3.3 落梁施工

顶推法进行施工，把梁体结构部件安装到规定位置上，然后再应用竖向千斤顶保证梁体结构可以稳定的下落到规定设计标高上，落梁操作的方式比较方便快捷，利用传统的顶推施工方式实现倒顶、抽换钢板等处理。因为落梁施工结束后，梁体会达到永久性运行状态，这样的状态之下，结构内力的条件会给最终的结构稳定性产生影响。本次项目施工中，应用的是Midas-Civil软件实施落梁最佳应力条件的模拟和分析，总结出不同应力条件下支墩支反力的运行情况，然后利用支座的调节以达到最佳受力条件，让整个结构性能达到最佳状态。

3.4 顶推力分析

本次桥梁工程中，钢结构部分的梁体重量为25 000 kN，和混凝土、不锈钢板结构的摩擦系数为0.19、0.26，其MGE板静摩擦系数为0.02～0.06之间，钢结构和MGE板材表面没有达到平整度的要求，静摩擦系数以及钢结构和橡胶板静摩擦系数调整设定为0.05和0.3，其与混凝土摩擦系数设定为0.20，这样就会设定其步履式顶推作业施工环节形成的拉力达到1 542.48 kN，此时通过设置6台推力1 000 kN的千斤顶所形成的推力达到施工标准[4]。

4 结 语

步履式桥梁顶推施工作业环节，因为施工环境、技术水平、器械条件等方面存在干扰和影响，梁体结构施工阶段受力环境和运行时受力有着很大的不同，所以这样需要通过增强顶推施工环节的顶推力、导梁长度等参数的分析确定，保证各项参数达到合理性的要求，满足各个梁段结构部分的内力以及应力变化条件影响，在施工环节所存在的内力、应力变化、柔性墩等方面都处于设计区间内，让项目施工安全、稳定的开展