城市跨線橋箱梁支架整體頂推施工技術

劉新汶

（福建省交通建設工程監理咨詢公司 福建福州 350000）

1 工程概況

福州市某新建大橋北引橋4#—5#墩雙幅50m跨現澆梁橫跨北江濱路，北江濱路為福州市的城市快速路，日通行量近20000輛。為確保能在維持江濱路的正常交通情況下，實現該跨線橋的安全、快速施工，在綜合考慮施工安全、進度和作業費用等因素后，決定先采用鋼管貝雷梁支架施工左幅箱梁，在單幅現澆箱梁施工完成后，拆除鋼管支架邊支撐，保留兩個中支撐及貝雷梁，將其整體牽引平移至右幅箱梁進行施工，從而減少行車道上兩中支墩支架的拆卸與安裝作業，也減少了對江濱路的行車干擾。

該現澆箱梁支架由擴大基礎、鋼管柱、貝雷梁及可調標高的扣件立桿共同組成，見圖1。支架平均高度23.5m，中支撐鋼管柱支撐在混凝土澆筑的擴大基礎上，管柱與基礎間采用預埋件焊接牢固；兩邊支撐鋼管柱支撐在承臺上，并用槽鋼與橋墩連接。

圖14 #～5#墩支架整體布置圖

2 頂推結構分析

2.1 頂推結構設計

頂推結構為中支撐鋼管柱、擴大基礎及貝雷梁，見圖2。支架底座擴大基礎既作為中支撐鋼管柱的底座，又在其兩側預埋7對鋼制牛腿滑塊供頂推滑動之用。鋼制牛腿滑塊支撐在滑軌上，滑軌采用P43鋼軌，鋼軌下采用枕木抄墊，擴大基礎前端預埋兩個牽引連接鋼構件，采用8根7準15.24鋼絞線進行牽引。頂推總體布置見圖3，牛腿滑塊見圖4。擴大基礎采用C30混凝土，結構尺寸為：長1695cmX寬330cmX高60cm，其兩端設半圓形加厚防撞臺，梁體內布設上下兩層準16X15cm的結構配筋。為了不破壞公路路面以及為了起頂的方便，擴大基礎與公路路面間采用塑料薄膜隔離。

圖2 整體頂推支架外觀圖

圖3 支架整體頂推結構示意圖

圖4 牛腿布置圖

支架鋼管柱直徑均為準600，支墩雙排管柱間距1.5m，設計頂推荷載為430t。

2.2 頂推結構受力分析

根據施工設計，在擴大基礎兩側布置4臺100t的千斤頂進行起頂,結構受力上需進行擴大基礎側邊的牛腿抗剪、擴大基礎抗彎，以及鋼管柱內力等詳細計算。

擴大基礎在首次混凝土澆筑時，設計對地基層與基礎間進行防粘結處理，因此不考慮基礎梁與地基間的粘結力。根據設計施工圖紙，擴大基礎每側牛腿預埋件設置7個，考慮支架的偏載系數為1.15，經計算，每牛腿的分擔豎向荷載值為31t。根據《簡明施工計算手冊》有關預埋件計算原理，牛腿預埋結構采用6根L63×8×400的角鋼能滿足結構起頂受力的要求。

根據擴大基礎的結構設計，計算單筋截面的抗彎力矩為648kN·m，而基礎梁在自重、鋼管柱及貝雷梁結構的共同作用下產生的最大彎矩值僅為278kNm，因此，擴大基礎梁結構能滿足使用要求。

鋼管柱與擴大基礎采取預埋角鋼與鋼板面進行焊接加固，鋼管柱間設2組共四層的L75角鋼進行兩兩連接施焊加固，柱頂2I45a分配橫梁與鋼管柱頂直接環縫焊接處理，貝雷梁下弦桿與分配梁靠接處均采用L63角鋼卡扣鎖定，且貝雷梁組間按照縱橋向每6m設置一道花架。設計連同管柱頂推的貝雷梁，在管柱上對稱布置，以使管柱處于豎向垂直受力狀態，且結構的重心位置在鋼管柱頂，使得滑移過程沒有大偏心受力。通過對頂推整體支架的各節點扣接與焊接加固，且在兩支墩上的平衡分布受力，從而保證支架在頂推過程整體穩定。

頂推支架的總荷載為430t，取牛腿與滑軌間的摩阻系數0.15，計算得預計的牽引力值為64.5t，采用8根7準15.24鋼絞線頂升牽引能保證整體支架平穩拖拉施工。

3 支架頂推工藝

3.1 拆除部分支架

待先施工的單幅梁體混凝土強度達到設計值，張拉壓漿預應力束后，開展梁底鋼管腳手支架的松頂和底模拆除施工，全部拆除支架邊跨在靠近4#墩和5#墩處的半跨貝雷梁桁架，使得貝雷梁保留數量為單排10片，并基本對稱布置于支墩鋼管之上。在頂推支架貝雷梁上的部份鋼管腳手架可不進行全面拆除施工，以待頂推后二次使用。

3.2 支架基礎放樣定位

測量組進行精確定位放線，給出擴大基礎在頂推后的準確位置，進行劃線、標記，并鋪設3cm細砂找平層。同時，根據擴大基礎的移動定位位置，布設滑軌與頂推反力座的準確位置。

3.3 牽引反力座設置

牽引反力座設置采用橫向2I45型鋼作為反力支撐梁，該橫梁底設鋼板與路面錨筋焊接，且與P43滑軌端頭靠接施焊，并在兩側的鋼橫梁后路面上堆壓50t的預制板塊，采用精軋螺紋鋼和鋼板材料使其與型鋼橫梁栓接成為整體穩定的反力座體（圖5）。

3.4 支架起頂

在擴大基礎側邊預埋的7對鋼制牛腿滑塊中，順序選取單編號共4對的牛腿滑塊，在其上焊接2［12槽鋼吊桿及2I36a工鋼挑臂橫梁。在各挑臂橫梁的兩側各放置1臺100t千斤頂，采用多次循環起頂的辦法施工，將擴大基礎的高差控制在1cm以內，經循環往復使擴大基礎梁起頂到設計值5cm，然后及時將P43鋼軌涂抹黃油后穿入到牛腿滑塊的“U”型槽靴下，通過落頂使擴大基礎的預埋滑塊平穩的支撐在鋼軌上?！癠”型槽靴的前端應設置成上撓型的，此將有利于滑塊向前滑移；在鋼軌的下方還應輔墊小枕木，以調平鋼軌梁標高，并使各滑塊牛腿在移動過程中達到受力盡可能均衡；鋼軌的輔設應設置側邊錨釘預以限位加固，以防鋼軌受力偏移。

圖5 牽引反力座布置圖

3.5 頂推滑移

起頂檢查完畢，在沒有異常情況下即可進行頂推作業。將鋼絞線的一端采用夾片限位安裝在錨具上，并扣掛在擴大基礎梁前端的牽引牛腿座上，每個牛腿座設2根7準15.24鋼絞線作牽引繩，施工過程采取4臺25t單頂千斤頂，采取四點對稱循環抽拉單根鋼絞線的辦法，使支架體保持同步平穩的向前滑移。施工過程派專人測量頂推進度，及時報告頂推前進距離，若頂推不同步時，應根據實際情況進行單側頂推微調（單獨拖拉前進一段距離）。

支架基本頂推到位后，根據事先測量放線位置，進行擴大基礎梁具體落架位置的頂推微調，基礎梁在落架前，需采用細砂對路面進行鋪墊處理，以保證基礎落架后與路面密貼受力，從而實現均勻受力；基礎梁的落頂作業即為起頂作業的逆向施工方案，強調8臺千斤頂必須同步起頂和落架施工，避免出現因受力不均致使單點牛腿應力集中，造成基礎及支架整體的結構性破壞。

4 施工安全質量注意事項

4.1 千斤頂調試工作

檢查所有油管連接部位，確保連接可靠。

檢查所有動力設備以及線路是否良好，若有問題應即時處理。

檢查所有液壓元件是否良好，若有問題應即時處理。

加注潤滑脂和液壓油。

點動液壓泵，無誤后進行空載運行，檢查管路、閥門連接是否可靠，儀表是否正常。

操縱各油缸空載起升、降落，檢查其單動、聯動是否可靠。

4.2 牛腿焊接

加勁板焊接，焊縫高度6mm。

型鋼保證整體平整，不能出現彎曲、裂痕。加勁板焊接嚴格按照圖紙要求進行施焊，保證位置準確。

4.3 起頂

指揮人員統一指揮，并派專人查看起頂情況，隨時檢查是否發生偏心起頂。

起頂過程要緩慢，起頂節奏要統一，起頂高差控制在1cm。

起頂到位后，應及時進行枕木抄墊工作。抄墊“U”型槽鋼時應在鋼軌和型鋼之間涂抹黃油，減少摩擦系數。

4.4 頂推

頂推反力座制作時，確保鉆孔位置的準確，要嚴格按照圖紙位置進行施工。

在路面設軌道錨筋時，應確保錨筋鉆孔深度，利用環氧樹脂進行鋼筋的孔內錨固，鋼筋采用直徑32mm螺紋鋼筋6根。

植筋后，安裝鋼板，進行鋼軌栓焊接，應確保栓焊牢固。

頂推前，要進行預頂，而后過程要緩慢，時刻觀察基礎整體的變化情況。

提前做好施工期間天氣預報的咨詢工作，避免在暴雨、臺風期間作業。

頂推時注意觀察基礎的變化情況，如有局部裂紋、破壞，應及時分析并妥善處理。

4.5 交通安全協管

由于福州北江濱路車流量十分大，因此，在支架起頂及頂推過程應盡可能避免車流高峰時段進行。

在整個現澆梁支架施工使用過程中，均進行支架體封閉式安全圍護，設置各種交通安全標識牌及導流標，并派員進行交通協管。

5 結語

該橋跨北江濱路北引橋4#～5#墩現澆箱梁支架施工方案，在上下游的高墩支架整體倒用中，采用擴大基礎整體預制、千斤頂整體起頂、鋼軌整體滑移的施工工藝，在花費少量的人力、物力情況下，僅用1周的時間完成了支架整體從右幅往左幅移位的全部施工準備與頂推就位工作，從而大大縮短了施工工期，降低了施工成本。實踐證明，在此特定條件下采取該支架頂推方案是一個較為成功的施工技術工藝亮點。

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