排榜立交主線跨線橋鋼箱梁頂推施工技術

劉文龍

(中鐵二十局集團第六工程有限公司，陜西西安 710000)

1 工程簡介

排榜立交橋上跨機荷高速公路，主墩設于機荷高速公路中央分隔帶上，其余墩設于機荷高速公路路基邊坡及坡腳;次邊墩跨越龍茜供水管道，設門式框架墩;右幅鋼箱梁位于直線上，主線跨線橋右幅鋼箱梁，位于18號～22號墩臺，跨徑組合為35．1 m+2×50 m+35．1 m四跨連續鋼箱梁;由于右幅跨度更大，故對右幅梁進行分析，鋼箱梁頂寬 16．58 m，底寬10．58 m，懸臂長 2．5 m，梁體凈高2 m(內輪廓尺寸)。箱梁為單箱三室結構，邊腹板為斜腹板，斜率為1∶4。箱梁頂板厚度，根據縱向受力不同分為14 mm，16 mm，22 mm 三種;底板厚度為 14 mm，16 mm，22 mm，28 mm四種;腹板厚度為4 mm，16 mm，18 mm，20 mm四種，線路縱坡為－2%。充分考慮橋梁結構特點及現場吊裝能力、道路運輸、施工場地布置、橋位周邊環境、機荷高速公路現狀及交通流量等因素，為滿足安全、工期、技術、經濟等方面的要求，該橋鋼梁采用頂推法施工。

2 鋼箱梁頂推施工控制工藝

2．1 主要設備和大型臨時設施

1)存放場。鋼箱梁存放場設置在主線橋與匝道梁之間，設兩處，面積均約80 m×14 m，主要作為鋼箱梁板單元件臨時存放場地。存放場地全部采用混凝土硬化，并砌筑不小于40 cm高的臺座，以方便存放鋼箱梁板單元。

2)拼裝胎架及滑道。在實施頂推作業前，拼裝鋼箱梁所用臨時支架設置在22號墩后78 m長度范圍內，根據主線右幅鋼梁結構特點，采用橫向4根/排，縱向每3 m一排，共27排鋼管立柱，通過縱橫桿連接成整體，形成拼裝胎架。

3)導梁。導梁是為頂推需要而設計的，總重71 t。a．結構形式:導梁全長50m，采用工型梁桁架形式，前端梁高1m，后端梁高2 m，節間間距12 m，縱向布置兩片桁，兩片桁平行，桁間間距為3．9 m，與主橋鋼箱梁中腹板一致。導梁后端上下面板、腹板分別與鋼箱梁的面板、底板及中腹板焊接連接。b．連接橫梁:橫梁安裝間距6 m。c．材質:主桁分塊材質均采用Q345B，橫梁均采用Q235B，材料技術條件符合GB/T 1591-2008低合金高強度結構鋼的要求。d．剛度:鋼箱梁頂推最大懸臂時，導梁前端最大變形約533 mm。e．導梁與鋼梁連接處，導梁面板、底板寬度加大，采用熔透焊對接。f．為消除導梁前端下撓，方便導梁上墩，導梁前端利用設于墩頂斜腿支架上的千斤頂施以頂力起頂。經計算，頂力為6．5 t。

4)頂推系統。頂推系統組成有:2臺1 500 mm行程的150 t水平連續液壓頂及其液壓泵站控制單元1套。頂推裝置安裝在待滑移鋼箱梁的外腹板處，通過滑板支撐在外腹板與底板上。根據各頂推節段鋼梁重量、導梁重量、頂推縱坡以及滑板摩擦系數計算各頂推節段頂推控制力及最大頂推力。

5)臨時支墩及支架。經受力分析計算出頂推過程中各墩頂最大豎向力及水平推力，根據各墩結構特點，結合其受力分析，臨時支墩及支架設計如下:橋臺及蓋梁墩利用永久結構接供滑塊基礎，于蓋梁施工時預埋鋼板及限位型鋼。經檢算，受力滿足結構安全要求。

6)滑塊。各墩頂滑塊規格:400 mm×600 mm四氟乙烯板，固定于工字鋼梁塊上，滑塊與臨時墩或橋臺間固結或設限位器。梁底采用500 mm×500 mm厚10 mm PTFE滑板，采用人工喂板，實現頂推過程中滑板連續。

2．2 鋼箱梁節段劃分及場內加工制作

右幅主線橋鋼箱梁縱向全長共劃分為21個節段(YF1→YF21)，長度組合為(4．87+3×9+6+8+4×9+6+4×9+8+6+3×9+4．87)m。橫向標準節段板單元共分36塊，其中頂板單元7塊，底板單元5塊，腹板單元4塊，橫隔板單元20塊。大部分焊縫在板單元內進行，既保證焊縫質量，也保證節段總拼的質量。

2．3 施工準備

1)在拼裝支架上滑道梁端部的設計位置安裝2臺150 t水平液壓頂及其控制系統。2)18號、22號墩豎向布置2臺100 t千斤頂。3)19號墩支座處豎向布置2臺400 t千斤頂，21號墩支座處豎向布置4臺200 t千斤頂。4)20號墩豎向布置2臺500 t千斤頂。5)18號、19號、20號、21號墩上滑道梁共布置1臺150 t水平糾偏千斤頂。

2．4 頂推架設施工步序

步驟一:1)根據橋梁線性，架設順序由低往高架設(即從深圳側往博羅側架設);為了架設及安裝焊接方便，連續鋼箱梁底板橋橫向保持水平組拼，鋼箱梁水平頂推。2)在深圳側橋臺后布置78 m鋼箱梁拼裝胎架。

步驟二:1)在拼裝胎架上布置滑道，調整滑道標高。2)在橋墩、橋臺上方布置滑移、糾偏和起頂裝置。

步驟三:1)在滑道上鋪設滑塊;2)在拼裝胎架上拼裝導梁。

步驟四:1)利用50 t汽車吊把導梁擺放至深圳側邊跨上，為防止導梁在頂推過程中撓度過大而侵入機荷高速行車界限，擺放導梁時，將導梁整體墊高50 cm;2)在導梁尾部拼裝第一頂推節段鋼箱梁;3)連接拼裝第一頂推節段鋼箱梁與導梁。

步驟五:1)頂推第一個節間距離;2)安裝第二個頂推節段鋼箱梁，頂推第二個節間距離;3)重復此操作，直至鋼箱梁滑移至深圳側邊墩;4)在深圳側邊墩安裝糾偏裝置(1臺150 t千斤頂)，對連續鋼箱梁進行橫向糾偏。

步驟六:1)繼續頂推安裝鋼箱梁;2)當導梁滑移至深圳側輔墩的滑座上時，在鋼梁下鋪設滑塊，滑塊跟隨鋼梁進出;3)在輔墩上安裝糾偏裝置(1臺100 t千斤頂)，對已拼裝的連續鋼箱梁進行橫向糾偏。

步驟七:重復操作，直至導梁滑移至博羅側邊墩。

步驟八:1)待導梁第一節滑出博羅側邊墩時，拆除導梁前端第一節。2)繼續安裝并頂推連續鋼箱梁，直至全部拆除導梁。

步驟九:1)頂推連續鋼箱梁至設計位置。2)通過調整橋墩處糾偏裝置，調整連續鋼箱梁橫向位置至設計位置。3)在墩頂鋪設起頂裝置，把連續鋼箱梁抬離滑座，拆除滑座。4)通過起頂裝置，下放鋼箱梁，把連續鋼箱梁調整至設計標高。

步驟十:安裝連續鋼箱梁支座，拆除臨時支墩及臨時鋼管樁，連續鋼箱梁架設完成，進入橋面鋪裝工序。

3 安全及質量控制

1)頂推裝置及滑移系統安裝在鋼箱梁外腹板下方，有利于提高箱梁滑移過程中的穩定性;利用液壓油缸步履式同步頂推和增加鋼箱梁外側的橫向限位裝置，有力的保障了鋼梁的準確性和安全性。2)通過增設導梁裝置，調整了鋼箱梁在頂推過程中的受力狀態，大大減小了鋼箱梁的應力和變形量，有利于鋼箱梁的調整及質量保障。3)跨線機荷高速車流量大，不利于封路施工;在頂推施工時，鋼箱梁表面必須保證無雜物及易脫落構件，導梁連接螺栓緊固。在機荷高速上的橋墩上施工時，增設防護措施，不得在施工過程中墜落物品。4)鋼箱梁桿件吊裝時，使用專用的鋼梁起吊工具，不得損傷鋼箱梁。5)鋼箱梁在頂推過程中的線型控制:鋼箱梁在工廠總拼時，已根據梁的預設拱度和橋梁成橋線型預拼;在頂推鋼梁時，鋼梁受力處于自由狀態，箱梁尾端受力為0，鋼箱梁拼裝時，待拼節段與尾端節段通過匹配件緊固，同時處于自由受力狀態，則鋼梁焊接成型后的線型與成橋線型一致。6)臨時設施拆除時，要確保施工安全，同時不影響機荷高速的車輛運行。

4 結語

目前博深高速排榜立交主線跨線橋鋼箱梁頂推施工已經完成，鋼箱梁質量控制良好，線形流暢，與設計吻合，平縱面尺寸、位置及標高均符合圖紙設計，為大跨度鋼箱梁頂推施工積累了豐富的經驗。實踐證明大跨度鋼箱梁頂推施工控制應注意以下幾點:

1)各臨時設施受力檢算及選擇是保證施工順利進行的基礎;2)頂推作業時節點撓度及中線的測量是施工的關鍵。