公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術分析

摘 要：交通道路的建設，一直都是推動城市進步的主要樞紐。而在道路建設當中，尤其以公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術最為突出。通過結合實例，對鋼箱梁頂推技術在公路橋梁施工中的應用進行了深入分析和闡述。

關鍵詞：公路橋梁；頂推；施工技術

頂推施工技術可用于各種橋梁建設，適用范圍廣，并且具有易施工、基礎穩、噪音小、施工質量好等優點。其原理主要是通過千斤頂對橋梁以及橋頭拼接進行推頂，從而固定橋墩下的滑動底座。此施工技術受到了施工人員的一致歡迎和推崇。

1 橋梁的基本概況

福建某公路橋在高速公路地段上，設a計以四跨一聯單箱單室的鋼梁為主要特征，其中c橋的跨徑為（24+32+34+25）m，整體路線形成了一個大幅度交角，約為135°，鋼梁頂板和底板寬度分別為10.6m、5.4m，底板水平，中心線高度為1.82m，與線路中線相距1.75m。頂板設有6.3%橫坡，鋼箱梁段內騷曲線和平曲線的半徑分別是1850m、240m，左右側縱坡分別為3.075%、4.000%，鋼箱梁中心便是豎曲線頂端。橋墩底下的橋孔各為一個拱形，拱度約在6-11m之間。鋼梁箱被分成了11段，其中，首尾兩段的長度分別是10472m和10.265m，其余9段均為9.22m。

2 頂推的設計方案

根據施工方案的具體設計及現場施工環境，決定在高速路北側橋位建立臨時墩，將鋼箱梁分段拼接，依照由北往南的方向進行頂推。最前端的一段鋼箱梁可用做嵌補梁段，將剩余的鋼箱梁頂推到規定位置后再落梁，再用汽車將嵌補梁段吊起并進行安裝。具體做法是：一，在支墩上連接4段鋼梁和前導梁，向前頂推20m；二，連接2段鋼梁并向前頂推30m；三，連接3段鋼梁并向前頂推30m；四，對鋼箱梁尾部的一個梁段進行安裝，并向前頂推至15m處，之后再將前導梁拆下移到鋼梁尾部安裝完成，頂推到原規定位置，拆下導梁實行落梁，之后再用汽車將嵌補梁段吊走安裝。

3 頂推技術的施工方案

3.1 臨時墩的設計和施工

臨時墩除了能對鋼箱梁進行平臺拼裝以外，還要對鋼箱梁的空間曲線進行頂推的作用。因此，建立墩臺時必須考慮其最大的承載力與水平力、放置千斤頂的位置、施焊、滑板員工的工作平臺，以及鋼箱梁在頂推中必須遵循的曲線軌跡原則。

3.1.1 橋墩的設計

橋墩的主要用途是為了提供場所讓鋼箱梁能夠進行連接，以便實行頂推技術。這里的橋墩主要是指臨時施工現場里的橋墩。設計橋墩時重點要注意三點：第一，千斤頂的放置和施工人員的施工地點；第二，橋墩的承載力和負荷力；第三，鋼箱梁對于曲線的適應性。

3.1.2 橋墩的構造

本文選用的橋墩主要由規格為φ500x8的鋼管柱和Q235的鋼板組成。通常情況下每排橋墩都有4個鋼管，利用槽鋼連接柱子，在柱子頂下安裝鋼支座，通過對下滑的位置進行控制從而避免意外的發生。

3.1.3 橋墩的基礎設施

本橋墩的建設采用的是鋼筋混凝土的方式。根據施工環境和橋梁本身的承載力來看，橋墩的基礎尺寸通常為2m×4m×1.3m。利用鋼筋混凝土作為橋墩的基礎穩定性很好，底部再安裝地腳螺栓，橋墩和鋼管柱間的連接就更加穩固了。

3.1.4 橋墩的設置

橋墩的設置不僅要滿足橋面的滑面設計同曲線間的協調性，還要符合鋼箱梁的曲線設計。設置通常以中線直徑作為標準數據。橋梁在頂推過程中，產生了抗傾斜系數，綜合每段橋梁的實際長度，在橋墩10m左右設立中心，以確保橋墩的縱橫方向都符合規定標準。

3.1.5 橋梁支架的建立

根據圖紙對每個橋墩進行位置猜測，在處理好地基的前提下，用c25混凝土對地基進行澆灌。澆灌完成后在橋墩底部安裝鋼管柱，通過各個鋼管柱間的連接來穩固橋墩。

3.2 滑動即導向裝置

滑動裝置的構成分為上滑塊和下滑道。

3.2.1 滑道位置。頂推滑道設計主要在腹板下的底部周圍，與腹板之間形成了堅固穩定的三角形，防止鋼箱梁因受重過大而產生變形。

3.2.2 上滑塊。上滑塊是一塊規格為400×200×20的橡膠板，內部設有兩層1mm的鋼板，外部為聚明氟乙烯材料。鋼梁箱的頂推前進主要靠上下滑板間的摩擦以及千斤頂的作用進行完成。

3.2.3 下滑道。下滑道的構成分為滑道梁及下滑板。滑道梁的長寬分別為2.0m、30.0m，有兩根2b槽鋼。滑板由五塊500X500X20規格的鋼板組成，外面還有一層約1mm厚的不銹鋼層。在頂推過程中，將滑道梁兩邊的吊籃內放入50t液壓的千斤頂，可避免頂推中出現卡住現象。

3.2.4 導向裝置。導向裝置的構成主要有螺母、鋼軸、導向輪以及墊片。其作用是通過鋼軸及螺母對下滑道的鋼板進行固定。

3.2.5 下滑道的安裝。將加工好的下滑道用吊車將其放置到鋼管柱頂端的支座上，在對滑道進行檢查后再將支座和滑道梁焊接一體。

本橋梁中采用的是內側為20m，外側為22m的鋼導梁，截面呈工字形，高度和線形跟鋼箱梁一致，頂板、腹板、底板厚度分別為20mm、16mm、20mm。為了確保千斤頂能夠順利上升，導梁的前端應為棄門。

3.3 梁段頂推

梁段頂推有多種方式，本工程采用的是多點拉桿式頂推法。具體步驟：將2臺ZLD-100型號的千斤頂固定于橋墩之上，拉桿裝置為3根φ15.24鋼絞線及Q235型號的鋼板相焊成的工具錨。將其放置在鋼箱梁底部中心處，連接橫隔板。

梁段的拼接方法。（1）將第2-5五節梁段和導梁轉移到已安裝好的支架上，進行調整后使其符合拱曲線的拱度同鋼箱梁的高度；（2）同時使用兩臺千斤頂對鋼箱梁進行發力，同時將第2-5節梁段向前推至20m，使得梁段能夠前移；（3）使用同樣的方式對第6和第7梁段進行頂推；（4）將鋼箱梁向前推至30m處，當導梁處于下滑道40cm處時，頂推停止，用千斤頂抬起導梁前端并向前前進約1.0m，將滑板放于導梁后方，繼續向前頂推；五，重復上一步做法，當頂推位置僅為5m時，卸除尾梁；六，測出支座位置和方位，安裝支座，并在支座上方安裝橋梁；七，將第一梁段的橋梁按規定比例進行切割后，向前頂推至橋梁主體位置，最后進行焊接和處理工作。

3.4 施工監測

在施工過程中，通過在鋼箱梁頂板中心以及導道梁上方安裝小棱鏡，可以保證橋墩、臨時墩以及鋼箱梁在頂推過程中的安全，從而監測頂推時的全部過程，這種方法屬于橫向位移監控。安裝的小棱鏡各間隔為10m-20m左右，通過測量棱鏡位置變化進而猜測導梁及鋼箱梁的位移偏差，同時也可監測到臨時墩的頂部。

鋼箱梁、臨時墩、橋墩的應力監測則是在鋼箱梁底部及墩底放置應力計通過測量實際應力從而進行檢測。

3.5 質量監控和安全原則

在施工監控中主應注意兩點：鋼箱梁的應力水平以及主梁的線型要求。為了建筑的安全性和穩定性，鋼箱梁的應力需保持在規定值內，主梁的標高必須同設計標高相一致，其軸線和標高偏位也應處于規定范圍。

在施工過程中，為了確保建筑的穩定性及安全性，以及避免頂推過程中給過往行人、車輛帶來傷害，頂推速度應在20cm左右，并且還應在施工周圍增設防護網，并設置警示標志。

4 結束語

在公路橋梁建設中，鋼箱梁頂推技術不僅效率高、易施工，同時還確保了交通順暢等優勢。將此技術大力推廣并運用于橋梁建設，對于我國橋梁建設發展具有重要的推進作用。

參考文獻

[1]陳姣，基于頂推法的鋼桁梁施工仿真分析[J].工程與建設，2011，5（01）：25-26.

[2]聶永明，陳小正.大跨系桿拱橋頂推施工技術[J].施工技術，2010，12（07）：18-20.

[3]鄭偉旭.對某高速公路橋粱鋼箱梁頂推施工工藝的重要分析[J].科技信息，2010，10（13）：12-13.

作者簡介：趙維杰（1978-）男，漢，山西五寨人，助理工程師，主要從事高速公路施工、管理工作。