連續梁頂推施工安全技術研究

崔超飛

（太原局集團公司工程建設管理部，太原030013）

1 工程概況

1.1 工程簡介

朔山聯絡線工程大夫莊至東榆林下行聯絡線連續梁位于山西省朔州市，梁長113.2m，孔跨布置為(32+48+32)m，梁體為單線鐵路等截面預應力混凝土連續箱梁（如圖1所示），箱梁頂寬7.2m，底寬4.4m，梁高2.9m，梁重2300t。梁體跨既有北同蒲線交叉里程為XLDK2+438.88，位于小半徑R=500m的曲線上。設計采用步履式多點頂推法施工，在小里程側9#墩至13#墩之間預制，一次性整體澆筑成型，達到設計強度后安裝前后導梁，進行頂推，就位后位于13#墩至16#墩之間，頂程共計約113.2m。[1]

圖1

1.2 主要工程內容及數量（表1，表2）

表1 頂推梁下部結構主要工程數量表

2 工程特點

2.1 頂推施工難度大、技術復雜

本連續梁為上跨既有北同蒲鐵路32+48+32m單線混凝土連續箱梁，采用頂推法施工，施工難度大。頂程約為113.2m，頂程長，最小曲線半徑僅為500m，頂推軸線控制技術復雜。[2]

表2 頂推梁上部結構工程數量表

2.2 施工干擾大、安全壓力大

本連續梁上跨既有北同蒲鐵路，施工環境復雜，營業線施工干擾大，施工過程要確保絕對安全。

2.3 工期緊、施工任務重

按照整體工期要求，本連續梁預制施工時間為3個月，頂推施工時間1個月。現澆、頂推施工各道工序銜接緊密，作業時間卡控要求嚴格，外界因素稍有干擾，將影響整個頂推施工。[3]

3 施工技術方案

本連續梁為跨越既有北同蒲線施工，因此在既有線一側采用支架現澆，然后張拉頂底板鋼束，使梁體處于軸壓狀態，然后采用千斤頂將梁體頂至設計位置后再完成其余鋼束的張拉，從而完成全部施工作業。施工主要包括滿堂支架現澆和步履式多點頂推兩部分，梁體采用在既有線小里程側支架現澆，在天窗點內利用多點步履式頂推法整體頂推就位。

3.1 滿堂支架現澆

滿堂支架現澆為常規工藝，主要包括支架體系地基處理、支架拼裝、預壓、拆除、連續梁梁體模板安拆、鋼筋及預應力管道安裝、混凝土澆筑、預應力筋張拉及管道壓漿等內容。

支架搭設完成后，必須按流程進行支架預壓：支架驗收→標高測量→砂袋就位→加載60%→沉降變形觀測→加載100%→沉降變形觀測→加載120%→沉降變形觀測→表面覆蓋→卸載→標高調整。梁體按照就位后的設計線形進行預制，預制為曲線梁，且小里程側2/3在圓曲線上，大里程側1/3在圓曲線上。

3.2 連續梁步履式頂推

3.2.1 頂推裝置

頂推裝置由滑道、滑塊、水平千斤頂、豎向千斤頂、糾編裝置、泵站及控制系統組成。

3.2.2 施工工藝流程

頂推采用步履式多點頂推施工工藝，利用先進的機電液壓一體化原理，設置自動化同步機制，將各支點處頂推設備有效聯通，實時監控各支點處的支反力及梁體內應力，確保應力狀態安全，總控利用無線信號發出統一指令“同進同退、同起同落”完成一個循環頂推作業，每個循環走行距離為0.75m。頂推過程中，加強對梁體的走行橫向偏差的動態監測，超過3cm及時進行糾偏，通過指令不斷進行循環作業，完成全部頂推作業，總頂程約113.2m。[4]

施工流程示意圖如下圖所示。

圖2

3.2.3 梁體走行原理

該連續梁位于R=500m的曲線上，所以頂推過程走行軌跡是一條全長113.2m，半徑500m的螺旋線，若按直線行走將偏離橋梁中心很遠，施工過程中采用走割線的方式進行施工，主要采用利用轉向原理，水平千斤頂布設時按曲線的割線方向布置，6套千斤頂與梁體不產生相對滑動，梁體的走行將沿螺旋線行走，走行原理圖如圖3。

3.2.4 糾偏工作原理

圖3

由于水平頂布置方向無法絕對精準，千斤頂向前方向會有自由誤差存在等因素，致使梁體在走行過程中可能會產生走偏，因此須及時對梁體前進方向進行糾偏。在頂推的行進過程中主要采取微調滑道的辦法，給滑道每個行程進行微調整，使滑道盡量保持在走行軌跡的割線上，讓梁體自行轉彎按照曲線行走。梁體走偏后，以計算為依據，適當使滑道向反方向偏移，在后面幾個行程中完成糾偏。滑道微調方法如下圖所示。

圖4

4 安全技術措施

4.1 安全管理制度

本連續梁采用新工藝上跨既有北同蒲線進行頂推施工，梁體為32+48+32m連續梁，施工難度大，安全風險高，為確保施工質量安全，特提出如下安全技術要求。

①所有作業人員必須進行安全培訓，考試合格后方可上崗。

②進入現場的作業人員，必須佩帶安全防護用品。

③嚴格執行鄰近營業線施工安全生產“五必須”，規范設置硬隔離措施，嚴禁所有人員進入既有線。

④連續梁主體澆筑完成后，在頂推施工前，完成橋梁的欄桿和防拋網安裝，確保人員高空作業安全。

⑤加強既有線設備監管，確保地下管線和電纜安全，以免造成管線損壞而影響既有線行車安全。

⑥頂推施工前，對梁體和鋼導梁進行全面檢查，除頂推施工設備外，其他可能物品要全部清理，以免上跨既有線頂推掉落而影響行車。

⑦頂推施工暫停前，要將頂推設備設置于安全狀態，檢查完畢后，所有施工人員撤離，并關閉電源總閘，關閉操作總臺，非工作人員嚴禁進入操作間或進行操作。

4.2 風險控制措施

按照《鐵路建設工程風險管理技術規范》有關規定，結合施工中存在的各項風險源，將連續梁預制、頂推、高處作業、臨時用電等確定為安全關鍵卡控點，制定出主要針對性措施和風險控制措施。

4.2.1 主要措施（表3）

4.2.2 危險源辨識與控制措施（表4）

表3

表4

5 結語

本次連續梁上跨既有線頂推施工中，集團公司主管部門、單位及參建各方多次對專項方案進行評審把關、修改和完善，并制定了對應的預案措施，現場嚴格按照方案要求，加強動態監測，落實各項控制措施，遵守安全施工各項規定，取得了質量、安全、進度都令人滿意的成果，實現了頂推技術的突破，提高了上跨鐵路施工水平，為今后類似施工提供了寶貴的經驗。