大永高速跨高速公路鋼箱梁頂推施工控制

李萍

摘 要：以大永高速公路鋼箱梁施工為背景，介紹跨越高速公路的鋼箱梁頂推施工，從支承及導向糾偏裝置安裝、鋼箱梁的吊裝組拼、頂推設備和導梁安裝、頂推、糾偏、中線精度控制、落梁幾個方面進行介紹，以供同類項目施工參考和借鑒。

關鍵詞：鋼箱梁;組拼;頂推;糾偏;落梁

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0130-02

1 工程概述

云南省G4216華坪至麗江高速公路大理連接線工程（大理段）一合同段大理立交G匝道2號橋鋼箱梁橫跨大麗高速，橋孔布置為（25+35+25）m，平面位于R=155m的左偏圓曲線上，縱面位于R=2000m的凸形曲線、3.16%的下坡段，橫坡8%，橋墩最大高度6.5米。

2 方案制定

大麗高速公路車流量較大，吊裝受較大限制，結合經濟性、安全性、操作簡便等方面的考量，本工程采用液壓千斤頂頂推。通過2臺150t液壓千斤頂將跨高速部分鋼箱梁（節段3-7）連續頂推至安裝位置，然后通過8套200t行程200mm普通立式液壓千斤頂（4套為一組交換落梁）將鋼箱梁落放至支座上，剩下節段采取吊裝施工，完成G匝道2號橋整個工程施工。該方案不影響高速公路上車輛的通行，施工工期較短，施工成本較低。本文僅論述3-7節段鋼箱梁頂推施工及控制的方法。

3 方案布置

針對本鋼箱梁工程，主要設計了支承系統、導梁系統、頂推系統（頂推設備）、落梁系統（落梁設備）、導向糾偏系統（導向限位輪）五大部分。

4 施工過程

頂推施工的施工流程為：臨時支架基礎→臨時支架→組拼胎架及滑道→鋼箱梁組焊→頂推系統安裝→導向糾偏系統→頂推至落梁位→導梁拆卸→落梁頂安裝→調試→開始落梁→落梁就位→支架拆卸。

4.1 支承系統及導向糾偏裝置安裝

（1）頂推臨時支架底部的混凝土基礎施工，基礎下土質承壓不得小于0.2Mpa。混凝土基礎采用C30。現場施工前，對臨時支墩所在的位置施工場地進行平整、壓實，保證場地能滿足設計所需要求。（2）基礎完成后搭設支承系統，支承系統設計成通用件，可現場組裝。支承系統上布置到橫梁、縱梁以及鋼箱梁預拼組焊胎架，橫梁上安裝有導向糾偏系統（可調導向限位裝置），縱梁上安裝有滑道座（滑道座上表面通過聚四氟乙烯板與鋼箱梁底板接觸）。

4.2 鋼箱梁頂推節段的吊裝組拼

（1）吊裝前先考查地形，復測支承系統及胎架各標高，按設計標高調整好上下左右空間絕對坐標位置，并加固固定，以此作為以后各節段就位時的標準點。吊裝前對橋墩縱橫軸線、高程及制作的安裝質量進行檢查驗收，確認支架處地基的承載能力滿足施工。（2）吊車站位：吊車站在臨時支墩和混凝土橋兩側，根據橋上拼裝順序，安排合理位置吊裝相應節段。吊車全支腿為8.9米，長15米，平板車長17米。（3）吊裝順序：支架及胎架搭設好之后，吊車從鋼箱梁頂推方向的首端向尾端吊裝，從鋼箱梁的中間節段向兩挑檐方向吊裝，吊裝一個節段復測標高及線形達到要求后開始組焊。

4.3 頂推設備安裝、導梁吊裝

（1）整個鋼箱梁組焊完成后，復測線型和標高，滿足要求后，開始安裝頂推系統。包括兩臺液壓千斤頂、千斤頂固定座、焊接于鋼箱梁尾端的支撐座。安裝后試運行5分鐘，空載聯機調試觀察接長桿變形，試頂推50mm觀察各系統運行情況。運行良好，開始進行頂推施工。（2）導梁設計成標準模塊，便于現場組裝及反復使用。滑道安裝好之后，吊裝導梁，采用焊接連接導梁。導梁采用70t汽車吊吊裝施工。（3）經過計算，在考慮導梁、支架及鋼箱梁導梁的撓度的情況下，此時導梁距離橋墩有足夠的高度（導梁下撓108mm，此時導梁距離2號墩臨時支架頂部距離為354mm），可以保證導梁順利通過橋墩。由于現場施工的各種不確定因素以及施工中可能會出現的緊急情況，導致導梁在過橋墩時導梁地面可能會低于墩頂高度或導梁通過時會對橋墩產生影響，為了確保工程施工順利進行，防止意外發生，在此處將現場既有的70t吊車站位在橋墩右側，如導梁過墩時會對橋墩產生影響，此時采用70t吊車將導梁前端吊起一定高度。

4.4 頂推步驟與控制

（1）本鋼箱梁頂推節段重量255t。待節段3-7共43.3米鋼箱梁節段組焊完成之后，固定頂推千斤頂，安裝導向糾偏裝置，復測鋼箱梁線性，在滑道上涂抹潤滑油，整個準備工作完成。頂推各設備接線檢查、油路檢查、導梁各節段連接狀況檢查、導梁與鋼箱梁連接狀況檢查、控制部分調試無誤后，由專門人員開始操縱控制平臺開始頂推，發現問題及時調整。（2）控制鋼箱梁頂推前移速度在400mm/min左右。（3）各液壓泵站均設置液壓壓力傳感器，用于監測各點載荷，并用于完成超載保護功能。一旦頂推力大于計算所得的相應頂推力值，立即停止頂推，查明原因，消除故障后再行頂推作業。（4）頂推節段長度確定：為方便調整鋼箱梁縱向線型（豎曲線與預拱度的疊加，整幅橋采用4個頂推節段完成頂推作業，每個節段頂推停止時，預留16m長已拼裝梁段，方便后續梁段在無應力區焊接。（5）導梁及鋼箱梁同步上橋墩的技術措施：根據主墩臨時支墩設計，導梁正下方（鋼箱梁中腹板下方）的兩個臨時墩及滑塊沿鋼箱梁橋橫斷面方向布設，導梁上該滑塊時，利用設于導梁前端的臨時千斤頂施以向上頂力，消除導梁前端下撓后，兩片導梁可以同步上墩。隨后繼續頂推。頂推初始狀態見圖1、千斤頂頂推見圖2。

4.5 頂推過程中的糾偏

（1）鋼箱梁兩點同步連續水平頂推系統由液壓泵站、連續千斤頂和計算機自動控制系統三部分組成，具有兩側同步、單側單動、單點單動及點動限位功能。通過調整液壓油缸兩組千斤頂不同的行程，一組千斤頂多走一段行程，另一組暫停，來達到糾偏目的。調整同步后再同時頂推。（2）墩頂布置在頂推作業過程中鋼箱梁重量應由臨時支墩及墩旁托架傳遞給主墩或其樁基承受，主墩、承臺、樁基均經過計算復核，其結構剛度滿足頂推過程中的水平推力及豎向壓力。

針對大永高速鋼箱梁曲線半徑較小，鋼箱梁線性弧度較大的特點，對糾偏措施進行了加強，增加了糾偏裝置的數量，在每個臨時支架上面都布置糾偏裝置，以保證鋼箱梁在拖拉過程中出現較大偏差時能及時準確的進行糾偏工作。

4.6 中線精度控制

在每段鋼箱梁的頂板上做4個中線標記點，底板上做3個標記點，頂推時，觀測塔上架設經緯儀對梁體中線進行觀測，當出現較大偏斜時，進行糾偏。頂推箱梁縱向僅剩2m就要就位時，開始不間斷地觀測和精確地糾偏，使箱梁首尾中線與設計偏差控制在5mm范圍內。最后就位時箱梁首尾中線與設計偏差控制在3mm之內。

4.7 頂推到落梁位置

（1）拆除導梁、滑道、頂推千斤頂等頂推系統，調整支架標高，布置4套200t立式液壓千斤頂，為落梁工作做準備。

（2）根據設計院圖紙，完成第4步后，測量鋼箱梁標高，1號墩理論高度控制在設計標高以上570±50mm，2號墩理論高度控制在設計標高以上1080±50mm，根據所選千斤頂行程為200mm，分6次落梁。

1）千斤頂先頂起鋼箱梁20mm，然后下降一個行程200mm，鋼箱梁實際落梁180mm。2）千斤頂先頂起鋼箱梁20mm，然后下降一個行程200mm，鋼箱梁實際落梁180mm。如此往復7次，每4套千斤頂進行交換作業。3）最后一次落梁時精確測量箱梁標高，根據箱梁實際標高確定落梁距離，完成落梁。

5 結語

大永高速一期1合同G匝道2號橋鋼箱梁跨越高速公路，在施工條件受限，工程條件復雜，難度大、控制成本的情況下，通過鋼箱梁頂推實施過程，從施工準備、注意事項、施工控制、糾偏、落梁等方面進行闡述，希望對同類工程的施工具有一定的借鑒和參考意義。

參考文獻

[1] JTG BOl-2014公路工程技術標準[S].北京：人民交通出版社，2014.

[2] JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[3] JTG D64-2015 公路鋼結構橋梁設計規范[S].北京：人民交通出版社，2015.

[4] JTJ 025-86公路橋涵鋼結構及木結構設計規范[S].北京：人民交通出版社，1986.

[5] GB 50017-2003鋼結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2003.

[6] TB10091-2017鐵路橋梁鋼結構設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[7] TB10212-2009鐵路鋼橋制造規范[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

[8] GB5 0205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2001.

[9] JTG F90 2015公路工程施工安全技術規范[S].北京：人民交通出版社，2015.