鋼箱梁頂推施工技術關鍵點解析

蔡成愿

（南京科興工程建設項目管理有限責任公司 江蘇南京 210000）

1 工程概況

油坊橋樞紐位于南京市主城西南角，鐵心橋服務區西側。作為南京市環射路網交通轉換的重要節點，承擔的功能較為復雜，根據規劃及區域的交通出行需求及本樞紐的功能分級，采用不完全多岔交叉復合式互通立交，樞紐主線及匝道與地鐵2號線、地鐵1、2號線聯絡線、地鐵S3號線、規劃地鐵7號線、規劃地鐵8號線交叉。油坊橋樞紐共涉及橋梁12座，包括2座主線橋、2座分離式主線橋，8座匝道橋。其中鋼箱梁分布情況如下：HR分離式主線橋第2聯為單跨簡支鋼箱梁，跨徑61.25m，鋼箱梁跨越地鐵1、2號線聯絡線及鳳臺南路；HL分離式主線橋第11聯為3跨連續梁，跨徑組合為28.617m+34m+27.6m，跨越南京繞城高速；G匝道第4聯為2跨連續梁，跨徑組合為21.5m+33.78m，跨越南京繞城高速；C匝道第3聯為3跨連續梁，跨徑組合為45m+45m+29.2m，跨越南京繞城高速，第6聯為單跨簡支鋼箱梁，跨徑33.2m，跨越E匝道；E匝道第3聯為2跨連續梁，跨徑組合為37m+29.4m，跨越南京繞城高速。

2 鋼箱梁頂推法施工的風險特征

在鋼箱梁的施工過程中須在現場進行節段拼裝焊接工作，如果焊接施工控制不當易產生焊接質量問題，從而影響鋼箱梁的總體受力安全及結構耐久性。

在頂推過程中如果鋼箱梁因為塊段吊裝變形，滑道頂面不光潔，滑道及支座存在標高誤差等情況會導致滑動過程中摩阻力增大，最終導致鋼箱梁頂推不連續、出現“爬行”運動現象。此種情況會對臨時墩造成反復沖擊、水平受力異常、鋼箱梁產生橫向偏移，如果未及時發現并予以控制最終會造成梁體中線偏位甚至梁體傾覆的危險。

3 鋼箱梁頂推施工技術

3.1 拼裝臨時墩的技術

頂推法施工設置臨時墩的目的是為了減小頂推的標準跨徑從而達到減小梁頂推施工過程中交替變化的正、負彎矩。尤其是頂推的跨徑超過50m時，再或者是頂推斜拉橋、連續剛構橋梁等其他形式的橋梁時采用。臨時橋墩的布置位置如果合理能夠有效的改善鋼箱梁頂推過程中鋼箱梁的受力狀況，因此對臨時墩進行優化分析、布置是十分重要的。

綁扎承臺鋼筋的同時應將支架底部承臺預埋鐵和錨筋一起埋入并且焊接牢固。為了避免鋼板長時間高溫焊接產生變形，應該間隔焊接，焊縫應該飽滿，預埋鋼板的位置定位應準確且頂面高程應與承臺頂面齊平。混凝土澆筑完畢應及時清理鋼板表面砂漿，確保后續鋼管支架焊接面潔凈。鋼管柱的長度應根據橋面高程反算，為了提升管理的高效性和針對性，需要將后場加工完畢的鋼管進行編號，防止安裝錯誤的出現。鋼管底口應與承臺預埋的鋼板焊接牢固、為增加鋼管柱的穩定性及支架的整體性應用工字鋼將鋼管柱之間打斜撐確保支架連接成為整體、共同受力。

3.2 頂推前試頂工作

本節主要講述鋼箱梁多點頂推法施工控制要求。正式頂推前應做好試頂的準備工作。試頂時每一階段均要進行試頂，每次試頂時千斤頂應同時加載且每次試頂距離均應相同、記錄試頂速度和時間。及時將實測結果與理論計算結果進行比對來調整頂推速度。試頂時收集以下測試數據：①頂推速度；②千斤頂每“點動”一次鋼箱梁向前頂進的距離；③水平千斤頂油壓表數值的大小。試頂時應同步巡視所有臨時支撐結構、梁體以及受力橋墩，及時檢查橋體結構是否平衡穩定，臨時支撐結構是否有變形，橋墩墩柱底部是否產生裂縫。

3.3 頂推施工過程關鍵工藝控制

3.3.1 頂推過程中控制重點

（1）位移觀測：梁體的中線偏移和墩頂的水平、豎向位移是位移觀測的重點部位。頂推過程中如果發現偏位應及時使用千斤頂予以調整；臨時墩頂的位移觀測同樣非常重要，頂推過程中應持續觀測，位移超過設計允許偏位應立即停止頂推，重新調整頂推力，各方確認無誤，必要時邀請業內專家確認無誤后方可繼續頂推作業。

（2）施加頂推力：頂推前校準千斤頂、標定油表。當每工況施加頂推力時應先將各個墩上的千斤頂逐步加力至計算的頂力，如梁體仍然不能移動可將頂推平臺或主墩上的頂力加大至該墩允許的最大頂推力，同時應做好墩頂的位移觀測工作。如施加到最大頂推力時梁體仍未能移動，則應進行檢查，研究調整頂推力后方可進行繼續頂推。

（3）滑板的更換：應選用表面光潔、無破損的滑板，頂推過程中各支點處應有專人進行檢查更換。

3.3.2 合龍段的控制

合龍段施工是鋼箱梁頂推施工法中最關鍵的控制部位，頂推時應采用小行程點動，以便及時糾偏。合龍段對各控制參數要求均較高且須一次性完成裝配工作。其中合龍口的寬度測量為合龍段測量工作的重中之重，在合龍前要對其進行實時監測。為避免溫度應力過大應選在日照不強，溫度相對較低或是溫度變化幅度較小的時段進行合龍施工。

4 鋼箱梁焊接質量控制與檢測

4.1 焊接方法

鋼箱梁焊接質量的好壞通常取決于工地焊接的質量。鋼結構工地焊接應根據焊縫的焊接位置和操作方便進行焊接方法選擇：橋面板為使得焊縫成型好，盡量采用埋弧自動焊；橋段工地連接焊縫：先焊頂、底板的橫向對接焊縫，后焊腹板的對接焊縫，最后焊U肋和嵌補段的焊縫。

4.2 焊接工藝

工地所有的焊縫均應該按照批準的焊接工藝評定試驗要求進行焊接，若存在與焊接工藝要求不一致的情況，需重新進行焊接工藝評定試驗。正式施焊之前應清理焊道、焊縫坡口兩側10～20mm范圍之內不應存在水分或油漬等污物。施焊期間，多層焊的每一道焊后，必須及時將熔渣清除干凈，焊縫及附近母材清掃干凈后方可再焊下一道。

4.3 焊接環境

規范、圖紙中針對各種焊接方法焊接時外部的溫度、濕度、風速等環境情況都有明確要求，如不能滿足焊接環境要求時可設置擋板、搭設蓬棚等手段來組織風、雨、雪等惡劣環境的侵擾。如采取以上措施仍不能滿足要求則應停止焊接工作。

4.4 鋼箱梁焊接質量無損檢測

所有項目參與人員應持證上崗，對應UT/MT/RT各檢測項目，檢測人員必須具備Ⅱ級以上資格，并持有中國特種設備或中國無損檢測人員資格鑒定委員會頒發的有效資格證書。

焊縫超聲波檢測中斜探頭掃描調節的方法為聲程定位法、水平定位法和深度定位法。實際探傷中最常用的是后兩種，當板厚小于20mm時，常用水平定位法；當板厚大于20mm時，常用深度定位法。焊縫檢驗的標準靈敏度應是基準靈敏度。通過試塊確定的距離-波幅曲線進行距離校正，并用水平旋鈕進行修正。

5 結論

綜上所述，現代化的道路橋梁的建設工作中，鋼箱梁頂推施工技術具有機械設備簡單，無需大型起吊設備，節省施工用地不影響通航、通車等優點得到廣泛應用。但頂推施工同時具有頂推過程中的反復應力，使梁高取值大，臨時約束多等缺點，本文針對鋼箱梁頂推施工技術關鍵點進行了解析，可以作為類似工程施工技術控制的參考文件。