高速公路特大橋鋼箱梁施工技術(shù)分析

魯順

中國(guó)水利水電第三工程局有限公司第五分局 陜西 西安 710000

1 工程概述

圭落哨大橋鋼箱梁橋采用多點(diǎn)自平衡的步履式頂推方案，全橋布置為2x（60+70+60）+（55+3x60+55）m結(jié)構(gòu)連續(xù)鋼箱組合梁橋，橋梁平面位于R=2200km左轉(zhuǎn)曲線(xiàn)上，縱面位于縱坡0.534%直線(xiàn)上。滑移梁段總重約5324ton，并設(shè)置45m長(zhǎng)鋼導(dǎo)梁，重約50ton。鋼箱梁梁段吊裝于路基平臺(tái)、高空平臺(tái)拼裝成形后累積滑移，在鋼箱梁下對(duì)應(yīng)其腹板位置布置4條拼裝軌道。以座左幅主道滑移為例，在2#、5#永久橋墩的左側(cè)偏移20m處布置支撐塔架，滑移方向?yàn)?#—11#。

2 頂推施工工藝流程

圭落哨大橋設(shè)計(jì)線(xiàn)形為平曲線(xiàn)，鋼橋采用累積頂推，系統(tǒng)設(shè)置為：根據(jù)本工程實(shí)地查勘情況，圭落哨大橋因橋臺(tái)較高，常規(guī)吊裝作業(yè)使用吊車(chē)較大且費(fèi)用較高，綜合考慮使用步履式頂推方法進(jìn)行鋼箱梁安裝[1]。

本大橋總重5267噸，單幅2633.5噸。單幅施工時(shí)計(jì)劃在每個(gè)橋墩頂蓋梁及1#～2#、4#～5#墩之間搭設(shè)的臨時(shí)支墩、拼裝平臺(tái)上布置步履式頂推設(shè)備，共15組頂推設(shè)備，每組頂推設(shè)備設(shè)兩套步履式千斤頂。根據(jù)橋梁總重計(jì)算每套步履式千斤頂承受豎向力為88噸。計(jì)劃采用400噸步履式頂推系統(tǒng)，該系統(tǒng)豎向千斤頂頂升噸位為400噸，縱向千斤頂頂推噸位為80噸，糾偏千斤頂頂推噸位為80噸，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

（1）施工流程。第一步：拼裝平臺(tái)區(qū)域拼裝導(dǎo)梁及A1、A2、A3梁段；第二步：依次向前滑移15m、13.75m、15.25m，并依次拼裝A4+A5+A6梁段，此時(shí)為最大懸臂狀態(tài)；第三步：依次向前滑移相應(yīng)各分梁段長(zhǎng)度，并依次拼裝A7+A8+A9梁段，此時(shí)導(dǎo)梁上1#臨時(shí)塔架；第四步：依次向前滑移相應(yīng)各分段梁長(zhǎng)度（共向前滑移290m），此時(shí)導(dǎo)梁上2#臨時(shí)塔架；第五步：依次向前滑移相應(yīng)各分梁段長(zhǎng)度，并依次拼裝剩余所有梁段，此時(shí)滑移到位；第六步：拆除拼裝平臺(tái)、臨時(shí)塔架和導(dǎo)梁；第七步：在一、二、三聯(lián)段交接處進(jìn)行切割，通過(guò)步履式水平千斤頂將其前后微調(diào)80mm，形成160mm的伸縮縫；第八步：拆除臨時(shí)支墩，落梁到位。

（2）正式頂推。①頂推前設(shè)備檢查：a.油缸檢查；b.液壓泵站檢查；c.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)檢查；②頂推前主橋系桿檢查：a.導(dǎo)梁的檢查；b.鋼箱梁的檢查；③頂推過(guò)程測(cè)量監(jiān)控措施檢查：a.測(cè)量控措施檢查；b.其他監(jiān)控設(shè)備檢查；④正式頂推：a.頂推前準(zhǔn)備；b.頂推設(shè)備檢查；c.正式頂推；d.頂推過(guò)程監(jiān)控。

（3）問(wèn)題處理。①頂推偏移放樣及處理措施。當(dāng)鋼箱梁頂推至緩和曲線(xiàn)起始點(diǎn)時(shí)，達(dá)到頂推流程中橫向偏移的最大值，即鋼箱梁邊腹板至設(shè)備中心線(xiàn)距離e=1410mm，鋼箱梁邊腹板至水平撐梁邊緣距離e2=390mm，鋼箱梁與左幅中心線(xiàn)夾角∠a=2°33′。最大偏移位置在3#墩，因鋼箱梁出現(xiàn)偏移，將臨時(shí)墩頂頂推平臺(tái)上水平橫梁進(jìn)行加長(zhǎng)處理，滿(mǎn)足頂推時(shí)橫向位置施工。②導(dǎo)梁與鋼橋連接段處理。為保證頂推受力要求，導(dǎo)梁與鋼橋采用剛性連接，將鋼箱梁箱體A1節(jié)段斜腹板、頂板和底板加長(zhǎng)3m，在加長(zhǎng)段上增加直腹板[2]，在鋼橋箱體和加長(zhǎng)段上增加附加勁板，導(dǎo)梁與其焊接成整體，以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，待頂推到位后將增加的附加勁板割除。加長(zhǎng)段頂板和底板鋼板厚度20mm，腹板鋼板厚度14mm，附加勁板鋼板厚度10mm，材質(zhì)均為Q345D。③伸縮縫處理。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诘谝弧⒍⑷?lián)之間設(shè)置兩道160型伸縮縫，本橋段為累計(jì)整體頂推，頂推過(guò)程中需將第一、二、三聯(lián)通過(guò)剛性連接形成整體，才可連續(xù)頂推。為保證伸縮縫處剛性連接滿(mǎn)足頂推受力要求，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位對(duì)接，在伸縮縫位置，腹板使用連接板安裝M22高強(qiáng)螺栓進(jìn)行處理，頂板和底板使用加勁板和M10高強(qiáng)螺栓連接拉桿處理。

（4）頂推卸載（落梁）。第一步：滑移到位，拆除臨時(shí)支墩；第二步：在對(duì)應(yīng)橫隔板加勁位置安裝4臺(tái)卸載千斤頂，千斤頂頂面距箱梁底板還有20mm的空隙；第三步：步履式頂升設(shè)備縮缸，鋼箱梁卸落到卸載千斤頂上，同時(shí)拆除步履式頂推設(shè)備；第四步：在對(duì)應(yīng)橫隔板加勁位置安裝4套卸載墊塊（以蓋梁中軸線(xiàn)，對(duì)應(yīng)千斤頂鏡像對(duì)稱(chēng)布置），墊塊頂面離鋼箱梁底板還有20mm的空隙；第五步：千斤頂縮缸，鋼箱梁落至墊塊上；第六步：正式卸載，卸載過(guò)程中，每次卸載20mm，隨著鋼箱梁高度下降，逐次拆除卸載墊塊；第七步：隨著鋼箱梁高度下降，鋼箱梁下降400mm時(shí)，拆除全部卸載墊塊；第八步：千斤頂縮缸，隨著鋼箱梁高度下降，逐步將鋼箱梁卸載到永久支座上。

3 施工過(guò)程監(jiān)測(cè)

（1）主梁和主墩應(yīng)力監(jiān)控。根據(jù)梁體撓度變化情況，在撓度變化大的位置布置監(jiān)測(cè)斷面。

（2）橋墩（臨時(shí)支架）位移監(jiān)測(cè)。①測(cè)點(diǎn)布置：主墩中心線(xiàn)兩側(cè)各設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)位置選在墩頂便于觀(guān)測(cè)的可靠位置處。②測(cè)試方法：用全站儀測(cè)量。

（3）導(dǎo)梁變形監(jiān)測(cè)。在前導(dǎo)梁端部焊接鋼筋頭，采用全站儀，監(jiān)測(cè)導(dǎo)梁前端鋼筋頭標(biāo)高變化，以此來(lái)監(jiān)控導(dǎo)梁標(biāo)高變化，確保導(dǎo)梁順利通過(guò)支墩。

（4）橋墩應(yīng)力。在頂推過(guò)程中橋墩受到水平摩阻力及千斤頂水平力，在墩頂水平力作用下，墩底彎矩較大，因此橋墩應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)于橋墩底部，主墩應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置圖，臨時(shí)墩每個(gè)橋墩布設(shè)2個(gè)應(yīng)變計(jì)。

4 質(zhì)量控制

①交工驗(yàn)收的質(zhì)量評(píng)定：合格（標(biāo)段的交工工程質(zhì)量評(píng)分值≥94分）；②竣工驗(yàn)收的質(zhì)量評(píng)定：優(yōu)良；③合同履約率100%；

5 結(jié)束語(yǔ)

鋼箱梁施工需根據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)、不同設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)以及環(huán)境差異選擇施工方法，明確施工流程，保證施工工序順利推進(jìn)。