鋼桁梁頂推施工技術探析

李寶來

摘要：鋼桁梁橋的節點及桿件多，節點連接的構造比較復雜，施工難度大。頂推施工法具有經濟安全、快速、無干擾、占用場地少等優點，臨時輔助結構的設置減小了頂推施工橋梁的跨度，并且使變曲率豎曲線連續梁的無應力線形得到很好控制，但是臨時墩的平面布置施工精度以及局部穩定性問題一直是頂推法施工的技術難題。研究大跨度鋼桁梁橋頂推施工技術特具有較高的工程應用價值。

關鍵詞：鋼桁梁;頂推施工;工藝優化

引言：橋梁施工工藝的合理選用是關系到工程安全、建設成本的重要環節。頂推施工作為橋梁結構跨越既有道路的一種常用施工方法，施工過程中需要架設平臺、安裝鋼導梁等多種臨時結構。合理的頂推施工方案對于工程項目的建設成本、施工工期影響巨大。

一、工程概況及工程總體布置圖：

本工程為重慶鋁業環保搬遷大板錠項目鐵路專用線工程。設計行車速度：貨車≤60km/h。（1）主桁：主桁上、下弦桿截面均采用焊接H形，寬度為600mm，最大板厚為36mm，上、下弦桿高度均為760mm，腹桿除端斜桿采用箱形截面以增加桿件的抗彎剛度和減小板厚從而節省鋼材外，其余均為H形截面。豎桿截面采用H形截面，翼緣厚度采用16mm。節點板厚度均為20mm。全部靜活載（不計沖擊力）作用下，跨中最大撓度為106mm，與跨度之比f/L=1/1207，滿足現行規范規定的豎向撓度容許值1/900。恒載和靜活載產生的撓度值為192.2mm，超過跨度的1/1600，應預設上拱度。上拱度設置在上弦大節點上，將上弦每個節間的理論長度增加10mm，以使鋼梁形成圓弧形預拱度。（2）橋面系：橋面系的縱梁高度為1290mm，在跨中位置設伸縮縱梁。橫梁全高為1550mm。在結構細節的布置上，采用縱橫梁上翼緣頂齊平，用魚形板連接，在縱梁下端設隅撐以承受縱梁端支點負彎距之壓力。（3）設計參數：1.設計行車速度：貨車≤60km/h。2.設計活載：中-活載。3.動力系數：按《鐵路橋涵設計基本規范》第4.3.5條之一辦理，即：1+μ=1+28/（40+L）。4.運營動力系數：按《鐵路橋梁鋼結構設計規范》第4.3.1條辦理，即：1+μ=1+18/（40+L）。5.線路條件：直線、縱坡。

二、鋼桁梁頂推施工技術

1.鋼桁梁頂推架設中總體定位控制

①鋼桁梁頂推架設前的測量，由于鋼梁在工廠加工組拼后解散，因此，在鋼桁梁頂推架設施工中橋軸線是不通視的，這就需要施工前做好后續施工測量的準備工作，即在保證測量精度的前提下，將橋軸線平移至墩頂通視位置，將高程傳遞至墩頂。②主橋貫通測量，另外，在每個滑道梁兩側擋板上做相應沉降觀測點，在鋼桁梁頂推前，測量其初始高程，在鋼桁梁頂推過程中，根據頂推節點要求，測量鋼桁梁在各個頂推階段，滑道梁的豎向變形，作為梁體預抬的參考。③鋼桁梁拼裝測量，鋼桁梁拼裝開始前，應在橫梁頂部和底部中點做出觀測標志，用以測量鋼桁梁中心線與橋梁中心線的偏差;為使鋼桁梁拼裝后各節點撓度和整跨拱度符合設計要求，需選擇橫梁兩端頂部對稱中心點做出觀測標志，點位與下弦桿中軸線或下弦節點中心高差在鋼梁設計圖上查定或直接測定，用作拼裝施工高程控制點。

2.鋼梁組拼

（1）拼裝鋼梁桿件預拼一定量時，鋼梁拼架即可進行。拼裝前應復查鋼桁梁弦桿、腹桿等桿件兩端拼接部分的寬度，如相鄰兩根弦桿的寬度誤差大于2mm時，應加墊經噴砂處理過的薄鋼板。根據設計圖和工廠提供的技術資料，逐件校核弦桿、斜桿、節點板等編號是否正確，并特別注意因起拱原因釘孔距不相平行的上弦節點板。確定桿件組拼辦法，繪制預拼圖，做好預拼前的準備工作。然后根據設計提供的預留拱度值，計算出各節間節點的標高，在支架頂面用型鋼和鋼板一次墊足。按拼裝順序在支架上拼裝第一個節間的下弦、下平聯和縱橫梁，形成一個牢固框架，再對已拼好的鋼梁軸線和預拱度進行檢查，通過測量檢查確認其中心位置、標高符合設計和規范要求，如有偏差利用千斤頂調整，確認合格后按規定將高強螺栓全部終擰。拼裝時由吊機將預拼好的桿件按拼架順序的先后吊放到拼裝臺上進行拼裝。鋼梁的拼裝嚴格按照出場的拼裝圖紙進行施工，該工程采用豎向分層拼裝，先右端后左端，先底盤后桁架，同時對稱拼裝，具體為：

下弦桿拼接—橫梁安裝—下平聯安裝—縱梁安裝—腹桿安裝—上弦桿安裝—上平聯安裝—橫聯安裝—員工走道及欄桿安裝。在膺架上拼裝鋼梁時，應在鋼梁大節點下搭設枕木臺座承托鋼梁，高度在0.6m～0.8m之間，頂面放置幾對硬木楔，用以調節各節點的上拱度。為便于在節點下安放千斤頂，臺座從中間斷開，分為兩個，或將上面幾層斷開，留出足夠的空間，以便在節點的理論交點下設置千斤頂。千斤頂的作用是將拼裝好的鋼梁頂起，以便安放滑道設施，供頂推時用。在此環節施工時應特別注意，臺座頂面與下弦桿之間應加墊36毫米的橡膠板。

3.鋼桁梁落梁就位階段

落梁就位階段，用4臺300t的千斤頂（每個墩頂設2臺）頂起鋼桁梁，通過控制同步整體將128m鋼桁梁體頂起，落放到臨時支座上。然后拆除梁底輪箱組，拆除完成后及時安裝永久支座，支座采用重力灌漿，以確保錨拴錨固牢固。鋼梁安裝就位前，采用全站儀和水準儀對鋼桁梁進行軸線偏位、梁頂標高檢查，采用多臺千斤頂進行微調，使得鋼桁梁各點高程及橋軸線偏差符合設計及規范要求。

三、結語

大跨度鋼桁梁步履式頂推新工藝在大跨度鋼桁梁頂推施工中的成功運用，成功解決了大跨度鋼桁梁頂推過程中設備需跟隨節點前進，且推進完成后設備可自由回退至其他節點的施工難題，同時克服了高墩峽谷條件下，大跨度鋼桁梁頂推施工和墩頂水平力控制的難題，提高了生產效率，取得了良好的經濟效益和社會效益，推動了頂推技術的進步和革新，可為后續類似工程提供技術支持和豐富的施工經驗。隨著公鐵兩用共線橋越來越多，以及深溝峽谷大跨度鋼桁梁橋梁的增多，該技術具有廣闊的應用前景。

參考文獻

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