公路橋梁工程中鋼箱梁頂推施工技術分析研究

陳伯韜

摘 要：我國現代公路橋梁施工中，鋼箱梁憑借著施工效率高、質量可控等優勢得到了廣泛運用，頂推法是一種常見且有效的施工方法。本文首先就鋼箱梁頂推法的發展與應用情況展開分析，其后詳細探討了鋼箱梁頂推的施工原理與技術類型，最后圍繞工程案例論述了公路橋梁工程中鋼箱梁頂推的施工技術要點，以期可供參考。

關鍵詞：公路橋梁;鋼箱梁;頂推法;技術類型;工程案例

隨著我國交通系統的逐漸完善，公路里程持續增加，并不斷朝著高山深谷發展，中大跨徑橋梁建設數量越來越多。目前，公路橋梁工程中，頂推法憑借著不占用橋下空間、機械設備簡單等優點得到了廣泛應用，尤其是采用鋼箱梁結構后，自重輕、強度大、工廠化程度高，整體施工經濟效益顯著，值得推廣運用。

1 鋼箱梁頂推法概述

頂推法最早萌芽于橋梁縱向拖拉施工方法，將卷揚機、滑車改為水平千斤頂，將滾筒替代為滑道、可循環使用的滑板。頂推法從首次運用于橋梁至今日趨成熟，頂推方法呈多樣化發展趨勢，以滿足日益復雜的橋梁形式，如：通過各種臨時輔助設施的應用增加頂推跨徑，包括導梁、臨時墩等;從單點頂推到多點分散頂推、從步進式頂推到連續頂推、從間歇式頂推到連續頂推等多種方法，被應用于各種橋梁環境中。

基于現代橋梁工程中計算機、信息技術的發展，鋼箱梁頂推施工過程中可利用有限元方法開展模擬分析，并對施工現場進行實時監控，如：近些年步履式多點頂推法實現了頂升、平移、橫向糾偏的集成，同時可監控、調整各臨時墩支反力，保證鋼箱梁施工安全、精度達標。目前，鋼箱梁頂推法已經實現了從直線橋到彎橋、從等截面梁到變截面梁、從正交橋到斜交橋、從連續梁橋到拱橋/斜拉橋的廣泛應用，如下表1列舉了近幾年完成鋼箱梁頂推的公路橋梁工程。

2 鋼箱梁頂推的施工原理與技術類型

2.1 鋼箱梁頂推施工原理

頂推施工原理，主要是在橋體頂端、尾端建立梁體澆筑、拼裝平臺，對梁體進行分節分段澆筑或拼裝，較大跨徑間設置臨時墩，使用千斤頂頂進，每頂進一個階段梁體尾端在平臺上繼續逐節澆筑或拼裝，然后繼續頂進，重復上述工序直至梁體達預定位置。完成上述作業中，更換正式支座并落梁，拆除頂推裝置、臨時墩等，至此梁體頂推施工結束，可進行橋面系澆筑與鋪設工作。

鋼箱梁頂推施工中，所有鋼箱梁在工廠內完成制作，分解成塊體運輸并在現場進行吊裝施工，頂推施工過程中各節段鋼箱梁焊接連成整體。為保證梁段拼裝焊接質量，鋼箱梁頂推施工中必須編寫焊接工藝評定文件，做好焊縫檢驗，保證鋼箱梁整體結構安全可靠。

2.2 鋼箱梁頂推技術類型

隨著現代公路橋梁事業的發展，鋼箱梁頂推法逐漸形成了較為完善的技術體系，且隨著各種先進技術、設備的出現，不斷有新的頂推技術運用于鋼箱梁建設中。根據不同分類依據，可將頂推技術分為多種類型，具體如下表2所示。

公路橋梁施工中，需根據項目實際情況，包括鋼箱梁尺寸、施工條件等合理選擇頂推方法，有效控制施工效率、成本以及安全性，下文主要圍繞具體工程案例展開分析。

3 公路橋梁工程中鋼箱梁頂推施工案例

3.1 工程概況

本項目為某公路主線高架橋，施工范圍為192#～195#墩，總長度122 m，上部結構采用36 m+50 m+36 m等高度連續鋼箱梁結構，單箱四室截面。底板水平設置，頂板設2%雙向橫坡，邊腹板采用斜腹板，鋼箱梁具體設計參數如下表3所示。

3.2 鋼箱梁頂推施工方案

本項目鋼箱梁采用連續頂推千斤頂拖拉方法，鋼箱梁頂推重170 kN，根據摩阻力與現有設備分析，選取100 t連續頂推千斤頂4臺，頂推速度0.2 m/min，每個千斤頂配置4根φ15.2預應力鋼鉸線;頂推施工平臺與支座頂部相距0.4 m。具體施工流程如圖1所示。

3.3 鋼箱梁頂推施工技術要點

3.3.1 施工準備

鋼箱梁頂推施工前，完成臨時結構制作安裝工作，包括：拼裝支架、頂推支架安裝;滑動裝置、鋼導梁、后錨點、支架施工平臺安裝等。完成上述準備工作后，方可開展鋼箱梁拼裝與頂推施工。

3.3.2 鋼箱梁拼裝

本項目鋼箱梁工廠制作完成后，運至橋下，鋼梁起吊并安裝就位，接口臨時連接，做好線形測量工作，確認無誤后焊接馬板。鋼箱梁焊接施工前，安裝嵌補段，對縫口進行除銹，并進行定位焊接。

鋼箱梁環縫焊接，臨時匹配件拆除后焊接，焊后矯正清修，探傷檢合格后對嵌補段進行安裝與焊接，最后完成焊縫涂裝與檢測。

3.3.3 鋼箱梁頂推施工

本項目鋼梁梁節段拼裝為整體后安裝導梁，連續頂推千斤頂拖拉，千斤頂通過預應力鋼絞線與后錨點連接，頂推就位后整體落梁。頂推施工步驟具體如下：

（1）搭設支墩，安裝、調試頂推滑道與設備;

（2）分三個步驟安裝梁段與導梁，先安裝第I、J段兩端與導梁第1段，再安裝第2段導梁，最后安裝F、G、H節段，其中，第F段梁尾部設4個拉錨器，使用192#、193#千斤頂同時牽引;

（3）拖拉54.25 m后，192#千斤頂停止工作，193#千斤頂繼續牽引梁段5.5 m;

（4）安裝A、B、C、D、E梁段;

（5）使用192#、193#千斤頂同時牽引48 m，192#千斤頂拖拉至195#處，193#、195#千斤頂繼續拖拉;

（6）拖拉到位后，將導梁拆除，落梁。

梁段頂推施工過程中，采用千斤頂單側拖拉方式調整軸向偏差，在鋼梁橫向兩側設置糾偏千斤頂，起到限位的效果，防止出現橫向偏差。

4 結語

綜上所述，頂推法在公路橋梁鋼箱梁施工中運用較為廣泛，技術體系也逐漸趨于成熟，各種頂推技術方法不斷涌現。在鋼箱梁施工中，應根據鋼箱梁尺寸、重量以及施工技術條件等，合理選擇頂推方法，規范落實鋼箱梁制作、現場拼裝與頂推各道工序，落實施工控制工作，包括糾偏、質量檢驗等，切實保證橋梁工程質量達標、結構安全可靠。

參考文獻：

[1]鄧海洪.鋼箱梁大跨度多點連續頂推導梁設計與施工[A].《建筑科技與管理》組委會.2017年9月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].《建筑科技與管理》組委會：北京恒盛博雅國際文化交流中心，2017：1.

[2]徐晨澤.雙曲線連續鋼箱梁頂推施工技術[A].中國建筑學會建筑施工分會、中國工程機械工業協會施工機械化分會.中國建筑學會建筑施工分會、中國工程機械工業協會施工機械化分會2014年會論文集[C].中國建筑學會建筑施工分會、中國工程機械工業協會施工機械化分會：中國工程機械工業協會施工機械化分會，2014：6.

[3]黃成國，朱錚棟，唐益軍，等.曲線鋼箱梁橋步履式頂推施工橫向傾覆穩定性影響因素的分析[J].南京工業大學學報（自然科學版），2020，42（3）：399-404.

[4]鄧德員，戴維，吳有明，等.大跨徑雙幅簡支鋼箱梁同步頂推施工技術研究與應用[J].鋼結構（中英文），2019，34（8）：87-91.

[5]吳永南，李東，許祥山，等.大跨徑拱橋鋼箱主梁頂推滑移施工技術[J].世界橋梁，2017，45（3）：25-29.

[6]康俊濤，張旭，范杰，等.鋼箱梁頂推法施工臨時墩優化布置及安全控制研究[J].公路，2015，60（9）：103-108.

[7]謝福君，張家生.鋼箱梁頂推參數影響及穩定性分析[J].鐵道科學與工程學報，2019，16（6）：1484-1492.

[8]李興全，張丕云，高繼武.云南羊毛草地大橋鋼箱梁拖拉+頂推組合施工關鍵技術[J].公路交通科技（應用技術版），2020，16（6）：256-258.