公路橋梁施工中的頂推技術

段繼祖

（山西省交通規劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

一、頂推施工技術特點及作用

（一）施工技術特點

1.頂推技術成本低，應用在連續橋梁施工過程中可以降低施工成本，簡化施工流程，尤其將頂推技術應用至深水與山谷等復雜區域中，可以降低人力、物力和財力成本。

2.具備良好的操作性，使用頂推技術可以保證施工的結構性與連續性。為了保證橋體受力均勻，采用分段預制梁體，由于不需要大型起重設備，橋梁施工梁體節段長度保持在10m～20m范圍，連續性良好。

3.簡化施工管理流程，橋梁分段預制需要在同一場區，可以重復使用施工設備，降低施工難度，提高施工效率。

（二）頂推技術作用

頂推技術可以改變橋梁的受力狀態，通過設置臨時橋墩與架設前導梁方法，降低施工內力，提高施工質量。

二、頂推施工技術主要形式

（一）單點式頂推技術

單點式頂推技術主要在預制場或橋臺附近集中設置頂推裝置，在橋墩前方支點設置滑動裝置。頂推裝置主要采用兩種頂推設備，一是水平千斤頂，根據橋梁兩側鋼釬拉動；二是水平千斤頂與豎直千斤頂組合裝置，利用頂推力向前滑動橋體。該技術操作流程簡單，但垂直千斤頂與梁體間產生的摩擦力無法促進梁體滑動，且施工中沒有設置水平千斤頂橋墩，無法保證設備移動的安全性，如圖1所示。

（二）多點式頂推技術

圖1 單點式頂推技術圖

圖2 多點式頂推技術滑道示意圖

多點式頂推技術施工是將小噸位千斤頂設置于橋墩臺，降低橋墩受力。同時，還增加了多個橋墩，減小千斤頂與單點式頂推梁體之間的摩擦力。實際應用過程中，為了保證連續施工，應共同使用多個千斤頂，同時開啟、前進和換向。應用多點式頂推技術時，每個橋墩產生的摩擦力各不相同，應合理設置滑道，保證橋梁勻速前進。

三、頂推技術在公路橋梁中的實際應用

（一）工程概況

某公路橋梁采用雙塔雙索面混合梁結構，中跨主梁采用整體式鋼箱梁，主梁高4.5m，設置4道縱腹板，橫隔板間距2.5m。鋼箱梁豎曲線直徑為3700m，根據確定后的預拱度，將四跨一聯單箱單室橋梁模型分解為11個分段，將鋼箱梁中心梁與中心線寬度設置為1.75m，保證足夠承載力。

圖3 頂推施工流程圖

（二）頂推方案

原有路段設計為雙向八車道，遵循由南向北分段拼裝的方式，整體長度為30m，拼裝完成后拆除前導梁后進行頂推，將鋼梁最前端設置為嵌補車廂。具體施工流程如圖3所示。

（三）鋼箱梁頂推施工技術應用流程

臨時輔助墩在頂推施工中具有十分重要的作用，是影響鋼箱梁拼裝長度的重要因素。開始施工前，臨時墩保持豎直方向設置，由水平與豎直方向施加推動力。同時，鋼箱梁頂推施工沿凸形豎曲線與平面圓曲線運動，臨時墩體方向取決于千斤頂水平方向，以完成頂推施工。

除此之外，還應合理設置滑動與導向設備，將滑動支撐位置放至腹板下方，在頂推滑動位置設置高肋板，安裝勁肋。為了避免箱梁變形，應保證0.8m的縱通長度。滑道梁使用兩根2B槽鋼，完成滑道梁與滑板的安裝工作。頂推鋼梁施工中，上滑塊容易被擠壓卡住，為了提升滑道安全性，滑道中應安裝吊籃，加入重量為50t的液壓千斤頂，保證穩定性。利用5塊不銹鋼鋼板組成下滑塊（高度為20mm，長度為500mm），滑塊表面貼上聚四氯乙烯保護膜，并在滑塊內部安裝橡膠板。施工時，上下滑塊交叉滑動產生摩擦力，鋼箱梁不斷向前移動。臨時墩體下滑道外側也應安裝水平方向的鋼箱梁，安裝橫向限位器。

（四）頂推施工工藝

1.頂推施工臨時設施。一是臨時墩基礎，保證設置尺寸為4m×2m×1.2m的分離式基礎結構，建設時為了將豎向最大荷載中心分隔帶數值增加至1760kN，應向地基施加負載力，超過120kPa，遠高于一般荷載數值。二是設置臨時墩，整體墩位沿中線徑向分布，實際半徑與鋼箱梁圓曲線半徑相符；設計期間應保證施工便利性，簡化施工流程，平行放置鋼箱梁頂推高程與落梁高程，設定為10m長度。三是在拐角鋪AK1+015.5匝道橋支架鋼梁處安裝臨時支架。四是搭建臨時施工平臺，并用鐵絲固定，完成支架橫向支撐，提高平臺強度。五是在平臺四周設置高度為1.5m的防護欄，將爬梯設置于支架立柱上方，便于施工人員上下作業。

2.梁段頂推。為減少橋墩自身承載力，施工人員應結合實際情況分析橋墩抗傾覆能力，連續頂推時采用多點拉桿，同步頂推豎曲線與平曲線。為保證拉錨效果，還應分段頂推拼裝，使用由Q235型號鋼板與LD-100自動連續千斤頂組成的拉錨器施工。

一是分段安裝梁段，完成G2～G5四個橋段的安裝工作，尤其重視吊裝梁段的安裝，簡化施工流程，節約施工時間。完成吊裝后，及時焊接，做好后續檢查工作，保證工作質量。二是G2～G5梁段頂推向前滑進20m，為避免滑板脫空問題，保證梁段平緩向前滑動，施工前應準備足夠鋼板，當施工期間出現不正常現象時，應及時停止工作并調整。三是完成G6、G7梁段的拼裝工作，這兩段拼裝流程比較復雜，除了應完成焊接外，還應及時完成涂裝，其余安裝流程類似于G2～G5梁段的安裝方式。

（五）施工監控措施

為提升頂推鋼箱梁與橋墩施工的安全性，施工人員還應嚴格監控橋墩應力、臨時墩及鋼箱梁情況。在橫向位移監控中，施工人員應將小棱鏡固定至鋼箱梁頂板中線位置，間隔10cm～20cm，通過小棱鏡位置測量出橫向位移偏差。同時，還應在墩底部與鋼箱梁底板安裝應力計，測試實際應力，與標準數值進行對比，及時發現問題。

四、結語

公路橋梁頂推施工技術不但可以降低施工成本，還可以確保施工效果。公路橋梁施工技術采用大型千斤頂，保證了施工操作性，擴大了使用范圍，實現了安全施工，因此，施工企業應充分注重頂推技術的使用。