公路鋼結構梁橋頂推法跨高速公路施工技術的實際應用

方 銘

（云南省公路工程監理咨詢有限公司，云南 昆明 650021）

鋼結構主要由鋼板跟型鋼組合在一起，鋼結構的自身重量是比較輕的，而且強度比較高，在施工過程當中，鋼結構安裝起來非常的簡便，而且結構相對來說比較靈活，所以近些年來被廣泛的使用，在各種超高或者是超大規模的建筑施工過程當中，比方說高速公路的橋梁施工工程等等，以下我們主要結合具體的施工案例來進行探討。

1 工程概況

圭落哨大橋的整體設計為整體式橋，橋面的寬度有26米，共分為左右兩幅，單幅橋面的寬度為12.75米，整體橋長為670米圭落哨大橋的上半部分使用的是連續鋼筋混凝土疊合梁，其鋼疊合梁的梁體截面是槽型結構。橋梁平曲線的構成比較復雜，由圓曲線、緩和曲線以及直線共同組成，圓曲線的長度是310米，緩和曲線的長度是300米，直線段的長度是60米。整座橋梁的左右幅各為670米，共計1340米的鋼混疊合梁，最大的橋梁跨度為70米，最大的橋墩高度為48米，全橋的最大頂推量為5267噸，橋梁的鋼箱梁部分使用的是單向全幅同步履式頂推技術進行施工。

2 工程施工難度以及Bim技術的使用

1）具體的施工難度：根據本工程實地查勘情況，圭落哨大橋因橋臺較高常規吊裝作業使用吊車較大且費用較高，而且單跨度比較大，工程量較大，整體工期相對來說比較緊張，綜合考慮使用步履式頂推安裝。前文已經說過，整個圭落哨大橋的整體橋是非常高的，最大的高度為四十八米而且單跨跨度非常大，最大跨度是70米，那么如何在現場進行更加科學有序的施工組織應對如此數量巨大的鋼構件，從加工到整個制作的過程當中進行有效的運輸，現場的頂推工作在施工過程當中是整個工程的重點以及難點所在。

2）采取的技術措施：在具體的施工過程當中，主要結合現場的實際情況，采用更加科學合理的辦法來進行施工的組織，因此在查看完具體的情況之后，決定是先使用Bim技術來進行現場的建模，利用建模技術對現場的大規模的構件進行組織施工，對于圭落哨大橋的整體工程的施工思路主要為縱向的分段加工，先拼裝然后完成頂推，左右幅共同施工。

3）Bim技術的應用：第一點是在設計階段的應用，將BIM技術使用在設計階段，主要包括為工程的施工，模擬設計以及分析相關的具體情況，完成可視化的交流，檢查設計以及施工過程當中可能存在著的一些問題，并且對施工的造價進行控制。第二點，在施工圖生成階段使用Bim技術，軟件可以根據Bim模型直接生成二維圖紙，然后從三維到二維圖紙的自動更新，可以為工作人員節省大量的圖紙修改時間，在一定程度上有利于縮短工期。第三點，將Bim技術使用在施工階段，在施工階段，利用Bim技術主要是包括虛擬施工以及施工進度的控制，除此之外，還有對于施工成本的控制以及三維模型的校驗等等。第四點，運維階段的應用，Bim模型可以完整的存儲，建筑的設計以及施工的各種數據，可以更好地讓工作人員在運營以及維護期間準確地了解到設備的各種信息，可以更好地指導現場的工作人員對設備進行維護。第五點，基于Bim技術的數據共享以及協同工作，基于Bim的協同工作指的是把信息在不同的人員以及不同的業務組之間進行傳遞以及共享，讓信息更好地發揮價值，并且持續增值。該施工項目使用的是瑞斯圖Bim云協同管理平臺，瑞斯圖能夠把模型和圖紙上傳到平臺上面，項目參與方可以統一的登錄到平臺上面，對于圖紙進行協同的記錄以及追蹤，實現信息化的設計，可以達到所有項目信息集中訪問，提升項目信息的準確性以及及時性的目的。在系統收到施工的圖紙之后，首先會使用軟件對鋼結構進行一個深化設計處理，利用軟件創建一個鋼結構的Bim模型直接生成加工圖紙，同時需要對構件以及復雜的節點，通過三維模型進行可視化的處理，方便加工以及安裝。通過軟件創造鋼結構Bim模型之后，可以直接統計需要的鋼結構工程量，這樣的話數據是更加準確的，工廠通過軟件創造的Bim模型，可以通過三維可視化完成交底，解決加工過程當中需要的注意事項以及技術要點。可以發現，當我們將Bim技術結合在圭落哨大橋的鋼建筑施工過程當中無論是在設計階段還是施工階段都取得了非常好的效果，同時讓施工管理變得更加的規范，效率也更加的快捷，產生了更好的經濟效益。

3 施工關鍵技術

3.1 復合線型調整技術

橋梁的平曲線是由直線加曲線加緩和曲線共同構成的，曲線的長度大約為三百一十米，緩和曲線的長度大約為300米，直線的長度大約為60米，該橋梁的線型構成是比較復雜的，因此在這樣的復雜的情況下，我們在施工的過程當中選擇使用單向雙幅同步頂推到橋位這樣的方法。

復雜線型擬合推演技術：在正式的施工之前，我們首先進行頂推過程的放樣驗算，在本次施工過程當中，我們選擇使用了六百余張的放樣圖，然后對整個技術以及施工的過程進行了事先的驗算以及查看圖紙，在計算頂推的過程當中計算好鋼箱梁跟蓋梁的相對位置，然后經過不斷的驗算，優化頂推路線，進行重復的優化設計。在施工過程中根據事先計算好的放樣驗算數據，然后對鋼箱梁進行橫向的糾偏，確保整個施工過程當中不出現任何的誤差，確保整個施工的順利進行。

3.2 雙幅同步頂推協調性控制技術

第一點，步履式的頂推法相較于常規的工藝來說，能夠有效的減小梁體在推進的過程當中，底板跟滑道之間接觸面出現的應力集中情況。同時，設備對于橋墩的推力會變得更小，在本次施工過程當中的設備靜摩擦的系數為0.03-0.05，確保了對橋墩的推力變形影響控制在規范允許范圍內，從而達到質量可控，施工相對來說更加的安全。

第二點，為保證頂推過程中受力要求，在導梁跟鋼箱梁之間能夠完成更加可靠的連接，施工現場根據需要在鋼箱梁和導梁連接的位置放置好一個轉換節，這樣可以在整個頂推過程中確保工程結構能夠滿足施工的受力需求，待頂推到位后將增加的附加板割除。 第三點，在頂推施工的過程當中按照相關的設計要求設置一個通長扁擔梁，扁擔梁的主要作用是能夠在箱梁拼接的過程當中，作為調節橋梁高度的一個臨時的支撐，同時扁擔梁的設置還可以彌補因為頂推設備在各種復雜的情況下使鋼梁的動作出現不協調而導致的鋼梁出現變形的問題。因此，設置扁擔梁可以有效地解決在頂推的過程中因為設備的不同步而給梁體帶來的扭曲問題。

3.3 應力應變及位移監測技術

鋼箱梁頂推過程，存在多次應力體系轉換，應力變化幅度大，在頂推的過程當中采用在鋼箱梁安置應力計，使用自動化采集儀來進行監測方法，在橋墩的外側等擋塊處布置位移觀測點，觀測點使用不同的顏色來進行標注以及分隔，每一個觀測點的豎向寬度都設置為10毫米，然后使用全站儀來對墩柱進行相關的觀測以及同步的監測，確保頂推施工整個過程的安全。

3.4 頂推與拼裝同步施工技術

拼裝區的鋼梁同步反拼裝技術，前方梁體在頂推的同時，后續的鋼梁也可以繼續的完成拼裝，這樣能夠有效地解決施工工期緊張或者是在施工的過程當中無法滿足現場施工進度的情況。

3.5 墩頂作業人員的安全保障技術

需要在蓋梁頂設置一個工具式的操作臺，以此作為頂推的設備安裝以及卸載的作業平臺，這樣可以有效地保證工作人員在施工的過程當中的生命財產安全。

4 結語

在本篇文章當中，我們主要就圭落哨大橋的施工進行了探討，本篇文章所介紹的工程使用的是雙幅單向同步頂推施工辦法，該工程是在2018年11月5號正式開工，在2019年5月31號完成了頂推工作，整個頂推工作歷時208天，頂推速度最高的一天能夠達到23米，在保證質量安全的情況下，最高效的完成了670米的鋼箱梁的頂推工作。主要的施工技術特點如下所示。第一點，橋梁的平曲線型組合工藝復雜，主要疊加了三類曲線，在施工的過程當中，糾偏的施工難度相較于其他工程來說可能會更高一些。第二點，橋梁需要完成左右幅，同時并且單向的同步頂推，第三點，橋墩的最高的高度為48米，最長的橋跨度為70米，第四點，頂推的距離達到了670米，最大的頂推重量達到了5267噸，該工程在施工的過程當中，其綜合的技術難度已經達到了國內乃至是世界的領先水平，希望能夠給類似的工程相應的借鑒。