大跨徑獨塔單索面鋼斜拉橋鋼箱梁頂推安裝技術研究

摘""要：橋梁建設在方便交通、促進經濟發展、促進城市規劃科學性與推動科技創新等方面的具有重要意義。依托某公路橋梁工程，針對大跨徑獨塔單索面鋼箱梁斜拉橋，設計了頂推系統并采用“箱梁分段發運+現場平臺上拼裝+步履式多點連續頂推”施工工藝，精確實現了鋼箱梁整體頂推。然后，對鋼箱梁的應力、變形、臨時墩支點位置進行了參數驗算，最后介紹了鋼箱梁與下塔柱固結處的連接工藝。

關鍵詞：頂推"鋼箱梁"斜拉橋"施工工藝

Research"on"Incremental"Launching"Installation"Technology"of"Steel"Box"Girder"of"Long"Span"Single"Tower"Single"Cable"Plane"Steel"Cable-Stayed"Bridge

MAO"Yaoyan

Jiangshan"Municipal"Bureau"of"Housing"and"Urban-Rural"Development，"Quzhou，"Zhejiang"Province，"324100"China

Abstract：Bridge"construction"is"of"great"significance"in"facilitating"transportation，"promoting"economic"development，"promoting"the"scientificity"of"urban"planning"and"promoting"scientific"and"technological"innovation."Relying"on"a"certain"highway"bridge"project，"in"view"of"the"long-span"single"tower"and"single"cable"plane"steel"box"girder"cable-stayed"bridge，"the"incremental"launching"system"was"designed"and"the"construction"technology"of"“box"girder"section"shipment+on-site"platform"assembly+walking"multi-point"continuous"jacking”"was"adopted"to"accurately"realize"the"overall"incremental"launching"of"steel"box"girder."Then，"parameter"calculations"were"conducted"on"the"stress，"deformation"and"the"position"of"the"temporary"pier"fulcrum"of"the"steel"box"girder.Finally，"the"connection"technology"between"the"steel"box"girder"and"the"lower"tower"column"was"introduced.

Key"Words："Incremental"launching;"Steel"box"girder;"Cable-stayed"bridge;"Construction"technology

鋼箱梁橋包括懸臂拼裝、起重機地面起吊、整體吊裝、頂推等施工方法。頂推法具有施工所需空間小、施工速度快、施工干擾小等優勢，在實際工程中得到了廣泛應用[1-4]。但是，頂推法也容易出現軸線偏移[5-6]，需要進行調整糾偏，頂推過程也需要同步控制，保證頂推受力均勻[7]。依托江山市雙龍大橋工程，針對大跨徑獨塔單索面鋼斜拉橋鋼箱梁頂推安裝技術開展系統研究，預期為同類工程提供經驗借鑒。

1"工程概況

江山市324省道蔡家至319省道雙龍公路工程是江山市中心城區路網規劃“五縱八橫”主干路中高新東路S324和S319的連接線，也是城東新城“四橫兩縱”路網結構中的最中心一橫。雙龍大橋承擔城東城南過江交通需求，全長557"m，跨越江山港，斜交角90°，采用（4×30+55+110+110+50+3×35）m的跨徑布置形式，如圖1所示，其中主河道位置布置為（55+110+110+50）m獨塔單索面鋼結構斜拉橋。主梁采用閉口鋼箱梁，鋼箱梁全長324.52"m，總重7"275.63"t（含人行道），延米重22.42"t/m，主橋鋼箱梁采用步履式頂推，鋼塔采用閉口箱形截面。

2"頂推系統設計關鍵技術

根據頂推施工需要與鋼箱梁受力要求，共設置9組頂推臨時墩，臨時墩縱橋向間距依次為（43.5+55.0+32.5+55.0+55.0+22.5+18.5+18.5）m，橫橋向兩個臨時墩中心距為17.6"m，其中陸域范圍內臨時墩基礎采用獨立基礎與承臺基礎，水域范圍內臨時墩采用銑孔摩擦樁基礎。

拼裝平臺布設以能夠同時拼裝3個節段（16"m×3）為原則，設置4組高度8"m左右的支架，拼裝支架由下往上主要由獨立基礎、立柱、柱間支撐、橫向分配梁、縱向分配梁、胎架立柱、胎架模板等構成。

導梁長35.0"m，橫向由4片變高度H型實腹板鋼板主梁組成，橫向中心距（3.784+13.8+3.784）m，總體寬度21.384"m。導梁截面與鋼箱梁連接處高度為2.34"m，其余截面高度由2.34"m降低到1.8"m、1.8"m降低到1.5"m，導梁端部2.5"m范圍底板抬高0.5"m，便于導梁上臨時墩。

施工時，采用平推式頂推設備進行施工，平推式頂推系統主要包括上部滑移結構、頂升支撐豎向油缸、墊塊、頂推移動水平油缸、橫向調整油缸、下部滑移底座結構，通過計算機控制和液壓驅動來實現組合和順序動作[8]。

3"頂推施工方法與設計參數驗算

3.1"頂推施工方法

主橋鋼箱梁沿縱橋向劃分為21個節段，節段GXL1-GXL18采用“箱梁分段發運+現場平臺上拼裝+步履式多點連續頂推”的施工工藝，拼裝平臺設在7號和8號墩之間，頂推方向為大里程向小里程方向。鋼箱梁設有預拱度，預拱度通過頂推臨時墩的墩頂標高進行初步控制，后續可通過頂推臨時墩墩頂千斤頂與斜拉索進行調整。

頂推施工同步控制通過如下步驟實現。首先，同步頂升，通過控制系統控制泵站工作，頂升行程傳感器實時反饋各個油缸的實際行程，控制系統實時調節泵站相應的比例閥，控制油缸的頂升速度，實現同步頂升脫離臨時墊梁；然后，同步前進，通過平推行程傳感器實時反饋各個油缸的實際行程，控制油缸的前進速度，實現同步前進到行程上限；再同步下降，控制油缸的下降速度，實現同步下降到鋼箱梁落到臨時墊梁上，上部滑移梁脫離鋼箱梁；最后全速后退，各點上部滑移結構全速后退到初始狀態。循環以上動作，實現鋼箱梁整體頂推到預定位置。

3.2"設計參數驗算

結構自重通過軟件計算加載，風荷載采用線荷載形式加載在鋼箱梁與導梁主梁上。為簡化計算，臨時墩簡化為支點進行計算，鋼箱梁與臨時墩支點采用僅受壓彈性連接。模型示意圖如圖2所示。

鋼箱梁應力計算：極限值為270"MPa，最大應力為62.0"MPa，滿足規范設計要求；鋼箱梁變形計算：最大變形為42.16"mm，變形允許值為137.50"mm，滿足規范設計要求，最不利工況同時出現在繼續頂推14.76"m鋼箱梁GXL-015脫空時。

鋼梁局部驗算根據臨時墩支點位置，建立FEA有限元模型，模擬實際頂推施工過程最不利工況下鋼梁受力情況，計算結果如圖3所示。

根據計算，鋼梁頂推最不利工況鋼梁底部臨時墩支點位置局部應力σ"=157.5"Mpalt;270"Mpa，滿足規范設計要求。

4"鋼箱梁與下塔柱固結處連接工藝

如圖4所示，下塔柱上部與鋼箱梁連接過渡處設有翼型裝飾結構，后期鋼箱梁落梁就位后，裝飾結構處于被安全覆蓋狀態，為減小裝飾結構的施工難度，選擇在下塔柱施工階段先將裝飾結構的中間段安裝完成，兩側尖角段待鋼箱梁落梁就位后再借助手拉葫蘆等工具進行，高空散裝。

裝飾結構與下部外包混凝土交界面設有一塊厚40"mm、寬705"mm、長6"000"mm鋼板，為既不影響裝飾結構的安裝和焊接，又不影響下部外包混凝土的澆筑和振搗，現場施工時選擇先施工翼形裝飾結構后施工下部外包混凝土，并在裝飾結構的底板上開設3個直徑為200"mm的灌漿孔（兼振搗），以便進行下部外包混凝土的施工。

為防止鋼箱梁頂推超過設計里程，選擇下塔柱上端口靠前進方向的一側預設限位卡碼（兼導向板），鋼箱梁頂推就位后與卡碼頂緊，然后在下塔柱上端口設落梁導向板，落梁時配合三向千斤頂對鋼箱梁進行精準微調，最終實現塔梁結合段與下塔柱上端口的精準對接。

5"結語

（1）工程采用的頂推系統及“箱梁分段發運+現場平臺上拼裝+步履式多點連續頂推”頂推方法，精確實現了鋼箱梁整體頂推。（2）通過計算，頂推施工過程中鋼箱梁應力、變形、局部應力均滿足要求。（3）工程采用的鋼箱梁與下塔柱固結處連接工藝，減小了翼型裝飾結構施工難度，便利了下部外包混凝土的施工，實現了塔梁結合段與下塔柱端口的精準對接。

參考文獻

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