特大橋箱梁結構頂推法施工技術探討

蔡享繼

摘要：本文就特大橋箱梁頂推施工技術這一題材，簡要介紹中施工過程中的技術要點及質量措施。

關鍵詞：特大橋；箱梁頂推；技術工藝

我們大家都知道，在正常情況下，箱梁結構的施工往往采用滿堂式支架搭設而直接立模現澆的方式進行。但是，如果是遇到跨湖、跨海或是高墩柱等特殊環境下而無法通過搭設支架來完成施工的箱梁結構，則可以通過采用梁體預制、現場頂推的方式來完成。而由于采用預制-吊裝-頂推方案往往需要建設預制場和投入大量的鋼模板，施工成本大,因此，一般小跨徑的中小橋則不適于采用該法，而只有當橋長達到一定長度的大型箱梁橋才考慮采用該法。下面，本人結合廣東省某高速公路項目××特大橋的建設情況，對特大橋箱梁結構頂推法施工的一些技術要點及質量控制措施進行簡要介紹，以供業內同行參考供鑒。

1 頂推準備工作

1.1 滑道及側限滑道及側限是箱梁平穩安全滑移的保證。其控制因素有：滑道標高、平整精確度、側向限位安裝等因素。施工時計算出滑道頂標高，進行測量精確控制，要求平整度偏差小于1毫米；側向限位系統及時正確安裝完善。

1.2 頂推牽引動力裝置頂推牽引裝置是ZL系列自動連續頂推系統，由一套主控系統，若干套泵站系統及所對應若干套千斤頂系統等小系統構成。頂推系統的因素有：起頂架、千斤頂安裝及調試、牽引索安裝及調整等因素。起頂架預埋時必須精確定位，否則影響千斤頂的安裝；精心組織，合理安排人員，及時安裝各泵站及千斤頂，進行調試工作。

2 頂推過程控制

2.1 頂推施工操作箱梁預應力束張拉完后，下降底模，穿牽引鋼束，利用自動連續千斤頂或240KN油壓千斤頂調整牽引鋼束受力狀況，并開始頂推。

我們在施工中采用了“多點頂推，分級調壓，集中控制”的方法進行頂推施工。

多點頂推，在每個墩點都設置了動力設備水平千斤頂；分散調壓則是液壓站上安裝有三個電磁換向閥控制油壓不超過容許范圍；集中控制是通過頂推指揮室電器總控臺與各墩液壓站的分控制并聯，由色燈信號或對話機聯系指揮來進行操作。

頂推前啟動靜阻系數按8%，動力摩阻系數按5%根據每工況各支點反力來預計水平頂推的出力噸位。各墩準備就緒將信號送回主控臺，總指揮通過主控臺發出頂推指令，各墩連續千斤頂即同時工作，然后根據推力需要加大施力噸位，直到梁體開始前移，啟動后摩阻系數下降，摩擦力減小，此時適當降低各墩千斤頂的出力等級來適應摩擦力的變化，使梁體平衡地向前推進，實現各墩同步頂推。

2.2塞四氟板梁體頂推時，墊塞四氟板是一項重要工作，梁體要平穩安全頂推，四氟板必須及時跟進墊塞，梁體與滑道間不得脫空。四氟板的質量直接影響梁體的摩阻系數，給梁體頂推帶來極大的不利因素。

2.3測量控制梁體頂推過程中，測量控制因素主要是：梁體中心線及各墩頂偏位。隨著梁體的推進，側向限位控制其中心線偏位在10㎜以內，強力控制各千斤頂同步頂推，各墩頂的偏位均在設計要求范圍之內。箱梁頂進時，測量人員跟蹤監測各墩的偏位及梁體中心線位置，當中心線偏移時，及時利用側向限位調整，然后將其鎖定；由于第1、2、3段梁沒有側向限位，只能使用臨時導向設施或調整上下游連續千斤頂的頂力來控制。在頂推過程中對墩頂瞬間偏位的觀測尤為重要，一旦墩頂瞬間偏位超過設計值需立即停止施力，重新調整各墩頂施力分布，以保證各墩的偏位滿足設計要求。

2.4 頂推施工注意事項

①每次頂推，必須對頂推的梁段中線和各滑道頂的標高進行測量，并控制在允許范圍以內：

a、導梁中線偏差不大于2.0mm；

b、梁體中線偏差不大于2.0mm；

c、相鄰兩跨支點同側的滑移裝置頂面高差±1.0mm；

d、同墩兩支點滑移裝置頂面高差±0.5mm。

②頂推過程中，隨梁體前移，均需不斷地以四氟板墊塞滑移，配足人員，端正插入，保持黑色的一面貼緊箱梁腹板，白色一面朝向不銹鋼滑板，切記不可放反。

③四氟滑板兩面均應保持清潔，白色一面涂上潤滑用的硅脂以減少摩擦，清理四氟板不可使用汽油或柴油。

④頂推過程中若四氟板未及時跟進，應立即停止，頂起箱梁腹板，放進四氟板后才可繼續頂推。

⑤每節段開始頂推時時，先推進5cm，立即停止，回油，再推進5cm，再停止，回油，為此反復兩三次，以松動各滑動面并檢查各部分設施，然后正式頂推。

⑥頂推時，各千斤頂應同步逐級加力頂推，當箱梁處于動與不動的臨界狀態時，注意保持其余千斤頂油壓穩定不動，只讓18#墩千斤頂升壓，以防止箱梁不勻速前進，加力順序為：先由18#墩各頂同步加力，然后其余各頂逐級同步加力，并注意保持聯系。

⑦頂推時，如果導梁桿件有變形、螺絲松動，導梁與箱梁聯結處有變形或混凝土開裂等情況發生時，應立即停止頂推，進行處理。

3 質量控制標準

①箱梁偏差：結構尺寸±10.0mm，標高±5.0mm。

②各墩頂滑板標高與預制平臺之間各控制點的標高控制誤差為±1.0mm，左右兩滑道鋼板頂面的橫向誤差≤0.5mm，相對誤差為±1.0mm。

③梁體中線偏差不大于2.0mm。

4 施工注意事項

①鋼導梁安裝：常規做法是將鋼導梁埋入梁體（埋入深度與導梁等高），通過勁性骨架與梁體錨固成整體，其優點是橫向、豎向抗扭剛度較大。缺點是受力復雜，安裝難度大，拆除不方便（拆除時需將導梁割斷，影響倒用）。湘江特大橋采用的方案是，用精軋螺紋鋼在鋼導梁端部通過施加預應力進行錨固，其優點是導梁不用埋入梁體，避免了梁體端部設計和施工的復雜性，安裝拆除簡單，受力明確，缺點是抗扭剛度較小，安裝時應注意預應力粗鋼筋必須有足夠的錨固長度（我們采用的為3-5m），錨固截面錯開，因為長度太短，張拉回縮量對粗鋼筋的預應力損失很大。

②支承滑道安裝：支承管管道安裝的精度、剛度、平整度，對頂推梁施工起很關鍵的作用。在頂推過程中它對導梁的抗扭性、梁體的受力及摩阻力的變化都有直接影響，因此在安裝過程中要保證其精確位置（滑道受力面應與箱梁腹板寬度重合），足夠的剛度和平整度。

③底模安裝：底模安裝要有足夠的剛度和平整度，要便于脫模和立模調整，我們采用將底模與分配梁用小三角鋼板連成整體，脫模和立模調整非常方便。

④頂推過程中應重點控制的地方

a、根據工況的支點反力估算摩擦力來確定需要的牽引力，每工況的支點反力由設計單位提供。頂推十多段資料表明：摩擦系數在0.05-0.08之間，個別情況達0.12，主要原因是由于四氟板損壞造成。

b、位移觀測：位移觀測主要是梁體的中線偏移和墩頂的水平偏移，頂推開始二段因沒有側向限位易產生偏移，在頂推過程需用千斤頂或倒鏈及時調整，一旦進入安裝側向限位，位移控制很容易做到，墩頂位移觀測非常重要，我們采用的辦法是根據設計允許偏位作為最大偏位值，換算坐標，從施力開始到梁體開始移動連續觀測，一旦位移超過最大值則立即停止施力，重新調整各墩施力分布。

c、施加頂推力：頂推力的大小是根據每工況各墩頂的支點反力來確定的，根據總的摩擦力來確定所需千斤頂的數量，再根據各支點反力來確定每臺頂所需施加牽引力的大小，通過油表來反應，頂推采用ZLD1000連續推頂千斤頂，使用之前按要求進行標定，每墩設二臺千斤頂、一個泵站，所有泵站由一個總控臺來控制，可同步作業和分別調節。

d、滑板的塞墊：頂推過程中滑板隨梁體一起滑動，因此頂推過程中每滑道必須有至少二人專職負責塞墊滑板。滑板必須使用表面光潔、無破損的有側限四氟析，光潔面涂以硅脂（一般采用優質黃油）與滑道面接觸每滑道面至少有三塊滑塊受力，嚴禁滑道脫空和使用破損滑塊。

結束語：

綜上所述，采用頂推法架梁法進行箱梁結構施工，在合理安排下部主體工程施工后，頂推施工可與墩臺施工同步進行，從而縮短了大橋的總體施工工期。而且采用本工法，能充分利用各橋墩墩頂容許承受水平力的潛在能力，避免了設置大噸位頂推錨固設施。同時，它能將現場制梁架設的復雜工作分段化，把各個施工工序分成有規律的周期循環作業，既不需要大型的機械設備，也最大限度地縮短了架梁時間。

參考文獻

[1]《橋梁頂推施工的精度探討》作者 趙志平 選自《橋梁建設》1994年02期