上跨既有線連續箱梁頂推施工方法

梁健

摘 要：頂推法是預應力混凝土連續箱梁常用的施工方法，適用于中等跨度的直線或曲線橋梁。國內已建成的頂推橋除少數采用單點頂推方式外，大多數為多點頂推。因上跨既有線連續箱梁頂推施工具有其特殊要求，所以本文結合巴南廣高速公路達成鐵路跨線橋，闡述了單點頂推法在上跨既有線箱梁頂推施工中的成功應用。

關鍵詞：跨線橋 連續箱梁 頂推施工

上跨既有線頂推施工受時間緊、干擾多、安全威脅大等因素的制約，要保證既有線的行車安全，選擇科學合理的施工方法是在既有線上進行施工的關鍵。以下就巴南廣高速公路達成鐵路跨線橋連續箱梁頂推施工方法的比選、相應安全措施的制定等進行總結，希望對類似橋梁的施工提供一定的參考作用。

1.工程概況

達成鐵路跨線橋位于巴中至南充至廣安（川渝界）高速公路南充段，于高速公路K118+380處跨越達成鐵路?？缇€橋分左右幅設計，上部結構均采用18+32+18m三孔預應力混凝土連續箱梁，橋梁中心線與鐵路股道中心線交角為108°，交叉點位于達成線小橋至營山間下行線K54+100、上行線K53+550處。達成鐵路跨線橋左右幅采用錯孔布置，左右幅全長均為75m。橋梁全寬28.5m，每幅橋全寬14.1m，兩幅之間為0.3m的分隔帶。下部結構采用柱式墩、柱式臺，樁基礎。本橋平面位于直線上，縱面位于R-10000m（T―232.308 E―2.698）上坡段，左幅橋梁縱坡為1.732%，右幅橋梁縱坡為1.782%。

連續箱梁高2.2m，采用單箱雙室結構，懸臂長2.25m，懸臂板端部厚度0.18m，根部厚度0.5m，箱梁頂板厚度0.28m，底板厚度0.35m，腹板厚度0.45～0.85m。半幅橋箱梁全長68m，重23751KN，每延米重349.28KN/m，如圖1。

2.頂推施工方法比選

頂推施工按頂推動力裝置的多少分為單點頂推和多點頂推，單點頂推是將頂推裝置集中在箱梁預制場附近的橋臺或橋墩上，前方墩各支點上設置滑動支承。多點頂推是在部分墩、臺上設置噸位較小的水平千斤頂，將頂推力分散到各墩、臺上。按頂推動力裝置的類別分為步距式頂推和連續頂推，步距式頂推由水平千斤頂與豎直千斤頂聯合使用，頂推時先用豎直千斤頂將梁體頂起再用水平千斤頂頂推豎直千斤頂，使豎直千斤頂帶動梁體向前移動。連續頂推采用串聯穿心千斤頂、鋼絞線束、拉錨器等實現梁體的連續頂推。

本工程提出了多點頂推、單點頂推及步距式頂推三種方法進行比較，現分述如下：

（1）多點頂推

在0號臺、2號墩、3號臺上各設2臺ZLD200型自動連續千斤頂。其優點是千斤頂噸位較小，且由于利用水平千斤頂傳給墩、臺的反力來平衡梁體滑移時在墩、臺上產生的摩阻力，從而使橋墩在頂推過程中承受的水平推力較小。但缺點是由于既有線鐵路有高壓接觸網，牽引鋼絞線束跨越既有線非常困難，且施工中對既有線的行車安全存在很大的隱患。

（2）單點頂推

在靠近箱梁預制場的0號臺上設置2臺ZLD350型自動連續千斤頂。其優點是牽引鋼絞線束避免了跨越既有線，對既有線行車安全有利。但缺點是頂推力集中于0號臺，同時由于各墩、臺沒有水平千斤頂的反力來平衡梁體滑移時在墩、臺上產生的摩阻力，因此各墩、臺所受的水平推力較大，不利于橋梁結構的安全。

（3）步距式頂推

其優點是所用頂推設備簡單，省去了牽引鋼絞線束、拉錨器、反力架等頂推裝置，對既有線的影響很小。但缺點是頂推速度較慢，無法滿足鐵路部門規定的Ⅱ級施工在115分鐘內將鋼導梁從1號墩頂推至2號墩（頂推距離32m）的要求。

從以上頂推施工方法的對比中可以看出，要克服多點頂推和步距式頂推的缺點是非常困難的，因此在初步計算連續箱梁所需頂推力、單個橋墩、橋臺所能承受的最大縱向水平力、連續箱梁對單點拉力與多點拉力的敏感性，并結合本橋工程現場條件、設計要求和頂推設備現狀的情況下，為避免牽引鋼絞線束布設時跨越既有線鐵路，同時為了在規定的時間段內將鋼導梁頂推至2號墩，本橋連續箱梁選用三孔整體預制、單點頂推法施工，即在0號橋臺背后設預制梁場與預制臺座，在制梁臺座上設連續滑道，同時在制梁臺座上拼裝鋼導梁。

3.單點頂推法的進一步優化

3.1頂推系統

連續頂推此種方式隨著箱梁的不斷頂進，鋼絞線束將從水平連續千斤頂的前端逐漸拉出，由于本橋0號臺位于既有線邊坡上，距鐵路上行線約20m，拉出的鋼絞線束有可能侵入鐵路限界，因此對水平連續千斤頂的設置做了改進，即將0號臺放置水平連續千斤頂的反力架改為前錨固端，而將水平連續千斤頂設置在箱梁尾端的后反力架上，經改進后，水平連續千斤頂隨箱梁的頂進向前移動，而鋼絞線束從千斤頂中拉出后在預制梁場內保持原地不動，這樣不僅解決了鋼絞線束的侵線問題，同時為鋼絞線的回收和再次使用提供了便利。

3.2滑道系統

本橋滑道系統分預制場制梁臺座連續滑道墻及墩臺頂滑道兩部分。

連續滑道墻即在制梁臺座混凝土頂面鋪設10mm鋼板，再在鋼板上貼2m m厚不銹鋼板。混凝土與鋼板、鋼板與不銹鋼板之間的粘貼均采用GA-71膠粘劑，再將600×200×26mm的橡膠四氟滑塊按4塊一組，每組間距以5～10m布置在不銹鋼板滑道上。

墩臺滑道由滑道墊塊及滑道板組成?；缐|塊由工字鋼與底部C40混凝土支墩預埋鋼板焊接而成，并在工字鋼內設置加勁板，其上設置3cm頂板，墊塊頂板坡度與橋梁縱坡一致，每個墩臺蓋梁或臺帽上安放3個墊塊，其中1個位于墩臺的中間，其余兩個對稱布置在兩側的永久支座墊石旁。滑道墊塊上設滑道板，滑道板為3cm厚鋼板，其頂面焊2mm厚不銹鋼板，滑道板長120cm，寬80cm，在滑塊進口端20cm及出口端10cm長范圍內設拋物線弧形段，以方便滑塊的喂進與滑出。

4.對墩、臺的加固措施

由于采用單點頂推，頂推力集中于0號臺，而其它墩、臺無水平千斤頂的反力來平衡梁體滑移時產生的摩阻力，因此各墩、臺所承受的水平推力較大，為保證橋梁結構的安全，必須對墩、臺進行加固處理，其處理的原則是找出箱梁在頂推的整個施工階段中各墩、臺所承受的最大支反力，從而計算出各墩、臺的最大水平推力，并計算各墩、臺在最大垂直荷載和水平推力作用下的應力大小、墩頂的水平位移及墩柱的裂縫寬度，再根據計算結果制定相應的加固措施。各墩、臺最大支反力及水平推力統計見表1。

從表1中可以看出，0號臺主要承受前錨固端傳給的總頂推力，方向朝后，力值最大，其次為1、2號墩梁體移動時所傳給的摩阻力，方向朝前。針對各墩、臺受力的實際情況，采取了相應的加固措施。

對于0號臺，為防止臺帽與樁基連接處因受水平推力的作用而發生剪切破壞，故在臺帽與預制場滑道墻之間增設一道11×2×1.5m的C30鋼筋混凝土支撐墻，使臺帽、支撐墻及滑道墻成為一個整體共同承受頂推反力的作用。

對于1、2號墩，為限制墩柱頂部在連續箱梁頂推過程中水平推力產生的水平位移，在墩柱頂部采用2φ720×8mm鋼管與橋臺臺帽進行剛性連接。

5.結語

頂推施工有多種方法，針對不同的工程項目各有其優、缺點，應根據具體的施工條件進行合理的選擇，并采取相應的措施以克服其不足之處，使之既安全可靠又切實可行。通過本橋對單點頂推法的成功實踐，相信對類似橋梁的頂推施工具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]張曉東.橋梁頂推施工技術[J].公路，2003，（9）：45-51.