步履式懸臂頂推技術在斜拉橋鋼箱梁施工中的應用

朱江輝

【摘 要】本文主要從在斜拉橋鋼箱梁施工過程中運用頂推技術進行全面闡述，重點講述步履式懸臂頂推方式，以及需要注意事項、對應的相應措施，供后續(xù)類似相同橋梁的建設提供參考。

【關鍵詞】步履式；懸臂頂推；斜拉橋；鋼箱梁

中圖分類號： U445.462 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）21-0194-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.090

【Abstract】This article mainly expounds the use of push technology in the construction process of steel box girder of cable-stayed bridge，focusing on the step type cantilever method，as well as the needing attention and corresponding measures，providing reference for the construction of similar bridge similar to the following.

【Key words】Walking type；Cantilever pushing；Cable-stayed bridge；Steel box girder

鋼箱梁頂推技術施工方法，是目前橋梁工程類施工費用最低的施工技術，也是施工中對外界影響程度最低的施工技術，可在最基本的地理環(huán)境上進行施工，也可以在相同曲率的橋梁上施工，不會影響到橋梁的功能，在橋梁建設施工中得到了廣泛的運用。

1 頂推技術施工前的準備工作

1.1 斜拉橋鋼箱梁拼裝平臺的基本要

鋼箱梁階段的拼裝平臺需要具有強硬的剛度和強度，且有方便的調節(jié)對接標高。目的就是為了鋼箱梁在瓶裝過程的時候，保證鋼箱梁能夠準確的對位和順利性，拼裝平臺有著特殊的要求，一般都是圓弧形，鋼箱梁豎曲線半徑和圓弧半徑要相同[1]。

1.2 臨時墩設置

臨時墩一般情況下分為四種；承臺簡易型、承臺臨時型、陸地簡易臨時型和陸地臨時型，承臺類型的臨時墩在底部和頂部一般會采用工字鋼進行連接，目的就是將與永久頓形成一個整體，確保臨時墩相對的穩(wěn)定性，臨時墩支架需要用四肢鋼管格構柱，因為臨時墩頂部還需要設置頂推平臺相關的支架。臨時墩設置數量根據工程規(guī)模決定，一般都是8個臨時墩。

1.3 鋼箱梁安裝

鋼箱梁一般都是在工廠制造完成后才會運輸到施工現(xiàn)場，鋼箱梁在工廠內需要按照設計要求進行調節(jié)預拱度，鋼箱梁采用龍門吊較多，把鋼箱梁吊至拼裝平臺上，并放在預定的位置，把各個鋼箱梁縱向進行焊接連接方式固定，在連接過程中需要注意梁體的線性符合設計要求。

1.4 鋼導梁安裝

鋼導梁是整個橋梁的重要部位，那么在制造過程中就有非常高的要求，必須選用最專業(yè)的廠家制造加工，由于鋼導梁較重和特長的特點，必須要分段制造，然后在分段運輸到施工現(xiàn)場，然后根據設計要求按照順利進行焊接連接，安裝完成后確認各項尺寸是否合格，合格后才能與鋼箱梁進行連接，然后根據設計要求和相關規(guī)定進行檢驗，然后驗收[2]。

1.5 頂推設備布置

需要考慮到鋼箱梁的結構特征和最大承受重量，頂推設備必須要滿足最大的縱向承載能力，把頂推設備的負荷轉移到鋼箱梁腹板上，順橋向長度不能小于1.6m，還需要具備水平方向和豎向可調節(jié)能力。根據以上的要求，頂推設備需要做到以下幾點：頂推設備機械機構部分的頂升油箱安裝在下部結構里面，固定在橋墩頂上，上部結構和下部結構之間安裝不銹鋼板和四氟乙烯板進行滑動，在滑動過程中下部結構和頂升油箱保持不動。

一套頂推設備包括了機械結構系統(tǒng)、油缸系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，通過組合形式可以在鋼箱梁進行順橋向移動、豎向頂升、橫橋向調整，減少了施工成本，保證了鋼箱梁頂推施工順利完成和全橋線性。

2 斜拉橋鋼箱梁頂推施工

2.1 施工困難點

建立斜拉橋鋼箱梁結構，使用頂推發(fā)具有一定的困難：由于斜拉橋鋼箱梁的用途特別，所以在施工時，會延長工期，還有確保施工絕對的安全；由于斜拉橋鋼箱梁跨度大，而施工要求又特別高，所以頂推設備最少需要4-8臺同時操作[3]；鋼箱梁底部結構受力程度有限，頂推設備的重量需要轉移到鋼箱梁腹板上，還需要具有高精度的支反力調節(jié)功能。

2.2 頂推施工控制的要素

頂推施工第一要素就是保證臨時墩的質量必須符合要求，需要對臨時墩進行相關的檢測工作，確保臨時墩足夠穩(wěn)定。臨時墩的結構所承受的載荷和位移一定要符合要求，需要在上支撐架的底部增加聚四氟乙烯滑板一塊加以固定，使下支撐架頂面的不銹鋼板形成一個可滑移面，聚四氟乙烯滑板需要做成半圓形，并在半圓形內添加一些硅油，目的是減少摩擦阻力[4]。全面同步控制施工，需要計算機進行有效的控制，避免出現(xiàn)橋墩較大的載荷，避免出現(xiàn)單個頂深油箱載荷偏大，目的就是為了鋼箱梁在任何一個過程中都能夠實現(xiàn)同步運行。

2.3 頂推施工過程中的注意事項

在頂推施工前首要就要確認系統(tǒng)是否正常，需要不斷的演練和調試，確保整體性能正常，檢驗鋼導梁的承載力、頂升和頂推油缸的同步性是否滿足設計要求，各項數據是否滿足實際施工，試頂階段也需要分析，保證頂推施工的順利進行。鋼箱梁在焊接連接時需要考慮當天的天氣，溫度過高、溫差大不能進行焊接，必須要求溫度相對穩(wěn)定，光線偏弱的天氣進行，溫度和光線會影響到梁行和梁段變形[5]。在頂推施工前，需要確認頂推施工中所有的水平和豎向頂推力相關數據，便于設定各個點的位移和受力正常范圍，并輸入計算機內作為控制參數。正在頂推施工時，需要對箱梁和導梁進行各項指標的檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)不符合施工要求就必須進行停止施工，確認問題原因在進行有效的處理。

2.4 頂推施工需要監(jiān)控的內容

根據施工情況確認各個支點反力情況與油壓表是否相適應，在頂推施工過程中需要時刻觀察，發(fā)現(xiàn)頂推力不正常時，必須及時停止作業(yè)，確認問題原因進行檢修，重點檢查上支撐架和滑移面是否正常。墩頂位移觀察特別重要，通過對施力開始一直到梁體開始移動的過程進行觀察，發(fā)現(xiàn)位移位置超過了最大限度就必須停止，調整各個千斤頂拉力，并進行校正。頂推力的大小監(jiān)控是根據油表來判定的，主控制臺可以根據摩擦力大小進行自動調節(jié)，以油表的方式表現(xiàn)出來；千斤頂在使用前必須根據規(guī)定進行校正，并在油表上明確的標識出來。頂推速度并不是始終保持一個值，而是在最后一輪是需要適當的減速，可以適當進行糾正，避免出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

3 頂推施工控制措施

3.1 防中線偏差措施

軸線偏差合理的范圍上限是2cm，如果出現(xiàn)正好達到2cm或者是超過時，必須停止頂推施工，進行適當的調整[6]。頂推同步進行是整個頂推施工過程中最總要的因素之一，需要在頂推前做好各項工作的檢查，確認各墩位的頂推設備和中央控制系統(tǒng)是否正常，在頂推過程中，必須要堅持以位移控制為主，然后在實現(xiàn)頂推力和位移的雙向控制，保證鋼箱梁在位移過程中能夠保證統(tǒng)一。頂推設備一般都會設立四個橫向調節(jié)油缸，目的就是可以實現(xiàn)梁段位置的調節(jié)，可以有效地在頂推過程中進行糾正偏差。

3.2 高程控制措施

鋼箱梁標高偏差過大，超過了預設值，可以通過頂推設備把鋼箱梁頂起，通過鋼墊板方式進行重新調整鋼箱梁標高，鋼墊板增加還是減少需要根據實際情況而定。

3.3 防護措施

不管是鋼箱梁的頂推，還是臨時墩的安裝和拆除都需操作平臺，并在臨時墩內增加封閉保護措施，頂推平臺也需要做防護措施，通過防護網進行圍欄，避免出現(xiàn)安全事故。

4 結語

使用步履式頂推技術施工不僅可以保證鋼箱梁架設既穩(wěn)定又安全，還能滿足拱度需要，具有較高的施工價值。通過千斤頂和步履式同步頂推施工，可以滿足任何的地理環(huán)境，有效的節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期。但是必須要對施工各個環(huán)節(jié)進行有效的控制，實時監(jiān)督。為類似建筑工程提供了技術參考。

【參考文獻】

[1]余茂峰，余茂科，葉建龍.鋼箱梁步履式多點連續(xù)頂推施工關鍵技術及設計要點探討[J].公路交通技術，2015，（2）：99-101，110.DOI：10.13607/j.cnki.gljt.2015.02.022.

[2]劉金明.跨高速公路異形鋼箱梁步履式頂推施工技術[J].國防交通工程與技術，2017，（6）：41-44，33.DOI：10.13219/j.gjgyat.2017.06.010.

[3]孔凡強.步履式懸臂頂推技術在斜拉橋鋼箱梁施工中的應用[J].價值工程，2017，（24）：106-108.

[4]丁得志.長大雙坡鋼箱梁步履式頂推施工關鍵技術[J].安徽建筑，2016，（1）：169-173，176.DOI：10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.01.039.

[5]張奇.上跨鐵路站場的橋梁大跨度鋼箱梁頂推法架設施工與安全技術應用[J].建筑施工，2016，（3）：358-360.DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2016.03.039.