鋼箱梁頂推施工技術(shù)關(guān)鍵點解析

蔡成愿

（南京科興工程建設(shè)項目管理有限責(zé)任公司 江蘇南京 210000）

1 工程概況

油坊橋樞紐位于南京市主城西南角，鐵心橋服務(wù)區(qū)西側(cè)。作為南京市環(huán)射路網(wǎng)交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點，承擔(dān)的功能較為復(fù)雜，根據(jù)規(guī)劃及區(qū)域的交通出行需求及本樞紐的功能分級，采用不完全多岔交叉復(fù)合式互通立交，樞紐主線及匝道與地鐵2號線、地鐵1、2號線聯(lián)絡(luò)線、地鐵S3號線、規(guī)劃地鐵7號線、規(guī)劃地鐵8號線交叉。油坊橋樞紐共涉及橋梁12座，包括2座主線橋、2座分離式主線橋，8座匝道橋。其中鋼箱梁分布情況如下：HR分離式主線橋第2聯(lián)為單跨簡支鋼箱梁，跨徑61.25m，鋼箱梁跨越地鐵1、2號線聯(lián)絡(luò)線及鳳臺南路；HL分離式主線橋第11聯(lián)為3跨連續(xù)梁，跨徑組合為28.617m+34m+27.6m，跨越南京繞城高速；G匝道第4聯(lián)為2跨連續(xù)梁，跨徑組合為21.5m+33.78m，跨越南京繞城高速；C匝道第3聯(lián)為3跨連續(xù)梁，跨徑組合為45m+45m+29.2m，跨越南京繞城高速，第6聯(lián)為單跨簡支鋼箱梁，跨徑33.2m，跨越E匝道；E匝道第3聯(lián)為2跨連續(xù)梁，跨徑組合為37m+29.4m，跨越南京繞城高速。

2 鋼箱梁頂推法施工的風(fēng)險特征

在鋼箱梁的施工過程中須在現(xiàn)場進行節(jié)段拼裝焊接工作，如果焊接施工控制不當(dāng)易產(chǎn)生焊接質(zhì)量問題，從而影響鋼箱梁的總體受力安全及結(jié)構(gòu)耐久性。

在頂推過程中如果鋼箱梁因為塊段吊裝變形，滑道頂面不光潔，滑道及支座存在標(biāo)高誤差等情況會導(dǎo)致滑動過程中摩阻力增大，最終導(dǎo)致鋼箱梁頂推不連續(xù)、出現(xiàn)“爬行”運動現(xiàn)象。此種情況會對臨時墩造成反復(fù)沖擊、水平受力異常、鋼箱梁產(chǎn)生橫向偏移，如果未及時發(fā)現(xiàn)并予以控制最終會造成梁體中線偏位甚至梁體傾覆的危險。

3 鋼箱梁頂推施工技術(shù)

3.1 拼裝臨時墩的技術(shù)

頂推法施工設(shè)置臨時墩的目的是為了減小頂推的標(biāo)準跨徑從而達到減小梁頂推施工過程中交替變化的正、負彎矩。尤其是頂推的跨徑超過50m時，再或者是頂推斜拉橋、連續(xù)剛構(gòu)橋梁等其他形式的橋梁時采用。臨時橋墩的布置位置如果合理能夠有效的改善鋼箱梁頂推過程中鋼箱梁的受力狀況，因此對臨時墩進行優(yōu)化分析、布置是十分重要的。

綁扎承臺鋼筋的同時應(yīng)將支架底部承臺預(yù)埋鐵和錨筋一起埋入并且焊接牢固。為了避免鋼板長時間高溫焊接產(chǎn)生變形，應(yīng)該間隔焊接，焊縫應(yīng)該飽滿，預(yù)埋鋼板的位置定位應(yīng)準確且頂面高程應(yīng)與承臺頂面齊平?；炷翝仓戤厬?yīng)及時清理鋼板表面砂漿，確保后續(xù)鋼管支架焊接面潔凈。鋼管柱的長度應(yīng)根據(jù)橋面高程反算，為了提升管理的高效性和針對性，需要將后場加工完畢的鋼管進行編號，防止安裝錯誤的出現(xiàn)。鋼管底口應(yīng)與承臺預(yù)埋的鋼板焊接牢固、為增加鋼管柱的穩(wěn)定性及支架的整體性應(yīng)用工字鋼將鋼管柱之間打斜撐確保支架連接成為整體、共同受力。

3.2 頂推前試頂工作

本節(jié)主要講述鋼箱梁多點頂推法施工控制要求。正式頂推前應(yīng)做好試頂?shù)臏蕚涔ぷ?。試頂時每一階段均要進行試頂，每次試頂時千斤頂應(yīng)同時加載且每次試頂距離均應(yīng)相同、記錄試頂速度和時間。及時將實測結(jié)果與理論計算結(jié)果進行比對來調(diào)整頂推速度。試頂時收集以下測試數(shù)據(jù)：①頂推速度；②千斤頂每“點動”一次鋼箱梁向前頂進的距離；③水平千斤頂油壓表數(shù)值的大小。試頂時應(yīng)同步巡視所有臨時支撐結(jié)構(gòu)、梁體以及受力橋墩，及時檢查橋體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定，臨時支撐結(jié)構(gòu)是否有變形，橋墩墩柱底部是否產(chǎn)生裂縫。

3.3 頂推施工過程關(guān)鍵工藝控制

3.3.1 頂推過程中控制重點

（1）位移觀測：梁體的中線偏移和墩頂?shù)乃健⒇Q向位移是位移觀測的重點部位。頂推過程中如果發(fā)現(xiàn)偏位應(yīng)及時使用千斤頂予以調(diào)整；臨時墩頂?shù)奈灰朴^測同樣非常重要，頂推過程中應(yīng)持續(xù)觀測，位移超過設(shè)計允許偏位應(yīng)立即停止頂推，重新調(diào)整頂推力，各方確認無誤，必要時邀請業(yè)內(nèi)專家確認無誤后方可繼續(xù)頂推作業(yè)。

（2）施加頂推力：頂推前校準千斤頂、標(biāo)定油表。當(dāng)每工況施加頂推力時應(yīng)先將各個墩上的千斤頂逐步加力至計算的頂力，如梁體仍然不能移動可將頂推平臺或主墩上的頂力加大至該墩允許的最大頂推力，同時應(yīng)做好墩頂?shù)奈灰朴^測工作。如施加到最大頂推力時梁體仍未能移動，則應(yīng)進行檢查，研究調(diào)整頂推力后方可進行繼續(xù)頂推。

（3）滑板的更換：應(yīng)選用表面光潔、無破損的滑板，頂推過程中各支點處應(yīng)有專人進行檢查更換。

3.3.2 合龍段的控制

合龍段施工是鋼箱梁頂推施工法中最關(guān)鍵的控制部位，頂推時應(yīng)采用小行程點動，以便及時糾偏。合龍段對各控制參數(shù)要求均較高且須一次性完成裝配工作。其中合龍口的寬度測量為合龍段測量工作的重中之重，在合龍前要對其進行實時監(jiān)測。為避免溫度應(yīng)力過大應(yīng)選在日照不強，溫度相對較低或是溫度變化幅度較小的時段進行合龍施工。

4 鋼箱梁焊接質(zhì)量控制與檢測

4.1 焊接方法

鋼箱梁焊接質(zhì)量的好壞通常取決于工地焊接的質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)工地焊接應(yīng)根據(jù)焊縫的焊接位置和操作方便進行焊接方法選擇：橋面板為使得焊縫成型好，盡量采用埋弧自動焊；橋段工地連接焊縫：先焊頂、底板的橫向?qū)雍缚p，后焊腹板的對接焊縫，最后焊U肋和嵌補段的焊縫。

4.2 焊接工藝

工地所有的焊縫均應(yīng)該按照批準的焊接工藝評定試驗要求進行焊接，若存在與焊接工藝要求不一致的情況，需重新進行焊接工藝評定試驗。正式施焊之前應(yīng)清理焊道、焊縫坡口兩側(cè)10～20mm范圍之內(nèi)不應(yīng)存在水分或油漬等污物。施焊期間，多層焊的每一道焊后，必須及時將熔渣清除干凈，焊縫及附近母材清掃干凈后方可再焊下一道。

4.3 焊接環(huán)境

規(guī)范、圖紙中針對各種焊接方法焊接時外部的溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境情況都有明確要求，如不能滿足焊接環(huán)境要求時可設(shè)置擋板、搭設(shè)蓬棚等手段來組織風(fēng)、雨、雪等惡劣環(huán)境的侵擾。如采取以上措施仍不能滿足要求則應(yīng)停止焊接工作。

4.4 鋼箱梁焊接質(zhì)量無損檢測

所有項目參與人員應(yīng)持證上崗，對應(yīng)UT/MT/RT各檢測項目，檢測人員必須具備Ⅱ級以上資格，并持有中國特種設(shè)備或中國無損檢測人員資格鑒定委員會頒發(fā)的有效資格證書。

焊縫超聲波檢測中斜探頭掃描調(diào)節(jié)的方法為聲程定位法、水平定位法和深度定位法。實際探傷中最常用的是后兩種，當(dāng)板厚小于20mm時，常用水平定位法；當(dāng)板厚大于20mm時，常用深度定位法。焊縫檢驗的標(biāo)準靈敏度應(yīng)是基準靈敏度。通過試塊確定的距離-波幅曲線進行距離校正，并用水平旋鈕進行修正。

5 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代化的道路橋梁的建設(shè)工作中，鋼箱梁頂推施工技術(shù)具有機械設(shè)備簡單，無需大型起吊設(shè)備，節(jié)省施工用地不影響通航、通車等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。但頂推施工同時具有頂推過程中的反復(fù)應(yīng)力，使梁高取值大，臨時約束多等缺點，本文針對鋼箱梁頂推施工技術(shù)關(guān)鍵點進行了解析，可以作為類似工程施工技術(shù)控制的參考文件。