橋梁鋼箱梁頂推施工關鍵技術研究

彭龍翥 中鐵三局集團第六工程有限公司高級工程師

我國橋梁工程行業在改革開放后取得巨大的進步。隨著業務量不斷增加，橋梁工程施工的關鍵技術要點也引起理論界的關注，相關技術也逐漸應用于實踐中。相關的關鍵技術也在實踐中不斷得到檢驗與更新，較好地推動了我國橋梁工程施工技術的發展，有助于提高我國橋梁施工的質量與效率[1]。因此，在新發展階段，橋梁工程企業更應熟練掌握鋼箱梁頂推施工的技術要點，并在日常的橋梁施工中提前制訂相應的施工方案，盡可能提高橋梁施工的質量[2]。

1 橋梁鋼箱梁頂推施工技術要點

1.1 準備階段

在鋼箱梁頂推施工的準備階段，施工人員要做好正確連接系統回路和油回路等準備工作。

首先，施工人員應當分別采用自動模式和手動模式對頂推裝置進行調試，確保頂推裝置中的各個零部件在頂推過程中處于正常運行狀態。

其次，做好在線調試工作。施工人員需要采用手動模式啟動泵站，在主控制臺中完成縮缸和伸缸操作，以此檢查頂推裝置的工作情況與運行狀態。

最后，根據實際情況對頂推裝置中的行程檢測器進行檢查與調整。施工人員應首先完成手動模式調試，在完成手動模式調試后再進行自動模式調試，確保插孔的同步性[3]。一旦在檢測過程中發現異常問題，應立即對出現故障的地方進行處理。

1.2 正式頂推階段

確認試頂推構造與施工運行正常后，即可正式開始頂推施工。在正式頂推過程中，施工人員應進行動態監測，根據鋼箱梁底部的刻度動態判斷監控支撐是否正在同步擠壓。同時，要對每個頂推點的實時狀態進行監控，一旦發現雜物出現在鋼箱梁的臨時或永久支撐結構周圍，應及時進行清潔[4]。

正式試頂過程中，現場施工人員需要對每一施工階段進行合理試頂處理，每次試頂時的千斤頂設施在距離以及速度方面應該始終保持一致。試頂處理后，現場施工人員應該記錄試頂期間涉及的頂推速度以及頂進距離等數值。在鋼箱梁到達前方支點后，要測量墩頂與梁底的凈高，使得其能夠達到施工的要求。在頂推施工過程中，測量工作最好在日出前進行，較強的光線可能會影響鋼箱梁的旁彎。

首先，在正式頂推施工的過程中，要將每個頂推點產生的誤差控制在允許范圍內，以確保頂推實現同步施工，可以通過將不同步安全值設置為15 mm、將不同步調整值設置為10 mm 等措施達到此目的。當每個頂推點之間的不同步值達到10 mm或更大時，應當暫時停止施工，檢查系統是否存在問題，并通過系統的單動作單點功能將不同步值控制在10 mm 內。監控過程如有異常情況，應迅速調整泵站的流量，以調整相應頂推點的實際移動速度。

其次，將鋼箱梁推離目標位置約200 mm 的距離后，要放慢頂推速度并測量其到目標點的距離，以確定頂推速度等各項控制參數的范圍。當頂推距離目標點15 mm 時應停止施工，重新測量距離并控制移動速度，進行單獨調整，使頂推點與目標點對齊。在頂推施工的過程中，施工企業需要密切關注油缸的具體波動情況，將鋼箱梁脫離兩側的墊墩，隨后將所獲得的數據傳輸給主控平臺。主控人員接收相應的數據后發出縱向頂推指令。

再次，將鋼箱梁推到卸載位置時需要卸下導梁，并全部拆除支座約束。在對橋面走線上的每個監控點進行測試后，可以緩慢地卸載。卸載時需要擰緊頂推裝置，采用氣割技術切割掉梁上的調節支撐裝置。在具體施工過程中，需要根據具體情況確定是否采用全站儀之類的測量儀器，加強對監測點處支撐結構沉降情況的監控工作。如果實際情況滿足要求，則要采用上述測量儀器進行監控。一旦在監測過程中發現監測點處有支撐結構沉降不均勻的情況，則必須采取加固管理措施，確保橋的對齊方式符合設計標準[5]。

最后，在建造起落架時，要將已安裝好的起落架千斤頂放到位，從兩側釋放橫梁，并一一卸下手墩架及移橋器等設備，從而完成頂推施工的全部工作。在此施工過程中，應在500 ～1000 mm 時逐漸釋放落梁，然后再釋放至1200 mm。落梁到達1200 mm 后，應使用200 t 的平口千斤頂，并繼續進行落梁操作，直到落梁就位。

2 橋梁鋼箱梁頂推施工關鍵技術的應用分析

2.1 凌菊路跨大沙河橋工程的基本情況

凌菊路跨大沙河橋工程位于深圳市南山區南方科技大學校園內，是連接凌菊路和學苑大道跨越大沙河的重要工程。凌菊路跨大沙河橋工程全長62 m，寬22 m，布局對稱。橋梁的結構體系為1 跨下承式簡支鋼拱鋼梁拱梁組合橋，主梁是截面均勻的鋼箱梁，單箱5 室，頂板寬22 m，底板寬16.06 m，懸臂翼緣寬3 m，懸臂翼緣寬3 m，道路設計中的線梁高度為1.40 m，底板水平。根據橋梁工程鋼箱梁的實際情況，施工單位決定采用頂推技術進行施工。

2.2 凌菊路跨大沙河橋工程的創新點

2.2.1 在北岸橋臺采用3套雙頂頂推設備

本次頂推施工主要集中在北岸橋臺的部分階段，頂推施工的荷載約為1000 t，占總重的90%左右。為了更好地發揮頂推施工技術的作用，本工程在施工過程中采用了3 套雙頂頂推設備，并將頂推能力提高到2250 t。此外，為了能夠更好地監控施工全過程，施工隊伍還在施工過程中采用了新型的步履頂推設備，通過計算機技術對其進行控制，能夠達到快速調節、全程監控、頂推動作同步等目的。

2.2.2 采用頂推施工技術時進行特殊處理

該橋梁工程的橋體內部荷載呈現出非常規傳遞的特點，這是因為該橋體與端梁之間存在一定夾角。因此，在正式頂推施工的過程中要對相關部位進行特殊處理，以確保頂推技術可以順利施工，同時保證整個橋梁施工過程的安全性。此外，為保證河道凈空要求，本工程在頂推前并未安裝鋼拉索。該工程是單跨拱橋，為了能夠保證河道的凈空要求，在頂推前不能安裝鋼拉索。

2.2.3 在頂推過程中將圓管支撐設置在拱肋與橋面之間

該橋梁工程前導梁的重量明顯更輕，這是因為大截面型鋼被應用于該橋梁導梁的前半段。型鋼與桁架的組合方式則運用于橋梁導梁的后半段，使橋梁導梁前后半段的重量出現了顯著的差異。因此，頂推到位后應由拱肋兩端逐步向拱肋中心張拉鋼拉索并拆除鋼管支撐。

2.3 凌菊路跨大沙河橋工程的技術要點

首先，該橋梁工程在施工過程中減少了對下部支架的沖擊力。這是因為該工程采用了新型的步履頂推設備，此裝備在實際施工過程中不會產生水平推力，因此對下部支架的沖擊力也就少了許多。此外，為了減少鋼箱梁的水平位移與橫向位移的偏差，該橋梁工程采用了組合千斤頂用于頂起鋼箱梁施工。

在這一施工過程中，施工人員要有一個具有高精度的油表進行計時，以達到精確控制頂推力的目的。一旦在施工過程中出現了推力急劇增加或者鋼箱梁結構變形等情況，施工人員應當立即停止頂推，并對出現故障的位置進行排查以確保所有設備能正常運行，接著繼續進行頂推施工。在頂推過程中，要對平移力、頂升力等參數變化進行監測。在推進最后梁段部分時要注意控制精度，通過小行程點控制頂推到位的準確性。

其次，在頂推施工的過程中，頂推可能在鋼箱梁的兩側不同步進行，這對橋軸的精度有一定的影響，可能會導致橋的水平方向與設計標準不一致。為此，施工隊伍應做好頂推同步控制工作。施工人員必須提高分辨頂推力精確度的能力，并實時監測頂推結構橋軸線的偏差。如果在檢測過程中出現了任何情況，施工人員要及時調整移橋器側向液壓缸，以保證軸線的準確性。在定位和安裝施工鋼箱梁結構的過程中，要實時觀察軸線偏差，要確保鋼箱梁的線形和設計線形相一致，可以通過調節待安裝梁的軸線和每個梁段的尾端來控制軸線的偏移情況。

最后，施工單位要不斷加強施工監測工作，及時掌握高度變化和位移情況等具體動態。這是有效控制頂推施工過程中鋼箱梁結構應力狀態和橋線形的措施。在頂升的過程中，施工隊伍應對臨時支撐結構進行嚴格控制，避免頂升墊梁頂面產生壓縮變形和沉陷的情況，同時動態監控風力等自然因素對試頂推的影響，以有效地控制施工的質量。此外，施工單位還要嚴格監測組裝平臺變形和沉陷的情況，分析施工過程中的最大變形值及其影響因素，為今后進行施工管理提供參考。

3 結語

頂推施工技術主要通過滑道和千斤頂將梁的整個截面逐漸向前推，隨后更換支架并固定橋墩。在施工過程中，相關技術人員需要對技術和施工質量進行嚴格把控，并及時采取相應的措施。