蘇州漕湖橋梁鋼箱梁頂推施工技術的控制措施

吳 強

中鐵十六局集團第三工程有限公司（313000）

1 鋼箱梁頂推施工的優勢

頂推技術已逐漸成熟，并越來越多地用于橋梁的鋼箱梁的建造中。 采用這種施工方法，保證了橋梁施工的安全性和穩定性， 對周圍沖擊面積小，并且相應的施工周期較短。其可以顯著縮短橋梁項目工期， 并確保橋梁項目在相關合同指定時間內完成。另外，用于頂推施工技術建造的設備體積小，不需要起重設備或腳手架，該設備運輸方便，可以減少人力的投資。 在施工中不會因施工而中斷交通，可以在建筑工地中使用。在橋梁鋼箱梁中采用頂推施工技術可以有效地節省材料，減少橋梁建設資金的投入。建筑區域穩定且集中，在建筑中非常安全，也適合現代化施工企業的科學管理。

2 工程概況

X352 縣道改擴建工程 （原漕湖大道準快速化工程）2 標段， 西起石港路， 東至樂路， 長約 3.93 km。 現位基本沿現狀漕湖大道，以隧道形式 下穿S228、五星路后接地，以高架橋形式向東延伸穿越規劃中央公園后，與現狀太東路相接。

橋梁工程包括新建主線高架橋1 座，主線橋與蘇路東側起橋，向東跨越中央公園（規劃）、元和塘和相城大道后接地，主線高架橋全長1 203.6 m；在元和塘以東設置上下匝道橋一對、 人非坡道橋一對，匝道橋長200 m，人非坡道橋長60 m。

3 頂推施工技術建造要求

在蘇州漕湖橋鋼箱梁施工項目建設施工過程中，施工的基本條件是確保項目橋梁結構的安全性和穩定性，要確保在規定的時間內進行施工。首先，橋梁的鋼箱梁頂推的施工應確保平坦，底板的高度和剛度滿足相關的設計要求，這樣才能進行后續施工。 其次，必須嚴格控制預應力鋼筋和埋藏部分的位置，以確保其位置符合設計，并能滿足現代化施工要求。 堅決避免出現錯誤而仍在錯誤施工的情況， 這將嚴重影響后續施工。 在頂推施工技術施工中，還必須保證混凝土鑄件的質量，混凝土的質量將直接決定橋梁施工的安全性。 不僅會影響路橋的施工，還會影響施工人員的安全。 最后，必須確保對模板的組裝進行機械化處理， 以避免操作中不必要的錯誤影響后續的結構。 需要在主梁的前端安裝導向梁，并且必須安裝鋼框架。 長度保持在推力的0.6～0.8 倍，剛度應在1/9～1/15。連接方式應牢固，提升力不得小于相關推力的兩倍。安裝頂推時，檢查安裝位置并測量軸和梁部分的高度。 在確認符合要求后才能進行下一階段的施工。在推進過程中，必須做好引導和校正軸線高度的工作。

4 橋梁鋼箱梁頂推施工的技術要點

4.1 鋼箱梁頂推技術施工準備階段要點

在蘇州漕湖橋鋼箱梁項目施工的準備階段，施工人員必須根據起重設備連接系統回路， 并以自動方式調試設備， 以確保執行器正常運動。 在執行調試工作時， 現場相關的施工人員必須通過主控制臺啟動泵站，并執行氣缸縮回和膨脹操作，以驗證操作狀態。同時，必須配置檢測設備的相關組件。 在完成了手動系統調試后，切換到自動模式，以檢測協調情況。 如果發現檢測異常，則應及時進行故障排除，直到正常協調所有系統為止。

4.2 鋼箱梁頂推施工要點分析

在試頂推階段， 施工人員應首先對鋼箱梁以及頂推設備的電氣進行檢查， 確認無異常后再開展試頂推作業。 施工人員首先對泵站進行調節， 并且需要加載40%壓力，以便現場開始頂推，直至頂推到爬行裝置的油缸無法推動。 在這個階段現場的施工人員應對設備和機械系統進行檢查， 通過相關的檢測正常后應繼續進行加載運行。 如在試頂推中出現移動異常的情況時，應首先解除架約束，并在技術人員的指導下加載試驗， 以確保施工現場頂推點能正常移位。 當各頂推點能夠移動時，應停止頂推作業，并對機械設備進行檢查，檢查無異常后則可以繼續進行頂推施工。 確認試頂推正常后，即可正式開始橋梁頂推施工。 施工人員應根據橋梁底部對各支座頂推進行動態監測。 同時要對各頂推點的狀態進行實時的跟蹤監測。 在鋼箱梁的支撐結構周圍有雜質雜物時，要將及時清理干凈。

4.3 頂推施工控制技術

頂推施工可以采用自平衡頂推裝置，其在運行中不會產生水平推力，這在一定程度上減少了對設備下部支架的影響。 同時進行頂升鋼箱梁施工，并且還可以用于對梁頂推的水平位移進行糾正。 在頂推施工中，施工技術人員應選擇相對高精度油表進行控制頂推力。 一旦在施工中有頂推力不平穩或者結構變形等情況出現時，要停止頂推作業，并根據相關的應急預案進行技術故障排查。 在頂推過程中加強對頂升力相關參數變化的實時監測，在對梁段進行頂推時要控制準確性，并應在頂推的所有施工階段均控制到位的準確性。

4.4 軸線控制技術要點

在橋梁鋼箱梁頂推技術的項目現場施工時，由于梁兩側可能存在頂推不同步，會對橋梁軸線產生一定的影響，導致橋梁線形與設計標準不一致。 施工人員要加強對頂推同步性的控制，提高千斤頂精度的能力， 同時要監測軸線在頂推中的偏位情況，如果發現存在超過相關設計值，應及時采取相應的調整措施，保證軸線的準確性。 在定位鋼箱梁施工時，要實時觀測軸線情況，并通過調整待安裝軸線以及各梁段的方式來控制軸線，以確保鋼箱梁線形與相關的設計線形一致[1]。

4.5 頂推同步技術要點

同步控制是頂推施工中的核心環節，施工人員需要采取調節千斤頂的方式提高現場頂推工作的一致性，防止結構偏轉。施工人員可以在同一支撐架選擇一臺千斤頂設為主動點，根據伸缸速度控制隨動點千斤頂速度，以確保所有千斤頂誤差控制在設計允許的范圍內。 如出現千斤頂伸缸速度不同步，施工人員可通過調節閥流量的方式進行控制。 當千斤頂位于不同支架上時，在確定主動點后，根據伸缸速度對軸線上其他支撐上的千斤頂速度進行調節，通過調節比例閥的方式保證千斤頂的同步性[2]。

4.6 頂推糾偏控制技術

施工人員在頂推中應通過全站儀對梁體中心線和墩位偏移情況進行監測，并通過側移液壓缸對滑移塊進行側向調整，從而實現對箱梁結構位置的糾偏。 施工人員應在頂推下進行糾偏，且要連續觀測墩頂水平位移， 如發現在頂推中存在明顯位移時，要及時對荷載進行調整[3]。

5 蘇州漕湖橋鋼箱梁施工技術控制措施

5.1 準確檢查高度

在蘇州漕湖橋鋼箱梁施工項目施工中，結構是控制線路高度的關鍵因素之一，鋼箱梁屬于大型的結構體系。 因此高度控制在橋梁的施工中極為重要。 可以使橋梁的高程在給定的時間內保持平衡。在路橋施工中，經常會遇到彎曲的路面以及出現一些交叉點或者是與直線的不同的情況，相關的技術人員可以根據現場橋梁的公里數計算。 如果是用于單跨度等級要求相對較低及相關的流量較小的路段可以擴大基礎。 如果是單跨較大等級要求較高，同時道路中車流量較大的橋梁時，必須要采取樁基加強公路路基的基礎結構，防止沉陷影響橋梁的標高[4]。

5.2 加強壓力和溫度控制

在建設蘇州漕湖橋鋼箱梁施工項目中，鋼箱梁的推擠會在施工各個部分產生應力，因為鋼箱梁的位置不斷變化，在不斷變化的中每個部分都會出現負彎矩交替出現。 在此過程中，除了垂直壓力外，端部還必須承受水平推力。 因此，在鋼梁的頂推施工過程中，應及時進行鋼箱的監測。 檢測橋梁大梁和關鍵部位的張力變化，掌握結構的強度狀態，需要確保受力設計在允許的范圍之內。 確保實現并防止不均勻的力或錯誤導致安全事故。 其次，在鋼箱梁的施工過程中，溫度變化引起的側向撓度通常很嚴重，而鋼箱梁存在明顯的撓度，因此在現場的施工中，應注意溫度條件。 如果工作在高溫下進行，則有必要對鋼箱梁進行相應的冷卻處理，如果在寒冷的天氣下進行施工，則必須進行加熱以防止受到外部環境的影響[5]。

5.3 防止梁體偏移

在蘇州漕湖橋鋼箱梁施工項目過程中，如果橋梁的梁體發生了嚴重的偏移，會對整個橋梁的建筑施工帶來安全威脅，導致橋梁施工無法進行，同時還會對施工現場和工作人員帶來安全隱患，造成建筑施工企業嚴重的經濟損失，并且對企業形象造成負面影響。 為了防止梁體偏移，需要在頂推中設置偏位預警值， 當偏位達到相關設定的預警值時，要立刻停止施工。 并根據實際情況完成糾偏工作，整改完后再繼續進行施工。 在頂推中要實現施工的動態監測，在鋼箱梁頂面設置中線偏移監測點，在頂推的過程中要進行項目現場的連續監測，當鋼箱梁吊裝平臺后，在梁底面縱板處標線刻度1 cm，同時在墩內側對應腹板進行標記， 這樣能夠保證頂推中，設備的操作人員觀察兩側是否同步，并且在施工中可以及時發現鋼箱梁是否出現一定的偏移狀態，當發生異常情況時，需要進行及時的糾正[6]。

5.4 橫向偏移的控制措施

5.4.1 偏移的規律

頂推施工中，應對梁體進行糾偏、避免產生橫向偏移。 橫向偏移隨著施工進行而不斷累積，當偏離中軸線過大時，會造成橋墩受力分布不均，局部應力過大，頂推滑移困難，增加施工安全隱患。 糾偏工序通常耗時較長，頻繁糾偏將會在一定程度上影響施工工期。 糾偏閥值是指在保證受力安全的前提下，允許梁體產生偏移的最大值。 合理選擇值在較少糾偏次數前提下，保證結構受力和安全。 綜合分析橫向偏移的規律，合理提出糾偏閥值[7]。

5.4.2 橫向糾偏裝置

糾偏裝置應具有足夠承載力，應承受糾偏中的荷載。 不同工程的糾偏存在一定差別，但橫向糾偏裝置可分為被動和主動兩種模式。 被動糾偏設置在梁兩側的反力架，其構造與滑板基本一致。 梁體接觸的斜面光滑，梁體頂推時，利用楔形板的分力對梁體進行糾偏。 主動糾偏裝置是當梁體橫向偏移大時，需將梁體快速復位。 橫向千斤頂安裝于橋墩的鋼支架上，梁體偏移時，啟動一側的千斤頂強迫梁體移動。 平移頂推時缺乏支點，需搭設糾偏用的反力支架，施工后再將支架拆除。 在一些較小的橋梁工程中，為節約時間和成本進行違規操作，將千斤頂橫向放置于梁體與蓋梁之間，如圖1 所示。 千斤頂頂推產生的荷載將產生不利的影響，存在開裂隱患[8]。

圖1 橫向千斤頂糾偏梁體

6 頂推施工同步控制

1）同步頂升過程。 通過控制泵站工作，完成頂升行程， 此時傳感器會反饋油缸的實際的工作過程，由控制系統調節泵站比例閥，然后控制頂升的速度，實現設備同步頂升和脫離墊梁，為下次同步前進準備（如圖2 所示）。

圖2 同步頂升過程

2）同步前進過程。 通過系統控制泵站的工作，平推過程的傳感器反饋油缸的行程，實時調節泵站的比例閥，控制前進的速度，實現頂推同步前進上限（如圖 3 所示）。

圖3 同步前進過程

3） 同步下降過程。 頂升傳感器反饋油缸的過程，調節泵站比例閥，控制下降速度，實現頂推下降到墊梁上，使上部的滑移梁脫離，為后續的退步做準備（如圖 4 所示）。

圖4 同步下降過程

4）全速后退過程。 頂推的上部結構后退到初始狀態（如圖 5 所示）。

操作循環以的上動作，以完成鋼梁頂推到預定位置。

圖5 全速后退過程

7 結語

隨著我國橋梁工程建設的增加，鋼結構橋梁施工工藝也得到了廣泛的應用，在我國鋼結構橋梁應用最為廣泛。 鋼箱梁頂推工藝的實踐，為今后橋梁的施工積累了豐富的經驗，在實際應用中，應不斷研究其施工技術，為其他橋梁頂推施工提供必要的參考。