公路橋梁工程中混凝土箱梁頂推施工技術

許明鏡

摘 要：在使用頂推法對公路橋梁實施施工過程中，施工單位應以橋縱軸方向為基礎，將臨時支墩設置于橋臺上，并將預應力施加于梁體上，使梁體勻速向前頂進，完成公路橋梁的施工。由于橋梁頂推法具有施工速度快、施工噪音小、結構整體性良好、施工不間斷以及占地面積小等優點，其應用也逐漸變得廣泛。本文以某工程為基礎，對公路橋梁工程頂推施工過程進行分析，旨在為今后施工奠定基礎。

關鍵詞：頂推施工技術;混凝土箱梁;公路橋梁

1 工程概況

某橋梁長度為139 m，寬度為26.2 m，其預應力混凝土連續橋梁為40 m+50 m+40 m，為雙向六車道整幅布置。前導梁長為35 m，頂梁全長為70 m，分為10 m+50 m+10 m三段，主梁為預應力混凝土連續梁，結構為單箱三室等高。

2 施工方案

在對制梁場地進行布置時，共設置L1～L7號臨時墩，間距范圍為14 m～16 m。L1～L5主要是混凝土臨時墩，L6～L7主要是鋼管臨時墩。在制梁平臺上箱梁實施預制施工，在對制梁平臺進行搭設時，施工人員可以將支架系統搭設于L1臨時墩～0#臺間，與此同時，施工人員還應在1#～2#永久墩頂部和L1～L7臨時墩上安裝滑道梁。在實施箱梁頂推施工時，需要使用4臺500 t自動連續頂推千斤頂共同作業，施工人員應先對箱梁進行預制和養護，使其達到標準強度，再進行預應力張拉注漿施工，完成箱梁頂推后，再實施落梁施工。

3 施工技術

3.1 施工特點

在對跨線橋進行頂推施工時，其主要的長度為70 m，因此預制箱梁具有較大的自重，頂推時重量達到4 800 t。在施工過程中，混凝土梁下方具有較多的接觸網，施工人員應對頂推時的傾覆穩定性進行控制，在此過程中，施工人員應對糾偏限位方法和防傾覆措施進行合理控制。該橋梁主橋線形為豎曲線，帶有一定弧度，因此在實施頂推過程中，施工人員應對混凝土梁、臨時墩以及拼裝平臺的線形進行嚴格控制。由于梁體具有較大體積，起重設備會對施工質量產生較大的影響，因此，在對現場實施散拼施工時，施工人員應對其定位精度進行嚴格控制。

3.2 頂推施工要求

在實施頂推施工時，其施工質量與周邊環境以及結構構造的力學特點息息相關，因此在進行頂推施工時，應做到如下幾點：

（1）混凝土梁施工需要跨過鐵路，其與10 kV高壓線相距2 m，因此施工人員應對其安全性和進度進行嚴格控制。

（2）在實施施工過程中，施工人員應對臨時墩所受水平載荷進行控制。

（3）在頂推施工過程中，支撐力主要作用于混凝土梁腹板，因此應對頂推設備的支反力調節能力精度進行控制。

3.3 頂推施工的主要技術

（1）通常應采用多點方式實施頂推施工，且應對壓力進行調節。

（2）在頂推時，施工人員應對墩頂橫豎向位移和梁體中線進行控制，使其滿足要求。

（3）施工人員應以滑移同步控制策略對頂推過程進行糾偏處理，由確保液壓爬行器所受荷載的均勻性以及各滑移頂推點的同步性。

（4）施工人員應對移動偏差進行實施控制，確保其滿足施工要求。

（5）為了避免破壞臨時墩，施工人員應對臨時墩沉降和實施位移加以控制。

3.4 頂推施工流程

（1）對臨時墩進行設置：①為了對主梁尾部懸臂長度進行控制，施工人員應將臨時墩設置于頂推平臺中;②為了保障臨時墩標高符合要求，施工人員應對其進行實時監控;③對臨時墩進行嚴格驗收和設計。

（2）對桁架梁進行控制：①桁架梁為三角形，主管橫向中心距為1.2 m、縱向節間長為2 m、高為1.5 m，主管鋼管壁厚為10 mm、外徑為299 mm;②對串聯桁架進行安裝時，施工人員應先對法蘭端進行固定，再對另一端進行焊接，對橋墩變形進行約束，使其所受水平力進一步降低。

（3）對滑道進行設置：①通常滑道包括2 mm厚的不銹鋼板和墩頂滑道梁，且其表面粗糙度應不超過Ra12.5 μm;②滑道上端為四氟乙烯滑塊，規格為30 cm×40 cm×3 cm，永久墩頂滑道梁頂面規格為2 300 mm×800 mm，臨時墩滑道梁頂面規格為3 100 mm×800 mm;③箱梁混凝土和四氟乙烯滑塊之間應保持平整光滑;④施工人員應對滑道梁表面鋼板和不銹鋼板之間進行加固處理，避免因摩擦力過大使兩者相互脫離，導致安全質量問題。

（4）對導梁進行安裝：①對橫向限位裝置、導梁等進行安裝;②在實施頂推施工過程中，前導梁主要分為四節，長度為12.5 m、12.5 m、5 m、7.5 m，全長為37.5 m（梁體外35 m，梁體內2.5 m）;③以鋼板焊接分塊技術對導梁進行制作。

（5）對導梁進行預頂施工：①在對箱梁實施頂推施工之前，施工人員應先對導梁實施預頂施工，使導梁連接部位和整體剛度進一步提高;②使用200 t頂力對1號永久墩處的導梁實施頂進施工，且應保障兩側頂進施工的同步性;③對導梁應力和上撓度進行實施監測，確保其符合要求。

（6）試頂：①在試頂施工之前，施工人員應先將泵站和主控臺的電源打開，對千斤頂的力度進行控制，通常試頂距離應為0.5 m左右;②實施施工時，施工人員應對橋體受力部位的裂紋和結構故障進行控制，使橋體平衡性進一步提高;③在試頂時，一旦出現問題應停止施工，對故障進行解決后才能繼續施工;④試頂后應對精調數據進行采集，為了使頂推定位準確性進一步提高，施工人員應對每組點動數據進行測量。

（7）實施頂推施工：①油泵操作人員在對溢流閥工作限壓進行調整時，應以主控臺人員的信號為基礎，對30、50、70、80、85、90、95以及100牽引力條件下的變形狀態進行檢查，并對問題進行排查，及時進行匯報。在實施頂推施工時，施工人與那還應保障推力的一致性，使結構偏轉進一步降低;②當主梁軸線與設計軸線不相符時，施工人員應以限位、導向裝置為依據，對頂推過程進行糾偏處理。

（8）落梁就位施工：在各個永久墩支座安置完成后，施工人員還應進行箱梁頂推就位施工，并使用千斤頂進行落梁施工。

4 對模型實施計算

在對工作初步階段繼續實施控制過程中，施工人員應以施工方法和設計參數為基礎，對橋梁計算結果和設計結果進行分析和校核，達到控制誤差的目的。在此過程中，施工人員可借助橋梁實際施工過程和Midas Civil有限元分析軟件，對其進行仿真計算，達到分析橋梁受力的目的。與此同時，施工人員應以設計和施工工序為基礎，對各施工狀態下的截面變形和應力參數進行計算，并與設計參數進行對比和分析，在計算過程中，施工人員還應該參考預應力張拉、臨時荷載變化以及頂推施工過程等內容。

實時仿真計算過程中應以施工荷載、臨時墩和永久墩結構形式、施工工序和工藝等設計參數為基礎，且在進行撓度控制和應力監測過程中，施工人員應以各施工階段的內力和撓度為基礎對理論計算值進行計算。通過對后期誤差進行分析，可以使結構安全和頂推施工安全進一步提高。全橋計算分析模型見圖1，頂推計算模型見圖2。

在對頂推過程進行計算時，每頂進1 m為一個施工步驟，以此為基礎對臨時墩、主墩、主梁以及導梁的每個斷面施工步驟的變形值以及應力進行計算。由于頂推控制斷面為變形和應力最大斷面，因此頂推最不利工況為斷面應力和變形最大處。表1為其計算結果。

5 結語

在對橋梁進行施工過程中，通常需要跨越既有鐵路等路線，因此為了使橋梁施工質量進一步提高，施工單位應采用箱梁頂推技術對其實時施工。在此過程中，施工人員應對頂推方案進行控制，使其經濟性和合理性進一步提高，從而達到提高橋梁施工質量安全的目的。

參考文獻：

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