連續箱梁橋頂推施工工藝分析

高菁陽

（石家莊職業技術學院，河北 石家莊 050081）

0 引言

隨著建筑工程的發展，橋梁施工技術也在不斷進步，為我國的交通運輸和經濟發展作出了重要貢獻。連續箱梁橋是一種使用連續箱梁結構的橋梁，也是目前橋梁技術改良后的主要建設橋梁[1-3]。連續箱梁橋具有穩定性高、剛度較強、成本耗費低廉，以及抗震性能好的優勢，但隨著交通技術的發展和進步，傳統的連續箱梁橋施工技術已經無法滿足目前的機械化需求，因此需要設計新的連續箱梁橋頂推施工工藝[4-6]。

連續箱梁橋在施工時通常選取預應力混凝土，但這種混凝土可能會隨著施工場地的變化出現體系轉換，從而導致橋梁變形。因此設計連續箱梁橋頂推施工技術時需考慮混凝土澆筑對整個頂推施工工藝造成的影響，因此本文在傳統施工技術的基礎上研究了新的連續箱梁橋施工技術，以期為提高橋梁建設的穩定性，促進橋梁建筑技術的發展作出一定貢獻。

1 連續箱梁橋頂推施工工藝設計

1.1 移動式懸臂施工掛籃

應用移動式懸臂施工掛籃可以保證施工效果，提高施工效率，受預應力混凝土特性的影響，在施工過程中需要保證掛籃設備的穩定性，保證掛籃能重復利用，降低工程的成本，施工掛籃整體可以看作一個移動的支架，如圖1所示。

圖1 掛籃示意圖

由圖1可知，該掛籃呈桁架式分布，整個掛籃可以完成抗壓式走位，保證懸灌的效率，在橋梁的預應力管道敷設及灌漿循環中發揮著重要作用。整體施工工藝流程較簡單，首先進行墩梁的臨時錨固，將施工掛籃正確安裝；其次關注中間部分，設置預應力鋼索；最后將掛籃逐漸向兩側移動，完成下一梁柱的澆筑。在施工過程中一定要預先保證頂底模標的高度，避免出現掛籃遷移的現象，還需對澆筑的混凝土進行養護，保證橋梁頂推施工的施工效果。

1.2 連續箱梁橋段混凝土澆筑

掛籃完畢后，需要對現有的橋梁段進行混凝土澆筑，需注意混凝土泵送過程中懸臂的角度，經過測試發現，施工現場的溫度環境和濕度環境都會影響澆筑混凝土的狀態，因此在混凝土澆筑之前需要根據澆筑需求及現場環境的變化及時調整澆筑速度，連續箱梁橋澆筑很容易出現掛籃中線無法確定導致的澆筑問題，因此在施工前應該確保掛籃中線處于掛籃標準范圍內，連續箱梁橋段混凝土澆筑掛籃結構如圖2所示。

圖2 連續箱梁橋段混凝土澆筑掛籃結構簡圖

由于澆筑管道較多，且各個管道附近都設置了相應的施工預埋件，因此需要計算箱梁各階段的實際立模標高，保證混凝土澆筑的有效性。如果在澆筑的過程中出現全斷面多次澆筑問題，需要及時設置澆筑的次序，保證澆筑效果，首先需要由橋梁底板至橋梁的腹板進行承托澆筑，即一次澆筑；其次將腹板下承托中未成功澆筑的位置進行承托預應力頂板澆筑，即二次澆筑；最后對仍然剩余的部分進行澆筑，即三次澆筑，澆筑過程中需要避免混凝土裂痕產生，影響橋梁整體的穩定性。

在管道進行澆筑前，需要預選管道的類型，保證管道不會由于強度過低而出現破損問題，固定管道的鋼筋需要使用井字形排布，避免出現管道上浮產生的分力現象，如果現場施工時的預應力分布不合理，很容易出現混凝土崩裂事故影響正常的混凝土澆筑施工，在施工時應避免混凝土受環境因素影響造成的質量下降問題，因此可以設置風雨棚或相關的保溫設施，保證施工的整體效率，在混凝土澆筑完畢后需要使用相應的檢測儀器進行檢測，避免出現其他安全問題。

1.3 構建連續箱梁橋頂推移動施工模架

受橋梁基礎結構的限制，施工過程中各個墩柱的承重支撐力可能隨時出現某些變化，因此在連續箱梁橋的施工過程中需要構架連續頂推移動施工模架。設計的移動模架主要包含幾個重要的部分，其中最主要的組成部分就是模架的承重梁，設計的施工工藝選取跨徑承重橫梁，通過與已經完成施工的梁段連接實現承重梁的施工，在工作過程中承重梁可以與模架一起移動施工，實現綜合控制。

承重梁的兩側含有許多橫梁覆蓋板，并與承重鋼索進行連接，從而增加承重梁的高度，整個移動施工模架與主橋下端相連并使用吊桿進行定位，施工的過程中能始終保持移動，增加施工的靈活性。

設置的模架承重梁完成定位后可以使用螺旋式千斤頂實現外模調整，并設置內模板完成移動式施工，在移動施工的過程中施工模架需要克服平衡性問題，因此設計的施工工藝添加了外托架及混凝土平衡梁，以保證施工效率。本文選取HJDI-5554鋼梁配件進行移動施工模架的組裝，提高了模架的組裝效率，降低模架的使用難度。在移動施工模架施工前需要進行強度驗算及拱度測試，選取500 mm×400 mm的工字斷面，進行調整并將其設置于支撐臺上，保證其呈穩定的狀態，其次通過三相液壓系統進行固定，完成施工模架的搭建，在該模架內側進行拱度測試及強度驗算，得出其慣性矩為22 607 219.46 m4，由此可知此時的移動模架符合后續的施工需求，可以使用該模架進行后續的連續橋梁頂推施工。

1.4 預制場滑道、箱梁頂推

在預制底膜內側，使用滑板和滑道板共同組裝成單塊底膜，在單塊底膜的頂部設置了升降千斤頂，調試由外側模骨架及升降千斤頂等構成的外側膜，保證箱梁的頂推效果。在預制臺座前布置小距離的過渡墩，保證梁段從預制臺座能實現標準化過渡。由于縱向預應力索是錯位張拉狀態的，因此需要使用距離過渡法來支撐控制梁的撓曲變形，避免梁尾出現豎直轉角，產生較高的作用力導致橋梁失穩，箱梁頂推現場如圖3所示。

圖3 箱梁頂推現場

預制臺座的過渡墩必須使用滑道支撐法進行連接，且必須保證連接作用力始終與過渡段的摩擦力相平衡。施工過程中，還需要慢慢調試鋼導梁的受力，降低鋼導梁的實際剪力，避免負重過高導致的使用強度不足及動力系數下降問題，常見的鋼導梁包括鋼析梁、鋼板梁2種，在實際施工的過程中需要根據施工工程的狀態選取符合的鋼導梁，增加施工效率，保證施工的穩定性。

2 實例分析

2.1 概況及準備

為了驗證本文設計的連續箱梁橋頂推施工工藝的有效性，選取了某橋梁工程進行了實例分析。該工程橫跨某市的2個相鄰區，走勢自西向東，全長共18 km，該橋梁限速80 km/h，本次實例分析選取的施工范圍為K3+665.564～K4+465.565，線路相交總里程符合頂推橋梁施工需求，工程使用上下橋分布式頂推方法進行施工，根據各個高度箱的截面大小設計實際的橋梁寬度，擬定橋梁的梁高2.5 m，頂板寬30 m，底板寬25 m，橋梁的兩側還設置了懸臂板。整個橋梁的全部建筑面積為3 565.65 m2，采用鋼箱梁頂推法進行施工，施工現場如圖4所示。

圖4 鋼箱梁頂推法施工現場

受現場施工環境的限制，某橋梁施工工程的施工場地較小，施工的立面構造如圖5所示。

圖5 施工立面構造

在正式開始橋梁頂推施工前需要將施工線路封閉，設置100 m的預留距離，準備工作完成后需要安裝橋梁頂推設備，設置頂推設備的頂推速度，根據橋梁的速度要求，測試橋梁的基礎頂推數據，結合橋梁的實際方向設計頂推位置，安裝頂推系統，設計的頂推系統包含ZLD100千斤頂、ZTB88.0泵站、JDHK-4頂推控制臺及控制電纜，選取的施工設備的型號及名稱見表1。

表1 施工設備型號及名稱 個

根據上述的施工設備，設計施工拉錨器，將拉錨器的牽引系數設置為2.465，并與孔鋼絞線相連接。連接后可以設置后續的施工方案，頂推法施工現場如圖6所示。

圖6 橋梁頂推施工現場

2.2 應用效果與討論

分別使用本文設計的連續箱梁橋頂推施工工藝和傳統的橋梁施工工藝對橋梁的多處墩柱進行穩定性檢測，分別計算2種施工工藝的穩定性數值，應用效果見表2。

由表2可知，在相同條件下本文設計的連續箱梁橋頂推施工工藝的墩柱施工穩定性數值較高，證明設計的橋梁頂推施工技術的施工效果較好，具有可靠性。

表2 應用效果

3 結語

綜上所述，研究橋梁施工技術對我國的交通運輸和交通安全性有重要意義，在傳統的橋梁施工過程中，經常受到施工技術的限制導致橋梁的墩柱失穩，因此本文在傳統施工技術的基礎上設計了新的連續箱梁橋頂推施工工藝，并通過實例驗證了設計施工工藝的可行性，取得了初步結論。未來將就此方向作出擴充研究，希望為橋梁施工工藝發展盡綿薄之力。