頂推技術在橋梁施工中的應用分析

陳廣明

（南昌公路橋梁工程有限公司，江西 南昌 330006）

0 引言

在社會高速發(fā)展的背景下，橋梁工程建設數(shù)量逐步增多，很多先進的施工技術廣泛應用到實踐中，從而可以更好地提升橋梁工程建設的施工水平，為我國的交通事業(yè)全面發(fā)展奠定基礎。在目前橋梁工程施工環(huán)節(jié)，步履式頂推鋼箱梁施工技術已經全面應用到實踐中，滿足當前橋梁工程建設需要，促進施工效率和質量的全面提升。雖然頂推技術有著明顯的優(yōu)勢，但是在具體應用過程中，施工工藝比較繁瑣，施工要求也比較高，必須全面落實監(jiān)督管理措施，才能保證頂推技術在橋梁工程建設的過程中發(fā)揮出應有的作用，進而提升橋梁工程建設的總體水平和效果。

1 頂推技術優(yōu)勢與要求

1.1 技術優(yōu)勢

步履式頂推鋼箱梁施工技術應用的范圍廣泛，目前該施工技術非常成熟，已經在我國很多橋梁工程項目中應用。從現(xiàn)場施工要求分析，隨著頂推技術體系不斷完善，施工技術水平日益提升，發(fā)揮出步履式頂推技術的優(yōu)勢，進而可以滿足當前橋梁工程建設的標準和要求，推動我國橋梁事業(yè)發(fā)展。與此同時，當前頂推技術施工研究逐步深入，理論體系建設逐步完善，施工經驗也在日益豐富，同時步履式頂推技術在持續(xù)地改進，攻克多項技術難題，完全能夠滿足當前橋梁工程建設的要求。比如，在最初步履式頂推技術應用的過程中，只是在某個點位架設設備，頂推施工速度非常慢，并且在頂推過程中，還要有一定的時間間隔。隨著該技術發(fā)展，已經研發(fā)應用多點自平衡式步履式頂推技術，各個環(huán)節(jié)都能滿足現(xiàn)場施工的要求，實現(xiàn)多點頂進施工作業(yè)，從而可以提升施工效果。此外，當前自動化、智能化技術全面發(fā)展，計算機、電氣控制、有限元分析等先進科學技術不斷應用到頂推技術中，有效提升橋梁工程建設的水平[1]。

1.2 施工要求

在公路橋梁鋼箱梁施工環(huán)節(jié)，應用頂推技術進行施工，保證結構施工的穩(wěn)定性和安全性，各個環(huán)節(jié)施工都能夠順利進行，避免影響施工的效果和質量。

首先，在鋼箱梁結構施工過程中，應用頂推技術作業(yè)開始之前，應該確保底板結構達到平整度的標準，并且底板高度、硬度都符合要求，才能滿足現(xiàn)場施工的標準。

其次，橋梁施工現(xiàn)場應該加強鋼筋、預應力筋孔道和預埋件的施工控制，保證結構的性能合格，以免在后續(xù)施工中產生嚴重問題。

再次，加強混凝土澆筑施工質量管理。混凝土是橋梁工程重要的組成結構，對于各個部分的性能和質量有著直接影響，所以必須加強混凝土澆筑施工的質量管理，才能提高橋梁工程的安全性。一旦混凝土結構施工質量不合格，將會造成結構損壞，無法滿足當前橋梁工程的運行標準，甚至引發(fā)嚴重的安全事故，危害人們生命安全。

最后，在現(xiàn)場施工過程中，模板拆卸施工尤為重要。采取機械施工的方式，提高拆卸施工的速度和效率，避免人為事故的影響。在主梁結構的前部應設置導梁部件，并且安裝鋼結構，其施工長度為頂推跨徑的0.6～0.8 倍，剛度則應該達到主梁結構的1/15～1/9，并且利用焊接的方式進行連接，組合形成整體結構。在該環(huán)節(jié)施工的過程中，應該保證連接達到穩(wěn)定、牢固、可靠的效果，千斤頂?shù)捻斄摮^推力的2 倍。在千斤頂現(xiàn)場布置的過程中，嚴格按照規(guī)范化的要求設置，加強各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督管控，兩段軸線和高程都必須進行校準試驗，達到工程的標準要求，避免影響結構施工的效果。千斤頂應用的油泵由控制系統(tǒng)控制，精度合格，頂進作業(yè)完全符合標準。在頂進過程中，隨時對現(xiàn)場進行全面監(jiān)督檢查工作，使橋梁軸線和高程都符合設計方案，進行合理的引導和調整。如果在現(xiàn)場施工過程中，存在導梁變形的情況，應該停止頂進作業(yè)，解決問題之后，才能繼續(xù)現(xiàn)場施工作業(yè)。

2 工程概況

某高速公路項目經過多個省市，建設里程比較長，與當?shù)氐膰「傻肋B接起來，共同形成交通網絡體系。在項目中包含多座橋梁，選擇其中一座橋梁為案例進行分析，其設計為鋼箱梁的結構形式，跨徑（40+65+40）m，橋寬17.01m，采用等寬設計的方式，平面設計在直線上，梁高2.8m，懸臂長2.56m，根部厚度700mm。

3 橋梁工程施工中頂推技術的流程分析

3.1 施工工藝流程

在現(xiàn)場施工中，建設頂推支墩、搭設拼裝平臺，進行鋼箱梁以及導梁結構的吊裝作業(yè)，通過千斤頂進行頂推施工。安裝結束后，即可進行其他節(jié)段的吊裝施工，最后涂裝、成橋。

3.2 施工準備

3.2.1 加強現(xiàn)場清理

按照現(xiàn)場施工標準要求，進行清理作業(yè)，表面沒有任何影響工程施工效果的雜物，達到結構整體性能的要求，并且應用220t 的吊車開展正面吊裝。在清理結束后，對現(xiàn)場的基礎結構性能進行全面檢查，消除各種不利因素的影響。支架、頂推支墩的下部按照施工的要求，進行現(xiàn)場混凝土結構硬化處理，確保基礎的性能達標。在施工中，作業(yè)范圍內、支架搭設的區(qū)域內，硬化強度超過200kPa。

3.2.2 支架設計

在該工程的實施中，現(xiàn)場應用鋼吊梁以及頂推技術。分段質量符合現(xiàn)場施工的標準要求，通過臨時支架開展作業(yè)，應用吊裝支架、頂推支架的方式施工作業(yè)。臨時支架立柱應用槽鋼部件組成，通過焊接的方式，組合形成整體結構，分配梁應用三拼的32a 工字鋼加工制作，焊接后成為整體。支墩結構施工極為重要，應用鋼管柱焊接方式組合形成，并且安裝頂推儀，加強現(xiàn)場施工作業(yè)控制[2]。

3.2.3 臨時支架制作

（1）現(xiàn)場進行場地的平整處理，保證地基結構的效果。對于普通施工路段來說，支架基礎必須達到穩(wěn)定性的標準，采取壓實、換填、澆筑混凝土墊層的施工方式。加強分段基礎的施工管理和控制，每個結構部分都符合施工的要求，并且應用水泥攪拌樁進行基礎加固施工。

（2）結合現(xiàn)場的要求，進行擴大基礎施工，支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等是重要環(huán)節(jié)，預埋鋼板形成整體的結構。

3.2.4 主線頂推施工步驟

一是進行部分節(jié)段的臨時支架安裝，并且設置頂推平臺，在支架表面施加箱梁結構自重的120%預壓作業(yè)，消除非彈性變形，確保結構的施工效果。

二是以頂推平臺為基礎，吊裝現(xiàn)場施工節(jié)段，并進行焊接連接；設置導梁以及滑道的結構，如有必要，應在現(xiàn)場安裝牽引索以及電機牽引作業(yè)；按照設計方案和技術標準進行頂推作業(yè)控制，確保線形達到工程的標準要求。

三是頂推與牽引保持整段結構同時前進作業(yè)，頂推作業(yè)中隨時進行線形的檢查和調整，以免產生嚴重的質量問題。

四是在頂推環(huán)節(jié)進行焊接作業(yè)，避免影響結構的施工效果。

五是頂推作業(yè)采取分段施工方式進行，確保壓重達到平衡性標準，避免發(fā)生偏差的問題。

六是頂推以及牽引梁結構在施工環(huán)節(jié)，應確保處于最大懸臂的狀態(tài)；壓重達到平衡性，應用導梁進行現(xiàn)場的施工控制工作。

七是頂推以及牽引同時控制，安裝到位，合格后即可拆除。

八是施工結束后，將臨時支架拆除，并安裝滿堂支架的結構；對安裝后的各個節(jié)段進行線形調整，相鄰結構焊接連接。

九是鋼箱梁現(xiàn)場焊接結束后，在表面涂抹防銹漆，對其他部位進行防銹處理，形成防腐蝕結構。如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷或者連接不合格的情況，應及時采取修復處理措施，以免產生嚴重的危害和影響。

十是在現(xiàn)場安裝橋面鋪裝與護欄，整個橋梁的主體結構施工完畢。

3.2.5 頂推到位控制

為了預防在頂推作業(yè)的過程中出現(xiàn)推過頭的情況，應采取如下措施進行控制：

一是在頂推的端部設置限位支架，推到規(guī)定位置上自動停止。

二是頂推到規(guī)定位置之前1m 處，采取點動操作的方式，每次向前推動20cm，并且進行觀測檢查。

三是頂推到位時嚴格控制，加強溫度監(jiān)測，預防因為溫差過大而影響導梁位置的精度[3]。

4 履式頂推鋼箱梁施工分析

4.1 頂推前準備

4.1.1 支設鋼箱梁拼裝平臺

通常來說，在橋梁工程建設的過程中，設置的鋼箱梁對于整個結構的施工效果和質量有著直接的影響，所以需要對制造和安裝的環(huán)節(jié)加強控制。在制造完成之后，經過檢驗合格，才能運輸?shù)浆F(xiàn)場進行裝配施工。根據(jù)施工需要，設置拼裝平臺和臨時支墩，從而滿足現(xiàn)場施工的標準要求。一般來說，在拼裝平臺的下部應該設置拼裝支架，保證支架的強度性能合格，尺寸完全滿足工程施工的要求，并且確保支架的長度、寬度都符合標準。在臨時支架結構設置的過程中，支撐部件的設置非常重要，使用無縫720 鋼管厚度為10mm，從而達到結構整體強度的性能標準。鋼箱梁的拼接作業(yè)需要在平臺進行，結構尺寸和強度性能合格，避免影響結構的施工效果。

4.1.2 鋼箱梁施工

鋼箱梁制作完成之后，經過檢測合格運輸?shù)浆F(xiàn)場開展施工作業(yè)。主要采取專用的運輸車輛進行，并且使用龍門吊進行現(xiàn)場吊裝作業(yè)。在鋼箱梁現(xiàn)場施工的過程中，嚴格執(zhí)行設計方案的要求，進行線形和標高的控制。對兩段結構進行適當調整，上述工序完成之后，由專業(yè)的技術人員進行鋼箱梁梁段的組裝，并且焊接連接，然后開始頂推作業(yè)。

4.1.3 拼裝導梁

鋼導梁經過工廠制作結束之后，檢測達到要求才能運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工。在現(xiàn)場拼接過程中，主要采取焊接連接的方式形成整體結構，避免影響施工效果。工字型鋼梁在現(xiàn)場和鋼箱梁連接過程中，保持11m 左右的間隔距離，并且通過焊接的方式組合形成整體。在現(xiàn)場施工的環(huán)節(jié)，必須加強各個結構部分尺寸控制，同時還要保證受力條件合格，以免結構損壞而影響整個橋梁的施工效果[4]。

4.2 頂推施工

在頂推施工環(huán)節(jié)，由專業(yè)技術人員進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查，避免施工管理不到位而影響整體施工效果。由技術人員對液壓缸的工作情況進行實時監(jiān)測，做好各項參數(shù)記錄工作和施工工藝方案進行對比分析。在鋼箱梁和兩側的墊梁處于分離的狀態(tài)時，應該及時向主控臺報告，工作人員下達頂推的指令。在頂推到規(guī)定位置之后，開始進行滑行作業(yè)，為了確保鋼箱梁頂推過程達到安全、精度的標準，需要對每個液壓缸進行全面監(jiān)測，掌握行程參數(shù)，符合施工方案的要求。為了避免發(fā)生安全事故，現(xiàn)場采取有效的監(jiān)督管理控制措施。與此同時，掌握傳感器的數(shù)據(jù)參數(shù)，及時采集各項數(shù)據(jù)信息，傳輸?shù)娇偪嘏_，避免影響結構的施工效果。

4.3 梁體中線和標高控制

對于已經安裝完畢后的梁段，應該設置坐標系，全面監(jiān)測和控制整個橋梁的線形。在每一段鋼箱梁的頂部和底部設置3 個標記點。在頂推過程中，進行梁體結構中線檢測工作。如果發(fā)現(xiàn)存在比較大的傾角，應該及時調整處理，以免影響施工效果。當鋼箱梁頂推到距離最終位置2m 時，要對梁體結構中線進行檢測。一旦發(fā)生偏差嚴重的情況，應進行糾正處理，防止影響施工的效果。每一次頂推工作結束之后，都要繪制鋼箱梁的中線，和設計方案的位置進行對比分析，掌握鋼箱梁中線偏差的情況，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取必要的調整處理措施。如果偏差比較嚴重，會給后續(xù)頂推作業(yè)造成很大影響，也會帶來安全事故，所以必須加強中線的精度控制。

在頂推作業(yè)完成之后，需要在鋼箱梁的位置上設置相應的標志，由專業(yè)技術人員進行檢測控制，確保鋼箱梁縱向頂推的精度合格。三段箱梁拼接工作結束之后，需要對長度、跨距、尺寸進行全面檢測，一旦發(fā)生偏差的情況，應及時做出調整處理[5-6]。

在鋼箱梁頂推作業(yè)開始之前，需要對各個臨時支墩的頂部滑道標高進行檢測，確保精度合格，避免影響鋼箱梁的頂推作業(yè)的精度。臨時支墩需要進行預壓檢測，并且在滑道下部設置千斤頂，為后續(xù)的滑道標高檢測提供基礎。現(xiàn)場設置質檢人員，進行各個參數(shù)的檢測，確定梁體撓度處于合理的范圍之內，并且在一段梁體結構頂推完成之后，進行箱梁的拼裝平臺作業(yè)標高檢測，并且及時進行調整處理，符合工程建設要求。

5 結語

在橋梁工程項目實施環(huán)節(jié)，應用了很多先進技術，可以提升橋梁施工的質量和效率，滿足當前橋梁工程建設的要求。頂推技術是橋梁工程施工比較常見的技術之一，發(fā)揮先進施工技術的優(yōu)勢，落實各個環(huán)節(jié)的管控，從而保證橋梁各個部分施工效果，滿足當前的工程建設標準要求，不僅可以產生較高的經濟效益，同時也會推動我國橋梁事業(yè)不斷發(fā)展。