高架橋梁上部結(jié)構(gòu)頂推施工方法淺談

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

南坪快速路二期A段工程中山園段沿平南鐵路高架工程為深圳市城市快速路工程，雙向8車道，設計車速80km/h，橋梁線位騎跨平南鐵路1.5km(右幅)，橋梁上部采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)，單跨35m，每3/4跨為一聯(lián)，每聯(lián)鋼箱梁結(jié)構(gòu)重約1000t；鋼箱梁標準斷面寬17m。

騎跨運營中的鐵路1.5km進行高架橋施工，為全國首例。

2 橋梁上部結(jié)構(gòu)(鋼箱梁)架設的總體思路

因右幅鋼箱梁騎跨平南鐵路1.5km，無法搭設臨時支墩，且鐵路上方禁止進行常規(guī)汽車吊吊裝施工。本部經(jīng)多方面考慮和調(diào)查研究，決定采用“在鐵路范圍以外搭設臨時拼裝架，在右幅蓋梁上及蓋梁外側(cè)安裝頂推滑軌，待每聯(lián)鋼箱梁吊裝、拼裝、焊接成型后，采取整體頂推施工方法，將鋼箱梁推至鐵路上方橋垮位置，最后利用千斤頂進行體系轉(zhuǎn)換并落梁到位”的實施思路。

3 施工方法

鋼箱梁安裝總體施工流程中主要施工步驟有：臨時支墩和頂推支架搭設→鋼箱梁分節(jié)段吊裝→拼裝、焊接成型→頂推→體系轉(zhuǎn)換并落梁到位→檢測驗收。

3.1 搭設臨時支墩

根據(jù)鋼箱梁分段安裝及橫移的要求，在現(xiàn)場設拼裝場，跨中橫移支架設于鋼梁分段位，對應鋼蓋梁位設支點位橫移支架。跨中橫移支架是鋼橋安裝最主要的技術(shù)措施，所以，其安裝按永久支墩要求處理，同時做好相應的防護措施。

根據(jù)鋼箱梁頂推滑移要求，部分鋼梁在現(xiàn)場設滑移平臺，橫向滑移平臺設于鋼梁支墩對應位，滑移平臺支架是鋼箱梁滑移的技術(shù)措施，關系到鋼箱梁是否能平穩(wěn)的頂推滑移，因此，應保證頂推軌道的剛度和穩(wěn)定性。

3.2 分節(jié)段吊裝

分段鋼箱梁運輸?shù)綐蛭缓?，由兩臺汽車吊將鋼箱梁放置到橫移平臺上進行拼裝，在吊裝過程中，應由專人指揮，并用測量儀器同步進行校核。

箱梁起吊時，吊鉤移到鋼梁頂上垂直起吊離開車廂，當構(gòu)件離開車廂200mm～300mm時，應停止起吊，檢查受力點是否牢固，中心是否偏移，確保無誤，吊車轉(zhuǎn)位構(gòu)件移出車廂再下降、剎車、起吊。

當箱梁垂直起吊至高出支架位時才能平移到就位正上方，嚴防磕碰安裝支架。

當箱梁吊至距其就位位置上方200mm時，使其穩(wěn)定，對準安裝控制線，緩慢下落，下落過程中避免刮支架上的墊塊。

3.3 拼裝、焊接成型

3.3.1 箱梁段準確就位

(1)箱梁第一節(jié)吊裝就位，以橫移支架設的安裝控制中線和地面控制中心線為基準，同時，在拼裝時端部對齊就位座標線，線型按鋼梁設計拱度線型設計相對高程坐標；

(2)箱梁分段準確就位應當以第一段鋼梁兩頭中線和中軸線標記為基準，使之與鋼箱梁體縱橫中心線(在工廠預制過程中已經(jīng)標記上)對正就位，同時復核各段梁的相對坐標線；

(3)箱梁平面位置就位之后用馬板及拼接板將縱肋連接好，調(diào)節(jié)箱梁。

3.3.2 線型控制

鋼箱梁的線型在工廠內(nèi)按設計線型和預拱度預制，吊裝前，在安裝支架上設置控制點和線，并在鋼箱梁上相應地設置控制點和線，鋼箱梁安裝時，中線和縱向距離通過預先在支墩上設的控制點和線與鋼箱梁上設置的控制點和線相對應來控制，同時用測量儀器同步進行監(jiān)控。在支點位置用千斤頂調(diào)節(jié)梁段線型，使梁段橫坡、預拱度等參數(shù)與設計值相符，腹板不出現(xiàn)折角時才能對接施焊。就位坐標對齊線。

3.3.3 鋼梁吊裝注意事項

(1)梁吊裝時，必須采用專用索具吊裝，必須采用焊接吊耳，避免鋼梁吊裝索具發(fā)生滑移、鋼梁發(fā)生扭曲變形；

(2)梁吊裝就位過程中，應信號明確，統(tǒng)一指揮。吊裝時，要防止鋼梁碰撞和在不平整場地上臨時放置。

拼裝完成后，進行鋼結(jié)構(gòu)焊接，使各節(jié)段聯(lián)結(jié)成整體(即一聯(lián))。

3.4 頂推

頂推施工在鐵路封鎖時段內(nèi)進行，每天封鎖時間3h～4h。

頂推施工工藝流程主要有：施工準備→體系轉(zhuǎn)換→安裝牽引設備→橫移試運行→頂推。每一聯(lián)鋼梁的頂推主要施工步驟如下：

第一步：準備工作。即拼裝焊接鋼梁，噴漆，向鐵路部門要點等；

第二步：體系轉(zhuǎn)換。即安裝頂升千斤頂，調(diào)試頂升控制系統(tǒng)；對鋼梁進行體系轉(zhuǎn)換；

第三步：頂推設備安裝、調(diào)試。即安裝頂推千斤頂，調(diào)試頂推控制系統(tǒng)，對滑道抹潤滑油；

第四步：頂推橫移。即頂推鋼梁，頂推過程中糾偏；

第五步：落梁施工。即安裝頂升落梁系統(tǒng)，安裝鋼梁縱橫微調(diào)系統(tǒng)；對鋼梁進行同步落梁。

3.5 落梁及體系轉(zhuǎn)換

落梁施工流程主要有：安裝支座→鋼梁滑移到位→安裝落梁鋼墊塊及千斤頂→拆除滑道梁→安裝保護鋼墊塊→交替落梁→拆除鋼桁梁縱橫移系統(tǒng)。

本工程落梁高度控制在40cm內(nèi)。落梁高度取決于滑靴高度、支座墊石上方滑道梁高度。為盡可能減小落梁高度，本工程采取支座后裝的方式，即在每個門式墩上以最高的支座墊石標高作為滑道梁底標高，按鋼梁的梁底橫坡布設滑道梁。

落梁施工方法：

(1)施工準備：落梁前對落梁設備進行檢查，對落梁操作平臺及防護欄桿設置情況進行檢查，組織相關人員進行驗收，驗收合格后方可進行下步施工。

(2)安裝落梁鋼墊塊及千斤頂：首先安裝鋼梁縱橫移調(diào)梁裝置，鋼梁水平就位后，在其上安裝落梁鋼墊塊及千斤頂。落梁鋼墊塊在鋼梁永久墩上有2組，每組尺寸為60cm×60cm。鋼墊塊厚度為15cm，并配置2cm、1cm厚調(diào)整鋼墊塊。

(3)移出滑道梁：鋼梁每個墩2臺400t千斤頂，千斤頂進行并聯(lián)使用。千斤頂由具有多次落梁作業(yè)施工經(jīng)驗的工人操作，專人統(tǒng)一指揮，嚴格監(jiān)控測量同步情況。鋼梁要同步頂起，千斤頂頂起后，在千斤頂兩側(cè)設置保護墊塊，保護墊塊與鋼梁底面之間抄緊。鋼梁頂起后，在落梁支撐上安裝鋼墊塊，落下千斤頂，鋼梁落在落梁支撐墊塊上。將滑道拆除，滑道梁拆除后，將墩滑靴及頂推系統(tǒng)設備拆除。

(4)在支撐墊石上設置保護鋼墊塊：滑道梁移出后，在支撐墊石上安裝保護鋼墊塊，在保護鋼墊塊上方設置一塊2cm的調(diào)整墊塊，此時，保護鋼墊塊頂距梁底為1.4cm。將鋼梁頂起，抽出落梁墊塊上的抄緊墊塊，將梁落到保護鋼墊塊上。將鋼梁抄墊牢固，保護鋼墊塊鋼梁每端為2組，每組尺寸為60cm×60cm。

(5)同步落梁：鋼梁每永久墩設置2臺400t落梁千斤頂，每2臺千斤頂并聯(lián)。將鋼梁頂起，抽出一層(15cm)保護鋼墊塊，千斤頂行程20cm。在保護鋼墊塊上放置調(diào)整墊塊，然后千斤頂回油將鋼梁落下，這時鋼梁落在保護鋼墊塊上。抽出千斤頂下一個落梁鋼墊塊(15cm)，將鋼梁頂起，抽出保護鋼墊塊上的一層(15cm)，然后在保護鋼墊塊上放置3層調(diào)整墊塊(2cm+2cm+1cm)，然后千斤頂回油將鋼梁落下。按照上述步驟將鋼梁落梁工作兩端交替進行。

(6)平面位置調(diào)整：當鋼梁落至梁底距墊石接近支座高度(距離墊石頂面30cm)時，精確測量鋼梁位置，對鋼梁平面位置進行調(diào)整。調(diào)整時鋼梁先支撐在墊石鋼墊塊上，然后在鋼梁縱橫移裝置上安裝縱橫移千斤頂及滑塊?？v橫移時鋼梁略微頂起，鋼梁底面距離墊塊頂面為2cm，使其脫離支撐墊石鋼支墩，用400t水平千斤頂對鋼梁位置進行調(diào)整。進行縱向調(diào)整時，在鋼梁一端設置4臺400t千斤頂進行調(diào)整，備用一臺；進行橫向調(diào)整時在鋼梁梁端各設置一臺400t千斤頂，每端備用一臺。調(diào)整時要勻速同步調(diào)整，過程中要隨時監(jiān)測鋼梁支座縱橫中心線，精確對位后重新對橫移滑座限位，并將鋼梁落至支撐墊石鋼支墩上。

3.6 檢測驗收

包括測量檢測、試驗檢測。

4 結(jié)語

頂推施工方法的思想來源于鋼橋，但是目前在國內(nèi)的應用主要以混凝土連續(xù)梁橋的施工為主，在鋼橋方面，頂推施工的應用還比較少。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通設施的建設也得到大力的發(fā)展，其中橋梁施工是道路建設中最為重要的一個環(huán)節(jié)，在特殊的場地條件下以及主梁是等截面的情況時，頂推施工方法是比較有優(yōu)勢的。頂推施工時不影響橋下交通，不需要大型起重設備，也沒有高空作業(yè)，特別適合于城市橋梁特大跨度橋梁、長線引橋或立體交叉的施工；由于梁段在固定場地上周期性施工，因此，施工質(zhì)量和施工進度容易保證。隨著施工水平的提高和施工機械的發(fā)展，以及鋼材料應用的日益廣泛，可以預見，頂推施工方法在各種類型鋼箱梁橋的應用將會有廣闊的空間。本文頂推施工方法在南坪快速路二期A段工程高架橋上部結(jié)構(gòu)(鋼箱梁)中的成功應用，為以后該類橋梁的施工提供了一定的參考。