连续钢箱梁结合支架法施工技术

摘要：由于顶推法施工相较于其他施工方法来说，具有施工成本较低、对设备依赖性较小、环境效益高以及对周围交通影响较小等特点，因此可以被广泛使用于很多公路项目中，特别是在一些施工场地较小或项目本身拥有既有线路的项目中。针对此，使用钢箱果顶法进行施工更能够保障整个施工的顺利开展，提升项目的安全性能。鉴于此，本文选取了某个实际项目作为研究对象，详细研究了在高速公路项目中连续钢箱梁顶推结合支架法的技术要求，旨在为类似项目提供参考。

关键词：连续钢箱梁；顶推；支架法；施工

1工程概况

本文选取了双埠至夏庄路段新机场高速连接线项目内二标段工程钢梁项目当成具体案例进行研究，该项目内包含5跨简支组合小箱梁，其分别为匝道桥连续钢箱梁一连三跨（跨径为50+75+50m）、连续组合小箱梁一连三跨（跨径53+71+42m）、三跨（跨径为45m）以及跨径40m、跨径50m各一个。具体钢梁布置图如图1所示。

2临时设施及临时结构

2.1临时墩布置

2.1.1顶推反力墩施工人员分别为公路两端放置一个由混凝土筏式基础制成的顶推反力支墩。其中，支墩立柱由10个Φ0.4m的钢管桩组成，且每个钢管桩之间用Φ0.15m的钢管连接成整体，提升其整体的稳定性能。据测量，支墩承受反推力上限可达70t，而项目中钢箱梁拉力最大值不超过60t，因此项目设计的支墩满足实际需求。此外，施工人员还需在支墩顶部摆放四个滑道，并将ZDLl00连续张拉千斤顶置于滑道上，从而令其兼备焊接平台支墩、落梁支墩的作用。

2.1.2焊接平台支墩施工人员为所有钢箱梁拼装侧接口下端均安设了三个临时支墩，便于完成安装与焊接工作。其中主线桥焊接平台支墩主要由型钢组成，并在平台上侧配备高0.35m的支柱，通过支柱令法兰盘与支架相连，便于施工完成后拆卸准备的临时设备。不仅如此，施工人员还在A匝道2号桥处安设了由脚手架组装而成的焊接平台，并在其顶部准备可调顶托，以便根据施工需求及时改变标高。值得注意的是，施工准备的焊接平台至承受拼装过程中带来的竖向荷载，并不承受顶推环节施加的荷载。

2.1.3下滑道支墩制作下滑道支墩时，要根据项目需求选择制作固定式或随动式支墩。根据项目实际需求表明，施工人员需要为所有桥梁配备5个固定式支墩，同时还要在被交路中央分隔带与被交路两侧分别安设一个支墩。项目支墩均由混凝土浇筑而成。此外，支墩摆放完成后，施工人员可在其两侧摆放沙袋，以避免受到来往车辆的碰撞。在向前顶推钢箱梁的时候，为了保障来往车辆的安全，必须将施工一侧的道路封闭起来。同时，施工人员可以在封闭道路处提前预制一个随动下滑道支墩，以此降低钢箱梁悬臂挠度对施工的干扰，保障顶推工作的顺利完成。此处所预制的随动下滑道支墩主要由钢管组合支架组成，并为其配备滚轮小车底座。这是因为，通过该措施，可以降低支墩滑动过程中对既有路面的磨损。在进行顶推时，要将梁端放置于随动下滑道支墩处，两者一同移动，待其到达规定位置后，并加入千斤顶，把整个箱梁顶起，移动至固定下滑道支墩表面。

2.2墩顶滑动及限位系统

2.2.1滑道及滑板施工人员可将两根145工字钢焊接而成，其尺寸大小控制为0.35m×3m，同时使用滑道时还要在其上侧摆放一个厚约0.5cm的普通钢板，并在钢板表层包裹一层厚0.2cm的不锈钢板，以起到保护效果。滑板的主要选材为聚四氟乙烯板，经再次加工使其强度控制在15MPa以上、摩擦系数在0.05以下。

2.2.2横向限位装置横向限位设备中的滚轮选用的是四氟乙烯滚轮，通过焊接等方式将其固定在装置中，每个装置都包含四个一致的滚轮。同时，横向限位装置摆放在下滑道支墩钢箱梁腹板两端，装置需和钢箱之间保留一定距离，保证能够顺利进行顶推。

2.3顶推及制动设备

2.3.1顶推装置将ZLD自动连续顶推系统置于支墩中间位置。施工人员操作该系统，匀速向前进行梁体的顶推工作，这样做的好处是能够有效避免因人为操作产生拉力不均匀的问题，影响整体施工效果。其中，该系统主要包含一台自动连续顶推千斤顶、一台自动连续液压泵站以及行程开关、钢绞线等设备。其工作原理主要为：通过在千斤顶设备后提前安设两台油缸，在两台油缸的相互配合下，一台油缸工作过程中，另一台同步向前移动，待第一台工作完毕后，施工人员可直接操控传感器使得另一台油缸开始工作，两者交替运行，大大提升了工作效率。2.3.2制动装置当钢箱梁上下坡移动过程中，要想使其移动速度保持在稳定的水平，减小外界环境对其的干扰，可以在梁体后侧安设制动装备，例如将卷扬机固定在梁体后侧，使之与钢箱梁同步向前推进，以此控制梁体的移动速度[1-2]。

3钢箱梁架设

3.1钢箱梁节段安装

3.1.1节段安装施工顺序各个节段的梁体吊装架设步骤如下：①依次完成箱体、内侧翼板以及外侧翼板的安装；②在进行拼装的时候，应该按照先拼装右侧箱体、再拼装内侧翼板、最后拼装外侧翼板的顺序依次开展；③待整个右侧拼装工作全部完成后，最后进行左侧钢箱梁的拼装工作，施工步骤与右侧保持不变。

3.1.2钢箱梁吊装、对接借助汽车吊进行钢箱梁的吊装，吊装顺序为先箱体、后翼缘板。每次可同时吊装四个节块。吊装过程中，所有的节块四周都应配备耳板，以达到稳定梁体的效果。安装基准段时，施工人员首先要让支墩托架梁的高度提升到设计标准，可以借助吊机把钢箱梁移动到施工位置，需要注意的是，节段后侧接口位置的腹板需要与伸缩缝留有一段距离，待施工人员测量轴线、标高等参数后，进行底部抄紧，以便固定好位置。安装中间部位节段时，施工人员则要借助施工平台缓慢降低托架梁的高度，并在吊机的作用下，将所需施工的钢箱梁节段运输至施工区域，随后落钩、缓慢下沉钢箱梁，令其高度低于之前安装完成的节段底板高度，慢慢贴近前者梁体，并参照其修改位置，最终保证安装的梁体底板在同一水平线上。对于合拢段的安装来说，安装之前要进行为期三天的温度监测，通过观察温度变化下钢梁伸长情况的变化，计算出两者之间的关联，从而得出准确的温度调节依据。进行吊装的时候，要保证梁体后侧与伸缩缝之间留有相应的距离，由施工人员测量梁体高度后，用螺栓将底部固定住[3-4]。此外，施工人员还要在顶板与底板表层安置螺旋千斤顶，完成横向移动。待截断腹板和其他腹板处于同一高度位置后，打入螺栓将其固定，测量轴线、高度等参数，确保各项参数均满足设计标准后，将其固定住，最后使用顶部千斤顶抬高梁体，使其位置到达规定位置。

3.1.3钢箱梁轴线和标高控制平面线形使用坐标法进行管理。待钢箱梁安装完成后，在所有梁体的中轴线上打孔，并将做好标记，当安装好前4个阶段后，施工人员要借助AuTOcad软件将具体位置标记在图纸中，并以标记出来的点为圆心，以轴线长为半径画圆，从而判断各个点位是否存在偏差，若是误差范围在0.5cm以上，则要借助千斤顶修改轴线位置。另外，剩余梁段组装完成后同样需要进行打眼测量，若发现同样的问题必须及时修改。类似与水平控制，对高度的控制同样需要借助AUTOCAD软件在图纸中标记出位置，审查是否存在误差，超出误差范围要及时修改[5-6]。

3.2ZLl～ZL8顶推施工

（1）在开始顶推之前，施工人员要给滑道表面刷上硅脂，随后将滑板置于设计位置。借助施工平台支墩顶端的千斤顶，将钢梁转移到滑道表面。（2）在下滑道表层安放四氟乙烯板，使用前要在其表面刷抹硅脂。（3）按照设计标准依次安装好插销等部件。（4）打开液压泵站，同时以13cm/min的速度维持千斤顶的顶推工作。（5）所有滑道都要选派专门的人员进行管理。若是发现滑道在使用过程中出现变形，导致梁底与滑道之间距离缩小，施工人员要及时抬高钢梁，调整滑板。

3.3ZL9~ZLll支架法施工

当完成了八个节段部位的顶推后，即可开始对后续三个节段进行施工，具体吊装方法和之前所有节段施工方法一致。待所有节段吊装结束后，可开始修改线形，随后依次将各个节段焊接起来，使之成为一个整体[7-8]。

3.4落梁

待整个钢箱梁制作完成后，施工人员可根据设计标准依次拆除支墩、下滑道等设备之间的连接部件。同时操作八架大吨位千斤顶完成落梁工序。其中，所有支墩都包含两台千斤顶，各个千斤顶之间必须保证1cm的落梁同步率。待梁体下降至距离支座5cm的时候，即可结束落梁，加入提前准备好的钢板，并在水平千斤顶的作用下，将其推至指定位置。

4结束语

综上所述，连续钢箱梁顶推结合支架施工兼备了顶推移动法与支架法两者的优势，从而在最大程度上减小了给周围环境带来的干扰，并在很大程度上降低了施工难度，可以有效地保障施工质量与施工过程的安全性。

参考文献：

[1]冯超，谢科.大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装设计[J].工程建设与设计,2019(3):218~220.

[2]柳辉.跨既有线钢结构天桥顶推施工方法[J].工程建设与设计，2020(3):175~177.

[3]徐慧文.北横通道新建二期工程FB辅道桥顶推施工技术及计算研究[J].工程建设与设计,2020（10）:59~61.

[4]闫生龙，姜玉刚.桥墩顶推纠偏技术在连续梁桥中的运用[J].工程建设与设计,2019(2):106~107.

[5]徐长春.多跨高低墩连续刚构桥主梁合龙顶推力取值方法[J].工程建设与设计,2019(1):161~163+166.

[6]雷新斌.大跨度变曲率竖曲线钢箱梁顶推施工控制技术研究[J].工程建设与设计,2018(23):205~208.

[7]宋攀.跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术分析[J].工程建设与设计,2020(15):168~170.

[8]寇光明.山区高速公路现浇箱梁支架监测预警系统的研发应用[J].工程技术研究,2020(18):21~23.

作者：牛同盼 熊健 张广超 单位：中交一航局第二工程有限公司