蘇 玉 章

(河南省公路工程局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450052)

·橋梁·隧道·

基于頂推施工鋼箱梁技術(shù)控制研究

蘇 玉 章

(河南省公路工程局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450052)

結(jié)合工程案例，對(duì)頂推施工鋼箱梁技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并集中闡釋了該技術(shù)的監(jiān)測(cè)與控制措施，旨在為施工提供更加專業(yè)化的建議，以保障頂推施工的安全。

頂推施工，鋼箱梁技術(shù)，質(zhì)量，橋梁

在橋梁施工項(xiàng)目中，要想保證整體工程質(zhì)量，就要針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行集中處理和綜合型管控，其中，頂推法施工的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。頂推法施工項(xiàng)目主要是對(duì)分節(jié)段預(yù)制梁場(chǎng)地設(shè)置進(jìn)行劃定，將其設(shè)定在沿橋縱軸的臺(tái)后，借助相應(yīng)的技術(shù)要求和操作，在頂推操作開(kāi)始前，集中將預(yù)制節(jié)段和前面頂推出去的梁體進(jìn)行連接操作，形成整體結(jié)構(gòu)，正是借助這個(gè)過(guò)程，技術(shù)人員能積極實(shí)現(xiàn)有效的施工連接。值得一提的是，技術(shù)人員在操作過(guò)程中要借助水平千斤頂進(jìn)行施力，逐段向前頂推梁段，以保證其有效的施工場(chǎng)地，一直到整個(gè)橋梁工程項(xiàng)目結(jié)束。

1 工程概述

本工程項(xiàng)目是市級(jí)快速路工程，高新區(qū)段鋼箱梁橫跨高速公路的主線高架橋，整體結(jié)構(gòu)中鋼箱梁分為雙幅。橋梁寬度為35 m，橋梁結(jié)構(gòu)的北幅鋼箱梁為(35+65+40) m，全長(zhǎng)140 m，橋梁結(jié)構(gòu)的南幅鋼箱梁為(40+60+40) m，全長(zhǎng)140 m。工程項(xiàng)目的橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)是等高連續(xù)直腹板鋼箱梁結(jié)構(gòu)。橋梁的頂板按照道路橫坡設(shè)計(jì)，底板按照平坡設(shè)計(jì)。橋梁項(xiàng)目中全橋鋼箱梁一共十二段，每一段都分為頂板模塊、底板模塊、隔板模塊以及腹板模塊等。

由于主橋鋼箱梁施工過(guò)程分為三個(gè)階段，西側(cè)引橋位置搭建支架平臺(tái)，安裝第一節(jié)段的鋼箱梁結(jié)構(gòu)。需要在橋梁結(jié)構(gòu)的主橋橋墩位置搭建臨時(shí)墩結(jié)構(gòu)，并且結(jié)合實(shí)際情況有效布設(shè)頂推設(shè)備，從而開(kāi)展第一節(jié)段鋼箱梁頂推操作。在操作運(yùn)行過(guò)程中，頂推位置十分關(guān)鍵，頂推進(jìn)行到指定位置后，技術(shù)人員利用臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)及時(shí)安裝第二節(jié)段的鋼箱梁結(jié)構(gòu)，完成的操作就是有效和第一節(jié)段鋼箱梁焊接，從而連成整體，開(kāi)展第二階段頂推工作。在到達(dá)指定位置后，借助臨時(shí)支架平臺(tái)有效安裝橋梁結(jié)構(gòu)的第三節(jié)段鋼箱梁，與前兩個(gè)節(jié)段鋼箱梁焊接在一起，有效進(jìn)行第三階段的頂推工作，以此類推，在保證相關(guān)模塊完成后，確保支座位置和設(shè)計(jì)中相關(guān)位置的吻合，結(jié)合導(dǎo)梁拆除以及落梁工作，提高整體橋梁管理效果的實(shí)效性。

2 頂推施工鋼箱梁技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 頂推施工鋼箱梁技術(shù)整體設(shè)計(jì)

結(jié)合案例分析頂推施工鋼箱梁技術(shù)的應(yīng)用階段和具體操作，工程主要采取單向多點(diǎn)同步頂推施工技術(shù)，預(yù)先進(jìn)行拼裝操作，頂推北幅鋼箱梁結(jié)構(gòu)，然后再拼裝和頂推南幅鋼箱梁。其中，北幅鋼箱梁主要是在DT19，DT20，DT21和DT22墩頂設(shè)置臨時(shí)性的鋼箱梁，并在橫梁上設(shè)置頂推反力裝置，以保證頂推工作順利完成。并且在DT19，DT20，DT21和DT22的墩頂設(shè)置相應(yīng)滑道。而在南幅鋼箱梁上，主要是在DT19，DT20S，DT21S和DT22的墩頂設(shè)置臨時(shí)性的鋼箱梁和滑道。由于兩幅橋都是在縱軸方向DT23～DT25之間設(shè)置拼接平臺(tái)，因此，要在水平千斤頂和鋼箱梁底板拉錨結(jié)構(gòu)之間設(shè)置必要的鋼絞線。需要注意的是，相關(guān)施工人員為了進(jìn)一步有效提升牽拉鋼絞線的效果，頂推施工操作過(guò)程中要多次進(jìn)行倒換鋼絞線操作。

2.2 頂推施工鋼箱梁技術(shù)階段性處理

在對(duì)階段性施工項(xiàng)目進(jìn)行處理的過(guò)程中，要將工程項(xiàng)目分為南幅橋施工和北幅橋施工。

第一，南幅橋施工過(guò)程。頂推高度以南幅橋DT23墩內(nèi)墊石頂面標(biāo)高為準(zhǔn)，鋼箱梁的頂推操作要符合曲線軌跡。在拼裝導(dǎo)梁過(guò)程中，保證前高后低，導(dǎo)梁上的軌道面結(jié)構(gòu)也要接近圓曲線的實(shí)際運(yùn)行軌跡，從而盡量規(guī)避滑板線出現(xiàn)臨時(shí)性墊起的高度差。拼接不同箱梁段時(shí)，要從拉錨器實(shí)際接口入手，保證邊緣段拉錨器連接孔可以超過(guò)端頭2 m，并且在底部預(yù)留。利用千斤頂將鋼箱梁向前牽拉。要在DT21S和DT22上安裝位移監(jiān)測(cè)，及時(shí)監(jiān)控墩頂?shù)奈灰屏?，確保橋墩的受力情況能在實(shí)際承載范圍內(nèi)。

第二，北幅橋施工過(guò)程。頂推高度以南幅橋DT23墩內(nèi)墊石頂面標(biāo)高為準(zhǔn)，鋼箱梁的頂推操作要符合曲線軌跡。前幾個(gè)步驟和南幅橋施工相同，并在千斤頂接力的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的移位和處理。在安裝完畢后，要及時(shí)拆除導(dǎo)梁，確保鋼箱梁處于成橋狀態(tài)。

2.3 頂推施工鋼箱梁技術(shù)事前準(zhǔn)備

預(yù)制和運(yùn)輸要符合標(biāo)準(zhǔn)，利用200 t的重型履帶吊車進(jìn)行吊裝操作(見(jiàn)圖1)。在梁段吊裝開(kāi)始后，要保證運(yùn)梁車站位能符合吊臂的實(shí)際要求。履帶吊車直接有效吊裝拼裝平臺(tái)，完成梁段的吊裝后，進(jìn)一步優(yōu)化梁段間環(huán)縫焊接、橫梁和橋面附屬件的現(xiàn)場(chǎng)安裝和焊接，確保梁段頂推的完整程度。

在項(xiàng)目開(kāi)始后，技術(shù)人員要針對(duì)工程具體情況編寫(xiě)焊接工藝評(píng)定文件，并且保證工地梁段環(huán)口的焊接操作符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，建立健全系統(tǒng)化的處理機(jī)制和應(yīng)用措施，確保其嚴(yán)格執(zhí)行文件要求的同時(shí)，相關(guān)操作能更加貼近工程項(xiàng)目。需要注意的是，在工程項(xiàng)目開(kāi)始前，要借助通風(fēng)、施工通行和焊接等操作滿足線路運(yùn)行需求。在對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行集中的分析和落實(shí)后，需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)單位同意，才能在鋼箱梁頂板上臨時(shí)開(kāi)設(shè)不同的孔洞，尺寸保持在460 mm×600 mm，集中檢測(cè)和處理補(bǔ)焊問(wèn)題。不同梁段連接結(jié)構(gòu)需要保持在400 mm～600 mm，保證馬板焊接定位操作的完整程度。另外，要對(duì)整梁段的集合尺寸進(jìn)行分析，只有保證檢驗(yàn)結(jié)果合格，才能有效應(yīng)用焊接操作。施工梁段中心線和設(shè)計(jì)線路要保證吻合，且相鄰節(jié)段對(duì)口對(duì)應(yīng)板件間偏差控制在2 mm以下。

3 頂推施工鋼箱梁技術(shù)監(jiān)測(cè)與控制

在工程項(xiàng)目開(kāi)展后，技術(shù)人員利用頂推施工鋼箱梁連續(xù)梁橋技術(shù)，能在有效優(yōu)化整體管理結(jié)構(gòu)和監(jiān)測(cè)效果的基礎(chǔ)上，保證處理效果和管控措施的穩(wěn)定性。另外，在對(duì)施工工藝和施工整體結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析的過(guò)程中，也要對(duì)施工項(xiàng)目的管理機(jī)制進(jìn)行統(tǒng)籌分析。尤其是對(duì)施工階段鋼箱梁的結(jié)構(gòu)變形以及應(yīng)力效果展開(kāi)深度分析和集中調(diào)研，確保相應(yīng)監(jiān)測(cè)與控制手段符合預(yù)期，并且保證處理機(jī)制和管控效果符合預(yù)期，從根本上保證整個(gè)橋梁的施工質(zhì)量符合預(yù)期。一般情況下，橋梁結(jié)構(gòu)變形的控制是工程項(xiàng)目的最終目標(biāo)，這就需要施工人員在對(duì)橋梁施工不同工況運(yùn)行時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保相應(yīng)的測(cè)量結(jié)構(gòu)符合實(shí)際需求。只有從根本上提高實(shí)際線性與設(shè)計(jì)線性差異數(shù)據(jù)之間的匹配效果和完整性，才能在結(jié)合對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，升級(jí)相關(guān)項(xiàng)目處理的完整性，也為管理框架和應(yīng)用體系的全面升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。需要注意的是，對(duì)比分析能有效去除系統(tǒng)誤差和測(cè)量誤差，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整施工項(xiàng)目的整體工程質(zhì)量。在施工完成后，深度分析橋梁結(jié)構(gòu)的成橋線形以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

第一，對(duì)于中線限位裝置而言，需要對(duì)其進(jìn)行全面的控制，主要因?yàn)閱畏撓淞航孛娴闹行钠虻缆返闹行模虼?，可以建設(shè)臨時(shí)的中心線限位裝置，在制備期間，需要嚴(yán)格控制頂推工作中縱向推力，利用橫向限位裝置中的鋼絞線等，抵抗此類問(wèn)題，利用橫向限位裝置鋼結(jié)構(gòu)，抵抗頂推中出現(xiàn)的橫向推力，在此期間，需要科學(xué)調(diào)整導(dǎo)向輪。

第二，對(duì)于便梁限位裝置而言，需要利用五段連續(xù)曲線頂推線性控制方式對(duì)其進(jìn)行處理，在頂推期間，根據(jù)單幅橋工作狀態(tài)，對(duì)支座與豎向的千斤頂進(jìn)行處理，在標(biāo)高調(diào)整的情況下，合理控制反力，保證每次調(diào)整中都可以設(shè)置2個(gè)臨時(shí)的墩位，將其范圍調(diào)整在75 min左右，減少施工中存在的難度，提高支座與臨時(shí)墩頂結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量，使其密度控制在合理范圍之內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

在橋梁施工項(xiàng)目中，要結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)階段和施工狀態(tài)進(jìn)行全程控制，確保質(zhì)量符合要求和最終效果，且整體施工控制機(jī)制也能對(duì)鋼箱梁頂推法施工操作的整體要求，利用實(shí)時(shí)監(jiān)控的手段，防止工程項(xiàng)目中隱患的出現(xiàn)和留存，優(yōu)化施工整體效果和水平，為鋼箱梁頂推施工項(xiàng)目的全面升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] 周葉飛,龔靜敏.變曲率豎曲線頂推施工鋼箱梁局部受力分析[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,29(3):352-357.

[2] 何 為.大跨徑懸索橋施工監(jiān)控中若干問(wèn)題的研究[D].杭州：浙江大學(xué),2015.

[3] 張曄芝,謝曉慧.鐵路特大橋鋼箱梁頂推過(guò)程受力分析及改善方法[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2015,30(30):21-26.

On technical control for steel box girder based on pushing construction

Su Yuzhang

(HenanRoadEngineeringBureauGroupCo.,Ltd,Zhengzhou450052,China)

Combining with the engineering cases, the paper analyzes the technical keys for the steel box girder, illustrates the inspection and controlling measures of the technique, so as to provide some professional suggestions for the construction and ensure the safety of the pushing construction.

pushing construction, steel box girder technique, quality, bridge

1009-6825(2017)22-0164-02

2017-05-17

蘇玉章(1975- )，男，高級(jí)工程師

U448.213

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