盛健

（湖南省益陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 益陽(yáng) 413000）

1 工程概述

某大型自錨式懸索橋項(xiàng)目，主橋上部結(jié)構(gòu)為鋼箱梁，主橋長(zhǎng)732m，橋跨組合為70m+132m+328m+132m+70m，主橋橋墩編號(hào)范圍為9#～14#墩，其中11#墩、12#墩為主塔墩。

2 鋼箱梁施工方案

結(jié)合本項(xiàng)目所在流域水文特點(diǎn)、航運(yùn)情況和項(xiàng)目實(shí)況，對(duì)比表1 中各安裝方案優(yōu)劣勢(shì)，選擇頂推法安裝加勁鋼箱梁；在加勁梁端部進(jìn)行頂推平臺(tái)和臨時(shí)墩的安裝施工；根據(jù)鋼箱梁尺寸、重量合理設(shè)計(jì)平臺(tái)滑道裝置，通過(guò)焊接的方式連接各段滑道，保證各段連接的穩(wěn)固性；根據(jù)鋼箱梁重量，合理選擇千斤頂規(guī)格、數(shù)量，并合理安裝，作為拖動(dòng)鋼箱梁滑移的動(dòng)力；循環(huán)作業(yè)拖拽鋼箱梁，使其到達(dá)設(shè)計(jì)安裝位置；鋼箱梁的安裝方案主要內(nèi)容：（1）根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，合理選擇一端頂推施工方案，還是兩端頂推的施工方案；（2）在頂推施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)通過(guò)合理布置墩頂，規(guī)避鋼箱梁易出現(xiàn)豎向形變的風(fēng)險(xiǎn)；此外，應(yīng)采取一定措施，避免鋼箱梁局部壓應(yīng)力過(guò)大，造成局部損傷、形變，對(duì)其力學(xué)特性造成影響。

表1 自錨式懸索橋主梁安裝方案比較

3 頂推方案的比選

一端頂推和兩端頂推方案對(duì)比如表2，兩種方案均能滿(mǎn)足本工程施工要求；對(duì)比兩方案的優(yōu)劣勢(shì)和方案特點(diǎn)，確定一端頂推施工方案；在確定一端頂推施工方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合橋梁所在水域水文特點(diǎn)和航運(yùn)狀況，對(duì)比東向西頂推（頂推平臺(tái)布設(shè)在14#墩西側(cè)）和西向東頂推（頂推平臺(tái)布設(shè)在9#墩）方案優(yōu)缺點(diǎn)，如表3；9#墩位置水深可滿(mǎn)足滿(mǎn)載鋼箱梁運(yùn)輸船吃水要求，在不影響正常航運(yùn)的情況下，可直接將鋼箱梁運(yùn)輸至頂推平臺(tái)，再通過(guò)龍門(mén)吊吊運(yùn)鋼箱梁，即可直接對(duì)接安裝；結(jié)合兩方案優(yōu)缺點(diǎn)，考慮到西向東頂推方案箱梁運(yùn)輸、安裝頂推施工更加便捷，最終確定由西向東的頂推方案。

表2 一端頂推和兩端頂推方案比較

表3 一端頂推的2 個(gè)方案比較

圖1 鋼箱梁豎曲線布置（單位：m）

4 鋼箱梁頂推施工布置

鋼箱梁總長(zhǎng)為732 米，有兩種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，長(zhǎng)度分別為 9m 和12m，節(jié)段總數(shù)為81 個(gè)，吊裝重量220t；鋼梁頂推平臺(tái)為正方形，邊長(zhǎng)36 米；平臺(tái)擬定存放12m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，存放數(shù)量為3節(jié)；鋼箱梁頂推重量約17.8t/m；為避免箱梁頂推施工造成箱梁形變，需進(jìn)行多點(diǎn)頂推施工，現(xiàn)有主墩跨度約122 米，無(wú)法滿(mǎn)足鋼箱多點(diǎn)頂推的技術(shù)要求，需布設(shè)頂推平臺(tái)臨時(shí)支墩，使頂推跨度在70m 左右；為保證橋梁施工施工期間，該水域航運(yùn)船只能正常通行，臨時(shí)墩跨徑不宜超過(guò)77m；綜合考慮，頂推跨徑設(shè)置為70m。

4.1 滑道布置：滑道沿河橫橋向布設(shè)，間距為22.8 米雙滑道，單滑道寬0.7m，再根據(jù)各支點(diǎn)受力情況，合理設(shè)置滑道長(zhǎng)度。

4.2 鋼導(dǎo)梁設(shè)置：鋼導(dǎo)梁設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為48m，分節(jié)長(zhǎng)度為8米，相鄰分節(jié)通過(guò)焊接連接。

4.3 頂推牽引系統(tǒng)：各主墩和臨時(shí)墩均需設(shè)置千斤頂，型號(hào)為ZLD100 自動(dòng)連續(xù)頂推泵站系統(tǒng)，構(gòu)成頂推施工動(dòng)力系統(tǒng)；拖拉桿為6 根Ф15.24m 鋼絞線，組成牽引系統(tǒng)；兩者組合為頂推牽引系統(tǒng)；此外，需在鋼梁底部位置焊接臨時(shí)反力座，避免局部壓應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題。

5 鋼箱梁頂推豎曲線線形的施工控制方法

5.1 鋼箱梁頂推線形的主要控制方法

鋼箱梁底面設(shè)計(jì)線形為半徑R=23499.145m 豎曲線，兩錨箱間距為594m，兩側(cè)70m 邊跨無(wú)吊桿；在錨箱兩端邊跨無(wú)吊桿區(qū)域，應(yīng)合理設(shè)置預(yù)拱，以保證鋼梁線形符合豎曲線控制線形；兩端預(yù)拱區(qū)域控制線形為半徑R=4660.7676m 的圓曲線，因此主橋鋼箱梁控制曲線為3 段豎曲線；鋼導(dǎo)梁線形為平曲線，梁端的連接方向由鋼梁底面控制線性的切線方向確定，見(jiàn)圖2。

圖2 頂推平臺(tái)上支點(diǎn)縱向布置示意圖（單位：mm）

鋼箱梁頂推線形不僅直接影響成橋后的橋面線形，還會(huì)直接影響其力學(xué)特性，進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力，因此在鋼梁制作、焊接和頂推施工作業(yè)中，應(yīng)嚴(yán)格控制梁體線型。

5.2 鋼箱梁節(jié)段的線型匹配

主橋鋼箱梁81 個(gè)節(jié)段，全部由工廠加工，待運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，再縫焊接連接；因鋼箱梁線形控制曲線半徑較大，而標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)度最大為12 米，矢高極小，因此節(jié)段線性近似為直線；在工程實(shí)踐中，單節(jié)段制作均按直線控制，因此，鋼箱梁本質(zhì)上由多段折線連接而成；工廠會(huì)根據(jù)箱梁控制線形，計(jì)算各節(jié)段理論長(zhǎng)度，再通過(guò)短線臺(tái)座加工制作；在短線臺(tái)座加工過(guò)程中，還需根據(jù)控制線性，匹配節(jié)段控制線、控制點(diǎn)和高程、中線，以及節(jié)段間端口；在拼裝安裝時(shí)，必須依照節(jié)段間匹配端口、匹配控制線焊接拼裝。

5.3 現(xiàn)場(chǎng)頂推安裝各支點(diǎn)標(biāo)高的控制

在施工實(shí)踐中，線形控制實(shí)際上是通過(guò)對(duì)各支點(diǎn)的標(biāo)高控制實(shí)現(xiàn)的，因此在頂推和焊接施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制各支點(diǎn)相對(duì)高程；為提高線控制效果，減少因支點(diǎn)不均勻沉降造成的相對(duì)高程變化，以及梁體拼接造成相箱梁線形誤差，應(yīng)保證線形具有一定的可調(diào)性，特別是在本項(xiàng)目中，箱梁線形有三段豎曲線組成，各支點(diǎn)均存在相對(duì)高程差，見(jiàn)圖2 和表4。

表4 頂推平臺(tái)上滑道中心頂標(biāo)高

5.4 鋼箱梁梁面高程控制點(diǎn)高程的監(jiān)測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)箱梁拼裝施工，除應(yīng)嚴(yán)格依照匹配線拼接之外，為進(jìn)一步提高箱梁線形質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)理論值，精確控制節(jié)段間的縱向相對(duì)高差，本項(xiàng)目采用了水準(zhǔn)儀對(duì)這一數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制；應(yīng)用該控制法，僅需對(duì)箱梁橋面線形進(jìn)行控制，就可使吊桿施工位置與設(shè)計(jì)位置相符，無(wú)需考慮節(jié)段箱梁高度誤差對(duì)相鄰線型的影響，達(dá)到了箱梁線型控制的目的。

由于小幅度梁高誤差，對(duì)梁底線形的影響可以忽略，因此可通過(guò)適量調(diào)整滑到頂面高程的方式，提高橋面線形控制效果。

5.5 鋼箱梁平面軸線的控制

在進(jìn)行鋼箱梁頂推施時(shí)，應(yīng)做好平面軸線偏差控制，避免因軸線偏差較大，造成箱梁節(jié)段間出現(xiàn)平面折線；箱梁節(jié)段制作完成后，應(yīng)在節(jié)段上標(biāo)記好軸線控制線，在拼裝時(shí)嚴(yán)格按照軸線拼裝，確保軸線偏差范圍不超過(guò)2mm；在進(jìn)行頂推施工時(shí)，可通過(guò)全站儀實(shí)時(shí)觀測(cè)梁體軸線偏差，及時(shí)糾正施工產(chǎn)生的軸線偏差。

6 結(jié)論

本文結(jié)合某橋梁工程施工實(shí)踐，首先概括了該橋梁工程概況，然后根據(jù)工程特點(diǎn)、水域水文特征和航運(yùn)情況，在對(duì)各施工方案進(jìn)行充分對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，確定了一端鋼箱梁推頂推施工的技術(shù)方案。另比較詳細(xì)的對(duì)鋼箱梁頂推施工布置進(jìn)行了介紹，給出了滑道布置、鋼導(dǎo)梁設(shè)置、頂推牽引系統(tǒng)布置的具體方案。最后，基于箱梁線性控制的重要性，本文從鋼箱梁頂推線形控制方法、鋼箱梁節(jié)段的線型匹配、現(xiàn)場(chǎng)頂推安裝各支點(diǎn)標(biāo)高的控制、梁面高程控制點(diǎn)高程的監(jiān)測(cè)、鋼箱梁平面軸線的控制等方面出發(fā)，詳細(xì)的介紹了本項(xiàng)目施工實(shí)踐中的鋼箱梁頂推豎曲線線形的施工控制方法，可以為后續(xù)其他同類(lèi)項(xiàng)目施工提供借鑒和參考。