許明鏡

摘 要：在使用頂推法對公路橋梁實(shí)施施工過程中，施工單位應(yīng)以橋縱軸方向?yàn)榛A(chǔ)，將臨時(shí)支墩設(shè)置于橋臺(tái)上，并將預(yù)應(yīng)力施加于梁體上，使梁體勻速向前頂進(jìn)，完成公路橋梁的施工。由于橋梁頂推法具有施工速度快、施工噪音小、結(jié)構(gòu)整體性良好、施工不間斷以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用也逐漸變得廣泛。本文以某工程為基礎(chǔ)，對公路橋梁工程頂推施工過程進(jìn)行分析，旨在為今后施工奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：頂推施工技術(shù);混凝土箱梁;公路橋梁

1 工程概況

某橋梁長度為139 m，寬度為26.2 m，其預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁為40 m+50 m+40 m，為雙向六車道整幅布置。前導(dǎo)梁長為35 m，頂梁全長為70 m，分為10 m+50 m+10 m三段，主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，結(jié)構(gòu)為單箱三室等高。

2 施工方案

在對制梁場地進(jìn)行布置時(shí)，共設(shè)置L1～L7號(hào)臨時(shí)墩，間距范圍為14 m～16 m。L1～L5主要是混凝土臨時(shí)墩，L6～L7主要是鋼管臨時(shí)墩。在制梁平臺(tái)上箱梁實(shí)施預(yù)制施工，在對制梁平臺(tái)進(jìn)行搭設(shè)時(shí)，施工人員可以將支架系統(tǒng)搭設(shè)于L1臨時(shí)墩～0#臺(tái)間，與此同時(shí)，施工人員還應(yīng)在1#～2#永久墩頂部和L1～L7臨時(shí)墩上安裝滑道梁。在實(shí)施箱梁頂推施工時(shí)，需要使用4臺(tái)500 t自動(dòng)連續(xù)頂推千斤頂共同作業(yè)，施工人員應(yīng)先對箱梁進(jìn)行預(yù)制和養(yǎng)護(hù)，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉注漿施工，完成箱梁頂推后，再實(shí)施落梁施工。

3 施工技術(shù)

3.1 施工特點(diǎn)

在對跨線橋進(jìn)行頂推施工時(shí)，其主要的長度為70 m，因此預(yù)制箱梁具有較大的自重，頂推時(shí)重量達(dá)到4 800 t。在施工過程中，混凝土梁下方具有較多的接觸網(wǎng)，施工人員應(yīng)對頂推時(shí)的傾覆穩(wěn)定性進(jìn)行控制，在此過程中，施工人員應(yīng)對糾偏限位方法和防傾覆措施進(jìn)行合理控制。該橋梁主橋線形為豎曲線，帶有一定弧度，因此在實(shí)施頂推過程中，施工人員應(yīng)對混凝土梁、臨時(shí)墩以及拼裝平臺(tái)的線形進(jìn)行嚴(yán)格控制。由于梁體具有較大體積，起重設(shè)備會(huì)對施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，因此，在對現(xiàn)場實(shí)施散拼施工時(shí)，施工人員應(yīng)對其定位精度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3.2 頂推施工要求

在實(shí)施頂推施工時(shí)，其施工質(zhì)量與周邊環(huán)境以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的力學(xué)特點(diǎn)息息相關(guān)，因此在進(jìn)行頂推施工時(shí)，應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：

（1）混凝土梁施工需要跨過鐵路，其與10 kV高壓線相距2 m，因此施工人員應(yīng)對其安全性和進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（2）在實(shí)施施工過程中，施工人員應(yīng)對臨時(shí)墩所受水平載荷進(jìn)行控制。

（3）在頂推施工過程中，支撐力主要作用于混凝土梁腹板，因此應(yīng)對頂推設(shè)備的支反力調(diào)節(jié)能力精度進(jìn)行控制。

3.3 頂推施工的主要技術(shù)

（1）通常應(yīng)采用多點(diǎn)方式實(shí)施頂推施工，且應(yīng)對壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（2）在頂推時(shí)，施工人員應(yīng)對墩頂橫豎向位移和梁體中線進(jìn)行控制，使其滿足要求。

（3）施工人員應(yīng)以滑移同步控制策略對頂推過程進(jìn)行糾偏處理，由確保液壓爬行器所受荷載的均勻性以及各滑移頂推點(diǎn)的同步性。

（4）施工人員應(yīng)對移動(dòng)偏差進(jìn)行實(shí)施控制，確保其滿足施工要求。

（5）為了避免破壞臨時(shí)墩，施工人員應(yīng)對臨時(shí)墩沉降和實(shí)施位移加以控制。

3.4 頂推施工流程

（1）對臨時(shí)墩進(jìn)行設(shè)置：①為了對主梁尾部懸臂長度進(jìn)行控制，施工人員應(yīng)將臨時(shí)墩設(shè)置于頂推平臺(tái)中;②為了保障臨時(shí)墩標(biāo)高符合要求，施工人員應(yīng)對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;③對臨時(shí)墩進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收和設(shè)計(jì)。

（2）對桁架梁進(jìn)行控制：①桁架梁為三角形，主管橫向中心距為1.2 m、縱向節(jié)間長為2 m、高為1.5 m，主管鋼管壁厚為10 mm、外徑為299 mm;②對串聯(lián)桁架進(jìn)行安裝時(shí)，施工人員應(yīng)先對法蘭端進(jìn)行固定，再對另一端進(jìn)行焊接，對橋墩變形進(jìn)行約束，使其所受水平力進(jìn)一步降低。

（3）對滑道進(jìn)行設(shè)置：①通常滑道包括2 mm厚的不銹鋼板和墩頂滑道梁，且其表面粗糙度應(yīng)不超過Ra12.5 μm;②滑道上端為四氟乙烯滑塊，規(guī)格為30 cm×40 cm×3 cm，永久墩頂滑道梁頂面規(guī)格為2 300 mm×800 mm，臨時(shí)墩滑道梁頂面規(guī)格為3 100 mm×800 mm;③箱梁混凝土和四氟乙烯滑塊之間應(yīng)保持平整光滑;④施工人員應(yīng)對滑道梁表面鋼板和不銹鋼板之間進(jìn)行加固處理，避免因摩擦力過大使兩者相互脫離，導(dǎo)致安全質(zhì)量問題。

（4）對導(dǎo)梁進(jìn)行安裝：①對橫向限位裝置、導(dǎo)梁等進(jìn)行安裝;②在實(shí)施頂推施工過程中，前導(dǎo)梁主要分為四節(jié)，長度為12.5 m、12.5 m、5 m、7.5 m，全長為37.5 m（梁體外35 m，梁體內(nèi)2.5 m）;③以鋼板焊接分塊技術(shù)對導(dǎo)梁進(jìn)行制作。

（5）對導(dǎo)梁進(jìn)行預(yù)頂施工：①在對箱梁實(shí)施頂推施工之前，施工人員應(yīng)先對導(dǎo)梁實(shí)施預(yù)頂施工，使導(dǎo)梁連接部位和整體剛度進(jìn)一步提高;②使用200 t頂力對1號(hào)永久墩處的導(dǎo)梁實(shí)施頂進(jìn)施工，且應(yīng)保障兩側(cè)頂進(jìn)施工的同步性;③對導(dǎo)梁應(yīng)力和上撓度進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，確保其符合要求。

（6）試頂：①在試頂施工之前，施工人員應(yīng)先將泵站和主控臺(tái)的電源打開，對千斤頂?shù)牧Χ冗M(jìn)行控制，通常試頂距離應(yīng)為0.5 m左右;②實(shí)施施工時(shí)，施工人員應(yīng)對橋體受力部位的裂紋和結(jié)構(gòu)故障進(jìn)行控制，使橋體平衡性進(jìn)一步提高;③在試頂時(shí)，一旦出現(xiàn)問題應(yīng)停止施工，對故障進(jìn)行解決后才能繼續(xù)施工;④試頂后應(yīng)對精調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，為了使頂推定位準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高，施工人員應(yīng)對每組點(diǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。

（7）實(shí)施頂推施工：①油泵操作人員在對溢流閥工作限壓進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)以主控臺(tái)人員的信號(hào)為基礎(chǔ)，對30、50、70、80、85、90、95以及100牽引力條件下的變形狀態(tài)進(jìn)行檢查，并對問題進(jìn)行排查，及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)。在實(shí)施頂推施工時(shí)，施工人與那還應(yīng)保障推力的一致性，使結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)進(jìn)一步降低;②當(dāng)主梁軸線與設(shè)計(jì)軸線不相符時(shí)，施工人員應(yīng)以限位、導(dǎo)向裝置為依據(jù)，對頂推過程進(jìn)行糾偏處理。

（8）落梁就位施工：在各個(gè)永久墩支座安置完成后，施工人員還應(yīng)進(jìn)行箱梁頂推就位施工，并使用千斤頂進(jìn)行落梁施工。

4 對模型實(shí)施計(jì)算

在對工作初步階段繼續(xù)實(shí)施控制過程中，施工人員應(yīng)以施工方法和設(shè)計(jì)參數(shù)為基礎(chǔ)，對橋梁計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析和校核，達(dá)到控制誤差的目的。在此過程中，施工人員可借助橋梁實(shí)際施工過程和Midas Civil有限元分析軟件，對其進(jìn)行仿真計(jì)算，達(dá)到分析橋梁受力的目的。與此同時(shí)，施工人員應(yīng)以設(shè)計(jì)和施工工序?yàn)榛A(chǔ)，對各施工狀態(tài)下的截面變形和應(yīng)力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并與設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對比和分析，在計(jì)算過程中，施工人員還應(yīng)該參考預(yù)應(yīng)力張拉、臨時(shí)荷載變化以及頂推施工過程等內(nèi)容。

實(shí)時(shí)仿真計(jì)算過程中應(yīng)以施工荷載、臨時(shí)墩和永久墩結(jié)構(gòu)形式、施工工序和工藝等設(shè)計(jì)參數(shù)為基礎(chǔ)，且在進(jìn)行撓度控制和應(yīng)力監(jiān)測過程中，施工人員應(yīng)以各施工階段的內(nèi)力和撓度為基礎(chǔ)對理論計(jì)算值進(jìn)行計(jì)算。通過對后期誤差進(jìn)行分析，可以使結(jié)構(gòu)安全和頂推施工安全進(jìn)一步提高。全橋計(jì)算分析模型見圖1，頂推計(jì)算模型見圖2。

在對頂推過程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，每頂進(jìn)1 m為一個(gè)施工步驟，以此為基礎(chǔ)對臨時(shí)墩、主墩、主梁以及導(dǎo)梁的每個(gè)斷面施工步驟的變形值以及應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。由于頂推控制斷面為變形和應(yīng)力最大斷面，因此頂推最不利工況為斷面應(yīng)力和變形最大處。表1為其計(jì)算結(jié)果。

5 結(jié)語

在對橋梁進(jìn)行施工過程中，通常需要跨越既有鐵路等路線，因此為了使橋梁施工質(zhì)量進(jìn)一步提高，施工單位應(yīng)采用箱梁頂推技術(shù)對其實(shí)時(shí)施工。在此過程中，施工人員應(yīng)對頂推方案進(jìn)行控制，使其經(jīng)濟(jì)性和合理性進(jìn)一步提高，從而達(dá)到提高橋梁施工質(zhì)量安全的目的。

參考文獻(xiàn)：

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