呂俊 LV Jun；葉博 YE Bo；陳海峰 CHEN Hai-feng

（中鐵二局集團有限公司，成都 610036）

1 工程概況

余姚江特大橋起于莊橋站南側、麗江西路北側，跨過余姚江后，止于余姚江南岸。新建橋位于既有杭深上行線余姚江大橋上游約25m 處，主要為跨越余姚江而設，是增建寧波三四線的控制性重點工程。橋梁全長958.780m，主橋采用80m+128m+80m 簡支直弦鋼桁梁形式跨越余姚江。主跨施工步驟如圖1。

圖1 余姚江特大橋頂推施工步驟圖

1.1 128m 跨簡支桁架橋概況

余姚江特大橋14#～15#孔跨為雙線128m 無豎桿整體節(jié)點平行弦三角桁架下承式簡支鋼桁梁橋，計算跨度128m，梁全長130m，節(jié)間長度為16.0m，桁高16.0m。兩片主桁中心距11.8m，人行道設置于主桁外側，人行道寬度為0.8m。

1.2 80m 跨簡支桁架橋概況

余姚江特大橋13#~14#跨和15#~16#跨結構形式為雙線80m 無豎桿整體節(jié)點平行弦三角桁架下承式簡支鋼桁結合梁橋。計算跨度80m，梁全長82m，節(jié)間長度為10.0m，桁高11.6m。

80m 與128m 鋼桁梁主桁上、下弦桿均采用焊接箱形截面，端部斜腹桿形式采用箱形截面，中部斜腹桿采用H形截面。采用焊接整體節(jié)點，箱形截面桿件均在節(jié)點外四面拼接，H 形截面桿件與節(jié)點采用插入式連接，主桁桿件與節(jié)點之間采用M30 高強螺栓連接。

2 技術特點

鋼梁場內預制，現(xiàn)場拼裝；支架搭設結構簡便，基礎承載力要求較高；主體結構拼裝采用門式起重機，安全系數(shù)高；鋼桁梁采用邊拼邊頂施工方式；簡支體系轉換連續(xù)體系頂推施工，施工流程化繁為簡；無導梁施工，考慮結構特點以前跨鋼梁作為后跨鋼梁導梁，節(jié)省額外投入；頂推全過程液壓體系同步控制；安裝、頂進全程監(jiān)控測量；頂推跨度大、距離長、精度高、重量大；主墩采用雙滑塊施工；對周邊環(huán)境影響較小，符合綠色發(fā)展理念；相對滿堂支架施工方式節(jié)省臨時材料使用，經濟性強；施工過程安全快捷，可適用于臨近既有線路施工。

3 施工工藝

頂推施工工藝見圖2 頂推施工流程圖。

圖2 頂推施工流程圖

4 施工要點

4.1 施工拼裝場地及支撐系統(tǒng)

包括支架基礎樁基、承臺，預埋件及上部支墩、滑道、橫向連接裝置，需計算符合承載能力是否滿足施工荷載。

4.2 拼裝

采用33m-50t 門式起重機吊裝。安裝前，先在支架上放線放出基點位置，在梁上作出標記。安裝順序的原則為：前序桿件不影響后續(xù)桿件安裝。用全站儀復核桿件幾何位置，并作出微調。拼裝均在支架上進行，全梁預拱度通過節(jié)點處抄墊高度來進行設置，以一端梁底支點位置為基準，對后續(xù)節(jié)間的預拱進行調節(jié)。

4.3 頂推

在滑道梁前端設置反力座（見圖3），以精軋螺紋鋼為傳力索，連接滑塊和千斤頂，帶動鋼梁整體前移[1]。鋼桁梁的多點同步頂推采用DLZ 控制系統(tǒng)，以保證各個千斤頂同步頂進[2]。

圖3 頂推反力座

根據現(xiàn)場環(huán)境要求及施工條件限制，項目將施工順序優(yōu)化，并舍棄傳統(tǒng)增設頂推導梁施工的方式，而創(chuàng)新使用臨時連接桿件將3 跨簡支鋼桁梁連接成為一個整體連續(xù)鋼桁梁。在過主跨上墩時，全橋以后部結構自重來平衡前端大懸臂的力矩，最大抗傾覆系數(shù)達2.19。其安全系數(shù)高，施工難度低，且臨時材料使用量較少，對于周邊環(huán)境影響小，特別是對既有鐵路、航道影響極小。全橋拼裝組合后結合體長度288m，頂推精度要求較高，因此對橫向糾偏措施及縱向頂推速度的控制極為重要。

滑塊下部設有限位板（如圖4 所示），可有效保證梁體左右受力不平衡發(fā)生旋轉、偏移；頂推若出現(xiàn)梁體橫橋向偏位，在豎向荷載較小時可采用縱向不等距離張拉控制（比如，橋梁中線左偏，將右側千斤頂錨固的時候預留2cm活動量，順橋向頂推時，先左側前移，可糾回梁體偏位）。當豎向力很大時，需安裝楔形塊（如圖5）強制糾偏。楔形塊的尺寸根據現(xiàn)場實際情況定，其斜面坡度不大于1:4（坡度太大可能會直接拉斷，解決方式為可在滑塊下部限位板上切割小斜口導向）。斜面長度根據實際情況可以適當調整，保證糾偏的有效性。

圖4 限位板示意圖

圖5 糾偏楔塊示意圖

頂推施工距離為321m，頂推重量為5300t；最大懸臂長度達116m，懸臂受力為87820t*m?？箖A覆力由后部桿件自重提供，抗傾覆系數(shù)為2.19，上弦桿最大拉應力計算值為215MPa，實測值為197MPa，與設計基本吻合，且小于設計容許值264MPa（上弦最大受力處需根據計算和設計要求適當加強處理）。

頂推施工動力裝置：安裝于滑道頂進方向側有反力支座，支座前端安裝頂推穿心千斤頂作為動力裝置。

滑移裝置：滑道梁頂鋪設并焊接不銹鋼板，不銹鋼板上涂裝黃油作潤滑劑[3]?；瑝K下面安裝四氟乙烯板，以減小滑動摩阻。四氟乙烯下底面、潤滑劑、不銹鋼板頂面作為滑移面，此類裝置可有效減小摩阻系數(shù)，最小可至0.1 以下。

滑塊：滑塊是用于傳遞鋼梁豎向荷載以及頂推縱向荷載的裝置，由于其承載鋼梁整體重量大，安裝位置必須位于節(jié)點板加強位置。同時，滑塊行進過程中，需考慮支架受力，偏心距不宜過大。頂進：頂進是通過滑道梁端頭千斤頂提供牽引力，帶動傳力精軋螺紋鋼（頂前與滑塊后均用錨板和螺栓錨固），牽引滑塊向前推進（建議采用長行程穿心千斤頂，可有效提高施工效率）?；瑝K上承鋼梁，帶動鋼梁向前推進[4]。頂進過程中需注意，縱向千斤頂需要同時起頂，退回時需全部退到位，以避免因千斤頂行程不均衡使得鋼梁線性位置發(fā)生偏移。

4.4 計算與監(jiān)測

建立橋梁施工計算模型，對鋼梁在施工過程中所經歷的各個工況的應力狀態(tài)及前端撓度變化進行驗算，隨后同規(guī)范對比各項數(shù)據是否超過規(guī)范容許范圍。在施工過程中，在鋼梁上設置位移監(jiān)測點和應力應變計，對鋼梁整體進行應力應變以及位移變形監(jiān)測，以計算書為參照，監(jiān)測結果同計算結果相對比、印證，以保證施工過程中梁體受力不超規(guī)范容許范圍，變形量不影響后續(xù)施工。其中最不利工況下，應力如圖6。

圖6 最大懸臂狀態(tài)應力圖

梁體前后采用全站儀實時監(jiān)控，實時上傳梁體線性數(shù)據，指導下序工作。

當梁體軸線發(fā)生偏移時，利用糾偏楔塊、左右不等距離起頂、橫向糾偏千斤頂可用于糾正橫橋向的位移偏差；滑塊抄墊高度控制左右梁體高程。

4.5 落梁施工

頂推到設計位置后，調節(jié)臨時連接支點與兩端自由支點的相對高差，使臨時桿件應力解除，之后拆除臨時連接結構。待連續(xù)體系轉換成簡支梁后，開始落梁到設計位置，安裝橋梁支座，完成施工。

本梁落梁最大高度達222cm，落梁安全保證措施是鋼梁架設過程的重難點工序。本方案中，采用小型鋼墊塊進行組合的方式，作為落梁安全墊塊。小型鋼墊塊具有安裝、拆除較簡單的優(yōu)點，且能滿足落梁時兩端高差不超過5cm的要求。同時設計了墊塊鎖定裝置，將小型墊塊有效地鎖定為整體結構，并固定在墩頂，可確保落梁墊塊的整體穩(wěn)定性。落梁至距離墊石高度1m 時，需要切割墊石預埋鋼板，隨后安裝鋼梁支座。支座安裝應提前做好十字線，標記好參考點位，否則在落梁過程中放線難度大且易出現(xiàn)誤差。

落梁高度順橋向存在差異，應當做到盡快落梁，減少起頂次數(shù)，若需要縱向糾偏，可利用既有橋梁或橋臺，檢算縱向反力后，方可進行。

5 技術總結

①頂推施工需要做好施工組織設計，編制合理的施工進度計劃，做好對基礎及支架受力計算。②施工現(xiàn)場安全管控主要臨近營業(yè)線施工，需要控制大型機械站位及工作時間，高空作業(yè)安全保護措施等。③臨時支架樁基應具有設計強度與設計承載能力，上部支架連接應符合規(guī)范要求，保證支撐體系具有較強的承載能力及較小的沉降系數(shù)?；懒喉敳繎龅阶笥腋叱滩怀^5mm，同一側滑道前后高差不超過3mm。④鋼桁梁拼裝應提前放線，做好監(jiān)控量測工作，保證桿件安裝精度，控制好桿件整體垂直度、幾何線性、對角線差等形位判定指標。尤其是首個節(jié)段，其框架的形位一旦定型，必然影響后續(xù)桿件拼裝，會對梁體整體的線性產生不利影響，必須嚴格按照規(guī)范要求對參數(shù)進行分析、對各個組件位置進行調整。⑤鋼桁梁下弦桿臨時連接采用對接焊，并外側焊接加勁板加固。焊接前必須對準預留槽口，并對焊接區(qū)域做好焊前處理，打磨掉銹漬、漆皮，焊接嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，焊接完成后對焊縫進行超聲波探傷，焊縫等級為一級焊縫。⑥上弦桿臨時連接方式為臨時桿件與端頭節(jié)點板栓接，栓接質量判定標準與正式桿件相同。頂推施工前，需對液壓管、控制系統(tǒng)、千斤頂、分壓器、錨固位置、基座等位置做好全面檢查，檢查系統(tǒng)是否同步有效，油管有無漏油脫落，油頂是否正常伸縮，受力結構焊接位置有無裂縫，精軋螺紋鋼連接是否牢靠。⑦頂推施工過程中，及時做好位移及應力監(jiān)測、支架沉降監(jiān)測、變形監(jiān)測。在頂推跨越主跨時，加大監(jiān)測頻率，增設監(jiān)測點，對支架的檢查監(jiān)控頻率提高，及時反饋監(jiān)測數(shù)據，同理論數(shù)據及前一上墩工序的數(shù)據相對比印證，確保結構處于安全的狀態(tài)。⑧結構在頂推前，每個工況應做好復核檢算工作，對抗傾覆系數(shù)、承載能力及變形量復核檢算。⑨滑塊與鋼梁的相對位置關系必須滿足滑塊在鋼桁梁節(jié)點受力范圍，以滿足梁體受力傳力穩(wěn)定。懸臂狀態(tài)時應嚴格控制滑塊位置，其偏心位置不能超過設計位置，頂推過程需安排專人監(jiān)控指揮。⑩頂推到位后，自由端需用預制墊塊抄墊，其抄墊高度通過模擬落梁試驗得出，以釋放臨時桿件拉應力，為安全解除臨時連接做好準備。?落梁施工應當做到：落梁前控制前后及左右高程差，做到前后高差不超過5cm，左右不超過1cm。前后交叉落梁，可防止梁體縱向、橫向移動。

6 技術優(yōu)勢

①該工法施工過程中，拼裝區(qū)域相對固定，可減少施工用地范圍；②頂推施工橋梁的方法，能減少梁跨之間的臨時支撐材料使用，有效降低基礎處理投入，以實現(xiàn)節(jié)能增效；③頂推施工，可提高施工效率，流水線作業(yè)，一拼、二焊、三栓，相互不沖突；④頂推施工工法可有效減少對既有構筑物和下穿線路的影響；⑤使用范圍廣泛，不局限于鋼梁施工，亦可用于連續(xù)梁、框架等結構物；⑥施工簡便，控制容易；各個參數(shù)都可通過測量獲得，且頂推過程中線性控制簡便快捷，頂推動力與摩擦力可自平衡，對永久結構影響小。