夏 輝 劉國峰

（黃岡職業(yè)技術(shù)學院，湖北 黃岡 438002）

0 引言

隨著交通建設的快速發(fā)展，大量橋梁工程采用鋼結(jié)構(gòu)作為橋梁的承重結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)橋梁的梁、腿或者墩臺組成剛性連接，該類橋梁可分為斜腿剛構(gòu)橋、T型剛構(gòu)橋以及連續(xù)剛構(gòu)橋等[1]。該類橋梁在施工過程中，只需對制作完成的單個構(gòu)件進行拼裝即可，可依據(jù)設計需求形成不同荷載[2]、不同跨徑大小的裝配式鋼結(jié)構(gòu)橋梁。其在拼裝過程中，通常采用吊裝法完成施工，但是該施工方法對于施工場地和施工環(huán)境有一定要求[3]，需保證場地寬敞，并且沒有吊裝重量限制；但是在架設過程中鋼結(jié)構(gòu)橋梁通常需跨越河流或者既有線路等[4]，此時無法采用吊裝法進行鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工，為保證橋梁的施工效果，頂推技術(shù)被大量研究和應用[5]。頂推技術(shù)主要用于等高度、直線鋼箱梁的安裝，如果鋼箱梁的安裝高度存在變化[6]，則頂推技術(shù)的施工效果無法滿足施工標準。基于此，在頂推技術(shù)理念的指導下研究頂推滑移法進行鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工有著十分重要的價值[7]。本文以某地區(qū)特大橋工程為例，探討頂推滑移法在鋼結(jié)構(gòu)施工中的應用，并分析該方法的施工效果。

1 工程概況

某地區(qū)特大橋工程整橋長度為 568m，全橋跨越湖泊，橋梁的上部分結(jié)構(gòu)以連續(xù)預制T型梁為主，單幅橋面寬度為20.5m，其橫向主要采用9榀T型梁。T 型梁在預制場所進行預制完成后，運輸至施工現(xiàn)場。主橋樁基主要采用群樁基礎以及高樁承臺，三跨變截面連續(xù)鋼箱梁，其長度為153.5m，主橋采用左右非對稱設計，左右兩幅間隔距離為22m。鋼結(jié)構(gòu)橋梁平面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)橋梁平面結(jié)構(gòu)示意圖

對施工環(huán)境和施工場地進行考察后，選擇頂推滑移法進行鋼箱梁施工，保證橋梁施工的順利完成。

2 頂推滑移法在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中的應用

2.1 施工工藝流程

采用頂推滑移法進行連續(xù)鋼箱梁施工時，主要以滑動裝置或者臨時支撐結(jié)構(gòu)控制橋梁重量；再利用千斤頂?shù)然瑒友b置提供推力，以此完成鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工。

結(jié)合工程設計方案、施工環(huán)境和施工標準，設計基于頂推滑移法的鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工工藝，利用該施工工藝完成連續(xù)鋼箱梁的頂推施工，整個施工工藝流程如圖2所示。

圖2 基于頂推滑移法的鋼結(jié)構(gòu)橋梁整體施工工藝流程

2.2 頂推滑移系統(tǒng)設計

頂推滑移系統(tǒng)主要采用液壓頂推器作為滑移驅(qū)動裝置。該頂推器屬于組合結(jié)構(gòu)，主要包含兩個部分，一是水平滑移裝置，二是滑移頂升裝置；兩種裝置由液壓缸進行驅(qū)動，頂推滑移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 頂推滑移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）水平滑移裝置：該裝置主要是為滑移引起的水平摩擦提供驅(qū)動力，裝置的兩端分別連接反力裝置和滑移頂升裝置，前者的連接采用鉸點的方式。

（2）滑移頂升裝置：該裝置的主要作用是承擔滑移時結(jié)構(gòu)的自重荷載。

采用頂推滑移法在進行連續(xù)梁施工時，主要采用 頂、推、降、縮四個交替步驟完成，總體來說先將主橋頂起，在該過程中頂升和平移氣缸向前推進，推進程度為一個行程；主橋整體下降至臨時支撐上，與此同時進行油缸推動，推動完成后再將其收回，完成一個行程的頂推，并進入下一個循環(huán)。重復上述頂推過程，直至將主橋架推送至設計位置。

2.3 滑塊設計

在頂推滑移施工過程中，主要依據(jù)滑道和滑塊完成主橋的頂推，滑道安裝在滑道梁頂面，主要采用滑道板和熱軋不銹鋼復合板組成，并采用焊接的方式完成兩者之間的連接，以此可有效避免在滑塊支點反力較大時發(fā)生起皺現(xiàn)象。

為滿足橋梁變高情況下的鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工效果，文中主要設計兩種滑塊用于進行不同需求的頂推施工，分別為支架箱型滑塊和墩旁托架滑塊。

2.3.1 支架箱型滑塊

結(jié)合經(jīng)濟性、施工便捷性，滑塊主要以Q345B鋼板為主，采用焊接的方式連接，其主要是采用上下兩個高度相等的箱形滑塊組合的方式，并利用螺栓完成兩者之間的連接，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 支架箱型滑塊結(jié)構(gòu)

2.3.2 墩旁托架滑塊

該滑塊在設計過程中，由于支點反力較大，因此采用鑄鋼鉸接方式，將鑄鋼抄墊布置在滑塊上方，布置方式為縱橫交錯；滑塊和抄墊使用的材料均為ZC275-485H，并將鋼絞線嵌入滑塊內(nèi)，采用厚橡膠墊布置在滑塊頂部，以此實現(xiàn)斷面三桁抄墊高差的協(xié)調(diào)補償；除此之外，在滑塊底部設置MGB滑板，以此和復合板之間形成摩擦副。墩旁托架滑塊結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 墩旁托架滑塊結(jié)構(gòu)

2.4 連續(xù)鋼箱梁滑移施工

完成滑道和滑塊的設計和安裝后，進行鋼箱梁滑移施工，采用吊裝運輸將鋼箱梁節(jié)段吊裝置滑到梁位置上，并沿著滑移軌道進行鋼箱梁滑移，重復上述過程，直到完成左右兩幅邊跨的鋼箱梁安裝，在滑移過程中需對滑移速度和泵站壓力進行控制，如表1所示。

表1 滑移速度和泵站壓力控制

左幅邊跨鋼箱梁節(jié)段全部頂推滑移施工后，將左幅中跨臨時支墩作為承重梁，并移動浮吊船將左幅中跨其他鋼箱梁節(jié)段吊至承重梁上，并采用依次交替的方式完成兩側(cè)梁端施工。完成兩側(cè)施工后，進行鋼箱梁節(jié)段合龍以此完成整橋的滑移拼裝。按照表2的要求檢驗鋼結(jié)構(gòu)橋梁各個構(gòu)件的施工效果。

表2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工檢驗標準

3 性能計算與測試分析

3.1 性能計算

完成鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工后，對施工后的橋梁性能進行計算，文中主要針對橋梁承壓情況（采用受壓面積衡量承載力使用率）Z、抗彎強度δ以及撓度?Y進行計算，其計算公式分別為：

式中：

Z——承壓面積；

Y——橋梁壓力標準值；

U——荷載計入沖擊系數(shù)；

E——鋼材料的彈性模量；

I——截面慣性矩；

q——均勻荷載；

l——鋼箱梁長度；

Mmax——最大彎矩結(jié)果；

p——鋼材重力；

M——彎矩；

Wmax——撓度強度倒數(shù)。

3.2 測試分析

為分析鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工后的性能，對成橋后鋼箱梁承載能力和穩(wěn)定性進行分析，主要分析不同荷載作用下，鋼箱梁的承載力使用率、鋼箱梁截面的最大和最小彎矩結(jié)果，如表3和表4所示。

表3 承載力使用率測試結(jié)果

表4 鋼箱梁截面的最大正、負彎矩結(jié)果

從表3和表4可知：采用頂推滑移法進行鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工后，鋼箱梁在均衡荷載和不均衡荷載下的承載力較好，承載力使用率均在70%以上，表示鋼箱梁施工后，能夠充分利用自身的承載能力，施工效果較好；鋼箱梁截面的最大正、負彎矩結(jié)果均在允許的標準范圍內(nèi)，成橋后穩(wěn)定性較高。

4 結(jié)束語

橋梁工程施工時，如果施工環(huán)境以及施工場地具有顯著的局限性，則無法采用吊裝法完成橋梁施工。因此，為保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工效率和質(zhì)量，本文以某鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程為例，研究基于頂推滑移法的鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術(shù)，并對該技術(shù)的施工效果進行相關(guān)測試。測試結(jié)果顯示：該施工方法具有較好的應用效果，能夠在局限性的施工場地下完成鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工；并且，施工較為便捷，可極大程度保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工效果，確保成橋后的穩(wěn)定性和承載性，為相關(guān)工程施工提供參考。