京杭运河下承式系杆拱桥顶推施工技术的探讨

杨小春谢文华

（1高邮市交通产业投资有限公司 江苏省扬州市 225600 2江苏省交通工程集团有限公司 江苏省镇江市 212000）

京杭运河下承式系杆拱桥顶推施工技术的探讨

杨小春1谢文华2

（1高邮市交通产业投资有限公司 江苏省扬州市 225600 2江苏省交通工程集团有限公司 江苏省镇江市 212000）

本文着重分析了顶推施工技术，顶推法多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工。指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。

浮拖顶推法 架设钢梁

1. 工程概况

新建京杭运河大桥主桥采用下承式系杆拱桥，左右幅桥宽均为21米。主桥范围桩号：GK0+761.00～GK0+877.00(左幅G匝道)，FK0+768.00～FK0+884.00(右幅F匝道)。河道现状宽约110米，河道与桥轴线正交，新建桥梁采用一跨过河,主桥跨径116米。

2. 方案选定

2.1.根据设计图纸，本桥结构单跨跨越运河，由于钢箱梁节段重量较大，采用提升或浮吊方式施工，占用航道时间太长，不易采用。

2.2.现场运河条件。经前期调查，京杭运河通航水位水深在1.5m-6m左右，在局部清除河道后，可满足浮托设施的条件。

2.3.现场地理条件。在运河的两岸为拆迁地，长度、宽度满足钢梁拼装要求，可以对钢箱梁进行整体拼装。

根据以上条件考虑，京杭运河120m钢箱梁拼装架设采用浮托顶推的方式进行架设的施工方案。

3. 技术准备

3.1.通过调查了解现有河道的地质、地貌、水文、气象和通航情况，根据调查数据确定采用驳船或浮箱作为浮托工具可满足浮拖架梁的基本条件。

3.2.索取使用驳船或浮箱的技术资料，检查、测试使用驳船或浮箱是否符合设计标准，对关键技术参数进行检算，保证良好使用状态。

3.3.施工前编制详细的施工方案，选择购置或租用浮拖使用的机械设备，报请上级有关部门审批，并与航道管理、海事局等有关管理单位签订施工协议。

4. 总体施工技术

4.1.顶推施工概述

钢梁就位采用纵向浮托顶推法进行架设。在钢梁顶推架设前，在钢梁对岸位置安装2台100t千斤顶，接着将控制方向的钢绞线与浮墩进行连接，即可开始钢梁顶推架设。钢梁架设先是将拼装完成的钢梁上设置滑动小车，沿桥梁中线滑道纵向向前顶推至桥孔支墩处，再由驶入桥孔中的浮托设施将钢梁顶起5cm-10cm高度，使用连续液压千斤顶为动力以较小的磨擦稳定通过浮托向前移动，边浮运边顶推的方式使钢梁就位落在对岸的临时支座上方。

钢梁落于临时支座上后搭设保护墩临时固定钢梁，再向浮拖设施内注水下沉，将浮运平台从桥位梁底撤出；最后校正钢桁梁位置，将钢梁用千斤顶顶起，分层将钢梁落在支座上。

4.2.顶推施工工期要求

在现有秦虹桥的两侧各建造一坐桥梁，每座桥梁顶推施工占用时间约7天，共计封航道14天。

5 、浮托法架设钢梁

5.1.基本原理

浮托顶推法架梁是将钢梁先在岸上拼装场地内拼装完毕，将钢架一端置于浮托支撑系统的高托支架上，然后在一定的连续千斤顶作用下，使钢桁架能在由驳船或浮箱组成的浮托装置上，以较小的磨擦稳定通过浮托向前移动。

5.2.顶推浮托法系统组成

顶推浮托法架设钢梁的施工设施共分四大系统，即岸上滑道系统、水上浮运支托系统、纵移动力系统及方向控制系统。

5.3.岸上滑道系统

岸上滑道系统分上、下滑道，下滑道设在主墩柱后的路基上，采用钢枕和两道下滑道组成，每道滑道使用2根P43钢轨连接，并对应钢梁下弦铺设2道下滑道，间距16m；上滑道2对，采用滚轴和型钢铁件自制而成的滑动小车。

5.4.水上浮运支托系统

利用驳船或浮箱组作水上承载设施，在驳船或浮箱组上搭设“六五”式军用钢墩作承梁托架，方便灵活，稳定安全，且适用范围广，成本低。水上浮运平台由上下两部分组成，下部为驳船或浮箱组拼而成的浮体结构，上部由军用墩支架和贝雷梁构成。采用水泵对驳船或浮箱进行注、排水。以满足完成装卸梁的要求。

5.5.顶推纵移动力系统

在钢梁拼装完成后安装千斤顶，左右共布置2台100t千斤顶。顶推前做好各项施工准备，检查千斤顶性能，确保顶推系统安全可靠。

采用两套自锁爬行顶推设备顶推钢梁纵移。自锁爬行顶推设备由100t液压千斤顶2台、200t液压自锁器(夹轨器)4台、油泵及液压控制柜(台)组成。在供油时，夹轨器夹紧下滑道（钢轨）形成顶推反力台座，千斤顶顶推钢梁，使钢梁纵移；在回油时，夹轨器松开下滑道（钢轨），千斤顶回缩，并带动夹轨器向前爬行。循环供油、回油顶推钢梁到位。与顶推动力系统相对应的路基上（钢梁后方）埋设锚桩设置防溜绞车。

5.6.方向控制系统

钢梁浮运的方向控制采用4台电动锚机，设置在浮船平台的四角上，钢绞线的终端分别固定在两岸的四个地锚上。

5.7.浮托顶推法施工顺序

（1）在桥梁安装位置延长线的岸边组装钢梁成一个整体，并且完成整桥的焊接、高强螺栓的初拧、终拧、漆膜的补涂等工序；

（2）利用两台ZLD100吨同步连续千斤顶顶推钢梁整体在滑道上移动；

（3）钢梁的前导梁滑移至驳船或浮箱拖架上时，通过水泵向浮拖设施内注、排水来控制托架顶标高，使浮托端的梁体标高与理论标高差值不超过10cm。

（4）四角锚固浮拖设施，使钢梁沿岸边轨道及浮拖支架下滑道继续滑移。

（5)浮拖设施与钢梁同步沿河道方向滑移，滑移过程中，利用安装的限位索对浮拖设施进行纠偏并适时调整浮拖设施的浮托标高。四角锚固浮拖设施，使钢梁沿浮拖支架上的轨道继续滑移至桥位位置。采用同步千斤顶对整体钢梁进行落梁施工，使钢梁与支座密贴，并割除钢梁前导梁，安装完成。

5.8.顶推过程中梁体载荷计算

把整桥作为一个整体进行受力分析，整桥总重量为1400吨，其中拱肋重量为500吨，载荷集中分布于梁端，每侧为250吨。主梁重量为900吨，均布载荷按每延米计900吨/120米=7.5吨/米。

当整桥在轨道上进行顶推时，克服钢梁与轨道的摩擦力所用的最大牵引力为：

F=μ*G=μ*（G1*2+q*120）=1400KN

克服梁体移动的最大静摩擦力系数μ取值0.1

梁体顶推需要在两侧主纵梁位置布置两个100吨同步千斤顶来克服梁体与轨道间的摩擦力，使梁体缓缓滑移。

5.9.顶推过程中控制要点

（1）钢梁纵移前，要全面检查钢梁的拼装质量，确认合格后，方可纵移浮托。

（2）备用压舱水尽量注入两端浮箱里，以减少重载时的浮力弯矩。

（3）在浮拖设施托架顶托钢梁前、后，要认真检查、调整浮拖设施的水平；浮拖支架顶托钢梁时，防止偏载。

（4）在钢梁浮托顶推过程中，要不间断地进行中线观测，当偏离20cm时及时调整。

（5）浮托前进行抽排水试验，保证浮体满足承载需要，底部至河床最小距离大于0.6m。

（6）当钢梁浮托顶推距到位约5m时，暂停，测量中线偏离情况，进行调整到10cm左右，以利到位。

（7）当钢梁浮托顶推到位时，测量中线偏离情况，并调整到5cm以内，利用方向、定位系统将浮拖设施固定。

（8）浮体进入桥孔时，钢梁底面高于墩台临时支座顶面20-30cm，浮体退出桥孔时，浮体上方支架顶面低于梁底20-30cm。

（9）滑道纵向不得有死弯，与设计中线偏差不大于20mm，两侧滑道高差不大10mm。

（11）钢梁纵移过程中钢梁的中线偏移不得大于50mm，前后两端不得同时偏向设计中线的一侧，出现变差时应立即纠偏。

U45

B

1007-6344（2015）12-0328-02