高架桥梁上部结构顶推施工方法浅谈

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概况

南坪快速路二期A段工程中山园段沿平南铁路高架工程为深圳市城市快速路工程，双向8车道，设计车速80km/h，桥梁线位骑跨平南铁路1.5km(右幅)，桥梁上部采用钢箱梁结构，单跨35m，每3/4跨为一联，每联钢箱梁结构重约1000t；钢箱梁标准断面宽17m。

骑跨运营中的铁路1.5km进行高架桥施工，为全国首例。

2 桥梁上部结构(钢箱梁)架设的总体思路

因右幅钢箱梁骑跨平南铁路1.5km，无法搭设临时支墩，且铁路上方禁止进行常规汽车吊吊装施工。本部经多方面考虑和调查研究，决定采用“在铁路范围以外搭设临时拼装架，在右幅盖梁上及盖梁外侧安装顶推滑轨，待每联钢箱梁吊装、拼装、焊接成型后，采取整体顶推施工方法，将钢箱梁推至铁路上方桥垮位置，最后利用千斤顶进行体系转换并落梁到位”的实施思路。

3 施工方法

钢箱梁安装总体施工流程中主要施工步骤有：临时支墩和顶推支架搭设→钢箱梁分节段吊装→拼装、焊接成型→顶推→体系转换并落梁到位→检测验收。

3.1 搭设临时支墩

根据钢箱梁分段安装及横移的要求，在现场设拼装场，跨中横移支架设于钢梁分段位，对应钢盖梁位设支点位横移支架。跨中横移支架是钢桥安装最主要的技术措施，所以，其安装按永久支墩要求处理，同时做好相应的防护措施。

根据钢箱梁顶推滑移要求，部分钢梁在现场设滑移平台，横向滑移平台设于钢梁支墩对应位，滑移平台支架是钢箱梁滑移的技术措施，关系到钢箱梁是否能平稳的顶推滑移，因此，应保证顶推轨道的刚度和稳定性。

3.2 分节段吊装

分段钢箱梁运输到桥位后，由两台汽车吊将钢箱梁放置到横移平台上进行拼装，在吊装过程中，应由专人指挥，并用测量仪器同步进行校核。

箱梁起吊时，吊钩移到钢梁顶上垂直起吊离开车厢，当构件离开车厢200mm～300mm时，应停止起吊，检查受力点是否牢固，中心是否偏移，确保无误，吊车转位构件移出车厢再下降、刹车、起吊。

当箱梁垂直起吊至高出支架位时才能平移到就位正上方，严防磕碰安装支架。

当箱梁吊至距其就位位置上方200mm时，使其稳定，对准安装控制线，缓慢下落，下落过程中避免刮支架上的垫块。

3.3 拼装、焊接成型

3.3.1 箱梁段准确就位

(1)箱梁第一节吊装就位，以横移支架设的安装控制中线和地面控制中心线为基准，同时，在拼装时端部对齐就位座标线，线型按钢梁设计拱度线型设计相对高程坐标；

(2)箱梁分段准确就位应当以第一段钢梁两头中线和中轴线标记为基准，使之与钢箱梁体纵横中心线(在工厂预制过程中已经标记上)对正就位，同时复核各段梁的相对坐标线；

(3)箱梁平面位置就位之后用马板及拼接板将纵肋连接好，调节箱梁。

3.3.2 线型控制

钢箱梁的线型在工厂内按设计线型和预拱度预制，吊装前，在安装支架上设置控制点和线，并在钢箱梁上相应地设置控制点和线，钢箱梁安装时，中线和纵向距离通过预先在支墩上设的控制点和线与钢箱梁上设置的控制点和线相对应来控制，同时用测量仪器同步进行监控。在支点位置用千斤顶调节梁段线型，使梁段横坡、预拱度等参数与设计值相符，腹板不出现折角时才能对接施焊。就位坐标对齐线。

3.3.3 钢梁吊装注意事项

(1)梁吊装时，必须采用专用索具吊装，必须采用焊接吊耳，避免钢梁吊装索具发生滑移、钢梁发生扭曲变形；

(2)梁吊装就位过程中，应信号明确，统一指挥。吊装时，要防止钢梁碰撞和在不平整场地上临时放置。

拼装完成后，进行钢结构焊接，使各节段联结成整体(即一联)。

3.4 顶推

顶推施工在铁路封锁时段内进行，每天封锁时间3h～4h。

顶推施工工艺流程主要有：施工准备→体系转换→安装牵引设备→横移试运行→顶推。每一联钢梁的顶推主要施工步骤如下：

第一步：准备工作。即拼装焊接钢梁，喷漆，向铁路部门要点等；

第二步：体系转换。即安装顶升千斤顶，调试顶升控制系统；对钢梁进行体系转换；

第三步：顶推设备安装、调试。即安装顶推千斤顶，调试顶推控制系统，对滑道抹润滑油；

第四步：顶推横移。即顶推钢梁，顶推过程中纠偏；

第五步：落梁施工。即安装顶升落梁系统，安装钢梁纵横微调系统；对钢梁进行同步落梁。

3.5 落梁及体系转换

落梁施工流程主要有：安装支座→钢梁滑移到位→安装落梁钢垫块及千斤顶→拆除滑道梁→安装保护钢垫块→交替落梁→拆除钢桁梁纵横移系统。

本工程落梁高度控制在40cm内。落梁高度取决于滑靴高度、支座垫石上方滑道梁高度。为尽可能减小落梁高度，本工程采取支座后装的方式，即在每个门式墩上以最高的支座垫石标高作为滑道梁底标高，按钢梁的梁底横坡布设滑道梁。

落梁施工方法：

(1)施工准备：落梁前对落梁设备进行检查，对落梁操作平台及防护栏杆设置情况进行检查，组织相关人员进行验收，验收合格后方可进行下步施工。

(2)安装落梁钢垫块及千斤顶：首先安装钢梁纵横移调梁装置，钢梁水平就位后，在其上安装落梁钢垫块及千斤顶。落梁钢垫块在钢梁永久墩上有2组，每组尺寸为60cm×60cm。钢垫块厚度为15cm，并配置2cm、1cm厚调整钢垫块。

(3)移出滑道梁：钢梁每个墩2台400t千斤顶，千斤顶进行并联使用。千斤顶由具有多次落梁作业施工经验的工人操作，专人统一指挥，严格监控测量同步情况。钢梁要同步顶起，千斤顶顶起后，在千斤顶两侧设置保护垫块，保护垫块与钢梁底面之间抄紧。钢梁顶起后，在落梁支撑上安装钢垫块，落下千斤顶，钢梁落在落梁支撑垫块上。将滑道拆除，滑道梁拆除后，将墩滑靴及顶推系统设备拆除。

(4)在支撑垫石上设置保护钢垫块：滑道梁移出后，在支撑垫石上安装保护钢垫块，在保护钢垫块上方设置一块2cm的调整垫块，此时，保护钢垫块顶距梁底为1.4cm。将钢梁顶起，抽出落梁垫块上的抄紧垫块，将梁落到保护钢垫块上。将钢梁抄垫牢固，保护钢垫块钢梁每端为2组，每组尺寸为60cm×60cm。

(5)同步落梁：钢梁每永久墩设置2台400t落梁千斤顶，每2台千斤顶并联。将钢梁顶起，抽出一层(15cm)保护钢垫块，千斤顶行程20cm。在保护钢垫块上放置调整垫块，然后千斤顶回油将钢梁落下，这时钢梁落在保护钢垫块上。抽出千斤顶下一个落梁钢垫块(15cm)，将钢梁顶起，抽出保护钢垫块上的一层(15cm)，然后在保护钢垫块上放置3层调整垫块(2cm+2cm+1cm)，然后千斤顶回油将钢梁落下。按照上述步骤将钢梁落梁工作两端交替进行。

(6)平面位置调整：当钢梁落至梁底距垫石接近支座高度(距离垫石顶面30cm)时，精确测量钢梁位置，对钢梁平面位置进行调整。调整时钢梁先支撑在垫石钢垫块上，然后在钢梁纵横移装置上安装纵横移千斤顶及滑块。纵横移时钢梁略微顶起，钢梁底面距离垫块顶面为2cm，使其脱离支撑垫石钢支墩，用400t水平千斤顶对钢梁位置进行调整。进行纵向调整时，在钢梁一端设置4台400t千斤顶进行调整，备用一台；进行横向调整时在钢梁梁端各设置一台400t千斤顶，每端备用一台。调整时要匀速同步调整，过程中要随时监测钢梁支座纵横中心线，精确对位后重新对横移滑座限位，并将钢梁落至支撑垫石钢支墩上。

3.6 检测验收

包括测量检测、试验检测。

4 结语

顶推施工方法的思想来源于钢桥，但是目前在国内的应用主要以混凝土连续梁桥的施工为主，在钢桥方面，顶推施工的应用还比较少。随着我国经济的快速发展，交通设施的建设也得到大力的发展，其中桥梁施工是道路建设中最为重要的一个环节，在特殊的场地条件下以及主梁是等截面的情况时，顶推施工方法是比较有优势的。顶推施工时不影响桥下交通，不需要大型起重设备，也没有高空作业，特别适合于城市桥梁特大跨度桥梁、长线引桥或立体交叉的施工；由于梁段在固定场地上周期性施工，因此，施工质量和施工进度容易保证。随着施工水平的提高和施工机械的发展，以及钢材料应用的日益广泛，可以预见，顶推施工方法在各种类型钢箱梁桥的应用将会有广阔的空间。本文顶推施工方法在南坪快速路二期A段工程高架桥上部结构(钢箱梁)中的成功应用，为以后该类桥梁的施工提供了一定的参考。