高速公路特大桥钢箱梁施工技术分析

鲁顺

中国水利水电第三工程局有限公司第五分局 陕西 西安 710000

1 工程概述

圭落哨大桥钢箱梁桥采用多点自平衡的步履式顶推方案，全桥布置为2x（60+70+60）+（55+3x60+55）m结构连续钢箱组合梁桥，桥梁平面位于R=2200km左转曲线上，纵面位于纵坡0.534%直线上。滑移梁段总重约5324ton，并设置45m长钢导梁，重约50ton。钢箱梁梁段吊装于路基平台、高空平台拼装成形后累积滑移，在钢箱梁下对应其腹板位置布置4条拼装轨道。以座左幅主道滑移为例，在2#、5#永久桥墩的左侧偏移20m处布置支撑塔架，滑移方向为0#—11#。

2 顶推施工工艺流程

圭落哨大桥设计线形为平曲线，钢桥采用累积顶推，系统设置为：根据本工程实地查勘情况，圭落哨大桥因桥台较高，常规吊装作业使用吊车较大且费用较高，综合考虑使用步履式顶推方法进行钢箱梁安装[1]。

本大桥总重5267吨，单幅2633.5吨。单幅施工时计划在每个桥墩顶盖梁及1#～2#、4#～5#墩之间搭设的临时支墩、拼装平台上布置步履式顶推设备，共15组顶推设备，每组顶推设备设两套步履式千斤顶。根据桥梁总重计算每套步履式千斤顶承受竖向力为88吨。计划采用400吨步履式顶推系统，该系统竖向千斤顶顶升吨位为400吨，纵向千斤顶顶推吨位为80吨，纠偏千斤顶顶推吨位为80吨，满足现场施工要求。

（1）施工流程。第一步：拼装平台区域拼装导梁及A1、A2、A3梁段；第二步：依次向前滑移15m、13.75m、15.25m，并依次拼装A4+A5+A6梁段，此时为最大悬臂状态；第三步：依次向前滑移相应各分梁段长度，并依次拼装A7+A8+A9梁段，此时导梁上1#临时塔架；第四步：依次向前滑移相应各分段梁长度（共向前滑移290m），此时导梁上2#临时塔架；第五步：依次向前滑移相应各分梁段长度，并依次拼装剩余所有梁段，此时滑移到位；第六步：拆除拼装平台、临时塔架和导梁；第七步：在一、二、三联段交接处进行切割，通过步履式水平千斤顶将其前后微调80mm，形成160mm的伸缩缝；第八步：拆除临时支墩，落梁到位。

（2）正式顶推。①顶推前设备检查：a.油缸检查；b.液压泵站检查；c.计算机控制系统检查；②顶推前主桥系杆检查：a.导梁的检查；b.钢箱梁的检查；③顶推过程测量监控措施检查：a.测量控措施检查；b.其他监控设备检查；④正式顶推：a.顶推前准备；b.顶推设备检查；c.正式顶推；d.顶推过程监控。

（3）问题处理。①顶推偏移放样及处理措施。当钢箱梁顶推至缓和曲线起始点时，达到顶推流程中横向偏移的最大值，即钢箱梁边腹板至设备中心线距离e=1410mm，钢箱梁边腹板至水平撑梁边缘距离e2=390mm，钢箱梁与左幅中心线夹角∠a=2°33′。最大偏移位置在3#墩，因钢箱梁出现偏移，将临时墩顶顶推平台上水平横梁进行加长处理，满足顶推时横向位置施工。②导梁与钢桥连接段处理。为保证顶推受力要求，导梁与钢桥采用刚性连接，将钢箱梁箱体A1节段斜腹板、顶板和底板加长3m，在加长段上增加直腹板[2]，在钢桥箱体和加长段上增加附加劲板，导梁与其焊接成整体，以满足强度要求，待顶推到位后将增加的附加劲板割除。加长段顶板和底板钢板厚度20mm，腹板钢板厚度14mm，附加劲板钢板厚度10mm，材质均为Q345D。③伸缩缝处理。根据设计图纸在第一、二、三联之间设置两道160型伸缩缝，本桥段为累计整体顶推，顶推过程中需将第一、二、三联通过刚性连接形成整体，才可连续顶推。为保证伸缩缝处刚性连接满足顶推受力要求，经与设计单位对接，在伸缩缝位置，腹板使用连接板安装M22高强螺栓进行处理，顶板和底板使用加劲板和M10高强螺栓连接拉杆处理。

（4）顶推卸载（落梁）。第一步：滑移到位，拆除临时支墩；第二步：在对应横隔板加劲位置安装4台卸载千斤顶，千斤顶顶面距箱梁底板还有20mm的空隙；第三步：步履式顶升设备缩缸，钢箱梁卸落到卸载千斤顶上，同时拆除步履式顶推设备；第四步：在对应横隔板加劲位置安装4套卸载垫块（以盖梁中轴线，对应千斤顶镜像对称布置），垫块顶面离钢箱梁底板还有20mm的空隙；第五步：千斤顶缩缸，钢箱梁落至垫块上；第六步：正式卸载，卸载过程中，每次卸载20mm，随着钢箱梁高度下降，逐次拆除卸载垫块；第七步：随着钢箱梁高度下降，钢箱梁下降400mm时，拆除全部卸载垫块；第八步：千斤顶缩缸，随着钢箱梁高度下降，逐步将钢箱梁卸载到永久支座上。

3 施工过程监测

（1）主梁和主墩应力监控。根据梁体挠度变化情况，在挠度变化大的位置布置监测断面。

（2）桥墩（临时支架）位移监测。①测点布置：主墩中心线两侧各设一个测点，测点位置选在墩顶便于观测的可靠位置处。②测试方法：用全站仪测量。

（3）导梁变形监测。在前导梁端部焊接钢筋头，采用全站仪，监测导梁前端钢筋头标高变化，以此来监控导梁标高变化，确保导梁顺利通过支墩。

（4）桥墩应力。在顶推过程中桥墩受到水平摩阻力及千斤顶水平力，在墩顶水平力作用下，墩底弯矩较大，因此桥墩应力监测点布设于桥墩底部，主墩应力测点布置图，临时墩每个桥墩布设2个应变计。

4 质量控制

①交工验收的质量评定：合格（标段的交工工程质量评分值≥94分）；②竣工验收的质量评定：优良；③合同履约率100%；

5 结束语

钢箱梁施工需根据不同现场、不同设计机构以及环境差异选择施工方法，明确施工流程，保证施工工序顺利推进。