雄楚至大姚高速公路K8+624桥顶推施工技术研究

张丕云 阮孝辞 杨松涛 徐佳信

摘 要：顶推法是桥梁施工中一种常用的方法，由于其具有适用性强、施工周期短、对交通影响小等特点，适用于跨越既有线路的桥梁施工，本文从雄楚至大姚高速公路K8+624桥顶推施工出发，首先介绍了该工程概况，再对该工程的顶推施工进行了阐述，分别介绍了顶推的主要参数、准备工作、正式顶推方法、顶推就位的方式，本工作为今后类似工程的顶推施工提供参考依据。

关键词：顶推法;桥梁施工;技术研究

前 言

作为桥梁工程中较为成熟且应用范围较广的施工工艺之一，顶推法在诸多建筑专业领域均有应用，如高层建筑、大型机械设备走行等。到目前为止桥梁的顶推施工在世界上已经涌现出较多的成功案例，标志着桥梁施工技术的进步，现已形成常用的固定施工工法。桥梁结构的顶推法施工是沿桥梁纵轴方向设立预制场，采用无支架的方法按照一定顺序将预制好的梁体连接成一个整体，利用水平千斤顶施力，将安放好的梁体推移就位，直至主梁全部顶推施工顺利完成[1]。

随着科学技术的发展，新工艺与新材料的创新，使得顶推设备与材料不断的更新换代，目前已经可以实现将梁体在满堂红支架上进行一体拼装，而后进行整体顶推至设计位置，且工艺愈加成熟可靠[2]。经过多年工程实践，形成了多种行之有效的顶推方案，主要有以下几种方案：1）按顶推方向有单向顶推与对向顶推两种形式;2）以顶推动力桩分布的不同形式，有单点顶推与多点顶推两种形式;3）箱梁结构成型既可采用预制组拼又可采用逐段預制，顶推方式与之对应采用。4）顶推动力装置按照顶推前进的距离或长度将可分为步距式和连续式

钢桥的拖拉法、纵向拖拉法与导梁拖拉法被认为是顶推法施工的雏形，新材料、新工艺的兴起使得顶推法施工得到了突飞猛进的发展。随着科学技术的发展逐渐演变为顶推法这一成熟的施工方法。在改革开放以来多年的工程实践中，顶推施工方法无论是在顶推精度还是在顶推能力方面都取得了特别大的进步。现在的顶推施工技术己成为很受欢迎的一种施工方法，尤其在中等跨径、等截面桥及需要跨越道路、建筑物等障碍物得到了广泛应用。

1 工程概况

K8+624桥位于雄楚至大姚高速公路第一合同段，该桥为跨越中缅输油管道而设。左、右幅孔跨布置及结构形式均为：（5×30m）+60m+（5×30m）+2×（4×30m），全桥左右幅各五联，其中60m为钢箱梁，其余为预制预应力T梁。该桥平面位于左转曲线+右转曲线上，左转曲线交点JD3桩号为K8+332.29，平曲线半径R=1600m，右转曲线交点JD4桩号为K9+195.428，平曲线半径R=1256.319m。本桥位于I=1.99%纵坡上，左右幅0号、19号桥台及15号桥墩处设80型伸缩缝各一道，5号、6号及11号桥墩处设160型伸缩缝各一道。联桥为楚雄至大姚高速公路第一合同段K8+624桥左、右幅第二联，为跨越中缅输油管道而设，是单箱三室1孔简支钢箱梁，跨径60.0m，箱梁跨中内轮廓梁高2.7m，外轮廓梁高为2.73m。单幅顶面全宽12.75m，两则各设2.25m宽挑檐。桥梁平面处于R-1600m的左转圆曲线和缓和曲线上。箱梁横向设置4道纵腹板，腹板横向间距为2.75m，腹板厚度全桥为12mm;腹板沿高度方向设三道160×14mm板式水平加劲肋，水平加劲肋连续通过竖向加劲肋，并且与其焊接。

2 顶推施工

2.1 顶推主要参数

顶推重量：左幅384t，右幅383t。

顶推速度：6～10m/h。

顶推距离：左幅93m;理论顶推时间：12小时30分钟（按8m/h计）。右幅93m;理论顶推时间：12小时30分钟（按8m/h计）。

顶推动力设计储备系数：桥梁纵坡为1.99%，将钢箱梁重力沿纵坡方向分解，则，钢箱梁下滑倾向的力F=1.99%G≈0.02G。钢箱梁采用轨道滑动，为滑动摩擦力，为钢材之间的摩擦，摩擦系数μ=0.15，则摩擦力f=0.15G，考虑摩擦安全系数1.75，则倾覆力F倾=1.75*F=0.035G

方案中所选用千斤顶均为厂家定做，单个千斤顶最大推力200t，两台千斤顶配备一台控制泵站，泵站可控制两台千斤顶同步行驶，也可控制单个千斤顶独立行驶，在施工过程中，可根据测量监控所得数据，调整油压，调整两台千斤顶向前顶推的距离。

2.2 顶推前准备工作

1）钢箱梁拖运至现场之后，搭设临时支架，在胎架上组装钢箱梁。右幅钢箱梁及导梁吊装时，吊车在地面进行吊装，地面需提前进行平整。左幅钢箱梁及导梁吊装时，吊车在右幅路面进行吊装。

2）以焊接的方式连接钢箱梁与导梁连接，顶底腹板与导梁的翼板、腹板焊缝均为全熔透焊缝，导梁腹板上需增设加劲板连接，其位置与更钢箱梁腹板一字肋位置相同。在钢箱梁后端设置顶推油缸与钢箱梁连接，并在腹板上增设加劲板。

3）由专人对清理滑道进行清理，将干硬灰及底模夹在滑板与梁底之间的干硬砂清扫干净，并用风箱吹净，再进行排架拆除，以保证滑板与下滑道之间的清洁。

4）在临时墩及永久墩旁安装横向纠偏装置。

5）钢箱梁预顶，为松动各滑动面，开始顶推时按照“推进5cm-停止-回油”为一个循环，反复进行两三次，检查各部分设施后方可进行正式顶推。

2.3 正式顶推

先选择手动模式。按下“前顶进”按钮，调整溢流阀的工作限压，在不同牵引力状态下，检查各受力结构变形情况，若出现异常应立即报告。再检查油泵，顶推千斤顶，前后夹持器，压力表与钢绞线正常与否。然后转换至自动运行模式，进行主梁的自动连续顶推，自动顶推过程中要保证所有参与牵引的千斤顶同时作业。

2.4 顶推就位控制

1）运用横向纠偏装置控制调整顶推中线。

2）采用点动的方式并配合高精度全站仪控制顶推里程。

3）就位后允许其中线偏差不大于2mm。

2.5 落梁就位

根据设计要求，钢箱梁纵向达到设计位置后，测量钢箱梁标高，6号墩理论高度控制在设计标高以上2753±50mm，5#墩理论高度控制在设计标高以上3998±50mm，根据所选千斤顶行程逐渐落梁，落梁就位环节主要由顶推单位完成。

1）安装落梁支架：

2）千斤顶先顶起钢箱梁20mm，然后下降一个行程，钢箱梁实际落梁180mm。如此往复，直至落梁完成。5个节段焊接成型、一次顶推到位、顶升及落梁就位时，桥梁工程师及技术负责人对落梁处的标高进行复核，是否与设计相符合。对箱梁整体尺寸标高进行测量核对。

3）将永久支座上摆同梁体连接固定。

4）落梁时，梁底纵坡有变化，顶落梁操作应采取相应措施，以保证梁体与千斤顶顶面密贴。

3 结语

桥梁的顶推施工法具有适用性强、施工周期短、对交通影响小等特点，适用于跨越既有线路的桥梁施工。在顶推技术诞生至今，已经逐步形成较为成熟完整的施工工艺体系。但就其自身而言桥梁的顶推进程是一个体系转换较为频繁，梁体的内力及变形变化较复杂的施工工艺，雄楚至大姚高速公路K8+624桥顶推的成功实施，为类似工程的实施提供了参考依据。

参考文献

[1] 李述慧. 基于顶推法施工的连续钢箱梁桥结构设计分析[J]. 中国市政工程， 2018（04）：60-63.

[2] 杨清红. 高架桥梁上部结构顶推施工方法浅谈[J]. 四川水利， 2018，39（04）：69-71.

作者简介：张丕云（19-），男，高级工程师，硕士，主要从事公路工程施工方面的工作。