公路桥梁施工中的顶推技术

段继祖

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032）

一、顶推施工技术特点及作用

（一）施工技术特点

1.顶推技术成本低，应用在连续桥梁施工过程中可以降低施工成本，简化施工流程，尤其将顶推技术应用至深水与山谷等复杂区域中，可以降低人力、物力和财力成本。

2.具备良好的操作性，使用顶推技术可以保证施工的结构性与连续性。为了保证桥体受力均匀，采用分段预制梁体，由于不需要大型起重设备，桥梁施工梁体节段长度保持在10m～20m范围，连续性良好。

3.简化施工管理流程，桥梁分段预制需要在同一场区，可以重复使用施工设备，降低施工难度，提高施工效率。

（二）顶推技术作用

顶推技术可以改变桥梁的受力状态，通过设置临时桥墩与架设前导梁方法，降低施工内力，提高施工质量。

二、顶推施工技术主要形式

（一）单点式顶推技术

单点式顶推技术主要在预制场或桥台附近集中设置顶推装置，在桥墩前方支点设置滑动装置。顶推装置主要采用两种顶推设备，一是水平千斤顶，根据桥梁两侧钢钎拉动；二是水平千斤顶与竖直千斤顶组合装置，利用顶推力向前滑动桥体。该技术操作流程简单，但垂直千斤顶与梁体间产生的摩擦力无法促进梁体滑动，且施工中没有设置水平千斤顶桥墩，无法保证设备移动的安全性，如图1所示。

（二）多点式顶推技术

图1 单点式顶推技术图

图2 多点式顶推技术滑道示意图

多点式顶推技术施工是将小吨位千斤顶设置于桥墩台，降低桥墩受力。同时，还增加了多个桥墩，减小千斤顶与单点式顶推梁体之间的摩擦力。实际应用过程中，为了保证连续施工，应共同使用多个千斤顶，同时开启、前进和换向。应用多点式顶推技术时，每个桥墩产生的摩擦力各不相同，应合理设置滑道，保证桥梁匀速前进。

三、顶推技术在公路桥梁中的实际应用

（一）工程概况

某公路桥梁采用双塔双索面混合梁结构，中跨主梁采用整体式钢箱梁，主梁高4.5m，设置4道纵腹板，横隔板间距2.5m。钢箱梁竖曲线直径为3700m，根据确定后的预拱度，将四跨一联单箱单室桥梁模型分解为11个分段，将钢箱梁中心梁与中心线宽度设置为1.75m，保证足够承载力。

图3 顶推施工流程图

（二）顶推方案

原有路段设计为双向八车道，遵循由南向北分段拼装的方式，整体长度为30m，拼装完成后拆除前导梁后进行顶推，将钢梁最前端设置为嵌补车厢。具体施工流程如图3所示。

（三）钢箱梁顶推施工技术应用流程

临时辅助墩在顶推施工中具有十分重要的作用，是影响钢箱梁拼装长度的重要因素。开始施工前，临时墩保持竖直方向设置，由水平与竖直方向施加推动力。同时，钢箱梁顶推施工沿凸形竖曲线与平面圆曲线运动，临时墩体方向取决于千斤顶水平方向，以完成顶推施工。

除此之外，还应合理设置滑动与导向设备，将滑动支撑位置放至腹板下方，在顶推滑动位置设置高肋板，安装劲肋。为了避免箱梁变形，应保证0.8m的纵通长度。滑道梁使用两根2B槽钢，完成滑道梁与滑板的安装工作。顶推钢梁施工中，上滑块容易被挤压卡住，为了提升滑道安全性，滑道中应安装吊篮，加入重量为50t的液压千斤顶，保证稳定性。利用5块不锈钢钢板组成下滑块（高度为20mm，长度为500mm），滑块表面贴上聚四氯乙烯保护膜，并在滑块内部安装橡胶板。施工时，上下滑块交叉滑动产生摩擦力，钢箱梁不断向前移动。临时墩体下滑道外侧也应安装水平方向的钢箱梁，安装横向限位器。

（四）顶推施工工艺

1.顶推施工临时设施。一是临时墩基础，保证设置尺寸为4m×2m×1.2m的分离式基础结构，建设时为了将竖向最大荷载中心分隔带数值增加至1760kN，应向地基施加负载力，超过120kPa，远高于一般荷载数值。二是设置临时墩，整体墩位沿中线径向分布，实际半径与钢箱梁圆曲线半径相符；设计期间应保证施工便利性，简化施工流程，平行放置钢箱梁顶推高程与落梁高程，设定为10m长度。三是在拐角铺AK1+015.5匝道桥支架钢梁处安装临时支架。四是搭建临时施工平台，并用铁丝固定，完成支架横向支撑，提高平台强度。五是在平台四周设置高度为1.5m的防护栏，将爬梯设置于支架立柱上方，便于施工人员上下作业。

2.梁段顶推。为减少桥墩自身承载力，施工人员应结合实际情况分析桥墩抗倾覆能力，连续顶推时采用多点拉杆，同步顶推竖曲线与平曲线。为保证拉锚效果，还应分段顶推拼装，使用由Q235型号钢板与LD-100自动连续千斤顶组成的拉锚器施工。

一是分段安装梁段，完成G2～G5四个桥段的安装工作，尤其重视吊装梁段的安装，简化施工流程，节约施工时间。完成吊装后，及时焊接，做好后续检查工作，保证工作质量。二是G2～G5梁段顶推向前滑进20m，为避免滑板脱空问题，保证梁段平缓向前滑动，施工前应准备足够钢板，当施工期间出现不正常现象时，应及时停止工作并调整。三是完成G6、G7梁段的拼装工作，这两段拼装流程比较复杂，除了应完成焊接外，还应及时完成涂装，其余安装流程类似于G2～G5梁段的安装方式。

（五）施工监控措施

为提升顶推钢箱梁与桥墩施工的安全性，施工人员还应严格监控桥墩应力、临时墩及钢箱梁情况。在横向位移监控中，施工人员应将小棱镜固定至钢箱梁顶板中线位置，间隔10cm～20cm，通过小棱镜位置测量出横向位移偏差。同时，还应在墩底部与钢箱梁底板安装应力计，测试实际应力，与标准数值进行对比，及时发现问题。

四、结语

公路桥梁顶推施工技术不但可以降低施工成本，还可以确保施工效果。公路桥梁施工技术采用大型千斤顶，保证了施工操作性，扩大了使用范围，实现了安全施工，因此，施工企业应充分注重顶推技术的使用。