大吨位混凝土箱梁侧位现浇顶推横移关键技术

白勇BAI Yong

（中铁十二局集团第一工程有限公司，西安 710038）

1 项目概述

随着中国高铁建设的持续推进，铁路桥梁建造的技术也在稳步提升。由于能够在大规模生产基地实现大规模预制，并使用大型运输和安装机械一次性完成整个构件的架设，因此后张法预应力混凝土简支箱梁被广泛用于铁路桥梁工程，并且产生了显著的经济和社会效应。然而，当对时间有严格要求的项目需要用到架桥机却受限时，通常会选择现场浇筑的方式来实施。

这篇文章主要以徐盐铁路跨越汉阳大道的特大桥的现浇梁施工为例，详细阐述了采用侧位支架浇筑和横向顶推就位的重要技术。

对于侧位支架和横向顶推的箱梁梁端，我们使用直径为0.63m 的螺旋钢管做为立柱，内部由盘扣式支架构成。为了确保支架基础稳定性，在地面上设置了一个埋深1.2m、厚度为1.5m 的钢筋混凝土基础。接下来，采用C35等级的混凝土进行浇筑。每个螺旋管之间都通过[20b 型槽钢进行了纵横方向上的联结以及剪刀撑结构的设计，同时槽钢与螺旋钢管相互焊接在一起。螺旋钢管的顶部放置一块I50b 型的工字钢，以加强两者之间的固定效果，设计了用于移动箱梁的滑动轨道，轨道利用I50b 型号的工字钢制作而成，在上面覆盖一层10mm 厚通长不锈钢板，在箱梁平移滑板底部放置聚四氟乙稀制成的滑动表面。

为了确保现浇梁建设的顺利进行，避免出现顶推横移关键环节的失误情况，必须严格管理建筑施工过程中的每一个步骤细节。根据在跨汉阳大道特大桥侧位现浇顶推横移的现场的实践经验，并结合相关技术规范的理论知识，对实践工作做如下总结。

2 施工关键细节技术控制

现浇箱梁的施工技术已经非常成熟，我们在这里不再详细叙述，本文重点放在介绍侧位现浇梁支架和横移顶推施工中的各个关键环节的关键施工技术及施工控制措施上。

2.1 横移立柱基础施工

对于横移支架的基础施工，根据设计检算使用钢筋混凝土基础，该基础的厚1.5m，基础其表面高出地面0.3m。混凝土标号C35。当地基土壤被挖掘至设计标高之后，需对基底情况进行动力触探试验，以确保承载力不低于180kPa。若发现实际地基承载力无法满足设计需求，则需将基底以下50cm 土壤更换为碎石，并对其进行充分的压实。

钢管立柱必须伸入到基础混凝土1.1m 深，管内混凝土的高度应当超过基础顶面标高30cm。基础设置上下两层钢筋网片，采用直径18mm 的螺纹钢，钢筋网格间距为0.2m×0.2m，两层钢筋网片之间采用直径为16mm 的螺纹钢筋作为支撑，顶层钢筋网片保护层厚度为7.5cm，底层钢筋网片保护层厚度为10cm。钢筋网片要连接成一个整体，并且绑扎牢固。

支架计算书得出的基础尺寸是基础施工的依据，施工中严格按照计算书建议，对承载力不足的部位进行换填、碾压，基底处理完要进行动力触探，确保地基承载力符合设计要求。基础尺寸和位置也必须严格遵循计算结果，不能随意更改基础埋置深度和混凝土标号。

2.2 钢管立柱制作及安装

使用直径为0.63m 的螺旋钢管作为支撑结构的立柱，并在其底部设置1.0m×1.0m×0.02m 的钢板来固定立柱的位置和稳定性。然后通过焊接的方式将其置于预先放置好的钢板之上。为了增强这种连接方式，需要在钢管和钢板之间的每个接触点都进行完全的焊接处理。

在开始安装之前，需要再次测量预埋钢板的高度，以便确认所需钢管高度。钢管间的垂直和水平连接采用[20槽钢，连接各节点必须经过充分的焊接，确保坚固耐用。此外，还需在离钢管顶端0.5m 的地方横向添加I50b 工字钢用于加强支架顶部，同时设置I50b 纵向工字钢，纵向工字钢也同样需要被组焊到一起，从而形成一个完整的系统。

最后，还需要在每侧增加两个[20 槽钢斜撑，这个过程是在立柱的基础施工阶段就已提前做好准备的，当立柱施工完毕之后，再把斜撑焊接到立柱上去。

2.3 横移滑道及箱梁底座

四根型号为I50b 的工字钢组焊件焊接在箱梁横移滑道上，且工字钢与底部纵梁进行焊接。在工字钢上方铺设一块通长不锈钢的钢板，在不锈钢板上面安装移动箱梁底座。在平移的箱梁底座下方垫聚四氟乙稀滑板。

聚四氟乙稀滑板安装前，与不锈钢板接触面要涂抹黄油，以减小聚四氟乙稀滑板与不锈钢板之间的摩擦力。

不锈钢板要与工字钢连接牢固，可采用点焊或全面焊接，焊接完高出钢板表面的部分要打磨平整，防止移梁时滑道产生阻力。

横向移动的滑道两侧必须设置限位装置，防止箱梁滑动时滑出轨道。滑道两侧限位挡板采用7.5cm 高的角钢，端部采用钢板组焊件制作，根据箱梁底座的大小精确地定位限位挡板的位置。

钢板组焊件构成了箱梁的平移底座，其下方预设直径3cm 的孔洞，用于牵引钢绞线。

对于移梁滑道和轨道I50b 工字钢，必须保持紧密的贴合度，中间不能有任何隔离物，焊接的长度应在5～10cm之间，并且左右两侧要对称间隔布置，焊缝需牢固。

在钢管立柱安装完成之后，必须对其顶部的标高进行核查，以保证轨道顶部标高的精确性。

2.4 箱梁顶推

在完成箱梁混凝土的浇筑之后，按照设计图纸的规定，混凝土的强度需要达到设计强度的80%才能进行初步张拉。一旦初次张拉完毕，首先要移除外部模板，然后移除滑道以外的所有底模和盘扣支架，并将内部模板从中取出。下一步，测量团队对箱梁的轴线进行再次核查。

按照设计图纸和规范要求，在箱梁混凝土的龄期期、混凝土强度、弹性模量等达到要求之后，我们安排箱梁终张拉、所有孔道压浆、端头封锚、防水材料涂抹等相关操作。同时，还需要清理掉梁内和梁面的杂物，且确保梁上没有任何闲置的物品，以便做好平移前的准备工作。

移梁前滑道上要满涂黄油，避免移梁时产生额外的阻力。

使用ϕ15.2 的钢绞线作为箱梁平移的主要牵引工具，每个梁端设置两根钢绞线。借助70 吨穿心式千斤顶来提供推动力。这些钢绞线的一端被预先固定到箱梁底座上，钢绞线穿过箱梁底座，另一端固定在千斤顶上。检查钢绞线穿过的每个位置，不能与滑道任何部位摩擦或者碰撞，当箱梁及底座一起移动的时候，可以通过滑动轨道发生位移。在整个滑移过程中，需要确保两侧同时推进，并且对平移速率进行精确控制。如图1 所示为横向顶推支架的前视图。

2.5 计算箱梁横向移动摩擦力

在箱梁平移过程中，主要摩擦力产生于箱梁底座的不锈钢板和聚四氟乙烯滑板之间，根据经验及查表得出磨擦比率为0.05，因此顶推力是：

一根钢绞线所承受的作用力：

两根钢绞线的牵引力：

所以，只需在每一梁端使用两根钢绞线就能达到预期的效果，然后利用70t 的千斤顶进行牵引。

在进行箱梁平移操作之前，需要对支架和平移轨道进行彻底检查，以确保箱梁和底座与支架、梁体底模完全分离，轨道上没有任何杂物且涂抹黄油进行了润滑，所有准备工作确保箱梁的重量能够通过底座完全支撑在滑道上。

2.6 箱梁下落

在将箱梁移动到指定位置后，测量团队检查箱梁轴线的偏移状况，确认无误之后再进行落梁操作。

经过计算梁体重量，我们选择四个400t 的液压千斤顶来进行落梁，千斤顶按照设计位置，在箱梁的两个梁端各安装两个。千斤顶在墩顶安装之前，安装位置要打磨平整，加垫1cm 厚钢板，千斤顶与钢板、钢板与墩顶不得留有缝隙。千斤顶在墩顶的具体位置见图2。

图2 落梁千斤顶位置

开始落梁之前，需要把千斤顶放置于其设计的地点并加以稳固。当箱梁移动至预定位置时，使用400t 的千斤顶将其抬升约2cm，以便让它完全脱离轨道，接着拆掉平移轨道和基础部分，保证在箱梁下降的过程中没有任何障碍物存在。一旦所有的准备工作都已准备就绪，便可同时开启四台千斤顶，使得箱梁逐渐平稳地降落直至达到设定的标高。

在确保箱梁的落梁位置正确后，需要对其底部标高和轴线定位进行检查。一旦确定无误，就可以装配支座螺栓和钢板。接着，运用重力灌浆技术向支座注入灌浆料。待灌浆料到达设计强度时，再将千斤顶拆掉，完成箱梁受力体系转换。详细的支座灌浆示意图请参见图3。

图3 支座灌浆示意图

2.7 箱梁顶、落及横移下列相关规定

①在箱梁进行横向移动之前，必须将底模完全与箱梁分离，只能移梁底座与梁体接触。

②对于箱梁的提升，我们需要从两侧开始交替操作，每个侧面使用一对双顶单泵的方式来实现并联。这些并联的千斤顶高压油管必须具有相同的长度和规格，以保证其最终的压力与提升力保持一致，且可以同时升高或降低，被提升的一端能够达到统一支撑点，以便于两种千斤顶能协同工作。未参与提升的另一端则需把千斤顶的备帽拧紧，这样就能使箱梁产生等量的两个支撑点，进而与已提升的部分共同构成三个支撑点。

③必须保证顶梁高度满足设计需求，并且千斤顶中心到梁端的间距不得超过工程设计允许的长度。

④在顶升和下落箱梁的过程中，必须安装保护支撑墩，这些支撑墩应该用钢板焊接成为组焊件，并且随着箱梁的升降而增加或减少。

⑤对于箱梁而言，其横向滑动轨道需保证与其他部分连为一体，形成稳定、流畅并具有相同高度的整齐滑动路径。任何一侧梁端滑动轨道的高度误差不能超过2mm 并且没有突出的变化点。同时，两端滑动轨道需要水平且同等高度，避免出现弯曲的现象。当箱梁移动的时候，两侧应该同步操作，速度不超过每分钟2m，且移动的路径应该是统一的。完成箱梁的平移之后，应当依次升高箱梁以取出滑移轨道及其支撑部件。

3 结束语

通过对于侧位支架浇筑横向顶推就位的混凝土箱梁整个施工过程进行详细的研究与实施进行总结，其包含的技术复杂程度较高，各个步骤之间紧密联系，不能有任何差错发生。因此，为了确保顺利实施以后类似的项目，我们需要做好充足的前期准备并制定详细的施工组织设计，特别是在关键环节的管理上，要广泛参考文献、精确计算，反复验证，科学安排，严密执行，这样才有可能实现高质量、高效率且安全无误地完成这个项目。