广东阳江 529500
摘 要:在市政桥梁工程施工中，顶推法施工技术得到较为广泛的应用，对其运用展开探讨具有十分重要的意义。本文结合工程实例，对顶推法施工原理进行了详细介绍，并分析了市政桥梁施工中顶推法施工技术的运用，为类似工程施工提供参考。
关键词:顶推法；桥梁工程；运用
0 引言
随着我国社会经济的快速发展以及城市建设的不断进步，城市交通建设日益增加，而桥梁工程作为城市交通的重要组成部分，其工程施工也越来越多。在市政桥梁施工中，顶推法以其操作性强、安全性高、节省用地、工期短、成本低等优点，得到了广泛的应用，其施工技术直接关系到市政桥梁的整体质量和安全。对此，笔者进行了相关介绍。
1 工程概况
某市政桥梁工程第一标段18～21#墩原设计为50+80+50m悬臂现浇混凝土连续梁，由于本工程工期为1年，工期紧，且铁路相关的施工配合协议及施工许可证办理时间较长，经过多次的方案研讨后决定，变更为2×55m现浇混凝土连续箱梁+70m钢箱梁+2×55m现浇混凝土连续箱梁。
采用70m简支钢箱梁，钢箱梁全宽17.5m，钢箱梁外形按曲线设计，单箱五室。梁高(中心处)2.295m，底板水平，横坡通过调整腹板高度形成。钢箱梁顶板厚度为16～36mm，底板厚度为16～36mm，腹板厚度为16mm。顶板、底板和腹板设置纵向加劲肋。横隔板标准间距为2m，其间设置腹板竖向加劲肋。在横桥向支座内侧设置钢箱梁限位块。钢箱梁重845t。钢箱梁采用工厂预制，顶推法施工。全桥共计分12段，最大构件重90t。下部结构施工完后，安装支座钢箱梁顶推临时支架及滑移平台，在导梁未进入铁路接触网范围内，顶推作业不需要天窗点，在进入工况22～工况26情况下进行天窗请点作业。实测该铁路轨顶面至接触网导线高6.08m，接触网导线至承力索高0.94m。设计梁底至轨面高差为9.61m，距接触网高度为3.53m，距离承力索为2.59m。顶推过程中设置滑靴，滑靴高度为0.8m，故在顶推过程中导梁和箱梁底面距离接触网高度为4.33m。导梁长度为27m，1#临时支墩(19#墩侧)与2#临时支墩的距离为27m。
2 顶推法工艺原理
利用钢箱梁的可拼装性，在梁的下坡段设置的吊装平台上进行钢箱梁的分段焊接，利用设置在拼台上的滑道、千斤顶及钢箱梁底部的滑靴，通过数控总台的集中控制将钢箱梁分段或整体顶推到位，再对钢箱梁进行落梁，并拆除导梁、临时支墩及吊装平台。
3 施工方案
3.1 临时支墩及吊装平台设置
拼装台座按直线布置，以6个或4个间隔式钢管临时支墩组成。临时支墩用Φ529×12钢管搭设。
钢管两侧在现场焊接法兰板，并用型钢对一组钢管连接成整体。在临时墩墩顶布置轨道，便于滑靴和爬行器的运行。临时墩之间用H型梁连接，增加纵向刚度，传递顶推过程中产生的水平力。H梁和临时墩可靠连接，用以克服顶推时产生的水平力。为减小顶推过程中箱梁的悬臂长度，在墩跨之间适当位置设置临时支墩，以减小梁体顶推过程中交替变化的正负弯矩。
3.2 顶推滑道、滑块的设置
滑移轨道在整个滑移过程中起承重导向和径向限制构件水平位移的作用。由于滑移距离较长，滑移轨道需进行分段现场拼接施工。为了能够在预定工期内开展并顺利地做好屋面的滑移工作，所以在滑移之前，轨道现场安装的精度需予以保证。滑移轨道选用43kg热轧钢轨，滑道设置在钢箱梁最外侧纵向勒板位置，减小顶推过程中的变形。
在滑靴每个侧面设置2块加筋板(共四个侧面)滑靴横线留有10mm缝隙，留有的缝隙是为了保证在顶推过程中释放轨道上滑靴不同心产生内力。全桥共设置13对滑靴，其中0#、1#、6#、10#滑靴为刚性连接(不留缝隙，全部焊接)，其余9对为铰接。
图1 临时支架立面布置图
图2 爬行器工作示意图
3.3 导梁
导梁长度为顶推跨度的0.6～0.7倍，刚度为主梁刚度的1/5～1/9，导梁节段之间采用高强螺栓连接，导梁与钢箱梁端部采用焊接。本桥因设置了临时支墩，最大顶推跨度为45m(2#支墩与20#墩之间，两墩之间为新开河)，导梁长度采用27m。
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3.4 顶推设置安装及调试
3.4.1 顶推设备及控制平台
根据计算，本工程采用2台1000kN液压千斤顶进行顶推施工，同时准备两台进行备用。该顶推设备千斤顶前段与滑靴铰接，后部与爬行器铰接(爬行器为轨道式锁紧器，支座反力由爬行器锁紧轨道提供)。顶推过程中滑靴均设置在腹板于横隔板交汇节点处，该处强度最大，经过计算，局部节点进行补强后完全可以满足顶推时的强度变形要求。
本工程中采用TJG-1000型液压爬行器，单台额定顶推力1000kN。取滑动静摩擦系数0.1，结合滑移区段进行爬行器配置。考虑现场设备倒运时间，为方便连续施工，本工程拟布置2套设备交替施工。
3.4.2 泵源系统
液压泵源系统为爬行器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程使用中，由于顶推点的布置和爬行器的安排都不尽相同，为了提高液压设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据顶推点的布置以及爬行器数量和泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套泵源系统为核心，可独立控制一组液压爬行器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足实际工程的需要。
为满足滑移速度要求，每台泵站控制两台TJG-1000型液压爬行器，滑移速度可达4～6m/h。
3.4.3 控制系统
液压同步顶推施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、计算机控制系统等组成。主要完成以下两个控制功能:
集群爬行器作业时的动作协调控制。工作中，每台爬行器都必须在计算机的控制下协调动作，为同步创造条件。
各点之间的同步控制是通过调节平衡阀的流量来控制爬行器的运行速度，保持被顶推构件的各点同步运行，以保持其空中姿态。
操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压滑移过程及相关数据的观察和(或)控制指令的发布。
本方案中依据提升器及泵源系统，配置一套YT2型计算机同步控制及传感检查系统。
3.5 顶推
手动操作顶推系统顶推钢梁滑移启动后，转换至自动运行模式，进行钢梁的自动连续顶推。当顶推开始后，工人将从滑道前端吐出的滑块，拿到滑道后端重新喂入，必须保证相邻两块滑块间间隙小于10cm。自动顶推过程中，应注意记录顶推过程中的油压最大、最小值。顶推过程中必须保证2台千斤顶同时作业。顶推过程中，每个墩顶滑道位置安排2～3人更换滑块及纠偏工作，在新放入的滑块均匀涂抹黄油。
顶推快到主墩时，在主墩顶各安排5～7人，做好导梁上墩和纠偏准备。导梁上墩时用千斤顶往上顶前导以梁辅助上墩。由于此时导梁下挠，待导梁接近临时墩下滑道时，停止行走。用两台250t千斤顶，在导梁鼻梁下方支顶，千斤顶上设置滑块，将千斤顶起高至上滑道面高于下滑道面时，锁定千斤顶。继续顶推使导梁滑移到滑道上，停止前进，卸掉千斤顶，然后继续顶推。
在钢梁顶推快到设计位置后，需加强线型监控，并指挥钢梁横向纠偏和纵向距离。钢梁顶推到位后，停止顶推，经检验合格后关闭全部电源和供油阀。用4个5t手拉葫芦将钢梁锚固在临时墩和桥墩上，另外在滑道的下坡楔进木楔，防止钢梁向后滑动。
3.6 安装支座和落梁就位
按设计要求各支点相对高差不超过10mm，循环落梁，直到落到设计标高，支座完全受力。每个桥墩每次下落按10mm进行控制。严格遵守千斤顶技术规则，起重不超过起重能力，每次起高量不超过活塞高度的四分之三。操作时统一指挥，统一行动。在落梁过程中要使梁的脱空距离保持在15mm内，严禁两支点同时落梁，通过控制进油压力来确保同一支点2台千斤顶受力均匀，且控制落梁速度，缓慢均匀下落。随同千斤顶顶升、回缩和落梁垫块的拆除进行随时测量，确保梁底高差控制在设计范围内。
4 结语
综上所述，顶推法是当前桥梁施工中的一种较为常用的方法，能够在确保桥梁施工质量的前提下，大大缩短工期，节约成本。在市政桥梁施工中运用顶推法施工技术时，施工人员要掌握相关技术操作要点，并加强对施工各个环节的质量控制，从而确保桥梁的质量及安全。本市政桥梁运用顶推法施工技术，取得了良好的成效，对类似工程施工具有一定参考价值。
参考文献：
[1]顶推法施工技术在桥梁工程中的技术及运用研究[J].张飞.建材与装饰.2017(17)
[2]顶推施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].贾文英.黑龙江交通科技.2015(02)
论文作者:刘邦旁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：滑道论文; 千斤顶论文; 过程中论文; 钢梁论文; 腹板论文; 桥梁论文; 液压论文; 《防护工程》2017年第15期论文;