摘要：文章阐述了跨多条既有线大跨度连续梁条件下混凝土箱梁顶推综合施工技术在工程实际应用中的特点和技术要点，重点阐述克服了主桥箱梁顶推施工中间遭遇的诸多技术困难针对性做出相应布置，通过应用该技术，保证了箱梁顶推的顺利就位。并与常规拟定的工期和成本对比，具有极其可观的经济效益。
关键词：大体积；混凝土连续箱梁；技术难题；顶推法；工期；经济效益
1.前言
随着中国经济的高速发展，跨越既有铁路架梁工程的数量及难度日益增加。目前国内外近几年来采用顶推法施工的钢箱梁桥梁较多且技术较为成熟，但对于顶推大体积预制混凝土斜交箱梁的类似工程相对较少，相关可参考资料非常有限。大体积混凝土斜交箱梁顶推技术通过在齐齐哈尔省道齐富公路嫩通高速至嫩江大桥段工程建设项目的成功应用，取得了较好的经济效益和社会效益，对类似工程有极大的推广意义。
2.大体积混凝土斜交箱梁顶推施工特点
本桥具有跨度大、梁体重、悬臂长、混凝土梁体在竖曲线上运动，且跨越含高铁等多条既有线的特点，在如此复杂的施工条件下，采用了大体积混凝土斜交箱梁顶推施工技术，保证了施工质量及既有线施工安全。
3.适用范围
本工法适用于桥梁跨越河流、沟谷、公路、铁路等类似环境，尤其大体积、大重量及跨越不能影响正常运营的公路、铁路或其他结构特等均可以借鉴。
4.工程概况
齐富公路嫩大段跨铁分离式立交桥工程，其中A1标段为跨平齐铁路及哈齐客专铁路分离式立交桥，自西向东跨越哈齐客专等共七条铁路线，与铁路相交右角为76°。桥梁全长566.04m，公路等级为一级，立交桥分左、右两幅。主桥跨铁路，全桥共分为七联24跨，第四联为主桥跨铁段，采用80米预制预应力混凝土箱梁，顶推行进距离99m、顶推箱梁自重量约4500t，主桥采用顶推法架梁施工。如此大体积、大重量的混凝土箱梁顶推施工，在国内位居前列。
5.工艺原理
5.1工艺流程
工艺流程：按设计要求设置临时支墩，并主跨以外地段设置箱梁预制平台→箱梁预制、导梁拼装→顶推箱梁到设计位置→拆除导梁、安装支座、落梁就位→现浇剩余梁段并形成整体→拆除现浇段临时支架，完成主桥面等剩余工作。
5.2操作要点
5.2.1设置临时支墩及箱梁预制平台
根据设计要求设置临时支墩，利用永久桥墩与临时墩相结合作为顶推滑枕支点，其余空间采用满堂红支架形成箱梁预制平台。所有的行程内墩顶布置滑枕和横向限位装置。
图5-1 箱梁临时结构
5.2.2混凝土箱梁预制
在所跨越地段之外的预制平台上完成80m主跨箱梁预制、导梁拼装。安装底模，侧模，绑扎钢筋，安装内模，按照箱梁线型现浇主桥80m长混凝土预制梁段。施工完成后，混凝土梁进行养护等强。
5.2.3箱梁顶推
5.2.3.1牵引系统
牵引系统由连续千斤顶、反力座、钢绞线、液压泵站、PLC控制系统及锚具夹片等组成。在千斤顶尾部设置反力座，并按照千斤顶的结构图在缸体侧向设置限位板以固定连续千斤顶。
5.2.3.2后锚系统
箱梁本体为斜交正顶工艺。顶推结构体系布置均与铁路斜交76度，但为保证牵引索受力均匀，需正向布置牵引体系。后锚系统由牵引座和锚座通过锚轴连接组成，锚座设置在混凝土梁横隔板位置，与混凝土梁底部采用预埋的连接方式，横桥向布置两个。
5.2.3.3施工观测
梁体为预应力钢筋混凝土单箱双室结构，单幅宽度与重量较大、顶推跨度大、距离长，在顶推过程中由于应力不断发生变化，极易出现混凝土开裂及支墩位移。为了及时掌控顶推安全和质量，在顶推过程中，需要严格控制顶推速度，密切监测应力情况。
5.2.3.4线型调整
本工程在竖曲线上，且为上坡行进。在顶推过程中，重心不断发生变化，各支点受力、梁体内力也时刻发生变化，在顶推时根据监控数据，及利用千斤顶对竖向标高调整，利用千斤顶及限位装置对横向中线进行调整，以满足顶推线形。
图5-2 线型调整图
5.2.3.5顶推施工
本桥设计采用拖拉法顶推，与铁路斜交76度采用斜向推拉尚属首次，在工艺上要求更为严格，在牵引装置、锚固装置、牵引钢索的布置上都要求更加严格，且各装置部件都将发生允许变形。
顶推采用单幅分次顶推，先顶推左幅箱梁，先试顶6m，导梁前端不侵入哈齐客专，试顶期间监测箱梁、导梁、桥墩、临时墩、滑道、限位装置等结构应力、变形及顶推力大小等各项参数，与设计所提供参数一致后，进行下一阶段正式顶推。正式顶推分三个阶段，第一阶段顶推24m，跨过哈齐客专，前导梁到达L1临时墩；由于跨越高铁、普铁线路，顶推施工需在两种线路的共同封锁天窗内施工，封锁时间制约了顶推次数，增加了施工难度。第二阶段前导梁达到11#墩；之后拆除13#墩顶牵引装置和所牵引的拉锚装置，由12#墩单独提供牵引力。第三阶段顶推，前端梁越过10号墩达到设计位置。
施工时利用铁路天窗进行顶推施工，顶推力由低逐步缓慢增加；顶推力超过墩承载力时必须检查原因；并将各墩处梁顶升后对滑道、滑块进行清理、重新涂抹润滑脂，同时将顶推油压限制在初始滑动压力以上1－2MPa。顶推过程中滑块跟进填塞，由于在竖曲线上，滑块更换厚度不断发生变化，顶推难度极大，滑枕处备用充足的不同厚度的滑块，以便作到滑块能连续跟进，同时能保证相邻两块滑板间隔紧密；顶推时喂不进滑块时必须将梁体顶高后，利用竖向线型调整方法进行调整。顶推过程中采用定距法进行顶推施工，以便对发生的问题及填塞滑块有充足的时间。
5-3 前导梁过孔图 图5-4 箱梁就位图
5.2.4落梁
混凝土箱梁顶推到位后，拆除导梁及顶推系统，同时进行线型及支座位置调整，保证落梁精准。各支点处千斤顶按设计支点的反力均匀顶起，在墩顶两侧利用顶推限位装作为落梁防侧移的限位装置；千斤顶并联使用，确保油泵的截止保压性能及千斤顶均匀受力，同时及时拆除滑道落梁就位。
图5-5 支座安装及落梁图
6.材料与设备
6.1纵向200t连续千斤顶液压系统参数
（1）系统压力：250bar（2）顶推最大速度：340mm/min
6.2纵向350t连续千斤顶液压系统参数
（1）系统压力：356bar（2）顶推最大速度：300mm/min
6.3竖向250t落梁顶液压系统参数
（1）系统压力：700bar（2）顶升速度：约 35mm/min；
6.4控制系统
主控单元由西门子S7-300PLC、开关量扩展模块EM222和模拟量扩展模块EM231、西门子触摸屏组成，控制系统中的电动机和电磁阀，并且进行各千斤顶的压力和位移量的采集。
整个系统分成多个主控单元，每个主控单元可以独立控制，如果要联动则需通过上位机，对全部的主控单元进行联动控制。
7.效益分析
7.1经济效益
通过应用该技术克服了主桥箱梁顶推施工中间遭遇的诸多技术困难，实现了主桥混凝土80m段箱梁顺利就位，实际节约工期30天，节约时间达25%，节约工程总成本约60万元，降低比例为20%，并实现了质量零缺陷，减少了后期维修费用。
7.2社会效益
通过应用该技术，此项工程顺利完成，质量零缺陷，完满完成既有工期计划，将对铁路运营的影响降至最低，该工程受到了哈尔滨铁路局、齐齐哈尔市交通运输局的一致表扬，为我单位进驻齐齐哈尔建筑市场提供了有力保障，社会意义重大，可为其他类似工程提供借鉴。
7.3节能环保效益
该工程顶推施工均为夜间铁路天窗施工，通过采用该技术减少了作业时间和天窗次数，将噪音对周围居民的影响降到了最低，同时施工单位采取质量标准化管理体系，增加场区内降噪，降尘等措施，更进一步减少了对周围居民的影响，为厂区环境保护及文明施工提供了有利保证。
8.结束语
省道齐富公路嫩通高速至嫩江大桥段工程在施工中应用了本技术克服了诸多难点，完全满足了施工规范及验收标准：
综上所述，大体积混凝土斜交箱梁顶推综合技术的应用，取得了安全、经济、高效、优质的施工效果，保证了工程的顺利实施，也为同类大跨度斜交混凝土箱梁顶推施工积累了宝贵的经验。
参考文献：
[1]省道齐富公路嫩通高速至嫩江大桥段工程施工图纸。
[2]《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》 TZ203-2008
[3]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009 J944-2009
论文作者:任伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/30
标签：混凝土论文; 千斤顶论文; 铁路论文; 工程论文; 体积论文; 技术论文; 装置论文; 《防护工程》2019年第5期论文;