摘要：在当前公路桥梁施工建设中，钢箱梁顶推项目是整个工程建设的重点内容，其施工质量对桥梁后期运行产生重要影响。但从当前公路桥梁钢箱梁顶推施工过程来看，受施工组织、施工技术等多种因素影响，施工单位难以有效控制施工质量，留下潜在安全隐患。针对这一问题，本文选取具有代表性的公路桥梁钢箱梁顶推施工项目，对其具体施工技术进行分析
关键词：钢箱梁顶推施工；控制措施
引言
近几年来，随着我国钢结构桥梁越来越多，钢结构桥梁安装施工工艺也越来越成熟，步履式顶推施工就是其中之一，在我国钢结构桥梁建设中也应用得最为广泛。某地区大桥工程主桥钢箱梁安装采用步履式顶推施工工艺，不仅打破了该地区钢结构桥梁普遍采用的支架法、缆索吊装或吊机吊装等传统施工工艺，为钢结构桥梁发展起到很大的推动作用，而且安全顺利地完成主梁安装任务，实现了当初质量、进度和造价的控制目标。
1.工程概况
余庆互通主线2号桥(35+50+35)m跨，采用连续钢箱梁，左线为1363.17吨，右线为776.22吨，钢结构总重2139.39吨。钢箱梁采用单箱双室断面，中墩处梁高为2.304m、1806m，外其余部分梁高均为1.8m，箱梁顶板宽10.5m、22.268m，采用直腹板；顶板厚分别为16mm、28mm，U型加劲肋厚8mm，板肋厚20mm；底板厚分别为16mm、20mm、25mm、28mm，U型加劲肋厚8mm；腹板厚度为14mm，腹板纵向加劲肋肋厚14mm。钢箱梁标准段每3m设置一道实腹式横隔板，横隔板厚12mm，每3m设置一道腹板竖向加劲肋，腹板竖向加劲肋板厚16mm，腹板竖向加劲肋与实腹式横隔板交错布置，间距1.5m，端横隔板厚20mm，中横隔板厚28mm。
2.起重吊装采用吊索具及技术参数
吊装采用的吊索具全部由正规厂家供货并出具合格证书，吊索具都由专业人员保管和发放，每月都经过安全员做外观检验，达到报废条件的吊索具不允许继续使用。每次起吊前都由安全员对吊索具进行确认，同时也对吊运环境进行确认，合格后方可进行吊运工作。
3.钢箱梁顶推施工工艺及方法
3.1钢箱梁制作难点以及解决措施
第一，变形控制及措施。焊接结构的变形预测以及控制历来是焊接过程中一大难题。每个钢箱梁节段都有多种类型的焊接接头形式，需采用CO2气体保护焊、埋弧自动焊、手工弧焊等多种焊接方法。因此焊接变形的控制对保证钢箱梁的几何精度和质量非常重要。钢结构焊接通常采用熔化焊的方法，由于焊接加热，融合线以外的母材产生膨胀，冷却后，熔透金属和熔台线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速的进行，膨胀和收缩变形均受到约束而产生焊接变形钢结构焊接变形的基本形式有横向收缩及弯曲变形、纵向收缩及弯曲变形、旋转变形。第二，下料几何尺寸的控制。钢箱梁在拼装前，板料部件刚度小，焊缝多方位施焊，容易产生变形，焊成整体后，刚度很大，变形极难调整，在钢箱梁板单元制造过程中首先必须控制单元件的精度。因此钢箱梁底板的下料尺寸控制尤为重要，板块及各零件下料加工时，按其后序作业中焊接条件在纵向、横向预留收缩补偿量应通过放样并考虑变形收缩量后再决定下料尺寸。第三，板单元组拼尺寸控制。其一，单元件组拼均应在专门的平台上或胎架上进行，防止或减少热加工中因板件自重影响而产生变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢箱梁的板单元之间通过焊接连接成整体，因此控制单件板单元的几何尺寸，对于钢箱梁总拼时控制箱梁整体的焊接收缩、焊接变形，确保几何尺寸精度尤为重要；其二，为减少因焊接而引起的变形，在焊接前预置反变形量。板肋与底板焊接均为纵向角接焊接，易造成横、纵向变形，为减少应力和调校工作量必须采用反变形胎架焊接。在板单元组焊中，根据其热量输入、应力分布、自由变形状态等特点，采用反变形技术，减小焊接后因收缩引起的角变形，从而大大提高矫正工作效率和板块质量。
3.2钢箱梁顶推
该大桥钢箱梁顶推施工过程中最多顶推点达到20套，为保证顶推标高和线形达到预期目标，顶推施工过程中的统一性和同步性尤为重要，所以顶推设备是否安装到位、系统的油路及电路是否连接好都必须进行调试。顶推系统调试好后，在液压泵站的驱动下，可以实现竖向的顶升下降，顺桥向的前进后退，以及横桥向纠偏。利用顶推系统和临时搁置垫梁的交替作用，通过步履式顶推系统的顶、推、降、缩四个步骤，可以实现钢箱梁的间歇式前移。具体操作步骤为：启动各墩上的顶推设备，顶升千斤顶通过控制系统伸缸到设定活塞行程，将整个顶推装置和钢箱梁顶起，离开垫梁一段距离，通过控制系统同步控制顶推千斤顶伸缸，推动上滑块带动钢箱梁向前移动至设定好的活塞行程位置，钢箱梁前移，当钢箱梁移动到系统设定的位移量后（500mm），顶升千斤顶活塞缩缸回程，使钢箱梁落在垫梁上，进行力系转换，水平千斤顶回行程到原始状态，完成一个行程顶推。以此四步步骤动作为一个循环，反复此循环，就可以实现钢箱梁的顶推前移就位[1]。
3.3落梁
该地区大桥在主桥段设置2.49%的双向纵坡，钢箱梁在顶推过程中的线形与成桥时的线形完全不同，整个顶推过程的监控也是以支反力控制为主，标高控制为辅的原则进行。因此，主桥钢箱梁在顶推过程中需根据主桥钢箱梁线形不断调整各临时墩墩顶标高，这也是英华大桥顶推施工需要克服的一个难题。落梁作业是利用临时支墩、主塔、交界墩上预先布置的高度调节垫座及步履式顶推系统配合进行。以临时支墩墩顶布置为例，内侧支墩为主支墩，顶推装置设置在主支墩上，作为钢箱梁顶推施工过程中的主支承点，外侧支墩为副支墩，副支墩顶部设置垫梁，作为钢箱梁顶推施工过程中的临时支承点，主、副支墩均由40cm、20cm或10cm的高度调整垫座组成。落梁时先将2＃、3＃、4＃、5＃临时支墩处钢箱梁统一顶起至比设计线型高1.8m位置，之后按从中跨到边跨的顺序将交界墩处，主塔处，1＃、6＃临时支墩处逐点多次落梁至比设计线型高1.8m位置，待悬索吊杆全部张拉完毕后，再按从中跨到边跨的顺序，将所有支墩落梁至监控要求标高。落梁过程为：首先在垫梁四周焊接4个吊耳板。顶推装置上的顶升千斤顶在主支墩上顶起钢箱梁，利用导链葫芦将垫梁吊起，从垫梁底部抽取垫座，导链葫芦下落，将抽取的垫座置于垫梁上部；顶升千斤顶落下，钢箱梁置于落梁垫座上，利用导链葫芦将顶推装置吊起[2]，抽取底部垫座，导链葫芦下落，将抽取的垫座置于垫梁上部；顶升设备顶升抽取落梁垫座上垫座，顶升设备下降，抽取落梁垫座。如此反复循环，直至钢梁落到设计要求。主塔、交界墩上的顶落梁操作方法与临时支墩类似，不同点在于，落梁时当高度调节垫座全部拆除后，还需要将步履式顶推系统拆除，利用额外的顶升千斤顶才能将钢箱梁降至设计标高。根据钢箱梁结构，起顶点作用在支座或滑道位置，通过逐步调减高度调整垫块达到落梁的目的。起顶及落梁时，为保证安全，利用钢箱梁的弹性变形，一次只起落一个墩顶支点，逐墩起顶落梁，同墩顶支点同步起落，每次落梁的高度控制在5cm左右。
结论
简而言之，文章结合某地区大桥主桥钢箱梁顶推施工实践，介绍钢箱梁顶推施工各个节点中的控制措施，为类似桥梁顶推施工提供借鉴[3]。
参考文献
[1]肖倩，程红娟.浅谈公路桥梁钢箱梁顶推施工技术[J].工程技术，2018（7）：186-187.
[2]甘树深.公路桥梁钢箱梁顶推施工技术探讨[J].科技向导：交通与路建，2018（15）：348.
论文作者:张吉山
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：腹板论文; 千斤顶论文; 横隔论文; 钢结构论文; 桥梁论文; 过程中论文; 标高论文; 《基层建设》2019年第11期论文;