摘要：顶推技术的出现在我国很早，已经有一定的历史，但是由于使用过程发现了很多局限和不便利的地方，导致没有大规模推广运用。后来由于技术的不断发展，混凝土梁桥对其运用的逐步增多，推动着顶推技术的进步和完善。本文主要探讨一下顶推技术在钢箱梁斜拉桥施工中的具体应用，以某在建大跨度独塔双索面混合主梁斜拉桥为工程案例，针对顶推施工方法及控制等问题进行了探讨分析，旨在为相关施工工作人员提供参考。
关键词：钢箱梁斜拉桥；顶推施工；工艺；控制
1顶推施工的发展概述
顶推法是指梁体在桥头逐段拼装或浇筑，利用千斤顶施力将梁体逐段纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。我国首次采用顶推施工是1978年建造的狄家河铁路桥，该桥为4孔跨径40m的预应力混凝土联系梁桥，是国内首次采用水平加竖向千斤顶施工方法。1980年建造的望城沩江桥首次采用40t水平千斤顶进行6×38m柔性墩多点顶推。1993年西延铁路刘家沟大桥成功实现连续顶推，标志着我国这一技术达到世界先进水平。1998年建造的重庆万州大桥为大跨径钢管混凝土桁架连续钢构桥，其跨径3×120m，当时为国内之最。邵阳西湖大桥首创“先梁后拱”的新工艺，先行顶推横梁和纵梁，再浇筑桥面板，安装钢管拱。2006年建成的广州佛山市平胜大桥最大悬臂长度达78m，钢箱梁全长350m，是国内首座采用斜交顶推法施工的钢箱梁桥。就此，顶推法以其安全、经济、快捷、干扰小的优点在桥梁工程上部结构施工时运用日益广泛。
2顶推技术的分类
2.1单点顶推的技术
这项技术分为两类，一类是普通的，将顶推的设备全部安装在桥墩子或者是距离梁场近的位置，主要使用的是垂直作用力，将千斤顶放在垂直方向，与平行方向的千斤顶形成作用力从而促使梁的位移。第二种是利用杠杆的力量，利用滑动的作用将梁体进行移动，这属于比较前期的做法，目前在一定程度上进行了改进。
2.2多点顶推技术
顾名思义，支撑点不是单一的一个，而是两个或者是多个，在单点技术基础上，再安装几个支撑点，避免一个作用力固定不了梁体的位置，这项技术的诞生主要是为了弥补单点技术的缺陷和不足。
2.3将支持和滑道相结合的顶推方法
在一些比较复杂程序比较多的钢箱梁斜拉桥设计建造中，有时候持久性的支座需要被利用起来，借助支座的力量，改进成临时通道，促进顶推技术的实施，充分利用已经建好的基础设施，节省资源，简单操作。
3钢箱梁斜拉桥顶推施工应用
3.1案例背景
在建大跨度独塔双索面混合主梁斜拉桥，跨径布置为55+200+58+50m，桥梁全宽49m；其主梁采用钢－混结构，主跨为钢箱梁，边跨为混凝土梁。横断面布置近期为双向8车道，远期为双向6车道＋轨道通道。
3.2钢箱梁介绍
据线路总体布置，主桥钢箱梁位于0.5%的单向纵坡段。主桥钢節梁段长252.8ｍ，为悬臂流线型扁平钢箱梁，分离式双箱（两箱顶板相连并设有横隔板）的截面形式，主梁中屯、线处的主梁内轮廓高为3.397ｍ。主梁全宽为48.9ｍ，不含外挑人行道横梁宽度为43.1ｍ。斜底板宽度为8.18ｍ，水平底板宽度为7.2ｍ。钢巧梁顶酣设2%的双向横坡，底面水平。钢箱梁顺桥向共分21个节段，划分为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J10种节段类型。A类梁段长度为6m；B-I类主梁节段长度均为12m；J类梁长度为8.95m；采用Q345qd，梁段间采用栓焊连接。
3.3顶推施工工艺
（1）顶推
顶推前，先选择手动模式，检查系统各部件是否正常，随后启动所有设备，压力传感器将压力值换算为反力值，根据该反力值得出顶推油缸巧力，然后顶推油缸提供相应推力，系统控制顶推设备的同步性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该过程中不断采集顶升油缸的支反力情况，一是为了顶推力的准确，二是为了钢箱顶推中的受力相对均衡，确保钢箱梁单点反力不超过4425KN。一个行程结束后，油缸归位，然后准备开始下一个行程。手动运行系统使钢箱梁移动后，随后切换到自动模式，钢箱梁继续前移。为了避免钢箱梁的横向偏位超过容许值，控制系统上装有监测中轴线偏位的装置，顶推中对钢箱梁的中轴线偏移实时监测，将偏移值控制在合理范围内口。
（2）导梁过顶工艺
拆除一节钢垫块，使导梁前端通过步履式顶推设备。用100t千斤顶将导梁前端向上顶起，巧除导梁下烧。在导梁与顶推设备间抄垫支承垛，用步履式千斤顶支撑导梁。利用顶推设备顶推钢箱梁，导梁梁底到达顶推装置上方后，开始正常顶推。
（3）合龙
将南岸钢箱梁顶推到搁梁钢管支架上，分节段拆除钢导梁，继续将S1节段顶推至接梁支架上，将钢箱梁连接段和钢混结合段设置为顶推过波段，解除钢箱梁S1节段与顶推过渡段连接，将顶推过渡段精确定位后，进行钢混结合段的钢筋、模板、预应力施工，最后浇筑钢－混凝土结合段混凝土湿接头，适时张拉钢混凝土结合段预应力筋。继续顶推S1至设计位置，进行精确调位后采用栓焊结合的方式实现最终的合龙。
4顶推施工的控制措施
（1）需要遵循一定的特性需要。在进行设计施工之前，顶推技术需要钢梁的细节化结构更加稳固，也就是说在钢梁的大体形状设置好之后，在钢梁的一些细节化处理上要有方案有选择，主要表现在这几点：第一，质量和安全有保证的前提下，在桥基本形成之后，将桥的底部板子厚度加大，将宽的部位减小变窄，一方面节省了材料，降低了成本，更重要的是将作用力降低，载荷能力加大。第二，要注意钢梁的主要设备和组成部分的安全度和安全性能要优于一些小的不处于重要位置的部分。这样可以保证一旦有问题发生，小部位的设备组成先受到威胁，不至于主要结构受影响，便于采取应急措施，将威胁性降到低。第三，加强技术稳定性方面，一般采用U型结构进行加固，使得桥梁整体的稳定性和结构都上升了一个层次。
（2）当竖向顶升千斤顶活塞伸出时将箱梁顶起，或当竖向顶升千斤顶回缩时顶推楔块和梁下降并再次落到顶推装置支架上。此过程主控台除了控制集群顶升千斤顶的统一动作之外，还要通过安装在箱梁和垫梁之间的位移传感器检测顶升的高度，保证两侧顶升千斤顶的同步。控制策略为以其中一侧为基准，两侧位移差控制在设定范围内，若跟随侧顶升高度较大，则减小该侧比例阀的流量，反之，则增大该侧比例阀的流量。此过程同步精度可控制在4mm之内。
（3）由于每个桥墩的垫梁上安装有1个用于检测箱梁在X轴、Y轴方向的倾斜角度的倾角传感器，因此通过设定每个倾角传感器在X轴、Y轴方向的的最大倾斜角度，即可控制箱梁的平衡度。若哪个倾角传感器在在X轴、Y轴方向的倾斜角度超出设定值，系统即停机报警。平衡度的检测及控制贯穿在整个顶推过程中。
（4）在每个桥墩上适当的位置安装1～2个光电开关，检测中轴线是否与设计中轴线一致（箱梁的中轴线用通长黑色标识线示出）。通过色差的检测，从而实现对箱梁中轴线的检测。在水平顶推千斤顶伸缸，箱梁平移过程中，若哪个光电开关检测不到中轴线，则发出一个信号趋动相应的横向调节千斤顶动作直到光电开关检测到中轴线后停止动作，从而实现横向纠偏。
（5）在箱梁平移过程中，主控台通过计算每个受力点水平顶推千斤顶移动的总位移，并用最大位移量减去最小位移量得出累计误差，若累计误差超出要求时则停止“自动”模式进入“手动”模式，单独调节某一侧油缸动作以纠正误差。若通过全站仪监测到累计误差超出要求时亦停止“自动”模式进入“手动”模式，单独调节某一侧油缸动作以纠正误差。
（6）注意钢箱梁合龙过程
这是钢箱梁顶推技术中比较难控制的一个部分，并且是比较重要的一个部分，温度高是比较困难进行施工的，大多数情况必须要求是阴天或者低气温时进行作业，在进行前要严格检测各种数据的准确性，将对接工作做到恰当。
（7）做好监控量测
钢箱梁顶推过程中，测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置及梁体前端顶面标高，当中心线偏移时，及时利用步履式顶推设备调整。在顶推过程中对临时墩顶瞬间偏位和沉降的观测尤为重要，一旦墩顶瞬间偏位超过设计值需立即停止施力，重新调整后再顶推，以保证各临时墩的偏位满足设计要求。
5结语
综上所述，随着我国桥梁建造水平的不断提高，连续钢箱梁在公路、铁路、市政等领域的桥梁工程中逐步得到应用，而施工中采用以占地少、交通影响小、设备简单、安全可靠、造价低为主要优势的顶推施工方式，能够确保施工顺利完成，具有很高推广和应用价值。此项技术应用中，应注意关键细节的掌控，以发挥顶推技术的优势，建设出高质量的钢箱梁斜拉桥。
参考文献
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[3]楚兴华.双向变截面钢箱梁顶推工法的应用[J].工程建设，2017，49（08）：65-68.
论文作者:左莉莉,马小青,左军军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/26
标签：千斤顶论文; 斜拉桥论文; 技术论文; 单点论文; 设备论文; 混凝土论文; 中轴线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;