中铁一局集团有限公司 陕西西安 710054
摘要：本文以沈阳快速路工程胜利大街高架桥跨苏抚铁路钢混组合梁为实例， 结合苏抚铁路的现场条件，施工中在支架的端头吊装，采用“拼装—焊接—顶推”的方式分段采用夹轨式顶推法滑移，主要对顶推主墩支架搭设和预压、顶推施工步骤确定、夹轨式顶推施工过程、主要临时辅助结构等进行了重点研究 。
关键词：钢混组合梁；主墩支架搭设和预压；夹轨式顶推施工
沈阳胜利大街高架桥与苏抚铁路交叉角度为104°，设计净空为11.62m，高架桥采用3x40米钢混组合梁跨越苏抚铁路线，采用顶推法施工。顶推段钢混组合梁全宽为40.5m断面，梁高（中心处）2.2m，底板水平，横坡通过调整腹板高度形成。钢混组合梁顶板、底板、腹板设置纵向加劲肋，横隔板标准间距2m。为确保苏抚铁路运营安全，沈阳快速路工程胜利大街高架桥跨苏抚铁路采用夹轨式顶推设备顶推施工钢混组合梁，顶推重量约为817t。
1.整体方案
胜利大街原有道路白天车流量很大，必须在高架桥施工的同时，在两侧各保留一个车道，确保车辆正常通行。吊车在两侧无法站位，不能满足在侧面站位进行钢箱梁拼装。因工期压力，相邻墩位混凝土箱梁必须施工，只能在顶推梁搭设支架的端头20米桥梁范围内分段吊装，按照“拼装—焊接—顶推”的方式分段采用夹轨式顶推法滑移 。顶推钢梁纵向分为7段，长度45m；导梁长度18m；顶推总距离共计52.6m。钢箱梁吊装图详见图1。
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图1 钢箱梁吊装图
为满足铁路部门的要求，对临近铁路侧的顶推支架主墩采用反支点预压法，对支架的刚度、强度、稳定性进行检验，以保证涉铁施工安全受控。在跨越铁路上方的过程中用3个天窗点，其他作业在B类监控计划内完成。
2.顶推施工的关键设备
2.1顶推平台
沿道路中线两侧安装2条由4对4肢直径Φ529壁厚12mm钢管柱和4对2肢直径Φ325壁厚10mm钢管柱组成的临时支墩滑移平台。4肢支墩采用壁厚5mm
直径Φ180腹杆系联，顶部横桥向分别采用2根H500*300*20*25型钢与支墩连接成整体；2肢支墩采用直径壁厚5mm直径Φ89腹杆系联，顶部横桥向采用1根H400*400*20*20型钢与支墩连接成整体。支墩滑移平台上部沿线路纵向各设置1条H700*400*20*28型钢轨道梁，在轨道梁顶部布置43kg/m热轧钢轨作为顶推滑移轨道。滑移平台同时作为钢梁分段拼装平台。接收平台同样采用由钢柱支架组成的临时支墩，顶部设置钢制滑移支座支撑梁体滑移。路面上的临时支墩基础采用钢筋混凝土扩大基础，临时支墩滑移平台详见图2。
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图2 临时支墩滑移平台
2.2导梁
导梁设置在顶推梁段的前进方向，减少梁体顶推过程中的悬臂时间，改善梁体的受力状况。导梁长度一般为顶推跨径的0.7倍，导梁重量为主梁重量的1/5，以便减小顶推过程中最大悬臂状态的负弯矩[1]。顶推过程中，在满足强度和稳定的条件下，选用重量较轻的变截面导梁。本项目的钢导梁长度为18米，重44.3t。导梁主体结构为2个变高、变宽、变厚、腹板开洞的H型钢梁，根部连接于钢梁的顶板、腹板、底板，根部高度与钢梁高度相同。导梁采用Q345材质，根据自身的受力特点，由前端到根部截面变化。
2.3顶推装置
顶推装置由滑靴、千斤顶、夹轨装置组成。滑靴由型钢制作，顶部与梁底焊接，底部设置卡槽与轨道连接；按照钢材之间的有润滑静摩擦系数0.1配置千斤顶，采用2台DFQL-DT1200型液压千斤顶进行顶推施工，同时准备2台备用。该顶推设备千斤顶前段与滑靴铰接，后部与爬行器铰接（爬行器为轨道式夹紧装置，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，局部节点进行补强满足顶推时的强度变形要求。
2.4纠偏装置
顶推过程中通过滑道上横向限位装置，按直线行走，立面上轨迹同该钢梁线形。拼装和顶推过程中，通过控制临时墩、桥墩顶部下滑道标高来控制钢梁标高，通过临时墩、桥墩上的横向限位装置控制钢梁的横向偏移，通过顶推千斤顶的行程控制钢梁的纵向位移。
3.顶推支架预压
根据现场实际交通影响情况和两条滑移轨道间的距离，轨道上方的堆载不方便。因此在钢梁吊装之前，采用钢绞线反支点预压方法[2]对临近铁路侧的顶推支架主墩进行预压。预压方法是采用千斤顶张拉钢绞线模拟支架主墩在顶推过程中受到的竖向最大荷载，检验地基承载力和支架强度是否满足要求。
施工中采用4根直径φ1200mm，长度10m钻孔桩作为钢绞线张拉地锚基础。每个张拉点由6根φ15.2mm钢绞线组成。钢绞线固定端预锚于钻孔桩中， 张拉端则在支架顶部用夹片和工具锚锚在分配梁上， 所有锚固点设置简便牢靠，预压后工具锚可以重复使用。预压和卸载按5T、10T、15T分级对称进行。
4.顶推施工
钢混组合梁在临时支墩（滑移平台）上拼装完成后，采用千斤顶连续纵向顶推，按照“拼装—焊接—顶推”的方式分段顶推进行施工。
4.1梁体顶推
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步骤1
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步骤2
步骤1：夹轨装置中楔块与滑移轨道夹紧，千斤顶前端活塞杆销轴与滑移梁体（或滑靴）连接，千斤顶伸缸，推动滑移构件向前滑移300毫米。
步骤2：千斤顶一个行程伸缸完毕，滑移构件不动，千斤顶液压缸缩缸，夹轨装置中楔块与滑移轨道松开，并拖动夹轨装置向前滑移。千斤顶往复顶推梁体滑移至设计位置， 顶推工作示意图详见图3。
爬行器一个行程缩缸完毕，拖动夹紧装置向前滑移300毫米[3]。本工程跨铁路顶推跨度为23米，计划请天窗3次。由于气温对钢梁涂装施工影响很大，天窗时间宜选在气温较高时段，即在10：00~12:00区间段选取2小时作为天窗时间。
4.2顶推轨迹
顶推过程中通过滑道上横向限位装置，按直线行走，立面上轨迹同该钢梁线形。拼装和顶推过程中，通过控制临时墩、桥墩顶部下滑道标高来控制钢梁标高，通过临时墩、桥墩上的横向限位装置控制钢梁的横向偏移，通过顶推千斤顶的行程控制钢梁的纵向位移。顶推过程中，由专业技术人员时时观测梁体的线形和位移，发现偏移及时进行纠正。如果钢梁前端的偏移量达到100mm即停止顶推，进行纠偏。
4.3顶推操作
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3—5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250吨千斤顶，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5吨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。
4.4顶推测量控制
顶推过程中随时对顶推钢梁的状态进行测量控制。测量内容主要有：
1)中线测量：包括前段钢导梁中线测量和钢梁尾端中线侧量。
2)高程测量：钢导梁前端高程测量，用作和前进方向临时墩标高进行比对。
4.5顶推就位
落梁时采用千斤顶进行落梁，为防止千斤顶对墩柱顶面造成破坏，在千斤顶底部设置钢板进行支垫，为防止落梁千斤顶卸压时梁体下落过快失稳，在每个支座顶部放置落梁临时支座，临时支座采用多层钢板叠加而成，采用千斤顶分次起落分层抽取钢板方式，落梁至支座顶面。相邻两墩支点高差任何时候不得超过5mm，同一墩上两台千斤顶高差不得大于1mm，每次起落高度不得大于5mm。起落梁时每次一个起落1个支点，不得同时起落。
5.结语
随着城市的发展，跨越铁路的项目越来越多。为安全起见，大多项目采用顶推梁的方案通过，尤其是市政工程，在原有道路上修建高架桥的情况更为复杂，顶推风险大，再加上要保持原有道路的畅通，在钢箱梁的拼装上增加了难度。本桥采用端头分段拼装、钢绞线反支点预压方法对临近铁路侧的顶推支架主墩进行预压、夹轨式顶推法滑移的方案，很好地完成解决该桥施工难题，为该类工程提供了很好的经验。
参考文献：
[1]周小勇,刘建.桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工及线形控制[J].黑龙江交通科技,2013,(8).
[2]卜东平，何占忠《反支点预压法在高墩大跨桥梁施工中的应用》,公路，2007年7月.
[3]布春磊 江明 缪谦,液压平移装置机械夹轨式卡紧机构的研究，建筑机械，2012年19期.