吴建伟
陕西建工机械施工集团有限公司 210046
摘要:随着桥梁建设不断的深入发展，钢箱梁结构在桥梁工程中的应用越来越广泛，对于提高桥梁工程质量发挥着重要的作用。因此，严格执行钢箱梁施工技术要点，确保其施工质量的提升。本文主要对步履式多点连续顶推施工技术作出论述，并进一步总结步履式顶推钢箱梁施工，从而提高钢箱梁施工的整体质量与效率，进而全面推进钢箱梁施工的顺利开展。
关键词:小半径；步履式顶推；钢箱梁；施工技术；
一、工程概况
绕城公路万家楼互通改造工程A匝道桥第二联钢箱梁，跨径为42+39m，梁体断面采用单箱双室截面，底板水平设置，顶板设2%的单向横坡，边腹板采用直腹板。钢箱梁中心线处梁高2000mm，梁顶面总宽10600mm，全梁底面总宽7810mm。钢箱左侧悬臂长1425mm，右侧悬臂长1425mm。主梁纵坡在R=1200m圆曲线及单向坡2%，平曲线半径100m。本桥各跨均设置预拱度，工厂制造时，立面线形考虑纵坡及预拱度的叠加曲线。
钢箱梁的顶板为正交异性板，板厚为16mm，加厚处顶板厚20mm;除部分采用板式肋加劲外,其余均采用”T”形肋加劲，底板板厚16mm, 加厚处底板厚20mm，不等厚对接焊以1:8坡度的熔透焊过渡，底板采用”T”形肋加劲。腹板板厚16mm，腹板水平加劲肋采用”T”形肋加劲。
钢箱梁悬臂采用托架结构，托架底板厚20mm,底板宽380mm。钢箱梁标准段纵向每2米设一道中间横隔板，中间横隔板厚14mm，中间开设人孔。在各支点处设支点横隔板，端支点处隔板板厚为24mm，中支点处隔板板厚为28mm。支点处隔板两面各设板式竖向肋，并与底板磨光顶紧。
二、步履顶推施工原理
步履式平移顶推装置的工作原理是竖向千斤顶顶起钢梁，水平千斤顶完成向前顶推，落梁后搁置于垫块上，千斤顶回油完成一个行程的顶推工作，顶推过程中是一个自平衡的顶推动作过程。
三、 顶推施工步骤
步骤一：
1、临时结构施工，布置顶推设备并进行调试；
2、拼装28米钢导梁，拼装钢箱梁前3个节段（17.5+16.5+14米）共计48米，连接成整体后准备顶推。
3、临时墩L1-L6上的步履千斤顶朝向为5号桥墩和7号桥墩中心的连线，钢梁每前进0.5米的横向偏差为152mm，现场应及时进行横向纠偏。
步骤二：
1、整体向前顶推14米后，钢梁尾端即将脱离临时墩L6。
步骤三：
1、继续向前顶推20米，钢梁尾端即将脱离临时墩L5，累积顶推34米。
步骤四：
1、继续向前顶推2米后，钢导梁前端上临时墩L2，钢箱梁尾部拼接后续2个节段（16+18米），全桥钢箱梁完成拼装，累积顶推34米。
步骤五：
1、整体向前顶推13米后，钢箱梁尾端即将脱离临时墩L6，累积顶推49米。
步骤六：
1、整体继续向前顶推20米后，钢箱梁尾端即将脱离临时墩L5，累积顶推69米
步骤七：
整体继续向前顶推12米后，钢导梁前端上临时墩L1，累积顶推81米。
步骤八：
1、整体继续向前顶推8米后，钢箱梁尾端即将脱离临时墩L4，同步在前端逐节拆除钢导梁，累积顶推89米
步骤九：
1、整体继续向前顶推20米后，钢箱梁到达设计位置，保留钢导梁根部节段进行钢箱梁的线形调整；
2、3-5号桥墩上各布置2台200吨落梁千斤顶（合计6台）准备落梁；
3、拆除临时墩墩顶布置，安装支座，落梁到设计高程后进行后续工序施工。
该项目曲率半径较小，三维步履顶推设备虽然拥有具有横向纠偏能力，每一次纵向500mm行程，横向纠偏值达到152mm，为了确保安全和防倾覆特增设设备限位装置及临时固定装置。
四、曲线顶推平面纠偏原理
曲线顶推的纠偏原理是将钢梁绕质心旋转，将各个千斤顶位置的梁段简化为桥梁线形上的一个点，理论上该点绕质心做圆周运动，通过控制不同支点的运动距离a和方向实现纠偏，但是由于顶推设备的油缸只能水平伸缩，所以实际纠偏距离r和理论运动距离a之间的差值通过在步履顶上设置鞍座（可转动3%的角度），或者减小单次顶推距离从而减小纠偏距离来实现。
五、钢梁顶落梁施工
5.1 支座安装
落梁前，须及时完善支承垫石和支座安装。待顶推施工完成后，利用步履式千斤顶进行落梁施工，先将各部分钢箱梁单独落梁至设置位置后，同步施做垫石、安装支座。重点做好以下事宜：
（1）支座质量检查：支座材质和制造精度应符合设计要求，有制造厂的成 品合格证，并附有铸件探伤记录和缺陷焊补记录及支承密贴性检查记录。同时在 现场作外观检查和对组装后的轮廓尺寸进行复核。
（2）支座安装前应先将支承垫石顶面凿毛、凿平，支承垫石顶预留 20～40mm 的缝隙，以利于支座灌浆。
（3）支座安装前，应检查桥梁跨距、支座位置及预留锚栓孔位置、尺寸和支承垫石顶面高程、平整度，并均应符合设计要求。
（4）支座锚栓安装时必须按锚栓装配图进行仔细核查，严禁漏装。
（5）支座验收、装配以及安装过程应由工地监理参与检查和签证。
5.2落梁施工
钢梁顶推过程中，需根据钢梁纵坡调整抄垫垫块标高。本项目顶落梁作业直接利用顶推施工的步履式千斤顶。顶推到设计位置后，开始线形调整及落梁施工。
5.3钢箱梁落梁布置及注意事项
（1）顶推到位后，在侧向纠偏装置和梁体之间用锲形木块塞紧，防止梁体在落梁过程中滑移。
（2）对梁体依照设计中线位移情况进行全面检查，合格后开始落梁。
（3）先安装千斤顶，将梁均匀顶推起20mm拆除临时支架。
（4）通过控制进油压力来确保每个桥墩千斤顶受力均匀，且落梁速度一定不要太快，并要均匀下落。
（5）测试并调整梁体线性达到设计和规范要求，锚固支座。
（6）严格遵守千斤顶技术规则，起重时不超过起重能力，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。
（7）落梁控制采用等比落梁进行控制。
5.4顶推施工注意事项
（1）在拼梁胎架上拼装钢梁时，除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外，应特别注意钢梁的拼装拱度曲线。
（2）明确钢梁结构设计图、设计说明书、分块应力、重量表等情况。
（3）在钢梁安装过程中，由于温度变化和支点起落千斤顶，活动支座会沿桥轴方向有较大移动。梁体落于正式活动支座时，其位移量可能超过其设计最大容许偏移量，施工中避免梁体与支座间有压力时移动梁体，梁体纵横移动时，要使其脱离支座后移动，调整至正确位置后落于支座上。
（4）墩顶布置，严格按施工设计图纸办理，架设前要进行全面检查，并办理签认。其上均设置水平、中线观测点，随时观测架梁过程中沉陷和变位情况，以便及时调整。
（5）墩顶钢垫梁、钢垫块、千斤顶等接触面凡无螺栓连接者，均应垫石棉板或三合板之类的防滑材料。
（6）过程中定期检查顶推各设备是否正常及各线路连接是否正确。
（7）钢梁顶推施工中，测量人员应加强线型测量，发现偏差及时反馈并调整，确保钢梁架设精度，切实控制好各顶推设备的横向标高。
（8）顶推设备安装时必须横向水平。
（9）钢梁与垫梁之间垫一层 5～10cm 橡胶垫，橡胶垫可以使局部承载均衡， 保护钢梁底部油漆，增大钢梁与垫梁的摩擦力。
（10）竖向千斤顶顶部的钢垫梁要有足够的刚度，且与钢梁底部完全接触， 保证钢梁由腹板受力。
（11）竖向千斤顶顶部的钢垫梁要有足够的长度，保证顶推过程中梁底与垫梁的扩散长度不小于1.6m。
（12）设备安装时要控制水平千斤顶的前进方向，纵向与桥轴线平行，并保证设计纵坡。
（13）步履式千斤顶作为特种设备，其操作人员、维护保养人员必须经过专业培训，掌握设备操作技能才能上岗。
（14）各高压胶管连接时，其连接处必须用柴油清洗干净，以免将灰尘、杂质带入液压回路系统。工作场地不允许有尖锐物，以防划伤高压胶管。高压胶管及电气控制电缆应捆扎好，避免阻碍通行和施工作业时碰坏、砸断及大风刮落， 确保安全施工。
（15）施工作业区内的电源线、高压油管，应不阻碍构件的前进。
（16）顶推系统由专人保管和维护。使用人员应熟悉系统结构及其动作程序。
（17）运行过程中，应不定期检测每台千斤顶、液压站运行情况，如是否有 漏油现象，是否有异常声音等非常正常现象，都必须停机检查、维修。
（18）工作完成后拆卸油管时，应先使千斤顶内油压卸荷完，严禁带压力拔油管。高压胶管拆除后，应戴上各接头盖或用塑料袋包好以免灰尘微粒、杂物进入胶管。
（19）设备长期存放应将各部件擦净，并用塑料袋罩好。若重新使用，则必须首先排除系统中积聚的空气，更换千斤顶中的易损件，检查提升千斤顶的动作是否正确。
（20）设备必需按制造商供货产品中的千斤顶、液压泵站、控制系统进行配套使用，不允许采用其他千斤顶、泵站、控制系统与本产品相混用，否则可能会出现非常严重的事故。
（21）液压泵站中溢流阀的安全压力设定，每次施工应核定其负荷大小，根据负荷大小计算出相应的油压，以保护液压系统。
（22）施工间歇静止过程中，由于钢梁结构长度较长，易受温度变化的影响，热胀冷缩产生的伸缩量较大，若整个钢梁落在临时垫梁上会对临时结构产生较大的水平推力，因此在钢梁长时间静止时，除最前端支点（保持线性稳定）外，其他各支点都应落在顶推设备上，利用步履式顶推设备的滑移结构，减小温度引起 的水平荷载。
六、施工监控
6.1 施工监控目的及内容
（1）施工监控必要性钢梁顶推过程是结构体系不断转换的过程，受力复杂；顶推过程中钢梁上下扰动，线形控制尤其困难和重要。由于钢梁和导梁在顶推过程中线形不断的变化，其支墩受力尤其关注。为了确保钢箱梁最终成桥后符合设计的线型要求和应力状态，需要对拼装顶推过程在动态和静态下各种工况，在风力、温度、日照等环境影响下进行施工过程分析，找出不利状态、最大变形值并进行详细观测和有效的控制。
（2）施工监控目的
①确保顶推过程中钢梁稳定，不至于出现倾覆现象；
②确保顶推后成桥线形满足设计要求。
③确保顶推过程中钢梁、导梁、顶推平台及临时支墩受力不超出预警范围。
（3）项目监控特点
①钢梁多点顶推中，钢导梁、顶推平台、临时支墩的安全是监控关注的一个重点。
②钢梁顶推施工过程中临时支点竖向反力较大，梁底与临时支点如发生不均匀接触，钢梁的受力将变得不利，因此，保证梁底与临时支点均匀接触的构造措施值得研究。
6.2施工监控目标
施工监控目标主要包括三个方面：
（1）使成桥后的主梁纵立面线型符合设计和规范要求，在施工过程及恒载作用下的线形符合设计和规范要求；
（2）分析各种偏差的原因及其后果，使施工过程中的每一阶段及其成桥后结构的荷载效应符合规范和设计要求；
（3）对重要的施工工序进行复核、论证或优化，以降低造价，缩短工期，保证永久结构的安全。
参考文献：
【1】曾涛涛.浅议公路桥梁钢箱梁施工技术的应用[J]．施工技术，2010。
【2】王锋.浅谈公路桥梁钢箱梁顶推质量控制措施[J]．中国科技博览，2010。
【3】郑林林.浅谈公路桥梁钢箱梁施工技术与质量控制[J]．市政工程，2012。