钢箱梁顶推施工技术案例分析

摘要: 公路桥梁工程施工过程中，钢箱梁顶推是项目施工的重点，施工质量对桥梁工程后期质量有比较大的影响。在 公路桥梁钢箱梁顶推施工过程中，受施工技术、施工组织的影响，难免会留下安全隐患，为了保证施工质量需要选择合理 的施工技术进行施工。本文以实际工程为例，对公路桥梁施工中钢箱梁顶推平台的设置以及钢箱梁顶推施工技术进行 了探讨。 

关键词: 桥梁工程; 钢箱梁; 顶推; 平台设计

1 工程概况 

某桥梁工程主桥箱梁全长666m，桥跨布置为60+ 60+160+386=666m，共设8 个临时墩，另有5 个永 久墩。该顶推箱梁位于直线段上，箱梁顶板宽42. 2m， 底板宽28m，梁高为3. 5m，梁体平均每m 重约21t，全 桥共分46 个节段拼装，梁体采用全焊接钢箱结构。钢 箱底面水平，顶部带有2% 的双向横坡，顶、底板采用 正交异性板构造，纵向采用闭口U 型加劲肋，总重 13412. 6t。本桥拟在南侧河滩引桥桥面上作钢箱梁拼 装场，采用多点连续顶推方案施工。

2. 钢箱梁顶推施工优点 

一般来说，钢箱梁安装主要分为顶推施工、悬臂吊 装、支架安装三种施工方法，其中顶推法具有施工安 全、设备简单、施工机械化程度高、对四周环境干扰小 等优点，在世界各国的桥梁建设中都得到了广泛的应 用。在施工过程中对净空和桥下地基要求不高，不会 对通航和通车造成影响。在进行混凝土浇筑施工时， 只需要一套模板周转即可，不仅节省材料，而且有助于 进行质量管理。施工过程中多使用钢板和型钢作为搭 设平台材料，便于取材和重复利用。由于场地集中，有 助于安全施工，对施工环境产生的干扰也比较小。但 是由于顶推技术专业化程度比较高、施工复杂，具有相 对性、不确定性、多样性、渐进性、层次复杂性等特点，施工风险比较大，需要合理的选择施工技术进行施工。

 3 临时墩的施工 

因主跨跨径较大，为减少主梁钢箱梁顶推过程中悬壁状态时负弯距对钢箱内力的影响，在跨间增加临时墩，分 别在在3 号桥台和箱梁预制平台中间设置L1#临时支墩; 在箱梁预制平台上设置L2#至L13#临时支墩。L1# 临时支墩采用混凝土扩大基础上部设滑道梁构成; L2# 至L13#临时支墩采用预制平台上直接设置滑道梁构 成。临时墩最大间距60m，每墩设4 根Φ180cm 的钻 孔桩作基础。地面以上用Φ2000mm × 20mm 的钢管作 立柱，立柱之间焊接型钢剪刀撑，保证临时墩的稳定性。立柱顶端安放钢垫块，垫块上放置滑道支撑钢 箱，钢箱上铺不锈钢板和四氟滑板，滑道支撑钢箱的标 高可用千斤顶调整。 

3. 1 水中临时墩施工平台因部分临时墩位于水中，在便桥贯通施工完成后， 从便桥向两侧搭设临时墩施工平台，平台尺寸12 × 10m，采用长25m、Φ800mm 钢管桩基础，上铺贝雷梁、 方木。平台与便桥连接在一起，形成一个统一的整体， 以增加其稳定性。 

3. 2 护筒设计 由于临时墩桩基护筒外不再设置钢围堰，充分考 虑洪水的冲刷深度和地质情况，拟定护筒长度为20m， 采用10mm的钢板卷制作，其中护筒直径为2. 1m。由 于钢护筒长度较长，为了避免钢护筒变形，结合护筒的穿透能力再在护筒底部外侧增设厚度为1cm，宽度为30cm的钢板。 

3. 3 长护筒下沉 导向架内的钢护筒采取90 型振动锤进行下沉，其 中拟定导向架高度为5m，有效控制护筒的垂直度和稳 定度，当护筒沉没时，采用校正设备调整其平面位置和 垂直度。当护筒下沉到施工要求位置后便能与工作台的钢管桩固定起来。 

3. 4 临时墩承台施工在同一墩台中，当完成四颗钻孔桩施工后，及时对临 时墩承台进行钢箱梁顶推施工，拟定承台底高于常规水位水面30 ～ 50cm展开施工，在承台施工过程中对预埋件进行预埋。 

3. 5 凌汛期临时墩的防护 由于黄河凌汛带来的危害较大，因此，为了有效减 轻黄河凌汛所产生的影响，确保凌汛期间临时墩的安 全，应当在临时墩迎水面中心向上游大约4m 的地方 插长度为30m，规格为Φ800mm × 10mm 的钢管，钢管 于水面下方25m，于水面上方5m，确保钢管和临时墩 桩构成三角形位置，减少凌汛期给临时墩带来的影响。 

4 钢箱梁顶推施工 

4. 1 顶推平台的设置 

4. 1. 1 钢箱梁顶推平台设计 钢箱梁顶推平台设52# ～ 54#墩之间，顶推平台总 长90m。顶推平台内设11 个支承墩，在53#墩身两侧 设置平台纵梁牛腿，箱梁的主拼装平台设在6#临时墩 和53#墩之间，为顶推过渡墩，墩间距设为7. 5m。平 台基础采用Φ100cm 钻孔灌注桩，支撑墩采用Φ80cm 厚8mm 钢管，中间设置剪刀撑，墩顶设置钢平台，平台 上设置纵梁，纵梁用H56 工字钢，焊接时箱梁自重压 在纵梁上。其中顶推平台包含辅助墩都需要严格根据 施工设计要求控制钢箱梁焊接变形，以免出现线性变 形等问题。平台立撑墩的纵向设置11 排，横向则设置 4 根钢管桩立柱，然后再在支撑立柱间设置满堂碗扣 支架，用作焊接于顶推的施工操作平台，同时平台立柱 承载力需要对钢管桩的弹性压缩和温度变化以及压杆 稳定性进行综合考虑。 在南引桥桥面上设置钢箱梁现场焊接场，沿着桥 向布置轨道，并利用轨道运输钢箱梁，再在横桥向布置规格为400T 的跨吨龙门吊机，将钢箱梁吊到顶推平台。其中龙门吊机可以使用钢箱结构制作形成。 

4. 1. 2 钢导梁 导梁采用工字形、变截面、实腹钢板钢导梁，导梁 高3. 3m，长40m，总重约100t。其中两片导梁纵向是 由3 节6 片拼装成型，然后再和钢箱梁纵隔板焊接形成整体。而两片导梁的平面与横向主要使用型钢进行联系，确保钢导梁的整体性和稳定性，确保其受力均 匀。将导梁底拼装成类似主梁曲线，再在变坡转角位 置塞钢板，从而使得钢导梁在顶推中减轻箱梁悬臂的 负弯矩。把导梁前端下部挖除大约50cm，确保下挠的 导梁前端能够稳定行走到支撑墩滑道上方，然后再将 千斤顶安装在导梁前端，升起下挠导梁鼻架顶，确保后部导梁能够稳定行走于滑道上方。钢导梁结构示意图4. 6 钢箱梁平面轴线的控制措施在钢箱梁顶推安装作业时，需要控制好平面轴线， 将轴线误差控制在误差允许范围中，节段之间不能有平面折线出现，平面轴线的具体控制措施如下: ( 1) 节段出厂之前，要在钢箱梁梁面上将梁体轴 线的控制点做好，在施工现场对各节段进行对接时，要 对轴线进行调整，使其和梁体轴线处在同一个轴线上， 轴线误差不能超过2mm。 ( 2) 在进行顶推作业时利用全站仪跟踪测量梁体 轴线，当产生误差时可以利用手拉葫芦或千斤顶调整 墩顶限位装置，将误差控制在允许的范围值内。 

4. 7 钢箱梁顶推施工的监控措施

 ( 1) 监控导梁挠度。在对导梁挠度进行监控时， 主要使用水准仪进行监控，一般在导梁端断面上布置 监测点，并分别对顶推前、顶推中和顶推后3 个阶段进 行监控，并分别对比得到的数值和数据，判断导梁挠度 是否可以达到标准。 ( 2) 监控横向位移。为了可以监控横向位移，需 要施工人员以10 ～ 20m 的间隔距离布置小棱镜，并利 用全站仪观测小棱镜所反映出来的顶推过程，根据小 棱镜的位置分析导梁和钢箱梁横向位移情况。另外， 还可以使用这种方法监控临时墩的位移情况。 ( 3) 临时墩、桥墩、钢箱梁的监测。为了便于检测 应力情况，分别将应力计安装到钢箱底部和墩底部位 置，然后将施工设计的规定值和得到的数据进行对比， 保证数据可以达到要求。 

5 结论 

综上所述，在公路桥梁工程施工中，钢箱梁顶推施 工具有施工效率高、施工费用低等优点，在公路桥梁工 程施工中得到了广泛的应用。在施工过程中，为了保 证公路桥梁施工的顺利开展，需要做好施工管理工作， 根据桥梁工程的具体情况采用相应的钢箱梁顶推技术 进行施工。本工程采用上述方法进行施工后取得了良 好的施工效果，为类似工程施工提供了借鉴和参考.

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