橫向頂推在橋梁施工中的應用

陳百鶴1，李  鋼2，邢小明3

(1．浙江中富建筑集團股份有限公司，浙江嵊州312300； 2．浙江省嵊州市交通建設管理所，

浙江嵊州312400； 3．浙江省嵊州市公路管理段，浙江嵊州312400)

    頂推法施工的成功采用，為預應力混凝土橋梁開創了一種先進的無支架自架設施工方法。與其它施工方法相比，頂推法具有以下特點和優點：橋梁上部結構的施工作業不影響橋位處現有的交通狀況；可以減少用于橋梁上部結構施工的若干安裝設備；施工工期短，橋梁施工成本低。另外，采用頂推施工方法的橋梁，其上部結構的橋面板的施工不會像懸臂澆筑法、固定支架法及移動支架法那樣顯著地受到模板支撐體系的限制。

    由于頂推法施工的諸多優點，在國內的橋梁施工得到極大應用。國內目前所采用的多為軸向頂推，這里介紹一種橫向頂推的新施工方法。

1.橫向頂推法介紹

    與傳統頂推方法不同，橫向頂推的橋墩與主梁施工同步進行，主梁在與橋軸線平行的臨時墩上制作。臨時墩與主墩之間架設滑道，待主梁與橋墩施工完成，將主梁通過滑道頂向主墩。

    一般的軸向頂推施工，需要將主梁分成多個節段進行頂推。每個梁段在制梁臺座上制作完成后頂推，待上一節段頂出才能制作下一節段，這樣所需工期很長；即便是采用分段預制、現場拼裝然后再頂推的施工方法，工期仍然較長。且軸向頂推工法的頂推距離長，一般等于主梁長度，而頂推速度較小，約2-3m／d，因而完成頂推工序的時間也長。在工期要求非常嚴格的情況下，可以采用橫向頂推施工方法。與軸向頂推施工相比，橫向頂推在梁、墩的施工工藝上并無二致，區別僅在頂推時的做法。下面結合哈爾濱市三環路立交橋工程對橫向頂推的流程給予介紹。

    哈爾濱市三環路鐵路立交橋工程工期緊張，如按正常現澆混凝土連續箱梁的方案施工，澆筑梁體混凝土時在12月末，低溫條件下很難保證梁體混凝土和張拉的質量。為了保證工期要求和箱梁混凝土的質量，采取在設計橋位旁邊提前預制混凝土連續箱梁，然后橫移頂推就位的施工方法。在既有路基2 m以外位置預制混凝土連續箱梁，用軍用八三桿件搭設臨時支墩把墩柱、橋臺和梁體連接在一起，在5個臨時支墩上設l0條滑道。在滑道上安裝頂推千斤頂，用軍用八三桿件與滑道連接成為靠背梁，梁體側面頂推位置處設楔鐵，使頂推方向與梁體垂直，便于頂推過程控制梁體走向，不斷前移靠背梁，把梁體頂推到設計位置，然后落梁就位。

2.橫向頂推構造

    2.1滑道基礎

    由于頂推過程中所有力都集中在滑道基礎上，滑道沉降產生的次內力對梁體影響甚大，因此必須保證地基的承載力，防止滑道沉降。由于本工程地基為淤泥和飽和粉沙，地基承載力特別低，所以對地基要進行特殊處理，使地基承載力達到150 kPa以上。基礎采用鋼筋混凝土整體板梁的形式，通過連接鋼筋把滑道基礎同預制梁基礎連接在一起。

    2.2滑板構造

    先在滑道基礎上鋪一層厚4cm的鋼板，且與滑道基礎焊接，再在鋼板上鋪一層5 cm厚橡膠四氟板，四氟板面向上，上面放一塊厚2 mm的不銹鋼板，四氟板與不銹鋼板間抹上黃油，梁體直接作用在不銹鋼板上。頂推時通過不銹鋼板與四氟板間的相對移動，推動梁體前移。

    2.3 1臨時墩

    首先在基礎預埋U型螺栓中間插入墊梁，由兩疊八三桿件連接而成，然后用夾板扣住墊梁與u型螺栓連接，使墊梁與基礎連接成一個整體。八三桿件立柱連接在墊梁上，組成一個矩形方陣。施工時采用人工配合汽車吊進行拼裝的施工方法，立柱與立柱之間由水平拉桿和斜拉桿交叉聯結，使方陣成為一個牢固的整體。在立柱頂面順長度方向連接一根通長的橫梁，在橫梁上聯結縱梁，在縱梁上滑道位置處由兩疊3根八三桿件并排連在一起，作為滑道的底面。

    2.4限位裝置

    由于頂推是不可逆過程，為防止梁體頂推時超過就位位置，在滑道上梁體就位時腹板外邊線對應位置焊接型鋼作為(上接第189頁)  限位之用。另外，在梁端也設置限位裝置，防止梁體縱向移動。

    2.5后背

    采用鋼板焊接后背，用螺栓與工字鋼及八三桿件連接。后背為移動式后背，每頂推2 m移動一次，每頂推一個行程，在后背與千斤頂之間加設頂鐵。

3.頂推行程控制

    在主梁混凝土強度達到l00％、張拉封錨、拆除底模后，立即對連續梁張拉變形及臨時墩變形進行觀測，特別是滑道位置的變形。如發現上下滑道間有空隙立即用鋼板進行支墊，使上下滑道密貼。待準備就緒后，安裝后背梁和千斤頂。千斤頂應選用集中自動控制系統，滿足在推力不同的情況下有相同的頂推速度。正式施工頂推前，對頂推設備進行調試，并進行試頂，使箱體移動l—2 cm，試頂時仔細觀察梁體變化情況以及后背，頂進設備，頂力等情況，發現異常或與設計相差較大，找出原因進行相應的調整，然后進行正式頂推施工。(1)頂進行程按千斤頂理論行程的80％進行控制；(2)頂進時為方便控制各項行程，在頂進施工前，測量后背基線時，以后背基線為基準，在滑道下鋼板上以0．5 m為刻度進行標記。頂進時每個千斤頂位置處配置相同刻度值對頂程進行量測并控制；(3)每頂進2 m，用緊線器對刻度進行復核，保證精度；(4)在距就位位置1 m時，將后背位置進行一次調整，距就位位置100—150 mm時，放慢頂進速度，防止頂進超過就位位置。

4.頂推中的施工控制

    4.1中線控制

    頂進時在橋臺位置分別設置觀測站，梁體對應觀測點位置用墨線彈出方向，觀測中線。每一頂進循環觀測一次，利用觀測站觀測的同時，設專人觀測梁體與限位器位置變化與預制完成后的初始狀態對比。

    4.2高程控制

    施工前，將設計水準點分別引至橋臺上，每個水準點至少要測兩個測回，閉合后方可使用。預制梁體完成后，在梁體頂面對應支座位置處頂測兩點，記下原始數據，頂進時按原始數據控制。同時控制臨時墩的沉降。

    4.3梁體線形控制

    頂推過程中梁體受水平推力會側彎，滑道沉降會引起豎向線形變化。因此在頂推前應測出主梁的線形，頂進時在梁的側面和端面立經緯儀，觀測線形變化情況，控制側彎與豎彎。

5.結論

    本工程與貴陽市藝校鐵路立交橋預應力混凝土變截面連續箱梁橫向頂推施工的成功，都證明了橫向頂推工法在保證結果質量的同時可以滿足對工期的嚴格要求。

    與傳統施工方法相比，橫向頂推具有以下優點：①頂推周期短，通常l d即可完成頂推工作；②頂推時受力狀態與成橋受力狀態基本一致，方便進行施工驗收；③主梁與墩的施工可同步進行，縮短了工期；④可設置多條滑道，分散頂推力，這樣只需要小噸位的千斤頂完成頂推工作，且省掉了鋼導梁等軸向頂推所需的結構與施工工序。對于中小跨徑的橋梁來說，橫向頂推施工是一種快捷、經濟的施工方法。

參考文獻

[1]楊旭初．大跨混凝土連續箱梁支架預制橫向頂推架設技術[J]．鐵道標準設計，2006(10)．

[2]宋宏祥．哈爾濱三環路穿越濱洲鐵路立交橋設計與施工[J]．鐵道標準設計，2007(6)．

[3]范立礎．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2001．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 溫紅娟 尹維維 編輯  文徑 審核)