某高速公路跨线桥钢箱梁顶推施工技术 ■缪小军’许坤有 ［摘 要】文章以高速公路跨线桥钢箱梁为案例，分析了钢 结构工程概况及它的顶推施工技术，以供同行参考借鉴。 ２２０ｋｖ高压线穿过，其中２２０ｋｖ高压线高度约３０Ｉｌｌ， ｌ１Ｏ ｋｖ高压线高度约２０ ｍ，吊装时需避开高压线， 在安全距离外施工。根据规范，２２０ ｋｖ高压线安全 确保梁体不变形，避免产生附加应力。 加工厂制作的梁段运至现场，重量控制在８３ ｔ 以内。构件进场后，４００ｔ履带吊直接吊装至高空胎 架上拼装。钢箱梁拼装时，纵桥向方向须严格按线 形拼装，横桥向先水平拼装，等顶推到位后再调整 【关键词】高速公路钢箱梁顶推施工 距离ｉ０ｍ，１ｉ０ｋｖ高压线安全距离８ｍ。因此高压线 下方的临时支架和钢梁吊装时要做好安全防护，通 一、工程概况 本工程为跨越沪宁高速公路而设置，位于原有 桥梁两侧（Ｂ线桥和ｃ线桥），与原有桥梁平行，位 于直线段上。Ｂ线桥自北侧Ｂ６１墩柱至Ｂ６４墩柱， 桩号自ＢＫ１６＋３４３．７５０￣ＢＫ１６＋４９３．７５０，全长１５０ ｍ； ｃ线桥自北侧Ｃ６１墩柱至Ｃ６４墩柱，桩号自ＣＫ１６＋ ３４２．７９３￣ＣＫ１６＋４９２．７９３，全长１５０ Ｉｎ。上部结构采 用等截面连续钢箱梁，下部结构采用花瓶墩接承台 及群桩基础。Ｂ线桥第２Ｏ联跨越沪宁高速，跨径 （４４＋７０＋３６）ｍ，粱高２．８ｍ：Ｃ线桥第２Ｏ联跨越沪 宁高速，跨径（３６＋７０＋４４）ｍ，粱高２．８ ｍ：桥面横 坡２％，通过顶、底板共同倾斜形成。钢结构总量约 ４２００ ｔ（包括钢箱梁本体＋压重）。 二、钢结构安装工艺 １．施工工艺 以Ｃ线桥施工为例，ｃ２跨度为（７０＋４４）ｍ，其 中７０Ｉｌｌ为上跨沪宁高速公路段，而４４Ｉｌｌ段位于沪宁 高速公路南侧，其桥面投影ｌ临近河塘，与南侧施工 便道无法接通，而北侧道路进入此区域有限高要求， 大型运输车辆无法通行。根据对周边环境的影响分 析和多方案比较，此区段制定了大型机械停机在沪 宁高速公路北侧，钢箱梁分块拼装后整体顶推的施 工方案。即待６１～６４墩柱混凝土强度达到１００％后， 在沪宁高速北侧通过临时支架与钢梁搭设高空拼装 平台，Ｃ２区段在钢箱梁上拼装成整体后整体自北向 南顶推，待顶推到位后，进行钢箱梁的支座转换， 从而完成钢桥的安装。 ２．施工准备 在临时支架的布置方面，临时支架采用格构式 钢管支架组成，单幅桥共布置有临时支架６个８ ｍ 高的ｌ临时支架。为了减小钢箱梁悬臂状态，在沪宁 高速公路两侧，距离６２／６３号墩８ Ｉｌｌ位置各设置一 个６１１１高的临时支架。单个临时支架由４根６０９钢 管构成，截面尺寸３．２ ｍ×６．７ ｍ，与钢箱梁滑道位 置同宽，Ｉ临时支架系统由８０ ｔ履带吊负责安装，单 件重量约为２０ｔ。 临时支架搁置在２．４ ｍＸ６ ｍ重型路基箱上，临 时支撑下的地面需通过平整，地基承载力要求达到 ｌＯ ｔｌｍ 。施工前地基需通过验收合格，方可使用。 临时支架顶端通过项推钢梁相连，顶推钢梁的顶面 与６２、６３号墩顶面标高齐平，钢箱梁重约０．９ ｔ／ｍ， 用８０ｔ履带吊吊装到位。 ５８～５９号墩附近分别有一根ｉｉ０ ｋｖ和一根 过８０ｔ履带吊吊装，８０ｔ履带吊选择１９Ｉｌｌ主臂，吊 装半径９ｉｎ，起重量２４ｔ，其中高度１９ ｍ。此处 ｎＯ ｋｖ高压线扣除安全距离８ｍ，只有１２ｍ的有效 高度，无法满足施工需要，因此，此处ｌ１Ｏ ｋｖ高压 线抬高至大于３０ ｍ高度后，钢结构方可施工。 Ｂ６１、Ｂ６４、Ｃ６１和Ｃ６４墩柱上方混凝土凸台影 响钢结构施工，需与钢结构搁置面做平，冒出钢筋 不得超过５００ ｍｍ。 顶推段钢箱梁桥最大跨度为７０ ｍ，宽度２２ ｍ， 横坡２％，纵坡３‰，梁底净空约９ｍ。为了降低施工 成本，我们考虑充分利用现有结构，即利用原有６１～ ６４号墩，及临时支架，安装顶推装置。 顶推装置的选择与设置是本工程钢箱梁顶推成 功的关键。由于本工程钢箱梁重量较大，现场场地 较狭小，为确保钢箱梁在顶推过程中的安全与稳定， 采用自行研制的自平衡顶推装置（顶升油缸和顶推 油缸交替作用）。根据对钢箱梁顶推的施工工况的计 算机建模分析结果，跨沪宁高速段全线共设１２个顶 推点，设置在６１～６４墩柱顶部和及所有临时支架顶 部。每个顶推点设置２组顶推装置，每组顶推装置 包括一个５００ｔ千斤顶（顶升作用）和两个５０ｔ千 斤顶（顶推作用）及其他配套设备。 ３．导梁设计 导梁采用空间桁架的结构形式，与钢箱粱纵向 腹板对齐，宽６．７ ｍ。 导梁全长４５ ｍ，其中２７ ｍ段是由现有桁架拼接 而成，弦杆为Ｈ５８２×３００×１２×１７，端竖腹杆为Ｈ３４５ ×２５０×１０×１４，其他竖腹杆和斜腹杆均为Ｐ２４５×８。 １８ ｍ段是另外加工而成，弦杆为Ｈ４００×３００×ｉ０Ｘ １６（边）、Ｈ３００×２００×８×１２（中），腹杆为Ｐ１５９× ５。各榀桁架之间的联系杆为Ｐ１５９Ｘ ５。 ４．现场拼装 钢箱梁出厂前应进行梁段预拼装及临时支点和 临时吊点构造的安装，预拼装应在特设的台座上进 行，长度不小于三个吊装梁段长度，预拼装时按计 入预起拱后的设计线性及梁段间预留的间隙使相邻 梁段连接断面相匹配，标记梁段号，将预拼装完成 的梁段运出堆放，留下最后一个梁段，与后面相邻 梁段进行预拼装。 梁段存放时，只可单层堆放，存放时必须至少 设置四个临时支点支承（支承处的箱梁内部相应位 置必须加强），临时支承顶面应抄平，基础稳固，不 允许发生不均匀沉降，使四个支承点受力均匀，以 ３４２ 标高，现场焊接由加工厂负责。全部拼装完毕后， 进行胎架验收，验收合格后方可顶推。为确保沪宁 高速公路通行安全，减少沪宁高速公路上方的施工 作业，７０ ｍ跨钢箱梁两侧的扶手栏杆安装后同钢箱 梁一起顶推。并且在顶推前，将钢箱梁上方清理干 净，并做好四面的安全维护，确保顶推过程的无高 空坠物至沪宁高速上。 顶推过程中，顶推装置的布置根据钢箱梁内通 长纵向腹板的位置来确定。利用箱梁底部通长纵向 腹板位置做为滑道，钢箱梁内部滑道设计已有加固 零件，经过计算机建模验算，需要对钢箱粱内部滑 道局部加固。注意滑道内及对接处须打磨光滑，无 毛刺，无台阶 ５．顶推方案 顶推过程中，沪宁高速公路南侧的场地情况较 差，河塘较多，吊机无法进入施工现场，钢箱梁顶 推到位后导梁难以拆除。故考虑在跨沪宁高速公路 的原有桥梁桥面上，靠近Ｂ或者ｃ线桥处的墩柱上 方（占用２条车道）停放一台１５０ ｔ汽车吊。当顶 推到位后，分段拆除导梁。１５０ｔ汽车吊选用２０．６ｍ 巴杆，吊装半径２０ ｍ。起重量约１３ｔ。应注意，汽 车吊施工时，重脚撑脚位置必须落在原有桥梁桥墩 上方，并使用路基箱扩散。同时，施工时注意对原 有桥梁桥面及栏杆的保护，并尽量不影响车辆通行。 跨沪宁高速公路段钢箱梁顶推到位后，安装桥 墩顶部的垫石和支座，及梁底５ ｃｍ垫板，并利用原 有的自平衡顶推装置中的顶升油缸作为落架用的千 斤顶。落梁过程应缓慢，平稳，多个千斤项之间尽 量做到同步。经计算，落梁时每次下降１ ｃｎｌ，分多 次落架。 落梁到位后要符合钢箱梁的三向坐标，利用一 套水平调整装置将桥箱梁作水平调整。水平调整装 置的行程为５ ｃｍ，一次调整量２ ｃｍ，逐次调整到设 计要求的水平位置。 参考文献 ［１］赵如东．连续梁顶推技术的新发展［Ｊ］．水运工 程。２００４（３）：５９． ［２］刘亚东．大型预制箱粱节段３层堆存安全性及堆 存规则研究［Ｊ］．公路交通技术，２０１４（１）：４６． 【１乍者单位：１．昆山交通发展控股有限公司。昆山 ２１５３００；２．昆山市交通工程试验检测中心，昆山 ２１５３００）
