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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2011-08-13浏览：61次
【摘要】结合北京市通惠河北路道路工程连续钢箱梁跨铁路和河道小半径连续钢箱梁的顶推过程，重点阐述了在城市复杂地段、小半径、变曲率连续钢箱梁的顶推施工方法，并介绍了顶推平台、千斤顶、临时墩、拉锚器等的布置和设计方法，以及在顶推过程中的施工控制。
【关键词】连续钢箱梁，曲线，小半径，顶推
1工程概述
北京市通惠河北路道路工程东二环立交Z3、Z4匝道钢箱梁桥,桥址位于北京市东护城河北岸与通惠河北岸之间，跨越北京火车站内燃机务段，所跨铁路包括京秦线、京山京秦联络线、预留京哈客运专线、客车到发线、车辆整备停留线、检修线及机车走行线等铁路股道，并在跨越铁路后向北跨越通惠河巡河路、通惠河、通惠河北路新建主路。
1.1钢箱梁孔跨布置
Z3匝道从广渠门到广和里方向跨度分别为（35＋37.519＋37.519＋35）m、（53.5+65+65+51.5+24）m和（62.5+70+62.5）m。其中第一联位于2.66%纵坡和平曲线上（包含R=260.25m的圆曲线、缓和曲线和直线）；第二联位于R=3636m半径的竖曲线、-4%的纵坡，平面上位于R=260.25m的圆曲线和缓和曲线上；第三联纵坡为-4%，平面上位于R=260.25m的圆曲线和缓和曲线上。
Z4匝道从广渠门到广和里方向跨度分别为（35.261+3×35）m、（53.5+65+65+48.5+24）m和（60+65+45）m。其中第一联位于3.6%纵坡和平曲线上（包含缓和曲线和直线）；第二联位于R=3213m半径的竖曲线和-4%的纵坡上，平面上位于R=270.25m的圆曲线和缓和曲线上；第三联纵坡为-4%，平面上位于R=270.25m的圆曲线和缓和曲线上。
1.2钢箱梁截面形式
钢箱梁截面形式采用单箱单室直腹板的截面形式。除跨越通惠河处Z3匝道（62.5+70+62.5）m连续钢箱梁和Z4匝道（60+65+45）m连续钢箱梁采用2.7m～3.7m（线路中心线处顶板顶到底板顶高度）变高梁外，其余各联均采用2.7m等高梁形式。连续钢箱梁顶板宽采用9.0m，钢箱梁腹板中心距采用5.0m。钢箱梁顶推布置图见图1。
2施工方案设计
2.1顶推装置和横向限位措施
根据顶推钢梁布置和顶推力，每联设置两台100t顶推千斤顶，分设在两个桥墩上。拉杆采用钢铰线，拉锚器设置于箱梁底侧接缝处。在临时墩及永久墩上设置横向限位及导向装置，用以保证曲线箱梁的顶进方向，对于直曲相连的箱梁，首先进行曲线箱梁的顶推作业，临时支墩按直线布置，并适当加宽。
3顶推施工
3.1顶推施工临时设施布置
3.1.1钢梁施工的拼装台座
拼装台座平面上除第一联Z4按直线布置外，其余均按曲线布置，台座顶面标高除第二联按曲线布置外，其余按直坡控制，台座以3个间隔式临时墩组成，拼装前两节梁段时利用永久墩和3个临时墩进行纵向连接，以后每个梁段放在三个临时支墩上进行纵向连接作业。台座支墩用八三式军用墩搭设，每个支墩立柱按3×4布置，基础采用C20混凝土，基础尺寸为4.5m×6.5m×0.6m。由于临时墩墩身为制式杆件，要严格控制基础顶面标高，确保墩顶标高符合设计要求。灌注基础混凝土时预埋部分钢筋，临时墩下垫梁用预埋钢筋和角钢进行锚固。台座顶布置滑道和横向限位装置。台座各临时支墩和永久墩纵向采用4根型钢连成整体，以平衡顶推过程中产生的水平力。同时在型钢上铺设钢管和木板作为拼装和顶推的作业平台，型钢采用16号工字钢。型钢临时支墩一端栓接在八三墩杆件上，桥墩端焊接在桥墩钢包箍上。
3.1.2临时墩布置
因最大悬臂控制（暂按27.5m考虑），河中需设临时墩2个，距离11#墩27.5m处和距离10#墩8～10米处各设置临时墩一个，临时墩基础河中部分拟在河中打钢管桩基础，临时墩基础承受最大反力时下沉不大于2㎜。临时墩墩顶采用八三式军用墩拼装（见图2）。
岸上临时墩基础采用混凝土扩大基础。混凝土扩大基础采用C20混凝土，平面尺寸一般为8m×5m，厚度为0.6m。墩身采用八三式军用墩拼装，临时墩立柱按3×5布置。为平衡和减小临时墩水平力，临时墩之间和桥墩分别采用钢绞线进行连接，每个墩之间采用4根钢绞线，钢绞线在顶推前预紧，拉力控制在5t左右。临时墩墩顶设置滑道和横向限位装置。
图2临时墩设计图
3.1.3龙门吊布置
由设计数据表明，节段钢箱最重135t，故初步选用两台80t龙门吊进行吊装作业。龙门吊为轨行式，由83式军用轻墩和64式军用梁组拼。每侧立柱下部按2×7，顶部按2×3布置。横梁为4片双层64梁。龙门吊需要跨越钢箱梁存储、预拼装场、拼装台座，以保证龙门吊机直接吊取钢梁，避免二次倒运。
3.1.4.1下滑道支撑平台型式
下滑道支承平台，永久墩为钢筋混凝土垫块；钢筋混凝土垫块外包钢板，板厚10㎜。临时墩为八三墩平台，平台上通过钢包箍混凝土垫块调整为4%的坡度。钢筋混凝土垫块其厚度应满足安放滑道、调整墩台变坡和更换永久支座的净空要求，其平面要平整。永久墩钢筋混凝土垫块宽60㎝，纵桥向长170㎝。垫块混凝土强度为C40砼。灌注垫块混凝土时用塑料薄膜铺设在桥墩上，钢梁顶推到位后便于垫块的拆除。
3.1.4.2下滑道型式
下滑道是由2㎝厚钢板并加1cm厚不锈钢的贴面构成，滑道宽50cm（与楔形垫块和滑块尺寸相配合），其每块滑道板长度850㎜（有效长度800㎜），每个下滑道按2块长度布置。
3.1.4.3第三联上滑道型式
由于第三联为变高粱，上滑道为梁底补齐杆件的八三墩面构成，宽度20㎝。梁底补齐杆件由楔形垫块和八三墩构成。楔形垫块为槽型结构，上下盖板20㎝宽，在隔板处加宽为40㎝，用螺栓与梁低连接。底板用螺栓与八三墩相连。
3.1.4.4滑块型式
滑块是由氯丁橡胶（其中夹粘2块厚2cm钢板）粘结厚为2cm聚四氯乙烯板构成。其平面尺寸一般为400mm×200mm，厚度11mm。滑块在顶推过程中前后倒用。
3.1.4.5锚器和牵引装置
拉锚器设置在梁底接缝处，拉锚器采用夹片式锚具，锚具是钢绞线束的固定装置，采用OV米15-7型锚具，钢绞线束一端同顶推千斤顶连接，另一端固定在拉锚器上，采用抗拉强度1860米pa的6-7φ5钢绞线。拉锚器和钢绞线安装好后，要进行预紧，以保证顶推过程中钢绞线受力均匀。
3.1.4.6限位和纠偏装置和顶推轨迹
为防止箱梁在顶推过程中出现过大的偏斜，在桥墩与各临时墩上均安装导向装置，限制箱梁的横向移动。本桥导向装置为滚轮式。导向和纠偏工作均在箱梁滑行过程中进行。临时墩上导向装置采用螺栓固定在滑道平台上，桥墩上，导向装置焊接在滑道垫块上。
通过横向限位装置，使钢箱梁按照直线或圆曲线向前滑移。变曲率部分采用边顶推边纠偏的方法进行顶推施工。
安装横向限位装置时，预留一定间隙，圆曲线顶推过程中预留10mm的间隙，使钢梁横向偏移量控制在10mm内。
3.1.4.7导梁
由于该联钢梁最大悬臂长度小于孔跨长度，需要在主梁前端设置前导梁。前导梁采用曲线板梁，考虑到Z3、Z4共用，导梁平面曲线按R=265m设置，长度为10m。导梁立面为直线，不考虑竖曲线对其影响。前导梁自重控制在2.5t/m，前导梁与钢箱梁采用螺栓连接。
3.2顶推施工
3.2.1顶推方式
为减小桥墩承受的水平力，考虑到平曲线及竖曲线顶推，本桥选择多点拉杆连续顶推。
3.2.2顶推过程
顶推过程中，每个墩顶有4人倒换上滑块，如出现横向偏移，在导向装置与钢梁之间塞进木楔进行横向导向。节段钢梁顶推到位后，停止顶推，经检验合格后关闭全部电源和供油阀。用4个5t手拉葫芦将钢梁锚固在桥墩上，另外在滑道的下坡楔进木楔，防止钢梁向后滑动。
梁端上墩时用千斤顶上顶梁端辅助上墩。由于钢梁自重挠度的影响，钢梁前端梁底标高低于滑道标高。待钢梁端头接近前方桥墩下滑道时，停止行走。用两台50t千斤顶，在梁端下方打顶，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。继续顶推使梁端滑移到滑道上，停止前进，卸掉千斤顶。然后继续顶推。
3.2.3监控及线形控制
施工过程中全程进行监控[1]，包括墩顶位移、导梁挠度、钢箱梁、桥墩、临时墩应力、支座反力等。采用光电挠度仪实时监控墩顶位移，将位移值控制在允许范围内。光电挠度可实测顶推过程中墩顶挠度，包括水平及竖向挠度，同时可测静挠度变化情况。通过观测为线形调整提供信息，待顶推最后2m～3m时，加强观测，在最后顶推过程中，通过在导向轮与箱梁之间塞木楔逐步调整梁体线形。
4结语
该桥所处地段地形极其复杂，桥梁设计线形包含了多种曲线形式，给施工设计造成了许多困难，本桥集成了顶推施工有史以来各种技术难度因素，通过反复进行方案优化，形成了上述顶推施工方案，通过本桥的施工也为以后同类桥梁的设计与施工控制提供范例和施工经验。
参考文献
[1]郭胜飚.公路桥梁钢箱梁顶推施工技术探讨.中外建筑，2008年第7期:59~60。
《小半径变曲率连续钢箱梁顶推施工技术》
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文章名称： 小半径变曲率连续钢箱梁顶推施工技术
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