連續(xù)鋼箱梁結合支架法施工技術

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摘要：由于頂推法施工相較于其他施工方法來說，具有施工成本較低、對設備依賴性較小、環(huán)境效益高以及對周圍交通影響較小等特點，因此可以被廣泛使用于很多公路項目中，特別是在一些施工場地較小或項目本身擁有既有線路的項目中。針對此，使用鋼箱果頂法進行施工更能夠保障整個施工的順利開展，提升項目的安全性能。鑒于此，本文選取了某個實際項目作為研究對象，詳細研究了在高速公路項目中連續(xù)鋼箱梁頂推結合支架法的技術要求，旨在為類似項目提供參考。

關鍵詞：連續(xù)鋼箱梁；頂推；支架法；施工

1工程概況

本文選取了雙埠至夏莊路段新機場高速連接線項目內二標段工程鋼梁項目當成具體案例進行研究，該項目內包含5跨簡支組合小箱梁，其分別為匝道橋連續(xù)鋼箱梁一連三跨（跨徑為50+75+50m）、連續(xù)組合小箱梁一連三跨（跨徑53+71+42m）、三跨（跨徑為45m）以及跨徑40m、跨徑50m各一個。具體鋼梁布置圖如圖1所示。

2臨時設施及臨時結構

2.1臨時墩布置

2.1.1頂推反力墩施工人員分別為公路兩端放置一個由混凝土筏式基礎制成的頂推反力支墩。其中，支墩立柱由10個Φ0.4m的鋼管樁組成，且每個鋼管樁之間用Φ0.15m的鋼管連接成整體，提升其整體的穩(wěn)定性能。據(jù)測量，支墩承受反推力上限可達70t，而項目中鋼箱梁拉力最大值不超過60t，因此項目設計的支墩滿足實際需求。此外，施工人員還需在支墩頂部擺放四個滑道，并將ZDLl00連續(xù)張拉千斤頂置于滑道上，從而令其兼?zhèn)浜附悠脚_支墩、落梁支墩的作用。

2.1.2焊接平臺支墩施工人員為所有鋼箱梁拼裝側接口下端均安設了三個臨時支墩，便于完成安裝與焊接工作。其中主線橋焊接平臺支墩主要由型鋼組成，并在平臺上側配備高0.35m的支柱，通過支柱令法蘭盤與支架相連，便于施工完成后拆卸準備的臨時設備。不僅如此，施工人員還在A匝道2號橋處安設了由腳手架組裝而成的焊接平臺，并在其頂部準備可調頂托，以便根據(jù)施工需求及時改變標高。值得注意的是，施工準備的焊接平臺至承受拼裝過程中帶來的豎向荷載，并不承受頂推環(huán)節(jié)施加的荷載。

2.1.3下滑道支墩制作下滑道支墩時，要根據(jù)項目需求選擇制作固定式或隨動式支墩。根據(jù)項目實際需求表明，施工人員需要為所有橋梁配備5個固定式支墩，同時還要在被交路中央分隔帶與被交路兩側分別安設一個支墩。項目支墩均由混凝土澆筑而成。此外，支墩擺放完成后，施工人員可在其兩側擺放沙袋，以避免受到來往車輛的碰撞。在向前頂推鋼箱梁的時候，為了保障來往車輛的安全，必須將施工一側的道路封閉起來。同時，施工人員可以在封閉道路處提前預制一個隨動下滑道支墩，以此降低鋼箱梁懸臂撓度對施工的干擾，保障頂推工作的順利完成。此處所預制的隨動下滑道支墩主要由鋼管組合支架組成，并為其配備滾輪小車底座。這是因為，通過該措施，可以降低支墩滑動過程中對既有路面的磨損。在進行頂推時，要將梁端放置于隨動下滑道支墩處，兩者一同移動，待其到達規(guī)定位置后，并加入千斤頂，把整個箱梁頂起，移動至固定下滑道支墩表面。

2.2墩頂滑動及限位系統(tǒng)

2.2.1滑道及滑板施工人員可將兩根145工字鋼焊接而成，其尺寸大小控制為0.35m×3m，同時使用滑道時還要在其上側擺放一個厚約0.5cm的普通鋼板，并在鋼板表層包裹一層厚0.2cm的不銹鋼板，以起到保護效果。滑板的主要選材為聚四氟乙烯板，經(jīng)再次加工使其強度控制在15MPa以上、摩擦系數(shù)在0.05以下。

2.2.2橫向限位裝置橫向限位設備中的滾輪選用的是四氟乙烯滾輪，通過焊接等方式將其固定在裝置中，每個裝置都包含四個一致的滾輪。同時，橫向限位裝置擺放在下滑道支墩鋼箱梁腹板兩端，裝置需和鋼箱之間保留一定距離，保證能夠順利進行頂推。

2.3頂推及制動設備

2.3.1頂推裝置將ZLD自動連續(xù)頂推系統(tǒng)置于支墩中間位置。施工人員操作該系統(tǒng)，勻速向前進行梁體的頂推工作，這樣做的好處是能夠有效避免因人為操作產(chǎn)生拉力不均勻的問題，影響整體施工效果。其中，該系統(tǒng)主要包含一臺自動連續(xù)頂推千斤頂、一臺自動連續(xù)液壓泵站以及行程開關、鋼絞線等設備。其工作原理主要為：通過在千斤頂設備后提前安設兩臺油缸，在兩臺油缸的相互配合下，一臺油缸工作過程中，另一臺同步向前移動，待第一臺工作完畢后，施工人員可直接操控傳感器使得另一臺油缸開始工作，兩者交替運行，大大提升了工作效率。2.3.2制動裝置當鋼箱梁上下坡移動過程中，要想使其移動速度保持在穩(wěn)定的水平，減小外界環(huán)境對其的干擾，可以在梁體后側安設制動裝備，例如將卷揚機固定在梁體后側，使之與鋼箱梁同步向前推進，以此控制梁體的移動速度[1-2]。

3鋼箱梁架設

3.1鋼箱梁節(jié)段安裝

3.1.1節(jié)段安裝施工順序各個節(jié)段的梁體吊裝架設步驟如下：①依次完成箱體、內側翼板以及外側翼板的安裝；②在進行拼裝的時候，應該按照先拼裝右側箱體、再拼裝內側翼板、最后拼裝外側翼板的順序依次開展；③待整個右側拼裝工作全部完成后，最后進行左側鋼箱梁的拼裝工作，施工步驟與右側保持不變。

3.1.2鋼箱梁吊裝、對接借助汽車吊進行鋼箱梁的吊裝，吊裝順序為先箱體、后翼緣板。每次可同時吊裝四個節(jié)塊。吊裝過程中，所有的節(jié)塊四周都應配備耳板，以達到穩(wěn)定梁體的效果。安裝基準段時，施工人員首先要讓支墩托架梁的高度提升到設計標準，可以借助吊機把鋼箱梁移動到施工位置，需要注意的是，節(jié)段后側接口位置的腹板需要與伸縮縫留有一段距離，待施工人員測量軸線、標高等參數(shù)后，進行底部抄緊，以便固定好位置。安裝中間部位節(jié)段時，施工人員則要借助施工平臺緩慢降低托架梁的高度，并在吊機的作用下，將所需施工的鋼箱梁節(jié)段運輸至施工區(qū)域，隨后落鉤、緩慢下沉鋼箱梁，令其高度低于之前安裝完成的節(jié)段底板高度，慢慢貼近前者梁體，并參照其修改位置，最終保證安裝的梁體底板在同一水平線上。對于合攏段的安裝來說，安裝之前要進行為期三天的溫度監(jiān)測，通過觀察溫度變化下鋼梁伸長情況的變化，計算出兩者之間的關聯(lián)，從而得出準確的溫度調節(jié)依據(jù)。進行吊裝的時候，要保證梁體后側與伸縮縫之間留有相應的距離，由施工人員測量梁體高度后，用螺栓將底部固定住[3-4]。此外，施工人員還要在頂板與底板表層安置螺旋千斤頂，完成橫向移動。待截斷腹板和其他腹板處于同一高度位置后，打入螺栓將其固定，測量軸線、高度等參數(shù)，確保各項參數(shù)均滿足設計標準后，將其固定住，最后使用頂部千斤頂抬高梁體，使其位置到達規(guī)定位置。

3.1.3鋼箱梁軸線和標高控制平面線形使用坐標法進行管理。待鋼箱梁安裝完成后，在所有梁體的中軸線上打孔，并將做好標記，當安裝好前4個階段后，施工人員要借助AuTOcad軟件將具體位置標記在圖紙中，并以標記出來的點為圓心，以軸線長為半徑畫圓，從而判斷各個點位是否存在偏差，若是誤差范圍在0.5cm以上，則要借助千斤頂修改軸線位置。另外，剩余梁段組裝完成后同樣需要進行打眼測量，若發(fā)現(xiàn)同樣的問題必須及時修改。類似與水平控制，對高度的控制同樣需要借助AUTOCAD軟件在圖紙中標記出位置，審查是否存在誤差，超出誤差范圍要及時修改[5-6]。

3.2ZLl～ZL8頂推施工

（1）在開始頂推之前，施工人員要給滑道表面刷上硅脂，隨后將滑板置于設計位置。借助施工平臺支墩頂端的千斤頂，將鋼梁轉移到滑道表面。（2）在下滑道表層安放四氟乙烯板，使用前要在其表面刷抹硅脂。（3）按照設計標準依次安裝好插銷等部件。（4）打開液壓泵站，同時以13cm/min的速度維持千斤頂?shù)捻斖乒ぷ鳌＃?）所有滑道都要選派專門的人員進行管理。若是發(fā)現(xiàn)滑道在使用過程中出現(xiàn)變形，導致梁底與滑道之間距離縮小，施工人員要及時抬高鋼梁，調整滑板。

3.3ZL9~ZLll支架法施工

當完成了八個節(jié)段部位的頂推后，即可開始對后續(xù)三個節(jié)段進行施工，具體吊裝方法和之前所有節(jié)段施工方法一致。待所有節(jié)段吊裝結束后，可開始修改線形，隨后依次將各個節(jié)段焊接起來，使之成為一個整體[7-8]。

3.4落梁

待整個鋼箱梁制作完成后，施工人員可根據(jù)設計標準依次拆除支墩、下滑道等設備之間的連接部件。同時操作八架大噸位千斤頂完成落梁工序。其中，所有支墩都包含兩臺千斤頂，各個千斤頂之間必須保證1cm的落梁同步率。待梁體下降至距離支座5cm的時候，即可結束落梁，加入提前準備好的鋼板，并在水平千斤頂?shù)淖饔孟拢瑢⑵渫浦林付ㄎ恢谩?/p>

4結束語

綜上所述，連續(xù)鋼箱梁頂推結合支架施工兼?zhèn)淞隧斖埔苿臃ㄅc支架法兩者的優(yōu)勢，從而在最大程度上減小了給周圍環(huán)境帶來的干擾，并在很大程度上降低了施工難度，可以有效地保障施工質量與施工過程的安全性。

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作者：牛同盼 熊健 張廣超 單位：中交一航局第二工程有限公司