申征 傅國(guó)慶 萬(wàn)小龍 徐璐

【摘要】隨著橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，為保證橋梁施工的安全、經(jīng)濟(jì)性，施工技術(shù)也越來(lái)越需要尋求新的突破及變化。在橋梁工程施工中，鋼箱梁頂推是十分重要的施工內(nèi)容，通過(guò)加強(qiáng)鋼箱梁頂推施工技術(shù)控制，能夠有效提升橋梁工程施工效率，促進(jìn)交通行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。頂推法與支架施工法相比較，頂推施工在造價(jià)上節(jié)約大量成本，并且更安全、便捷。本文中，結(jié)合長(zhǎng)沙縣既有板倉(cāng)路跨線橋?yàn)槔?，針?duì)鋼箱梁安全頂推施工展開(kāi)概述。

【關(guān)鍵詞】鋼箱梁;頂推法;安全施工

在現(xiàn)代橋梁工程界，頂推施工法的定義表述為“在橋頭沿橋縱軸線方向，將逐段拼裝（預(yù)制張拉）的梁段通過(guò)千斤頂向前推出使值就位的施工方法”，主要適用于中等跨徑等截面梁、連續(xù)梁、拱橋、斜拉橋等的施工。該方法思路可追溯至縱向拖拉施工法，即用千斤頂代替卷?yè)P(yáng)機(jī)滑車組，用滑道梁等結(jié)果代替滾筒。本文中，結(jié)合具體工程案例概述有限空間內(nèi)鋼箱梁頂推安全施工。

1、工程概況

長(zhǎng)沙縣既有板倉(cāng)路跨線橋位于星沙市中心，橋梁通行壓力巨大，原板倉(cāng)路跨線橋橋梁寬度16m，達(dá)不到交通量的需求，為城市一大交通瓶頸。為滿足城市發(fā)展要求，進(jìn)一步提高道路交通通行能力，改善交通運(yùn)輸條件，優(yōu)化星沙路網(wǎng)交通，完善城市功能，對(duì)橋梁進(jìn)行改造。在工程改造過(guò)程中，保證鋼箱梁頂推安全施工具有重要意義。

2、頂推施工概況

此次頂推施工計(jì)劃采用6臺(tái)450t步履機(jī)進(jìn)行頂推施工。其大致施工流程如下：

（1）鋼梁節(jié)段在工廠制造完成后，經(jīng)特殊的運(yùn)輸車輛運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)起吊設(shè)備按相應(yīng)節(jié)段順序架設(shè)至臨時(shí)支架上（臨時(shí)吊點(diǎn)和臨時(shí)支點(diǎn)的位置必須設(shè)在縱向腹板和橫隔板的交叉處）。調(diào)整各節(jié)段高程、平面線形及節(jié)段間距，并確認(rèn)無(wú)誤后，在現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼梁節(jié)段，調(diào)試步履式千斤頂。

（2）臨時(shí)胎架施工前先進(jìn)行場(chǎng)地平整，施工臨時(shí)胎架擴(kuò)大基礎(chǔ)，安裝胎架立柱及頂推設(shè)備，頂推設(shè)備必須安裝鋼梁加勁肋的下方。

（3）整體拼裝鋼梁節(jié)段，拼裝完成后進(jìn)行頂推，直至鋼梁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。頂推過(guò)程中頂推設(shè)備必須同步，頂推過(guò)程中必須控制好頂推方向及高程，確保箱梁在頂推過(guò)程中鋼梁定位準(zhǔn)確及頂推設(shè)備均勻受力，并隨時(shí)檢查鋼梁是否存在局部變形問(wèn)題。

（4）鋼梁頂推施工完畢后，拆除臨時(shí)支架。最后在鋼梁頂面鋪設(shè)橋面板，施工防撞護(hù)欄，安裝伸縮縫等附屬結(jié)構(gòu)工程。

3、大橋箱梁施工流程概述

箱梁，是橋梁工程中梁的一種，由于其內(nèi)部一般為空心結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的頂端具有翼緣，外形結(jié)構(gòu)同常見(jiàn)的箱體一致，因此稱其為箱梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)前橋梁工程中所使用的箱梁一般均為混凝土材料澆筑，按其制作時(shí)間節(jié)點(diǎn)可以將其分為預(yù)制箱梁和現(xiàn)場(chǎng)澆筑型箱梁。由于橋梁工程項(xiàng)目整體工程量大，施工作業(yè)過(guò)程中易于受到外來(lái)因素的干擾，因此在進(jìn)行大橋箱梁施工作業(yè)時(shí)存在著很多安全隱患。為了使大橋箱梁施工作業(yè)順利推進(jìn)，同時(shí)也是構(gòu)成橋梁工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的重要一環(huán)，應(yīng)當(dāng)對(duì)大橋箱梁施工作業(yè)技術(shù)進(jìn)行充分的探究和分析。大橋箱梁施工作業(yè)流程一般可以分為：底膜鋪設(shè)、模板安裝與拼接、混凝土材料澆筑、預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝以及成品養(yǎng)護(hù)等流程，圖1顯示了大橋箱梁施工作業(yè)的具體作業(yè)流程和邏輯關(guān)系。

4、保障鋼箱梁安全頂推措施

4.1鋼梁試頂推

鋼梁縱向試頂推施工流程：頂推前準(zhǔn)備工作完成——鋼梁線型測(cè)量——豎向千斤頂起頂（調(diào)整各豎向千斤頂頂升力）——拆除鋼梁拼裝臨時(shí)輔助鋼管——調(diào)整頂推輔助支墊墩支墊高度——縱向頂推——豎向千斤頂回落——縱向千斤頂回縮歸位——頂推過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)采集——頂推過(guò)程中鋼梁線型測(cè)量及數(shù)據(jù)分析。

鋼梁橫向糾偏流程：頂推過(guò)程中橫向偏位（偏差數(shù)據(jù)）分析——確定各橫各千斤頂橫移數(shù)據(jù)——豎向千斤頂起——橫向千斤頂按照計(jì)算橫移數(shù)據(jù)進(jìn)行橫移頂推——豎向千斤頂回落——橫各千斤頂回縮歸位——線型測(cè)量確定鋼梁橫向偏差。

4.2施工風(fēng)險(xiǎn)防范

（1）設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)防范措施

鋼梁頂推過(guò)程中可能存在的主要問(wèn)題在于局部應(yīng)力過(guò)大，在這種情況下，頂推施工的方案設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面的來(lái)考慮：

①在滿足使用性能和施工受力的前提下，盡量降低頂推結(jié)構(gòu)的重量，減少不必要的荷載;

②對(duì)施工方案上進(jìn)行優(yōu)化，如增加臨時(shí)墩的布置，減小反力;

三對(duì)截面的基本形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（2）關(guān)鍵設(shè)備防范措施

拼裝平臺(tái)若拼裝平臺(tái)所在處的地基不夠堅(jiān)實(shí)，應(yīng)采取一定措施進(jìn)行基礎(chǔ)處理，一方面保證上部荷載全部施加后拼裝平臺(tái)不會(huì)發(fā)生超過(guò)允許范圍的沉降量，另一方面，做好基層的平整度，為拼裝平臺(tái)安裝的垂直度控制打下良好的基礎(chǔ)。

頂推過(guò)程中鋼梁橫向偏移不大于50.0mm;各墩頂?shù)钠痪谠O(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，鋼梁頂進(jìn)時(shí)，測(cè)量人員跟蹤監(jiān)測(cè)各墩的偏位及梁體中心線位置，當(dāng)中心線偏移時(shí)，及時(shí)調(diào)整。

（3）鋼梁頂推啟動(dòng)、運(yùn)行、體系轉(zhuǎn)換控制防范措施

豎向千斤頂安裝在鋼梁腹板處，臨時(shí)墩上都安裝頂推豎向千斤頂，鋼梁在體系轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)按平面位置、標(biāo)高測(cè)量、整體施工控制的要求選擇一天中日照不強(qiáng)烈、低溫、溫度均勻時(shí)段內(nèi)進(jìn)行安裝施工。

4.3 加強(qiáng)施工安全管理

（1）公司員工必須嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)法、勞動(dòng)法規(guī)和規(guī)章制度，認(rèn)真貫徹“安全第一”“預(yù)防為主”的方針，在處理生產(chǎn)和安全關(guān)系時(shí)，生產(chǎn)必須服從于安全。

（2）員工必須自覺(jué)遵守安全生產(chǎn)法、勞動(dòng)保護(hù)法規(guī)，認(rèn)真執(zhí)行崗位職責(zé)和安全操作規(guī)程，愛(ài)護(hù)并正確使用生產(chǎn)設(shè)備和防護(hù)設(shè)施禁止違章作業(yè)。有權(quán)制止他人違章作業(yè)，對(duì)違章指揮有權(quán)拒絕執(zhí)行并及時(shí)向上級(jí)報(bào)告。

（3）入職人員必須經(jīng)過(guò)崗位三級(jí)安全教育，經(jīng)考試合格后方可進(jìn)入生產(chǎn)崗位。

（4）電器、起重、焊接等人員，應(yīng)經(jīng)過(guò)安全技術(shù)培訓(xùn)后方可獨(dú)立操作。

（5）職工在上崗前，不準(zhǔn)飲酒，作業(yè)時(shí)不許穿背心、短褲、拖鞋、裙子，注意配戴好防護(hù)用品。

（6）設(shè)備要定員定崗，操作人員應(yīng)熟悉設(shè)備的性能和安全操作規(guī)程，停電時(shí)應(yīng)注意關(guān)閉電源、操作完畢應(yīng)注意斷掉電源，下班前應(yīng)巡視、清理現(xiàn)場(chǎng)，杜絕一切隱患。

（7）遇有人觸電，必須立即切斷電源，進(jìn)行急救，觸電人未脫離電源時(shí)不能直接接觸觸電人。

（8）乙炔瓶放置位置距明火至少10米，距氧氣瓶5米，乙炔、氧氣必須防火、防曝曬，不能沾染油污，電氣焊作業(yè)應(yīng)做好防火、防觸電措施。

（9）高空作業(yè)必須使用安全帶、腳手架或跳板，不許上下投擲工具、材料，嚴(yán)禁上下層垂直作業(yè)，確須上下層同時(shí)作業(yè)，應(yīng)經(jīng)主管批準(zhǔn)，并使用隔離裝置，工作人員必須戴好安全帽。

（10）重大物件的起重和搬運(yùn)，都要有安全措施，由起重工統(tǒng)一指揮，起吊前應(yīng)注意檢查起重用掛鉤、鋼絲繩、吊具、索具是否完好，不準(zhǔn)斜吊、超速吊、超負(fù)荷吊，起吊時(shí)嚴(yán)禁站在吊物上，禁止在其下方停留或通行。

（11）廠區(qū)、生產(chǎn)作業(yè)區(qū)、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所應(yīng)保持通道暢通，原材料、成品、半成品、廢品應(yīng)分開(kāi)堆放，不許妨礙通行和裝卸。生產(chǎn)場(chǎng)所禁止存放易燃易爆及有毒物品。

（12）兩人以上共同作業(yè)時(shí)間，必須有一人統(tǒng)一指揮并負(fù)責(zé)安全。晚班加班及封閉場(chǎng)所作業(yè)，應(yīng)安排兩人或兩人以上。

5、鋼箱梁頂推施工技術(shù)

5.1拼裝臨時(shí)墩技術(shù)

在頂推法施工中，臨時(shí)墩設(shè)置的目的在于減小頂推的標(biāo)準(zhǔn)跨徑，從而減小梁頂推施工中所造成的正、負(fù)彎矩交替變化。特別是如果頂推跨徑大于50m以及連續(xù)鋼構(gòu)橋、斜拉橋的頂推中更需要進(jìn)行臨時(shí)墩的拼裝。合理的布置臨時(shí)橋墩位置，改善鋼箱梁頂推過(guò)程中鋼箱梁的受力狀況，因此臨時(shí)墩的優(yōu)化和布置是極其重要的。

在對(duì)承臺(tái)鋼筋進(jìn)行綁扎的同時(shí)，要將支架底部承臺(tái)預(yù)埋鐵與鋼筋一起埋入，并且將其焊接牢固。為了防止由于鋼板經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的高溫焊接而發(fā)生變形，要對(duì)其實(shí)施間隔性的焊接，保證焊接縫的飽滿，要保證準(zhǔn)確的預(yù)埋鋼板定位，并且保持與承臺(tái)頂面齊平。在澆筑完混凝土后要將表面的砂漿及時(shí)清理掉，確保后續(xù)鋼管支架焊接面潔凈。根據(jù)橋面的高程反算鋼管柱長(zhǎng)度。鋼管底口要與承臺(tái)預(yù)埋鋼板進(jìn)行牢固的焊接，為了使得支架整體性和鋼管柱穩(wěn)定性有所提高，采用工字鋼在鋼管柱間打斜撐，保證支架能夠形成整體，實(shí)現(xiàn)共同的受力。

5.2頂推前試頂工作

正式頂推前要做好準(zhǔn)備工作。在每一階段都要試頂，要同時(shí)加載并且距離相同，記錄好試頂?shù)臅r(shí)間和速度。比對(duì)實(shí)測(cè)與理論結(jié)果，從而調(diào)整頂推速度。在實(shí)際的試頂中要收集以下數(shù)據(jù)：第一，頂推速度;第二，千斤頂每“點(diǎn)動(dòng)”一次鋼箱梁向前頂進(jìn)的距離。第三，水平千斤頂油壓表數(shù)值的大小。

5.3 頂推過(guò)程中控制重點(diǎn)

5.3.1位移觀測(cè)

墩頂?shù)臋M向豎向位移以及梁體中線偏移情況是觀測(cè)重點(diǎn)。如果在頂推時(shí)發(fā)現(xiàn)存在偏移，要及時(shí)的通過(guò)千斤頂進(jìn)行調(diào)整。臨時(shí)墩頂?shù)奈灰朴^測(cè)同樣重要，要保持頂推中的持續(xù)觀測(cè)，如果位移超過(guò)允許偏位要停止頂推，重新對(duì)頂推力進(jìn)行調(diào)整，各方確認(rèn)無(wú)誤，必要時(shí)邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家確認(rèn)無(wú)誤后方可繼續(xù)頂推作業(yè)。

5.3.2施加頂推力

在頂推前要對(duì)千斤頂和標(biāo)定油表進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)每工況施加頂推力時(shí)應(yīng)先將各個(gè)墩上的千斤頂逐步加力至計(jì)算的頂力，如梁體仍然不能移動(dòng)可將頂推平臺(tái)或主墩上的頂力加大至該墩允許的最大頂推力，同時(shí)要注意觀測(cè)墩頂位移，如果已經(jīng)是加到最大的頂推力時(shí)仍然無(wú)法移動(dòng)梁體，要重新進(jìn)行檢查，研究調(diào)整頂推力后方可進(jìn)行繼續(xù)頂推。

5.3.3滑板的更換

要選擇沒(méi)有破損并且表面光潔的滑板，頂推過(guò)程中安排專人來(lái)檢查各支點(diǎn)情況。

結(jié)語(yǔ)：

目前在橋梁施工過(guò)程中發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)事故的案例屢見(jiàn)不鮮，在跨越既有線路方面，不僅橋梁本身的施工會(huì)出現(xiàn)一系列風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)對(duì)既有線的安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定的威脅。本文以長(zhǎng)沙縣板倉(cāng)路跨線橋工程頂推施工為例，對(duì)鋼箱梁頂推施工安全保障進(jìn)行分析，旨在為同類橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和控制提供參考。

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[3]曹樟海.鋼箱梁橋頂推施工安全分析與控制研究[D].湖南大學(xué)，2018.

作者簡(jiǎn)介：

申征（1979.10-），男，湖南祁東，漢族，本科，助理工程師，主要從事市政基礎(chǔ)工程、公路橋梁施工類。