戴鵬程

（安徽建工交通航務(wù)集團有限公司，安徽 合肥 230000）

頂推式橋梁技術(shù)在橋梁施工中具有不可替代性，頂推式技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用是確保工程質(zhì)量的重點。對大跨度連續(xù)梁而言，滿堂支架法、懸臂法、頂推法以及活動式模型法等是常用的施工方法。尤其是當(dāng)穿越深谷，交通無法中斷，建筑物拆除困難時，頂推施工方法可以高效地完成穿越作業(yè)而不會對橋梁現(xiàn)狀造成影響，同時還能減少對施工場地的占用，減少高空作業(yè)的風(fēng)險，確保施工安全可靠。

1 連續(xù)梁頂推技術(shù)的施工方法

1.1 按頂推的動力裝置的數(shù)量分類

1.單點頂推。單點頂推法橋梁施工中經(jīng)常用到頂推設(shè)備，頂推設(shè)備主要集中于主梁附近預(yù)制區(qū)一橋臺或者墩臺處，前方樁基有滑塊支撐。該方法操作簡單，對設(shè)備要求低，但是存在著動力強，橋墩所受壓力高等問題。具體來說，單點頂推法采用推拉機構(gòu)將橫向起重器，用于箱梁兩端預(yù)制梁的頂向推力，再由縱橫向提升千斤頂逐步推動梁段。整個作業(yè)過程由上梁、上吊、豎直上下移動、上提式起重器柱塞棒收回，幾個環(huán)節(jié)組成。在這一過程中，需要注意頂推器重心因為在工作臺后方，滑座裝在前支座，為確保施工的順利進行，滑座需在不銹鋼薄板上滑行，從前面滑出，并由滑道后給予下一滑塊。該設(shè)計使施工過程更順暢，還能確保推力精確傳遞[1]。

2.多點頂推。多點頂推法作為工程施工技術(shù)之一，以橋墩上裝一副小噸位水平千斤頂為核心原理。與傳統(tǒng)單點鼎力方法相比較，多點頂推法是利用分散力作用來達到使橋梁受到更加均勻分散鼎力目的。這種方法的關(guān)鍵在于使各等級千斤頂同步工作。為此，相關(guān)人員設(shè)計出了液壓與電路結(jié)合的控制系統(tǒng)，用于集中控制與分級調(diào)壓。該控制系統(tǒng)同時具有起動，向前運動及停止運動的功能，保證了施工過程順利實施。通過該控制系統(tǒng)，施工人員可按需靈活控制各水平千斤頂升降速度及高度，從而達到最優(yōu)施工效果。為保證工程施工安全，各單位及觀測站還要安裝緊急制動鍵。這樣，每當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，施工人員只要按動任何緊急制動鍵，就可以馬上打斷各單元的作業(yè)。該緊急制動機制能有效地降低事故發(fā)生率，確保施工人員及設(shè)備安全[2]。

1.2 按頂推方向分類

1.單向頂推時。單向頂推施工方法簡便，效果好。該方法先將承重梁架設(shè)于橋梁一端，分段施工至全橋就位。多層頂推式連桿結(jié)構(gòu)則需臨時聯(lián)結(jié)構(gòu)件，并待所有橋身到位后方可拆除。單向頂推具有施工過程相對簡單，可采用分段施工方式達到橋梁竣工目的等優(yōu)勢。但該方法亦有其局限性，如多層頂推連桿結(jié)構(gòu)需增加聯(lián)結(jié)工作和待所有橋身到位后方可拆除等。

2.雙向頂推。與單向頂推相比較，雙向頂推施工方式較為復(fù)雜。該方法是在橋梁兩邊平臺后面裝置梁臺，同一時間內(nèi)先完成預(yù)應(yīng)力混凝土部分施工，再連續(xù)頂推。采用雙向頂推施工時需先解決兩根梁柱就位前導(dǎo)向梁的處理。其原因是雙向頂推時，需將制梁臺架設(shè)于橋梁兩側(cè)臺基之上，這些制梁臺基需借助導(dǎo)向梁，才能正確地進行定位與導(dǎo)向。雙向頂推具有能提高施工效率和減少工期等優(yōu)點。采用同步施工、連續(xù)推進等方法能夠較快完成全橋施工。但雙向頂推還需要在施工時慎重對待導(dǎo)向梁，保證橋梁精確定位及穩(wěn)固性[3]。

2 連續(xù)梁頂推施工方法在水利橋梁施工中的應(yīng)用分析

2.1 在連續(xù)梁項推施工遇到的問題

梁頂推技術(shù)應(yīng)用于連續(xù)梁的施工具有明顯的優(yōu)越性，但在實踐中也面臨著一定的問題。其存在的主要問題如下：（1）不恰當(dāng)?shù)墓芾硐潴w的移動范圍，會造成推移過程中的位移過大，給安全造成風(fēng)險。若管理箱體運動范圍設(shè)定不合理，可能會造成推力作用在橫梁上時，橫梁位移超過期望范圍，從而給整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性帶來不利影響；（2）彎曲導(dǎo)向梁給橋墩和滑道梁之間的連接帶來困難，進而削弱其作用，造成某些結(jié)構(gòu)受壓。通常連續(xù)梁的施工，采用彎曲導(dǎo)向梁對梁體推進方向進行導(dǎo)向，從而保證梁體位置與姿態(tài)的正確性。但由于設(shè)計或操作失誤等原因，橋墩和滑道梁可能會出現(xiàn)難以連接的情況，從而影響導(dǎo)向梁作用的發(fā)揮，繼而使某些結(jié)構(gòu)受到壓力，安全風(fēng)險加大；（3）對橋墩預(yù)拱設(shè)計的忽視還會帶來一系列的問題。橋墩作為支撐梁體最主要的結(jié)構(gòu)，若設(shè)計時忽略預(yù)拱的設(shè)計，橋墩在受到荷載時可能發(fā)生沉陷。這樣會使橋面產(chǎn)生變形和產(chǎn)生過大應(yīng)力，繼而產(chǎn)生安全風(fēng)險。所以，在進行連續(xù)梁的施工時，需要對橋墩預(yù)拱設(shè)計進行充分的考慮，這樣才能夠保證其承載能力以及穩(wěn)定性，進而保證整體結(jié)構(gòu)的安全[4]。

2.2 在連續(xù)梁項推施工遇到的問題的原因分析

鋼箱梁變形是工程進展受阻的一個主要因素，該問題來源于三個方面：一是上下游兩側(cè)頂板不能同步頂向運行，造成頂板處，鋼箱梁受力不均。這種不均衡力的分布使鋼箱梁的應(yīng)力分配發(fā)生偏離，導(dǎo)致變形問題。二是鋼箱梁導(dǎo)引體系缺乏剛性，不能對梁體移動進行有效控制。導(dǎo)引體系具有為梁體運動提供支持與導(dǎo)向的構(gòu)造作用，但因剛性不足導(dǎo)致導(dǎo)引體系不能完全發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而使鋼箱梁得不到有效約束與控制。這樣就造成鋼箱梁移動時產(chǎn)生不規(guī)則振動與變形，使工程難以進展。三是工程推進平臺中滑塊剛性過低，也是造成鋼箱梁產(chǎn)生變形問題的主要原因。滑塊受壓時易因剛性不足而產(chǎn)生大變形，該變形造成平臺表面凹凸不平，極大地影響整體工作開展。同時，滑塊剛性不足會給鋼箱梁穩(wěn)定性帶來不利影響，使之更易變形[5]。

2.3 在連續(xù)梁頂推施工中遇到的問題的解決措施

在進行連續(xù)梁頂推施工時，如遇下列3 個問題造成較大變形時，可采用不同處理方法：（1）若上下動作無法同時完成，則可能由起重設(shè)備故障引起。需與設(shè)備制造商技術(shù)檢查以查明故障原因，及時維修；（2）為保證各倉垛千斤頂能夠在同一時間內(nèi)充分頂升，可建立壓力相同的液壓泵站，并通過對液壓系統(tǒng)壓力進行統(tǒng)一控制，使千斤頂能夠同步運行；（3）若定位限位體系剛性量較低，易造成位移超過可接受范圍。此時可考慮采用新型大剛度型鋼替換以增加限位體系剛性，進而約束梁體位移。

對滑動板變形問題，可通過下述兩種途徑解決：（1）若滑動板變形，可考慮用大功率千斤頂取代原滑軌。利用千斤頂受力調(diào)節(jié)滑動板外形恢復(fù)正常；（2）滑道發(fā)生形變時，可把滑道頂端整平，在滑道上安放新鋼板。同時應(yīng)保證新建鋼板與滑道銜接好，保證滑道穩(wěn)定可靠，從而有效地解決了滑動板變形問題。

2.4 橋梁施工中連續(xù)梁項推的施工要點

1.預(yù)制場的確定。采用頂推技術(shù)時需慎重考慮預(yù)制場布置和梁體內(nèi)節(jié)段長度是否合理。通常情況下，頂推通常采用兩種方式：一種是在工廠預(yù)制后再把半成品運至橋梁；另一種是頂推橫梁預(yù)制區(qū)。從交通狀況考慮，一般選后一種為首選方案。首先要建立預(yù)制場作為臨時施工場地，制作預(yù)制箱及安裝頂板。預(yù)制區(qū)設(shè)置在橋墩后，應(yīng)注意約束預(yù)制區(qū)寬度不得大于梁長三倍。開工前必須保證千斤頂及滑動設(shè)備安裝無誤，待柱子抵頂后再進行后續(xù)灌溉。施工時，需盡量避免梁段高度變化，保證梁段端部不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。梁節(jié)流到主跨距前必須保證轉(zhuǎn)換孔洞位置，才能保證施工質(zhì)量安全[6]。

2.滑道及側(cè)限準(zhǔn)備。頂推作業(yè)時須特別注意滑道高、水平度?；雷鳛橹闻c導(dǎo)向滑動軌道的主要部件，其穩(wěn)固性與平整度對工程安全與成效起著關(guān)鍵作用。第一，滑道高度要求控制準(zhǔn)確。太高或者太低均會造成滑動軌道和滑道不配合，影響施工順利進行。所以在滑道安裝前，必須認真測量并加以調(diào)整，以保證滑道的高度能與滑動軌道配合得盡善盡美，以免出現(xiàn)偏差。第二，滑道水平度亦很關(guān)鍵。若滑道不平，則會造成滑動軌道運行時的抖動或擺動，加大了工程事故的危險性。滑道平整度要保持在1 mm 范圍內(nèi)，要求采用專業(yè)測量工具與技術(shù)才能準(zhǔn)確地檢測與調(diào)節(jié)。只有保證滑道水平度滿足要求才能保證頂推作業(yè)安全平穩(wěn)進行[7]。

3.梁節(jié)段的預(yù)制。預(yù)應(yīng)力分段作為一種高級施工技術(shù)，通過給結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)先加拉力，使其在服役期間承受較大荷載。該技術(shù)應(yīng)用范圍廣，特別適用于大型橋梁，高層建筑及水利工程。采用預(yù)應(yīng)力分段技術(shù)能夠增加結(jié)構(gòu)承載能力、延長其使用壽命、并減小其變形及裂縫。所以說預(yù)應(yīng)力分段是工程建設(shè)當(dāng)中至關(guān)重要的一環(huán)，其中任何一點疏忽都會造成整個項目的失敗。預(yù)制工作時選擇具體位置作業(yè)，其目的在于便于施工人員進行操作與管理，并能集中資源提高工作效率。與此同時，梁節(jié)制作時，還應(yīng)按廠方要求設(shè)置臨時廠房及起重機。臨時廠房能夠為預(yù)制件提供合適的工作環(huán)境，以防止其受到外界干擾與污染；起重機安裝，便于預(yù)制件離開生產(chǎn)線和現(xiàn)場安裝等。為保證構(gòu)件精度，加速預(yù)制時間，可將鋼板用作預(yù)制件。鋼板力學(xué)性能優(yōu)良，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可提供較高準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。

4.頂推施工。采用頂推法施工需綜合考慮各方面因素：（1）靜阻力系數(shù)這一重要參數(shù)反映梁體與滑板間摩擦力的多少。靜阻力系數(shù)較大時，作用于梁的壓力較大，梁移動難度較大；（2）動力摩擦系數(shù)。動力摩擦系數(shù)是梁體運動時摩擦力的大小。由于運動時間較長會使摩擦系數(shù)降低，所以當(dāng)梁體運動時，必須對所加壓力進行實時調(diào)節(jié)才能保證梁體能順利而連續(xù)的移動；（3）采用頂推法時，支點反作用力作用于梁上也應(yīng)予以考慮。支點的反作用力即梁體作用在支點上的作用力，這種作用力能影響梁的穩(wěn)定與安全。所以，必須經(jīng)過準(zhǔn)確分析計算才能確定支點位置及反作用力；（4）為使梁體在施工全過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)，必須及時采取各種措施以減少梁體與滑板間摩擦。常用的方法是采用聚四氟乙烯（PTFE）橡膠墊圈。PTFE 橡膠墊片耐磨性非常好，摩擦系數(shù)較小，能有效降低摩擦力以確保梁體運動順暢。

采用頂推法時，需做各種試驗以保證頂板精度，比如檢測梁身中軸線定位是否正確。梁身中軸線指梁身中心所在直線與梁身重心位置相對應(yīng)。只有梁身中軸線定位準(zhǔn)確，才能夠確保梁體移動平穩(wěn)均衡。此外，還要對各橋墩進行偏斜檢測。橋墩偏斜，即橋墩與水平面之間的夾角。若橋墩偏斜過大會造成梁體失衡，從而影響頂板施工效果。所以，頂推法施工期需及時發(fā)現(xiàn)橋墩偏斜現(xiàn)象并采取適當(dāng)措施加以調(diào)整[8]。

5.落梁。落梁作為頂板工程中最后一個環(huán)節(jié)，標(biāo)志著建筑或者橋梁整體工程即將結(jié)束。在項目進入這一階段后，工人把預(yù)制橫梁抬高到預(yù)設(shè)的高度。這個過程一定要謹小慎微，保證橫梁能被精確放置到位置上。為達到此目的，施工人員需將臨時設(shè)備拆卸下來，對支架和橫梁自身進行固定。這些程序也許看起來很容易，但是在整個程序中卻很重要。整個項目只有經(jīng)過這個階段的建設(shè)才能順利收尾。承重梁放下就位前，橋墩位置測量是不可缺少的一環(huán)，該環(huán)節(jié)的目的是證實橋墩有無沉陷等現(xiàn)象。若這時發(fā)現(xiàn)異常，施工人員需馬上采取維修或者處理措施，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。除上述任務(wù)外，最后一次清理是至關(guān)重要的。頂板工程完工后，施工區(qū)域內(nèi)一般都會出現(xiàn)一些凌亂的殘渣或者廢棄材料。為了保證施工區(qū)域整齊、安全，必須對這些廢物進行清理。

3 結(jié)束語

水利橋梁施工中運用連續(xù)梁頂推施工方法，給水利橋梁建設(shè)帶來了全新的生機與效益。通過這種施工方法可以有效地減少水域受到的擾動，降低水利工程受到的沖擊，也可以提高工程建設(shè)的效率以及質(zhì)量。但在實踐中還需克服許多困難和挑戰(zhàn)，如施工材料選擇，環(huán)境保護和安全生產(chǎn)。所以，在以后的水利橋梁施工中還需更加深入的研究以及實踐經(jīng)驗的積累，進一步提高水利橋梁工程連續(xù)梁頂推施工水平，為水利工程建設(shè)的質(zhì)量與速度提供更多的可靠保證。