盛健

（湖南省益阳公路桥梁建设有限责任公司，湖南 益阳 413000）

1 工程概述

某大型自锚式悬索桥项目，主桥上部结构为钢箱梁，主桥长732m，桥跨组合为70m+132m+328m+132m+70m，主桥桥墩编号范围为9#～14#墩，其中11#墩、12#墩为主塔墩。

2 钢箱梁施工方案

结合本项目所在流域水文特点、航运情况和项目实况，对比表1 中各安装方案优劣势，选择顶推法安装加劲钢箱梁；在加劲梁端部进行顶推平台和临时墩的安装施工；根据钢箱梁尺寸、重量合理设计平台滑道装置，通过焊接的方式连接各段滑道，保证各段连接的稳固性；根据钢箱梁重量，合理选择千斤顶规格、数量，并合理安装，作为拖动钢箱梁滑移的动力；循环作业拖拽钢箱梁，使其到达设计安装位置；钢箱梁的安装方案主要内容：（1）根据项目特点，合理选择一端顶推施工方案，还是两端顶推的施工方案；（2）在顶推施工作业时，应通过合理布置墩顶，规避钢箱梁易出现竖向形变的风险；此外，应采取一定措施，避免钢箱梁局部压应力过大，造成局部损伤、形变，对其力学特性造成影响。

表1 自锚式悬索桥主梁安装方案比较

3 顶推方案的比选

一端顶推和两端顶推方案对比如表2，两种方案均能满足本工程施工要求；对比两方案的优劣势和方案特点，确定一端顶推施工方案；在确定一端顶推施工方案的基础上，结合桥梁所在水域水文特点和航运状况，对比东向西顶推（顶推平台布设在14#墩西侧）和西向东顶推（顶推平台布设在9#墩）方案优缺点，如表3；9#墩位置水深可满足满载钢箱梁运输船吃水要求，在不影响正常航运的情况下，可直接将钢箱梁运输至顶推平台，再通过龙门吊吊运钢箱梁，即可直接对接安装；结合两方案优缺点，考虑到西向东顶推方案箱梁运输、安装顶推施工更加便捷，最终确定由西向东的顶推方案。

表2 一端顶推和两端顶推方案比较

表3 一端顶推的2 个方案比较

图1 钢箱梁竖曲线布置（单位：m）

4 钢箱梁顶推施工布置

钢箱梁总长为732 米，有两种规格的标准节段，长度分别为 9m 和12m，节段总数为81 个，吊装重量220t；钢梁顶推平台为正方形，边长36 米；平台拟定存放12m 标准节段，存放数量为3节；钢箱梁顶推重量约17.8t/m；为避免箱梁顶推施工造成箱梁形变，需进行多点顶推施工，现有主墩跨度约122 米，无法满足钢箱多点顶推的技术要求，需布设顶推平台临时支墩，使顶推跨度在70m 左右；为保证桥梁施工施工期间，该水域航运船只能正常通行，临时墩跨径不宜超过77m；综合考虑，顶推跨径设置为70m。

4.1 滑道布置：滑道沿河横桥向布设，间距为22.8 米双滑道，单滑道宽0.7m，再根据各支点受力情况，合理设置滑道长度。

4.2 钢导梁设置：钢导梁设计总长为48m，分节长度为8米，相邻分节通过焊接连接。

4.3 顶推牵引系统：各主墩和临时墩均需设置千斤顶，型号为ZLD100 自动连续顶推泵站系统，构成顶推施工动力系统；拖拉杆为6 根Ф15.24m 钢绞线，组成牵引系统；两者组合为顶推牵引系统；此外，需在钢梁底部位置焊接临时反力座，避免局部压应力过大的问题。

5 钢箱梁顶推竖曲线线形的施工控制方法

5.1 钢箱梁顶推线形的主要控制方法

钢箱梁底面设计线形为半径R=23499.145m 竖曲线，两锚箱间距为594m，两侧70m 边跨无吊杆；在锚箱两端边跨无吊杆区域，应合理设置预拱，以保证钢梁线形符合竖曲线控制线形；两端预拱区域控制线形为半径R=4660.7676m 的圆曲线，因此主桥钢箱梁控制曲线为3 段竖曲线；钢导梁线形为平曲线，梁端的连接方向由钢梁底面控制线性的切线方向确定，见图2。

图2 顶推平台上支点纵向布置示意图（单位：mm）

钢箱梁顶推线形不仅直接影响成桥后的桥面线形，还会直接影响其力学特性，进而影响桥梁结构的内应力，因此在钢梁制作、焊接和顶推施工作业中，应严格控制梁体线型。

5.2 钢箱梁节段的线型匹配

主桥钢箱梁81 个节段，全部由工厂加工，待运输至施工场地，再缝焊接连接；因钢箱梁线形控制曲线半径较大，而标准节段长度最大为12 米，矢高极小，因此节段线性近似为直线；在工程实践中，单节段制作均按直线控制，因此，钢箱梁本质上由多段折线连接而成；工厂会根据箱梁控制线形，计算各节段理论长度，再通过短线台座加工制作；在短线台座加工过程中，还需根据控制线性，匹配节段控制线、控制点和高程、中线，以及节段间端口；在拼装安装时，必须依照节段间匹配端口、匹配控制线焊接拼装。

5.3 现场顶推安装各支点标高的控制

在施工实践中，线形控制实际上是通过对各支点的标高控制实现的，因此在顶推和焊接施工作业时，应严格控制各支点相对高程；为提高线控制效果，减少因支点不均匀沉降造成的相对高程变化，以及梁体拼接造成相箱梁线形误差，应保证线形具有一定的可调性，特别是在本项目中，箱梁线形有三段竖曲线组成，各支点均存在相对高程差，见图2 和表4。

表4 顶推平台上滑道中心顶标高

5.4 钢箱梁梁面高程控制点高程的监测

现场箱梁拼装施工，除应严格依照匹配线拼接之外，为进一步提高箱梁线形质量，应根据理论值，精确控制节段间的纵向相对高差，本项目采用了水准仪对这一数据进行采集和控制；应用该控制法，仅需对箱梁桥面线形进行控制，就可使吊杆施工位置与设计位置相符，无需考虑节段箱梁高度误差对相邻线型的影响，达到了箱梁线型控制的目的。

由于小幅度梁高误差，对梁底线形的影响可以忽略，因此可通过适量调整滑到顶面高程的方式，提高桥面线形控制效果。

5.5 钢箱梁平面轴线的控制

在进行钢箱梁顶推施时，应做好平面轴线偏差控制，避免因轴线偏差较大，造成箱梁节段间出现平面折线；箱梁节段制作完成后，应在节段上标记好轴线控制线，在拼装时严格按照轴线拼装，确保轴线偏差范围不超过2mm；在进行顶推施工时，可通过全站仪实时观测梁体轴线偏差，及时纠正施工产生的轴线偏差。

6 结论

本文结合某桥梁工程施工实践，首先概括了该桥梁工程概况，然后根据工程特点、水域水文特征和航运情况，在对各施工方案进行充分对比分析的基础上，确定了一端钢箱梁推顶推施工的技术方案。另比较详细的对钢箱梁顶推施工布置进行了介绍，给出了滑道布置、钢导梁设置、顶推牵引系统布置的具体方案。最后，基于箱梁线性控制的重要性，本文从钢箱梁顶推线形控制方法、钢箱梁节段的线型匹配、现场顶推安装各支点标高的控制、梁面高程控制点高程的监测、钢箱梁平面轴线的控制等方面出发，详细的介绍了本项目施工实践中的钢箱梁顶推竖曲线线形的施工控制方法，可以为后续其他同类项目施工提供借鉴和参考。