郑徐客专跨线钢结构天桥顶推施工技术研究

郑徐客专跨线钢结构天桥顶推施工技术研究

□ 中铁十七局集团建筑工程有限公司 乔军

摘要：本文主要针对郑徐客专商丘站进站天桥顶推法施工过程中存在的设计与施工问题，针对传统的导梁系统、滑道系统进行改进，通过理论计算、现场试验，提出可行的设计与施工方案。这些成果有助于顶推法施工技术的进步。

关键词：顶推法施工；滑道；导梁；改进

顶推法作为一项广泛使用的上跨穿越铁路施工技术，它是在保证既有线行车的条件下,采用顶、拉或顶拉相结合的方法,把梁体顶(拉)跨过既有铁路的一种施工方法。一套完整的顶推系统一般由以下几个部分组成：制梁平台、顶推平台(临时墩)、滑道系统、导梁、纠偏装置、顶推或牵引设备、落梁设备等。本文就商丘站钢结构人行天桥顶推法跨陇海铁路施工工艺做简单介绍。

1. 工程概况

商丘进站天桥设计主体总长度为222.7m，主体宽度为15m。商丘站天桥采用单箱三室断面形式布置，标准桥面总宽度 15m，高1.5 m。商丘站天桥一站台至五站台天桥总长120.55m。顶推部分长度101m。顶推跨度设置为6.6m+18.9m+24.8m+18.7m+12.83m。为减少顶推过程中悬臂受力及变形，顶推施工在钢箱梁前端增设13m长钢导梁，钢导梁采用钢箱梁截面，分别与两中腹板连接。

2. 施工准备工作

2.1 拼装平台及顶推平台。在待建郑徐场四至五站台范围设置42m长的拼装平台，分段预制、拼装钢箱梁。并在梁体的前后端设立偏位观测点，在平台的前端设立顶推牵引系统；在既有陇海场一至三站台及四站台分别设置四个顶推平台（L1～L4）,安装滑道梁系统。

2.2 顶推牵引系统。（1）顶推系统的设计。顶推方式分单点顶推和多点顶推两种。考虑到本工程箱梁自重较小，采用单点顶推法即可实施。（2）纵向牵引设备。采用连续顶推ZLD系统进行顶推。系统由一台计算机、一台泵站、一台控制箱、2组YDC2500千斤顶，4只拉线式位移传感器组成。一组千斤顶分上顶、下顶，分别由泵站的两台40升油泵驱动。（3）顶推牵拉装置。在箱梁前端下部设置千斤顶托架平台及反力座，箱梁尾端下部设置拉锚器。采用5束Фj15.24钢绞线和自动工具锚作为牵引装置。

2.3 滑道系统。（1）滑板系统。改进后的滑道系统仍由滑道梁、下滑板、上滑板组成，下滑板由钢板卡槽与四氟乙烯板组成，采用16mm钢板及钢条焊制卡槽，卡槽与滑道梁焊接牢固，将四氟乙烯板放置在卡槽内固定。上滑板采用3mm厚不锈钢板。顶推时通过喂入3mm厚不锈钢板来实现箱梁前进。解决了顶推过程中由于喂入不及时，或钢箱梁底部不够平滑，导致四氟乙烯滑板无法喂入，强行喂入导致滑板断裂的现象。（2）滑道梁的改进。本工程设计时采用可调节式滑道梁，在临时墩上先设置承重梁，承重梁与滑道梁之间设置千斤顶，达到滑道梁可上下调节的目地。这样在顶推过程中，如发生导梁无法上墩，可先将滑道梁下调1～2cm，待导梁上墩后，及时将滑道梁顶起至设计标高。如图1所示。

另外滑道梁安装时，滑道梁的起始标高低于箱梁底设计标高5～10cm，顶推时，通过千斤顶将滑道梁顶起，滑道梁与承重梁之间设钢板抄垫，使滑道梁顶高于设计箱梁底标高(即支座顶标高)3～5cm，使箱梁在顶推过程中始终高于支座。

图1 滑道梁设计图

2.4 导梁系统。导梁系统由基本臂、伸缩臂、横撑、工作平台组成。采用Q235型钢材焊制。伸出臂置于基本臂内的滑道梁上，伸出臂末端设置推拉油缸，油缸行程为0.9m。油缸通过基本臂、伸出臂组合后，导梁总长为13.8m，伸缩臂伸出后可达到23.8m，总重为32t。天桥两侧箱室前端各设置一组，与箱梁隔板焊接。两组导梁之间设置水平支撑，采用工字钢焊制成桁架结构。导梁侧面补强板上设置通风孔，以减少风压。导梁之间设置工作平台，用于放置油泵及操作人员通道。

基本臂结构尺寸为1 2 0 0 m m(高)×1 2 0 0 m m(宽) ×1 3 0 0 0 m m(长)；伸出臂结构尺寸为990mm(高)×756mm(宽)×12400(长)。基本臂的底板两侧设置两道滑道梁，滑道梁间距0.6m，作为伸出臂的伸缩滑道；中部设置一道顶道梁，作为伸缩油缸的导向梁；基本臂腹板两侧分别设置两道侧滑道，顶部设置三道限位角钢，对伸出臂进行限位。

3.箱梁顶推施工

3.1 箱梁顶推施工步骤。步骤1：安装拼装顶推平台，拼装第一节段箱梁、雨棚，安装导梁、动力、滑道系统，各永久柱上安装桥梁支座。步骤2：分别申请V型天窗点(120分钟，仅封锁上行线4股道)和垂直天窗点(45分钟，同时封锁上下行8股道)，进行顶推作业。根据顶推进度，及时拼装后续梁段及雨棚。顶推过程中，导梁同时进行伸出或收缩作业，确保每个天窗点结束，导梁或箱梁均落在临时支墩上。本工程共用1个V型天窗和5个垂直天窗点，顶推距离80m，箱梁到达一站台L1支墩上。步骤3：在一站台采用吊车配合人工，拆除导梁。步骤4：申请1个垂直天窗，箱梁顶推至设计位置。顶推施工结束。

3.2 顶推监控措施。在顶推过程当中，对临时结构和钢箱梁的关键部位进行观测：（1）在顶推施工过程当中，用精密水准仪观测钢箱梁的挠度；同时用水准仪观测临时墩柱的沉降量。（2）用经纬仪观测临时墩的平面偏移。（3）在钢箱梁的重点截面贴片，观测其应力变化；在临时支撑墩的根部贴片，观测临时墩重点界面的应力变化。（4）用千斤顶的油表观测四氟滑板与滑道不锈钢板间的摩擦系数的变化。如发现以上观测数据偏离设计计算值较大，应停止顶推，弄清原因。

4.落梁

（1）箱梁顶推前已完成支座安装，顶推结束后完成线性调整。（2）滑道梁下安装YD400千斤顶。每个顶推平台安装2台，共安装8台。（3）通过千斤顶将滑道梁与箱梁同时顶起，撤出滑道梁下的钢板抄垫，千斤顶缓缓下落，将滑道梁调节到梁底标高以下，即可将箱梁下落至支座上，处于稳定状态。

5.结束语

（1）滑道系统的改进，对喂入梁体与滑道之间的介质进行调整，在不影响滑动摩擦系统、不增加摩擦力的前提下，3mm厚不锈钢板相比于2cm厚的四氟乙烯滑板更容易操作，减少了因滑板无法喂入而导致梁体与滑道直接接触，造成摩擦力增加，进而影响顶推系统的稳定，降低了施工难度，提高了工作效率。（2）可调节式滑道梁的运用，可在1个垂直天窗点内使箱梁就位于支座上，并与支座焊接，形成稳定结构。避免了因滑道梁拆除时间过长，千斤顶长期处于持荷状态。（3）伸缩导梁的运用，使箱梁与导梁悬挑于铁路既有线上方的时间大大缩短，同时顶推速率的提高，减少了顶推施工的要点时间，最大限度的降低了施工对营业线的影响。

参考文献：

[1] 江正荣.建筑施工计算手册.中国建筑工业出版社.2013.

DOI：10.16116/j.cnki.jskj.2017.02.023