箱梁頂推鋼支撐施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為城市高架橋跨鐵路段施工，主橋采用（40.8+50+40.8）m三跨連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁體總長度131.6m，寬25.3m（漸變至15.8m），梁高2m，總重量1798t。橋梁上跨既有鐵路線6條（含運(yùn)營線及站線），為減少對鐵路運(yùn)營的干擾，采用步履式頂推法施工，鋼支撐體系作為頂推施工的核心臨時(shí)結(jié)構(gòu)，承擔(dān)梁體自重及施工荷載，需滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼支撐體系組成：包括臨時(shí)支墩、滑移軌道、導(dǎo)梁及頂推設(shè)備。臨時(shí)支墩采用φ630mm×14mm鋼管樁（Q345鋼材），每排3根，沿縱向布置3排；滑移軌道選用43kg/m熱軋鋼軌，頂面平整度誤差≤2mm；導(dǎo)梁長35m（主跨的0.7倍），采用變截面鋼桁架結(jié)構(gòu)，自重550t，與主梁剛度比1:7.3。頂推方式：采用PLC同步控制的自鎖式液壓爬行器（ZLD100型），單點(diǎn)頂推力100t，總頂推行程130m，頂推速度控制在30m/h，累計(jì)頂推分6次完成。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審與方案優(yōu)化核對臨時(shí)支墩與鐵路限界的安全距離（≥2.5m），優(yōu)化滑移軌道布置避開橋下支座位置；采用MidasCivil軟件模擬頂推過程，驗(yàn)算最不利工況（導(dǎo)梁懸臂35m時(shí)）的傾覆系數(shù)（≥2.0）及臨時(shí)支墩最大反力（≤10056kN）。測量控制網(wǎng)布設(shè)建立獨(dú)立坐標(biāo)系，在墩頂設(shè)置強(qiáng)制對中觀測墩，采用全站儀（精度1mm+1ppm）進(jìn)行軸線及高程監(jiān)測，每頂推5m復(fù)核一次。2.2材料與設(shè)備準(zhǔn)備類別名稱規(guī)格參數(shù)數(shù)量臨時(shí)支墩鋼管樁φ630mm×14mm，Q345B36根（3排×12墩）滑移系統(tǒng)熱軋鋼軌43kg/m，長12m/節(jié)450m滑移靴聚四氟乙烯滑板（摩擦系數(shù)≤0.05）24套頂推設(shè)備液壓爬行器ZLD100型，行程300mm，同步誤差≤2mm8臺液壓泵站流量50L/min，工作壓力31.5MPa4套導(dǎo)梁鋼桁架段變截面，高2.5~1.8m，節(jié)段長5m7段2.3現(xiàn)場準(zhǔn)備臨時(shí)支墩基礎(chǔ)施工地基處理：采用φ1.2m鉆孔灌注樁（樁長15m）+4.6m×4.6m×2.0m混凝土承臺，承載力≥300kPa；鋼管樁安裝：采用汽車吊分節(jié)吊裝，焊接后灌注C30微膨脹混凝土，頂面安裝20mm厚鋼板作為分配梁。拼裝平臺搭設(shè)平臺長75m、寬26m，采用萬能桿件桁架（高10m），頂部鋪設(shè)I45b工字鋼作為鋼箱梁拼裝胎架，預(yù)壓荷載1.2倍設(shè)計(jì)自重（分級加載至2157t），消除非彈性變形。三、主要施工步驟3.1鋼箱梁拼裝節(jié)段運(yùn)輸與吊裝工廠加工的鋼箱梁節(jié)段（長12m/節(jié)，重65t）通過平板車運(yùn)輸至現(xiàn)場，采用200t龍門吊吊裝至拼裝平臺，節(jié)段間采用高強(qiáng)螺栓連接（M30，10.9級），摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.5。焊接工藝控制采用CO?氣體保護(hù)焊，焊接順序?yàn)椤跋瓤v后橫、對稱施焊”，腹板焊接采用門式埋弧焊機(jī)，焊后24h進(jìn)行UT探傷（Ⅰ級合格）。3.2導(dǎo)梁安裝導(dǎo)梁與主梁前端通過法蘭盤連接，設(shè)置3道臨時(shí)支撐，根部安裝抗剪鍵；導(dǎo)梁前端設(shè)335mm高斜坡段，配合29#墩頂滑輪組（φ800mm）輔助上臺，減少頂推阻力。3.3頂推施工3.3.1頂推流程系統(tǒng)調(diào)試液壓爬行器與滑移軌道連接，通過PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行同步性調(diào)試（誤差≤2mm），預(yù)緊鋼絞線（張拉力50%設(shè)計(jì)值）。分級頂推第一步：拼裝1-10#節(jié)段（長30m），頂推30m，導(dǎo)梁跨越1#臨時(shí)墩，監(jiān)測梁體軸線偏差（≤5mm）；第二步至第六步：依次拼裝后續(xù)節(jié)段，每次頂推20-50m，同步記錄各墩頂反力及滑移速度，當(dāng)實(shí)測值與理論值偏差＞10%時(shí)暫停調(diào)整。3.3.2關(guān)鍵控制措施同步控制：采用“位移優(yōu)先、力為輔”的雙控策略，各頂推點(diǎn)實(shí)時(shí)通信，通過比例閥調(diào)節(jié)流量，保證同步精度±3mm；橫向限位：在臨時(shí)墩頂設(shè)置側(cè)向?qū)蜉啠ㄩg隙5mm），每頂推10m復(fù)測軸線，偏差超10mm時(shí)采用50t千斤頂糾偏。3.4落梁與體系轉(zhuǎn)換導(dǎo)梁拆除：頂推到位后，采用2臺200t千斤頂同步頂升梁體（行程50mm），拆除導(dǎo)梁，分級卸載至臨時(shí)支座受力；支座安裝：精確調(diào)整盆式支座（GPZ（Ⅱ）3.5DX），保證四角高差≤1mm，灌漿料采用無收縮CGM-4型，抗壓強(qiáng)度≥60MPa/28d。四、質(zhì)量控制4.1臨時(shí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法臨時(shí)支墩垂直度≤1/3000全站儀+吊錘滑移軌道頂面標(biāo)高±2mm/10m水準(zhǔn)儀（DS05）導(dǎo)梁撓度≤L/300（117mm）百分表（量程300mm，精度0.01mm）4.2頂推過程監(jiān)測應(yīng)力監(jiān)測：在主梁跨中及導(dǎo)梁根部粘貼應(yīng)變片（精度1με），實(shí)時(shí)監(jiān)控最大壓應(yīng)力（≤180MPa）及拉應(yīng)力（≤20MPa）；線形調(diào)整：根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過調(diào)整頂推速率（20-40m/h）及滑道潤滑（涂抹黃油+石墨粉，摩擦系數(shù)控制在0.03-0.05），確保梁體軸線偏差≤15mm。五、安全措施5.1鐵路運(yùn)營安全防護(hù)限界防護(hù)臨時(shí)支墩設(shè)置硬質(zhì)圍擋（高度2.5m），頂部安裝防拋網(wǎng)（網(wǎng)孔≤5cm），與鐵路接觸網(wǎng)保持2m安全距離；頂推期間派專人24h監(jiān)護(hù)，遇列車通過時(shí)暫停作業(yè)，啟動應(yīng)急停車系統(tǒng)（響應(yīng)時(shí)間＜10s）。設(shè)備安全液壓系統(tǒng)設(shè)置過載保護(hù)（壓力≥35MPa時(shí)自動卸荷），鋼絞線每端預(yù)留30cm，安裝防崩彈裝置；臨時(shí)支墩基礎(chǔ)采用沉降觀測（精度0.1mm），當(dāng)累計(jì)沉降超10mm時(shí)，采用注漿加固。5.2高空作業(yè)防護(hù)作業(yè)平臺滿鋪防滑鋼板，設(shè)置1.2m高護(hù)欄及安全網(wǎng)，人員佩戴雙鉤安全帶；夜間施工采用LED泛光燈（照度≥50lux），每50m設(shè)應(yīng)急照明。六、應(yīng)急預(yù)案6.1頂推失穩(wěn)處理當(dāng)監(jiān)測到梁體橫向偏移＞20mm時(shí)，立即啟動側(cè)向糾偏系統(tǒng)，采用2臺50t千斤頂同步頂推，每次糾偏量≤5mm，間隔時(shí)間≥30min。6.2設(shè)備故障處理配備備用液壓泵站（1套），當(dāng)主泵站故障時(shí)，15min內(nèi)完成切換；鋼絞線斷裂時(shí)，立即停機(jī)更換，更換后重新張拉至設(shè)計(jì)力的1.1倍。七、施工進(jìn)度計(jì)劃工序工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)臨時(shí)支墩及平臺施工20基礎(chǔ)預(yù)壓完成鋼箱梁拼裝（含導(dǎo)梁）30首段焊接探傷合格頂推施工6累計(jì)頂推130m落梁及體系轉(zhuǎn)換5支座灌漿強(qiáng)度達(dá)標(biāo)總工期：61天，比傳統(tǒng)支架施工縮短30%。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)臨時(shí)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收：臨時(shí)支墩、滑移軌道及導(dǎo)梁需通過第三方檢測，承載力試驗(yàn)加載至1.2倍設(shè)計(jì)荷載，持荷1h無塑性變形；頂推驗(yàn)收：梁體軸線偏差≤20mm，頂面高