摘要：簡要介紹了澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)情況，并根據(jù)澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋橋位環(huán)境和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，介紹了此項(xiàng)目中大跨度水上鋼箱梁的施工工藝，即：步履式多次連續(xù)頂推；同時(shí)，簡要地介紹了鋼箱梁頂推施工的主要步驟和頂推施工的主要方法。該施工工藝先進(jìn)科學(xué)、安全可靠，對跨河流、跨公路、跨鐵路等有特殊條件要求的特殊地段施工具有重要研究意義和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：大跨度水上工程步履式頂推施工技術(shù)

ResearchonIncrementalLaunchingConstructionTechnologyforLargeSpanSteelBoxGirdersonWater

XIAOYunfei

UrbanConstructionEngineeringCo.，Ltd.ofChinaRailway15thBureauGroupCo.，Ltd.，Luoyang，He’nanProvince，471023China

Abstract：ThisarticlebrieflyintroducesthesteelboxgirderstructureofthebridgeconnectingtheUniversityofMacautotheHengqinPort.Basedontheenvironmentalandstructuraldesigncharacteristicsofthebridgesite，theconstructionofthelargespansteelboxgirderonwaterinthisprojectadoptsawalkingstylemultiplecontinuousincrementallaunchingconstructiontechnology;Atthesametime，themainstepsandmethodsofthesteelboxgirderincrementallaunchingconstructionarebrieflyintroduced. Theconstructiontechnologyisadvanced，scientific，safeandreliable，andhasimportantresearchsignificanceandpromotionvalueforconstructioninspecialsectionswithspecialconditionssuchascrossingrivers，highways，andrailways.

KeyWords：Largespan;Waterengineering;Walkingincrementallaunching;Constructiontechnology

1工程概況

澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋項(xiàng)目位于蓮花大橋南側(cè)，旨在實(shí)現(xiàn)蓮花大橋與橫琴校區(qū)的便捷連接，進(jìn)一步促進(jìn)澳門大學(xué)與內(nèi)地地區(qū)的互聯(lián)互通。項(xiàng)目北起蓮花大橋出境匝道兩預(yù)留界面，沿十字門水道橫琴側(cè)邊防巡邏道南延，跨過澳大排洪渠后進(jìn)入澳門大學(xué)，然后分線分別沿澳大公交停車場和暢運(yùn)大馬路落地。整座橋梁全長約為539.99m，包括A、B匝道兩部分。其中，橫跨澳大排洪渠處設(shè)置75m鋼箱梁，該處是整個(gè)工程的關(guān)鍵部分，該鋼箱梁采用單箱三室等高簡支梁結(jié)構(gòu)，具有梁高3.75m、橋面寬17m、底板寬13m等特點(diǎn)。

2水上大跨度鋼箱梁施工情況

2.1跨排洪渠鋼箱梁結(jié)構(gòu)

為了保證排洪渠的正常運(yùn)行及邊防巡邏道的正常通行，在排洪渠處設(shè)計(jì)了75m長鋼箱梁。鋼箱梁橫跨澳大排洪渠，是澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋工程項(xiàng)目中的重要組成部分。鋼箱梁的梁高為3.75m，橋面寬度為17m，提供了足夠的通行空間，滿足了車輛和行人的通行需求。鋼箱梁底板的寬度為13m，此尺寸保證了梁的穩(wěn)定性和承載能力。鋼箱梁采用了左、右挑翼設(shè)計(jì)，左側(cè)挑翼寬度為2.5m，右側(cè)挑翼寬度為1.5m。鋼箱梁選用了Q345qC材質(zhì)，同時(shí)設(shè)置有防腐涂層，具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性，適合水上工程的特殊環(huán)境要求。鋼箱梁的頂板、底板和腹板等關(guān)鍵部位采用了不同厚度的鋼板，并在需要加強(qiáng)的位置設(shè)置了加勁肋，以增加結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。

2.2鋼箱梁節(jié)段劃分

考慮鋼箱梁運(yùn)輸條件及吊裝施工條件限制，將鋼箱梁按設(shè)計(jì)圖紙工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向分段、橫向不分段。橋段在工廠整體放模拼裝完成后，再分拆成單元箱體和單元結(jié)構(gòu)運(yùn)送到現(xiàn)場，使用吊機(jī)安裝。

鋼箱梁材質(zhì)為Q345qC，總重量為850t。鋼箱梁橫向部分段縱向劃分17個(gè)階段，其中，最重節(jié)段為58.1t，外形尺寸為3.66m×17m×3.57m。

3頂推施工技術(shù)

3.1拼裝支架和頂推支架施工

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和頂推施工設(shè)計(jì)方案，在7#～8#墩之間設(shè)置一組拼裝支架，在8#～9#之間設(shè)置1#頂推支架，在6#～7#之間設(shè)置2#頂推支架，在5#～6#之間設(shè)置3#和4#頂推支架。支架豎向受力主管采用Φ630×8mm鋼管，平聯(lián)和支撐采用H型鋼HN400×200×8×13mm，上部分配梁采用H型鋼HM588×300×12×20mm雙拼，拼裝支架在H型鋼上還需搭配321型貝雷片[1]，拼裝支架和頂推支架高度按照地面標(biāo)高、梁底標(biāo)高及頂推設(shè)備高度確定。

為保證支架的穩(wěn)定性，需確保支架地基基礎(chǔ)穩(wěn)定。支架基礎(chǔ)施工前，需分析鋼箱梁頂推施工中各個(gè)工況下頂推支架中每根鋼管立柱的最大反力。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，現(xiàn)場使用沉入鋼管樁加強(qiáng)地基承載力，每根鋼管樁所要求承受的力不得小于與其對接的頂推支架體系中每根鋼管立柱最大反力值。另外，根據(jù)現(xiàn)場地勘報(bào)告，設(shè)計(jì)計(jì)算出沉入鋼管樁的埋置深度，沉入鋼管樁施工以設(shè)計(jì)標(biāo)高為主、貫入度為輔進(jìn)行控制，最后沉入鋼管樁。施工完成后，按照檢測頻率對單樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行地面以上拼裝支架和頂推支架搭設(shè)。支架搭設(shè)過程中，要注意控制鋼管立柱的垂直度、平面位置及高度，同時(shí)要保證支架體系中各節(jié)點(diǎn)連接焊接質(zhì)量，確保整個(gè)支架體系的穩(wěn)定和牢固[1-2]。

3.2導(dǎo)梁設(shè)計(jì)

導(dǎo)梁設(shè)計(jì)考慮了頂推施工的需要及減小導(dǎo)梁重量的要求。首先，根據(jù)頂推單側(cè)最大跨度為34m的情況，導(dǎo)梁的設(shè)計(jì)長度選取為最大跨度的0.7倍左右，即約為23.8m，此長度既能滿足頂推的需要，又能在一定程度上減小導(dǎo)梁的重量。為了進(jìn)一步減小導(dǎo)梁的重量，在導(dǎo)梁的前端采用變剛度變截面工字梁的設(shè)計(jì)。

3.3鋼箱梁頂推

3.3.1箱梁頂推之前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行箱梁頂推前的準(zhǔn)備工作階段，首先，需確保拼裝平臺(tái)和臨時(shí)墩已搭建完畢，并隨后進(jìn)行頂推設(shè)備的安裝工作；其次，在臨時(shí)墩上對頂推設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)調(diào)試，以驗(yàn)證傳感器的正常運(yùn)行情況；最后，對所有頂推面進(jìn)行檢查，確保它們已全部解除連接，以確保頂推過程的順利進(jìn)行。

3.3.2鋼箱梁頂推施工步驟

第一步：在臨時(shí)墩和拼裝支架上安裝頂推設(shè)備并完成調(diào)試。在拼裝支架上完成1#～12#節(jié)段鋼梁拼裝，將導(dǎo)梁吊裝至已拼裝鋼梁的前端（1#梁段），并與之焊接成整體。啟動(dòng)各墩上的頂推設(shè)備，頂推設(shè)備全部由控制室控制電腦統(tǒng)一控制，各頂推設(shè)備在頂升、頂推動(dòng)作上精確同步地使梁體向前推進(jìn)，直到第一輪頂推完成。頂推過程中，要實(shí)時(shí)對鋼梁的線性和應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)控，確保在允許范圍之內(nèi)。頂推完成后，復(fù)測尾端梁體的軸線、標(biāo)高，為下一節(jié)段鋼梁拼裝做準(zhǔn)備。這樣的循環(huán)過程將持續(xù)進(jìn)行。

第二步：進(jìn)行第13#～15#節(jié)段鋼梁的拼裝及頂推。

第三步：進(jìn)行第16#～17#節(jié)段鋼梁的拼裝及頂推，

第四步：當(dāng)鋼箱梁頂推至設(shè)計(jì)里程后，進(jìn)行最后的調(diào)整工作，包括拆除導(dǎo)梁并根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)對鋼箱梁進(jìn)行橫向糾偏。通過精確調(diào)整，確保鋼梁最終準(zhǔn)確就位。

3.4頂推施工主要施工方法

3.4.1頂推施工

頂推施工是水上大跨度鋼箱梁建設(shè)中的主要施工方法之一。在施工開始前，首先需確保頂推設(shè)備的安裝和調(diào)試工作完成，并對系統(tǒng)的油路和電路進(jìn)行連接。隨后，施工人員會(huì)選擇手動(dòng)模式逐一檢查各項(xiàng)設(shè)備的正常運(yùn)行情況，包括油泵、頂升頂、糾偏頂、頂推頂、壓力表和傳感器等。

啟動(dòng)頂推設(shè)備前，需要在臨時(shí)墩上進(jìn)行調(diào)試，檢查設(shè)備的傳感器是否工作正常，以確保施工過程中的準(zhǔn)確性和安全性。然后，啟動(dòng)各墩上的頂推設(shè)備，通過壓力傳感器監(jiān)測到的壓力值，控制頂推油缸提供頂推力，并確保各墩上的頂推油缸同步工作。在整個(gè)頂推過程中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測頂升支撐油缸的支反力，保證頂推力的準(zhǔn)確性，并通過調(diào)節(jié)頂升支撐油缸來保持鋼箱梁的受力均衡，確保單側(cè)最大允許支反力不超過規(guī)定范圍。

在頂推過程中，一旦開始自動(dòng)連續(xù)頂推，施工人員會(huì)記錄頂推過程中的油壓最大值和最小值，以便后續(xù)的施工監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。此外，為了避免鋼箱梁在頂推過程中出現(xiàn)橫向偏移超差的情況，會(huì)對鋼箱梁的中軸線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)調(diào)整限位裝置，確保鋼箱梁的偏移始終在允許的誤差范圍內(nèi)[3-4]。

3.4.2豎向調(diào)整

在頂推過程中，鋼箱梁的受力狀態(tài)與成橋時(shí)的受力狀態(tài)存在明顯差異，因此，需要對鋼箱梁進(jìn)行豎向調(diào)整，以確保施工的順利進(jìn)行和最終的結(jié)構(gòu)安全。在豎向調(diào)整階段，施工人員首先根據(jù)監(jiān)控指令確定每輪頂推鋼箱梁所經(jīng)過的墩臺(tái)的標(biāo)高變化范圍和許用支反力變化范圍，同時(shí)還需明確各頂推工況下臨時(shí)墊墩的標(biāo)高。在這個(gè)基礎(chǔ)上，施工人員將根據(jù)實(shí)際情況對鋼箱梁進(jìn)行豎曲線的調(diào)整，以確保鋼箱梁在頂推過程中的受力狀態(tài)和位置達(dá)到要求。為了準(zhǔn)確控制豎向調(diào)整，施工人員會(huì)根據(jù)頂推施工中的實(shí)際情況比較設(shè)備受力和計(jì)算結(jié)果，以及測量各反力座位置間隙值，根據(jù)測量結(jié)果，確定反力座位置是否需要調(diào)整。一旦差值超過規(guī)定范圍，就會(huì)使用鋼墊板進(jìn)行調(diào)整。

3.4.3導(dǎo)梁過墩頂工藝

因自重鋼導(dǎo)梁前端將下?lián)?，故?dāng)導(dǎo)梁前端（第一節(jié)）到達(dá)時(shí)將離頂推設(shè)備滑箱較貼近。因此，導(dǎo)梁前端設(shè)計(jì)成階梯狀，通過螺旋千斤頂頂?shù)搅饲岸酥恋酌娉^設(shè)備頂面，放下折疊桁架，固定后落至設(shè)備頂面，繼續(xù)頂推，即可完成導(dǎo)梁上墩。

3.4.4落梁及體系轉(zhuǎn)換

在頂推完成后，利用臨時(shí)墩上的頂推設(shè)備將鋼箱梁的縱向和橫向進(jìn)行精確調(diào)位，在這一過程中，需要注意將鋼箱梁底部高出永久支座50mm，以確保結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性。接下來，將梁體落在頂推設(shè)備前后的設(shè)置的臨時(shí)支墩上，并仔細(xì)檢查各墩頂永久支座和鋼箱梁的位置是否準(zhǔn)確，在這個(gè)階段，同樣需要注意鋼箱梁底部高出永久支座50mm。當(dāng)確認(rèn)無誤后，施工人員利用頂推設(shè)備將鋼箱梁頂高20mm，并拆除頂推設(shè)備前后的臨時(shí)支墩，然后，頂推設(shè)備的豎向油缸慢慢回油，使鋼箱梁落到永久支座上，這樣就實(shí)現(xiàn)了落梁及體系轉(zhuǎn)換的工序[5]。

4結(jié)語

步履式頂推具有臨時(shí)墩水平推力小、豎向調(diào)整便捷的特點(diǎn)，是解決跨越公路、鐵路、河流等區(qū)域的有效的、先進(jìn)的施工技術(shù)。澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋項(xiàng)目工程采用步履式頂推施工技術(shù)，從第一節(jié)段鋼箱梁進(jìn)場組裝到最后一節(jié)鋼箱梁頂推到位，并完成鋼箱梁驗(yàn)收，歷時(shí)20d，完成重量850t的橋梁架設(shè)任務(wù)。步履式頂推過程中，加強(qiáng)對臨時(shí)支架的監(jiān)測和千斤頂標(biāo)高的復(fù)核，密切關(guān)注千斤頂豎向反力的數(shù)值/1dZjwb3jL3qYUxDJTRv9TqsxFTvpTaxWv4GaMYtjYk=，該數(shù)值應(yīng)符合設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)值，確保頂推實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況一致，防止局部臨時(shí)支架沉降過大造成頂推傾覆的事故。同時(shí)，頂推施工過程中，也必須加強(qiáng)安全吊裝作業(yè)、安全教育、培訓(xùn)及安全監(jiān)控等工作，才能更好地保障頂推施工順利完成。

參考文獻(xiàn)

• 呂舜.澳門大學(xué)連接橫琴口岸通道橋鋼箱梁頂推施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].工程機(jī)械與維修，2024（1）：53-55.
• 李小鵬.水上大跨度變截面鋼箱梁頂推關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國儲(chǔ)運(yùn)，2023（4）：183-184.

[3]黃杰.論監(jiān)控技術(shù)在超寬、超大跨度鋼箱梁頂推施工中的應(yīng)用[C]//重慶市礦山學(xué)會(huì)（ChongqingMiningSociety）.2021年重慶市礦山學(xué)會(huì)年會(huì)優(yōu)秀論文集.2021：8.

[4]喻旭明，張可，陳睿鋒.模塊化大跨度水上光伏支撐系統(tǒng)[J].太陽能，2024（1）：89-94.

[5]陳思，葛銀萍，呂航光.大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝及安裝關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù)（中英文），2022，51（8）：26-30.