多点同步顶推技术在郑州黄河公铁两用桥上的应用

张英杰，张新周，刘林林

博爱县农村公路管理所，河南 焦作 454450

1 工程概况

郑州黄河公铁两用桥主桁第一联结构形式采用六塔斜拉连续钢桁梁，结构跨度120m+5×168m+120m。主桁为三角形桁式，横向三片桁布置，中桁垂直桥面，边桁与桥面板夹角为75.964°。

主桁杆件高度是14.0m，节间距为12m。边桁上下弦杆均为平行四边形截面，中桁为矩形截面，腹杆为箱型和H型两种。

节点板与上下弦杆形成整体，中桁中间支点及附近的箱型腹杆与节点板四面对接拼装，其余H型杆件均为插入节点板内拼装。

第一联钢梁总重约2.7万t。

2 多点同步顶推所采用的设施及运作程序

2.1 拼装平台

2.1.1 拼装平台的功能要求

从功能上讲，拼装平台必须满足以下几个条件∶ 第一联钢梁两端紧靠第一联的位置为平台位置，钢梁纵向轴线与拼装轴线一致，梁底的高度要与平台的高度将近一致；平台的纵向长度最好超过梁跨的一半以上（最大梁跨是14个节间）；三片主桁的外围宽度加上操作平台（操作房、操作工具）的宽度就是平台宽度等，所以平台体系的刚度和强度都必须足够，在拼装加载和顶推施力时一定要避免下沉、变形、位移等缺陷的出现。

2.1.2 拼装平台组拼架梁

选址在黄河南岸7#-8#墩之间的是第一联钢梁的拼装平台，长度8个节间共计96m；靠近8#墩还有20余米净空，是预留爬梯位置和存放钢梁杆件及吊装工具的地方。选用采用钢管桩基础作为平台基础。立柱纵向9排，横向3排，南端3排，中间两排，北端3排。支架上下游外侧与联接系高度相同位置设置牛腿托架，牛腿上设置万能杆件，支架顶面横向设置三条滑道，用来支撑纵向的三片主桁。滑道下面是钢箱梁，钢箱梁与万能杆件用横向联接系相连，形成操作平台。操作平台的两侧地面铺设轨道，有65吨龙门吊机横跨操作平台。

布置顶推托架在1#-7#墩墩身两侧，并分两部分组成：立柱和滑道梁。采用ф1.5的钢管混凝土的托架立柱直接支撑在承台上，一个墩旁托架共计6根立柱。托架上面的滑道梁一端要与墩身顶预埋件焊接，另一端要与立柱顶焊接。一个墩旁托架上设置3片滑道梁，并与钢桁梁下弦杆中心相对应。

钢梁的拼装顺序是先要中桁、边桁、下弦杆，再安装中桁与边桁之间的桥面板，从而在下弦平面形成一个平面框架，继续安装中桁、边桁腹杆并依次安装中桁、边桁上弦杆，使每片桁都形成闭合三角形结构，最后安装上弦平面横撑，临时平联，整体形成主桁架平面稳定体系。

2.2 导梁设置

设置导梁的目的在于增加梁体结构的稳定性，因为其使得主梁的悬臂长度减少，支点处的应力降低。搭设拼装完成之后，在支架上安装前导梁108m，然后向0#墩方向拖拉导梁前向48m，在导梁后组拼钢桁梁4个节间，随后再向0#方向拖拉36m，并继续组拼钢梁3个节间，再向6#墩方向拖拉30m，这时前导梁到达6#墩旁托架上面。继续向0＃墩方向拖拉54m，散拼支架上空出7个节间位置。主梁杆件与导梁上弦节点S1、S0下弦节点U1、U0相连接，拼装时尽快使结构形成三角形稳定。考虑导梁安装和拆除方便，主桁端头立杆和上弦第一根（MA0-MA1）杆件暂不安装，待顶推到位，拆除导梁后再安装。

2.3 滑动装置

在钢梁下面设置带有滑道、滑槽和滑块的滑动装置，可以减少顶推阻力。设滑道，滑道纵轴线在拼装平台主桁下面与三片桁下弦轴线重合，滑道全长6～7节间。滑道下面是支撑滑道钢箱梁，再下面是钢支架，保证在纵向顶推时，结构体系稳定牢固。

1#-7#墩托架上面都设有滑道梁，滑道梁上面是滑槽，滑槽既起到滑移的作用，也起到导向的作用。

滑道梁是用厚钢板焊接而成，外形尺寸13.5m×2.05m×1.3m。滑道梁分三节， 拆除两侧2节滑道前需要钢梁全部顶推到位后，中间节可以暂时留在支撑垫石上，以起到临时支座的作用。体系装换时，可以用竖向千斤顶将梁顶起，取下中间节滑道梁，然后再把永久支座放上，固定好。

钢梁尾部拼装平台上的滑块在滑行时用斜向钢板与钢梁连接，使钢梁与滑块成为滑行整体。边桁滑块棱台形状，厚钢板焊接而成。滑块纵向中心线与滑道中心线重合。

2.4 走形与纠偏装置

靠卧式连续千斤顶提供走行动力。从1#到7#墩顶，边桁滑槽前各设1台350T连续千斤顶。连续千斤顶由两台千斤顶组合而成，能够循环不间断的提供拖拉力。

一套电子计算机主泵控制系统控制千斤顶同步运作，以保证两端千斤顶具有均衡的拉力和相等的速度；还可以对其受力大小和运行速度主动进行调节，保证滑移速度每小时10m。

走行牵引是由19Φ15.24钢绞线承担，顶推反力座是一个C型锚固梁，C型开口处卡住钢梁下弦杆，C型梁下端有圆孔，用来锚固千斤顶锚头。在顶推过程中，墩台两侧的千斤顶用钢绞线拉动C型梁，C型梁再带动钢梁在滑板上面滑移。

由于墩台两侧托架宽度的限制，墩台的滑道的有效长度设置为12m，因而钢梁顶推单程最大距离，为钢梁的一个节间，实际施工中每次要顶推多个节间，最多推7个节间，因此要靠循环顶推来完成。墩顶上的每一节间钢桁梁顶推到位后，这时滑槽内的滑块已由开始的最后端滑移到滑槽的最前端，滑行了12m，完成了一个循环。随后再利用墩顶上面的竖向千斤顶把梁顶起，梁顶起后将墩顶滑块托空，把滑块从最前端移到滑槽的最后端，避开钢桁梁下弦节点的螺栓群，开始下一节间钢桁梁顶推。

3 多点同步顶推的操作步骤

1）钢桁梁组拼完成若干个节间，高栓施拧完成，下弦钢桥面板通过焊接检验；

2）顶推施工人员分工明确，并进行了技术交底，各种机械经过检验，项目负责人布置顶推任务，确定顶推的时间；

3）把支撑桁梁的各处抄垫抽去，落梁至各滑块上；用螺栓把钢梁尾部与滑块连接好；

4）指挥人员下达顶推命令的时候，监控人员也要到位。统一指挥所有操控人员；

5）纵向千斤顶开始工作，钢梁以10m/h的速度进行滑移一个行程；

6）竖向千斤顶起顶钢梁时，操作人员放置垫块在同步顶起一定高度的梁的前端，然后钢梁落在临时支垫上；

7）避开下弦节点的螺栓群，把滑块后移到预定位置；

8）起顶竖向千斤顶，抽去临时抄垫，把梁再次放置滑块上，随后进行下一个循环，直到把拼装完的钢梁推出拼装平台；

9）在滑移过程中出现锚头夹片崩飞，锚索松动，撞偏或撞掉限位钢板等现象，监控人员联系总控室，停止运行，处理故障，需要纠偏的，用横向千斤顶把滑块调正位置，继续滑行；

10）顶推到位时，即横移调整钢梁中心线至设计位置，使下一轮钢梁拼装与设计中心线吻合；

11）在整个顶推过程中，安全负责人、监控施工安全、严防机械伤人等不安全现象出现。

4 结论

郑州黄河公铁两用桥跨黄河主梁第一联采用的多点同步顶推的架设方案是世界上比较先进的施工技术。顶推接近1公里，在世界上还是首例，这说明我们国家的架桥水平已经步入了世界的先进行列，同时也是我们建设单位、施工单位、监理单位、制造单位、设计单位等所有参与黄河桥建设者的共同合作的智慧、汗水的结晶。

[1]易伦雄.南京大胜关长江大桥大跨度钢桁拱桥设计研究[J].桥梁建设，2009(5).

[2]肖海珠，高宗余.郑州黄河公铁两用桥主桥结构设计[J].铁道勘察，2007(S1).