高速公路柔性高墩大跨度钢桁梁步履式顶推施工工法.pdf

1、高速公路柔性高墩大跨度钢桁梁步履式顶推施工工法高速公路柔性高墩大跨度钢桁梁步履式顶推施工工法 1.1.前言前言在本工程之前，钢桁梁采用步履式顶推施工的原理是在墩旁或者主墩之间搭设临时支架，将步履式千斤顶、竖向千斤顶（用于倒换行程）安装在临时支架和钢桁梁之间，步履式千斤顶在顶推过程中始终在钢桁梁下弦杆节点处。这种施工工艺均需要大量的临时支架，用钢量较大。本工程依托陕西合铜高速公路水苏沟大桥，针对钢桁梁结构特点，研发了一套以钢垫梁作为传力装置、步履式千斤顶多点同步顶推的步履式顶推系统。该系统解决了山谷沟壑地区墩旁支架搭设困难、钢桁梁桁架结构只能在节点下方受力等难题。高速公路柔性高墩大跨度钢桁梁步履

2、式顶推施工工法是在各墩顶设置步履式顶推系统及操作平台，顶推系统均采用分控台及总控台集中控制，在拼装平台上拼装钢导梁，利用平台及临时墩上的水平连续千斤顶将钢梁顶推前行，在平台上连续拼装钢桁梁直至顶推至 9#墩启动步履顶推千斤顶顶推前行，以 2 个节间循环施工依次启动剩余墩步履千斤顶将钢桁梁顶推到设计位置，拆除钢导梁及其他临时设施，安装支座，落梁至设计高程，体系转换调整线型成桥。合铜高速水苏沟大桥下部结构为 80m 薄壁空心墩，上部结构为3*80m 连续上承式钢桁梁，该桥采用无支墩步履式顶推施工工艺，解决了大吨位钢桁梁步履式顶推施工节点受力转换、柔性高墩大跨顶推附加弯矩对墩身影响的难题，节省了大量

3、临时设施建设的投入。依托该桥形成的高速公路柔性高墩大跨度钢桁梁步履式顶推施工工法为后续同类型桥梁设计和施工提供了很好的借鉴和参考。本工法依托的关键技术柔性高墩钢桁-混凝土组合梁关键施工技术经中国铁建股份有限公司组织鉴定，该技术整体达到国际先进水平。2.2.工法特点工法特点2.1 在桥梁一端设置钢梁顶推施工平台，平台与钢梁主墩间设置临时墩，顶推时临时墩承受上部钢梁荷载和顶推钢梁产生的水平推力，减小了顶推过程重主墩的水平受力。钢桁梁在施工平台进行拼装，可以对钢桁梁线型进行精确调整。2.2 通过平台与钢梁主墩间临时墩对钢桁梁的临时支撑，减小了钢桁梁顶推至主墩时的悬臂受力，保证了在顶推至悬臂长度最大时

4、钢桁梁后端具备足够大的配重，确保了顶推施工的安全。2.3 针对钢桁梁结构特点，利用钢垫梁作为钢桁梁与步履顶之间的受力转换结构，解决了钢桁梁节点受力问题。2.4 在墩顶布置步履式顶推系统同步顶推钢梁，顶推过程中产生力为系统内力，极大的减小了顶推施工对柔性高墩的附加弯矩影响。3.3.适用范围适用范围本工法适用于钢桁梁、钢箱梁、混凝土梁及组合梁型的步履式顶推施工，特别是对于施工条件复杂的桥梁有明显优势。4.4.工艺原理工艺原理主桥钢桁梁采用步履式顶推施工方法，顶推跨度 80m，由大里程向小里程推进，完成一幅顶推施工后进行下一幅的施工。钢桁梁前端设置 48m 钢导梁；在大里程侧 11#-14#墩之间的

5、空地上搭设 52m 钢桁梁拼装平台，并安装 1 台龙门吊；在 10#墩处搭设一个临时墩并安装水平连续千斤顶；在 6#-9#墩上安装步履式顶推系统，顶推系统采用分控台及总控台集中控制。根据钢桁梁结构受力特点，滑块只能支撑在节点下方，当支撑在杆件中间时，杆件无法承受，在两节点之间设置垫梁，垫梁长度为11.6m。墩身大小里程设置操作平台，用于布置顶推泵站、控制设备，操作平台用16 槽钢焊接支架，与墩身预埋板焊接固定。钢桁梁顶推原理：钢桁梁在顶推时，(1)步履千斤顶的竖向千斤顶升缸，支撑垫梁及钢桁梁，由水平顶推动竖向千斤顶带动垫梁向前移动，(2)水平顶行进一个行程后竖向千斤顶缩缸，由垫梁托住钢桁梁，垫

6、梁支撑在反力座上，然后水平顶推千斤顶缩缸回程，完成一个顶推行。(3)完成8m 的顶推（钢桁梁一个节点长度）后停止顶进，解除钢桁梁与垫梁的固定拉杆，竖向顶升千斤顶顶升支撑梁，使钢桁梁与垫梁分离，将垫梁拉回后一个节点。(4)竖向顶升千斤顶落下，垫梁、反力座支撑钢桁梁，回归钢桁梁顶推初始状态，准备下一个 8m 的顶推。图图 4 4-1 1 钢桁梁顶推钢桁梁顶推总体布置总体布置示意示意图图 5.5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程 施工工艺流程见图 5.1-1 图图 5.15.1-1 1 钢桁梁顶推施工工艺流程钢桁梁顶推施工工艺流程 5.1.1 临时结构施工 临时结构主

7、要包含：钢梁拼装平台、临时墩、钢导梁、墩顶步履式顶推系统（钢垫梁、反力座、垫块、分配梁、千斤顶等）。（1）钢梁拼装平台设置在钢梁主墩前端空地，平台长度 52m。拼装平台长度满足导梁拼装要求及钢梁桁架拼装进度要求。拼装平台主要由 40m 钢滑道和 12m 砼滑道组成，滑道表面铺设不锈钢复合钢板，以加强滑道表面平整度。（2）临时墩设置在拼装平台和主墩之间，采用钢筋混凝土基础和螺旋钢管支架组成，临时墩主要作用是在钢导梁到达主墩前，减小钢梁前端悬臂下挠以及通过在临时墩上设置的水平拖拉系统辅助将钢梁拖拉至主墩。（3）钢导梁采用与钢桁梁等高桁架结构，导梁安装在钢梁前端辅助钢梁顶推上墩。（4）墩顶步履式顶推

8、系统在顶推施工前采用预埋、安装等方式提前放置于墩顶，顶推时由各墩顶操作人员在主控台统一指挥下进行操作。5.1.2 钢梁拼装 钢桁梁为现场焊接施工，钢桁梁桁片在胎架上完成。在桁片拼装之前在胎架上用墨线弹出桁片的拼装外轮廓线，作为拼装过程中上、下弦杆的位置控制线。桁片拼装长度 16m，在拼装过程中将两个节点之间的预拱度差值按照预拱度控制值进行设置，检测无误后再进行固定焊接。桁片拼装完成后，利用平台龙门吊吊装至滑道上进行对接组装，组装时通过控制每个节点的拼装标高来控制钢桁梁的拼装成型曲线，利用在滑道上支垫不同高度的滑块及支垫钢板来调整各个节点的拼装标高。拼装控制标高为纵坡标高+控制预拱度+竖曲线高差

9、三个之和。5.1.3 钢梁顶推施工 在拼装平台上拼装 48m 钢导梁，利用平台水平连续千斤顶向前顶推 16m，在平台上拼装 16m 主梁，然后继续顶推 16m，依次循环，直至钢桁梁到达 9#墩；启动 9#墩步履千斤顶后继续顶推循环施工，依次启动剩余墩步履千斤顶将钢桁梁顶推到设计位置，拆除钢导梁及其他临时设施，安装支座，落梁至设计高程。5.1.4 导梁拆除 导梁顶推出 6#墩后采用 130t 以上的吊车在 5#-6#墩下方分段进行拆除。一次拆除 16m，一天完成 16m 导梁的拆除、下放。导梁分解为单个桁片拆除。拆除先拆横向联系，再拆桁架螺栓，螺栓拆除从上至下，最后两个螺栓孔群先松动螺栓，吊车吊

10、起导梁后才能退出螺栓。5.1.5 落梁 落梁步骤：顶推到位锁定 8#墩固定支座处钢桁梁拆除钢垫梁落梁安装支座落梁到位调整线型。5.2 步履式顶推系统 步履式顶推系统包含步履式顶推千斤顶、竖向顶、反力座、分配梁、钢垫梁、墩顶供油及控制柜，总控台。钢梁 分配梁 竖向顶钢立柱 钢垫梁 图图 5.5.2 2-1 1 步履式步履式顶推顶推系统系统实物实物图图 图图 5.5.2 2-2 2 步履式步履式顶推顶推系统示意图系统示意图 步履式顶推控制系统采用 1 台主控台控制 4 台泵站和 8 套步履顶推装置，每台步履顶推装置由 2 台竖向顶升千斤顶和 2 台水平顶推千斤顶组成，皆配置位移和压力检测。控制系统

11、采用网络式结构，各站点通过工业控制器网进行数据通信。控制核心采用 PLC 进行传感器数据采集、逻辑运算处理、输出控制信号从而实现对液压千斤顶的协调控制。图图 5.5.2 2-3 3 钢垫梁布置示意图钢垫梁布置示意图 5.3 施工方法及主要工序操作要点 5.3.1 施工准备（1）明确顶推方向，在顶推起点进行拼装、顶推平台的设置。平台长度尽量大于等于主墩最大跨径，便于调整各跨预拱度。宽度大于桥面宽度一侧在 1.5m 以上；计算顶推平台至第一个临时墩导梁的下挠高度，确定顶推平台滑道的顶高程。临时墩的高程根据主墩千斤顶、垫梁及分配梁的高程和临时墩至主墩最大悬臂的工况下，上墩前下挠高度确定。（2）顶推平

12、台对施工区域进行详细划分，材料存放区、主梁拼装区，主梁连接调整区、顶推区等（3）拼装平台的主梁胎架严格抄平，避免主梁在焊接拼装过程中产生扭曲；（4）设置在顶推区的滑道梁需对下部基础进行专门设计，根据主梁的重量、滑块、反力座等计算所能承受荷载的能力来进行设计，防止后期产生不均匀沉降，避免造成主梁在拼装过程中预拱度的设置偏差。5.3.2 测量放样（1）根据图纸精确计算施工平台与主梁的相对高程，避免上墩误差，减少落梁高度。（2）准确定位滑道梁位置与主梁的轴线吻合，滑道前段的水平连续千斤顶拖拉方向与轴线吻合，反力座与水平顶连接处要有一定的刚度，防止后期拖拉变形。竖曲线考虑滑块影响的高度。（3）详细绘出

13、主墩支座、垫石、千斤顶设备、垫梁、分配梁，反力座布置的平面及立面图，统筹交底。（4）以主墩最高点高程为依据分别计算相邻主墩、临时墩的高度，通过反推分别计算出临时墩、顶推平台滑道梁的相对高度。防止上墩困难，并减少落梁高度。（5）根据监控方案，通过观测布置在各墩墩顶和各跨跨中截面测点对钢桁梁整体的线形进行监测。5.3.3 拼装平台及滑道施工 根据总体布置图计算填挖标高，场坪底部采用换填 40cm 砖渣、煤矸石或通过受力计算采取换填措施提高承载力，中部采用 30cm 石灰土碾压密实提高封水能力，顶部整体浇筑 20cmC20 混凝土封闭。划分好各施工区域及排水横坡。在主梁轴线方向设置滑道梁，滑道底部基

14、础专门设计，满足荷载要求。滑道顶部设置 3cm 后不锈钢板，宽度大于等于主梁单侧下悬杆宽度。5.3.4 安装水平连续千斤顶 在滑道梁前段设置反力座+水平连续千斤顶，滑道上配备滑块。滑块与滑道的接触面安装 MGB 滑板，中间涂抹硅脂或黄油，以减少顶推过程中的摩擦力。5.3.5 拉锚器布置 钢导梁未到达主墩之前，钢桁梁的整体重心在支架平台上，钢桁梁支点分散，顶推施工的顶推力集中在一个点，可能导致顶推点的支点摩擦力不足，必须设置拉锚器固定在钢桁梁上，确保钢桁梁的顺利顶推。拉锚器设置在主梁的第一个节点（导梁 E7 节点，主桁 JD4）,拉锚器采用钢板焊接制作，与钢梁连接利用支座螺栓孔，采用螺栓 M40

15、进行连接。拉锚器与千斤顶采用钢绞线连接，水平连续千斤顶安装在临时墩前方。图图 5.5.3 3.5 5-1 1 拉锚器示意图拉锚器示意图 5.3.6 临时墩施工 临时墩纵向长 10m、最大高度 27m，设置在主墩 10#墩小里程侧，。临时墩主要包含下部支架系统及上部顶推系统。临时墩下部支架系统主要为避免拖拉过程中对主体下部结构的产生破坏性剪力。上部顶推系统增加拖拉主梁过程中支点和施加拉力的作用。临时墩顶推系统包含两台 100 吨水平连续千斤顶、4 个竖向顶升千斤顶、顶推反力座、滑块及千斤顶控制设备。水平连续千斤顶设置在滑道梁的前端，竖向顶升千斤顶放置在滑道梁的后端。当滑块行进至滑道梁前端时停止顶

16、推，竖向千斤顶顶升主梁使滑块脱空，将滑块移至滑道梁后端进行下一次顶推。889.094862.038150010075 82.5250700250340450450884.56706406701500100234791250340钢桁梁钢桁梁钢桁梁1.5m桩基1.5m桩基承台170钢管立柱82012mmZL-1ZL-1ZL-1HL-1HL-1HL-1HL-1钢管82012mm1.5m桩基承台平台托架滑块滑道梁170滑块临时墩正立面图临时墩侧立面图1滑道梁11K110+80710#墩柱456.9808070图图 5.5.3 3.6 6-1 1 临时墩设置图临时墩设置图 5.3.7 导梁拼装并连接主

17、梁 导梁的设计长度取主梁跨度的 0.6 倍（48m）。导梁采用与主桥钢桁梁中心高度相同的截面，采用无竖杆三角形桁架，所有杆件全部为工字钢截面。本项目首次利用钢垫梁辅助顶推施工，钢垫梁采用专用提升装置提升至墩顶，专用提升装置安装在导梁前端，底部设置滑道，可保证提升装置前后移动。将导梁设计成等截面形式，保证了钢垫梁提升装置的安装可操作性，同时等截面导梁所有杆件采用工字钢截面，使导梁整体刚度得到保证。导梁同时用于左幅及右幅的钢梁顶推，由于桥梁存在2%的横坡，导梁的平连及剪刀撑均设置可调整连接端，消除线路横坡对导梁拼装连接的影响。E11000E2E3E4E5E66#主墩：JD4800080008000

18、800080007200A1A2A3A4A5A640004000导梁主桁立面图E7A76#主墩：JD57200800080008000800080008000图图 5.5.3 3.7 7-1 1 导梁主桁立面图导梁主桁立面图 5.3.8 主墩安装步履式顶推系统 在主墩墩顶各布置一套步履式顶推系统，包含 2 个步履式千斤顶、4 个竖向千斤顶、2 个分配梁、2 个钢垫梁、4 个反力座组成。根据钢桁梁结构受力特点，滑块只能支撑在节点下方，当支撑在杆件中间时，杆件无法承受，在两节点之间设置垫梁，垫梁长度为 11.6m。墩身大小里程设置操作平台，用于布置顶推泵站、控制设备，操作平台用16 槽钢焊接支架，

19、与墩身预埋板焊接固定，并采用 8 根28 钢筋连接分配梁钢柱与操作平台16 槽钢，增加安全稳定性。步履式千斤顶放置在墩柱中心垫石上，竖向千斤顶位于分配梁支撑立柱和钢垫梁之间，钢垫梁置于分配梁“门”形空间内，并在竖向顶上方。钢垫梁与主梁下弦杆通过精轧螺纹拉杆锁定，反力座焊接锚固在墩顶预埋钢板上。反力座加工安全锁定装置，用于停工时安全锁定垫梁，主梁通过垫梁的精轧螺纹拉杆锁紧。钢垫梁分配梁垫块A垫块B步履顶反力座60110160160320200操作平台200钢桁梁11602211小里程9#墩施工垫石1057.59#墩601104622023040钢垫梁24518065步履顶钢桁梁钢桁梁1/2 1-

20、1断面图千斤顶钢立柱335施工垫石分配梁9#墩1001/2 2-2断面图335 图图 5.5.3 3.8 8-1 1 顶推系统布置示意图顶推系统布置示意图 5.3.9 垫梁设计及安装 钢桁梁受力只能在节点下方，节间长度 8m，步履式顶推千斤顶步距 50cm，设计使用钢垫梁作为钢桁梁节点与步履顶之间的受力转换结构，保证钢桁梁的节点受力和顶推支撑点的受力。钢垫梁长11.6m，高 1.1m，采用双腹板箱型结构。钢垫梁上方安装垫块 A、垫块 B 支撑在钢桁梁节点上。钢垫梁用 4 根精轧螺纹钢悬挂在钢桁梁的弦杆上。图图 5.5.3.3.9 9-1 1 钢垫梁布置示意图钢垫梁布置示意图 垫梁采用钢箱型结构

21、，采用钢板加工制作，材质采用 Q345B 钢材，顶板、底板均采用 30mm 钢板，腹板采用 20mm 钢板，最大承载能力设计为 350t。垫梁长度 11.6m，在垫梁上用螺栓连接两个垫块，垫块间距 9.6m，用于支撑钢桁梁。在垫梁的两端各设置 2 个固定螺栓孔，用于钢桁梁与垫梁的固定。钢垫梁立面图K42-1000302-104020标准断面图K41-1K3K1K2钢垫梁平面图垫块B垫块AK3K5K6K4K1K2钢垫梁B1?60图图 5.5.3 3.9 9-2 2 钢垫梁钢垫梁示意图示意图 垫梁采用专用提升装置提升至墩顶，专用提升装置安装在导梁前端，在钢垫梁提升过程中应注意：两个钢垫梁应同时提升

22、，避免单侧提升所产生的偏载对钢桁梁的影响；提升及安装锁定应在一天内完成，且应选择无风天气提升；钢垫梁的提升、移动均应有专人指挥，做好安全保障措施。钢垫梁的下放同样使用钢垫梁的提升设备进行下放，下放过程与提升相反。5.3.10 步履式顶推施工 步履式千斤顶作为步履顶推的主要设备，具有水平顶推、竖向顶升和横向限位及纠偏功能，包含部件有：水平千斤顶、竖向千斤顶、纠偏千斤顶、限位挡板、滑板、底座板。图图 5.5.3.3.1010-1 1 步履式千斤顶步履式千斤顶 步履式顶推流程如下：（1）步履千斤顶的竖向千斤顶升缸，支撑垫梁及钢桁梁，由水平顶推动竖向千斤顶带动垫梁向前移动。（2）水平顶行进一个行程后竖

23、向千斤顶缩缸，由垫梁托住钢桁梁，垫梁支撑在反力座上，然后水平顶推千斤顶缩缸回程，完成一个顶推行。（3）完成 8m 的顶推（钢桁梁一个节点长度）后停止顶进，解除钢桁梁与垫梁的固定拉杆，竖向顶升千斤顶顶升分配梁，使钢桁梁与垫梁分离，将垫梁拉回后一个节点。（4）竖向顶升千斤顶落下，垫梁、反力座支撑钢梁，回归钢桁梁顶推初始状态，准备下一个 8m 节间的顶推。单个节点顶推行程施工流程如下：顶推前进方向钢垫梁步履顶反力座7#(8#)墩顶推前进方向钢垫梁分配梁步履顶反力座7#(8#)墩7#(8#)墩钢垫梁步履顶钢桁梁千斤顶钢立柱分配梁1/2 1-1断面1/2 2-2断面反力座钢垫梁7#(8#)墩钢垫梁步履顶

24、钢桁梁千斤顶钢立柱分配梁1/2 1-1断面1/2 2-2断面反力座钢垫梁顶推前进方向钢垫梁步履顶反力座7#(8#)墩7#(8#)墩钢垫梁步履顶钢桁梁千斤顶钢立柱分配梁1/2 1-1断面1/2 2-2断面反力座钢垫梁步骤一：1、钢垫梁与钢桁梁下弦杆通过拉杆临时锁定并支撑在反力座上；2、步履千斤顶通过顶起钢垫梁带动钢桁梁向前移动。顶推前进方向钢垫梁步履顶反力座7#(8#)墩7#(8#)墩钢垫梁步履顶钢桁梁千斤顶钢立柱分配梁1/2 1-1断面1/2 2-2断面反力座钢垫梁步骤二：1、步履千斤顶将钢桁梁向前顶推一个节间，达到图示状态；2、解除钢垫梁与钢桁梁下弦杆的临时锁定；3、竖向千斤顶通过分配梁顶升

25、钢桁梁，钢垫梁与钢桁梁脱离。步骤三：1、将钢垫梁向后拖动一个节间（8m），达到图示状态。步骤四：1、竖向千斤顶回程，钢垫梁与钢桁梁接触；2、钢垫梁与钢桁梁下弦杆通过拉杆临时锁定；3、步履千斤顶将钢桁梁继续向前顶推一个节间。分配梁分配梁分配梁钢桁梁钢桁梁钢桁梁钢桁梁图图 5.5.3 3.1010-2 2 顶推行程示意图顶推行程示意图 顶推过程中，控制系统主控台操作人员与各墩顶操作人员要保持信息畅通，通过主控台监控数据和各墩顶实际顶推运行情况随时调整各墩顶千斤顶顶力参数。顶推进行到最后阶段时，需注意钢梁线型控制及调整：（1）顶推纵向定位 在最后一次顶推前，测量站提前放出各墩横向中心位置，并在墩顶做

26、好标记。在顶推还剩 5m 左右时，在钢桁梁的墩顶节点上量出钢桁梁的节点中心，并做好明显的标记。顶推时以 6#墩横向中心和钢桁梁墩顶节点中心重合控制钢桁梁顶推位置。提前在 6#墩滑块顶推位移终点焊接 3 个终点限位挡块，限位挡块采用 2005020mm 钢板。（2）顶推横向定位 最后一次 10m 顶推前，测量各墩的横向偏位，在顶推期间进行单侧纠偏，控制横向偏差在 3cm 之内。钢桁梁顶推到位后，检查钢桁梁横向位置偏差，利用纠偏千斤顶将钢桁梁横向纠偏，确保钢桁梁两侧轴线在设计位置。5.3.11 落梁 落梁步骤：顶推到位锁定 8#墩固定支座处钢桁梁拆除钢垫梁落梁安装支座落梁到位调整线型。顶推到位后锁

27、定钢桁梁固定端，测量监测钢桁梁的温度伸缩变形并记录，为落梁提供数据。钢垫梁拆除设备采用导梁提升设备，一次一个墩两个钢垫梁同时下放。用倒运小车及扁担梁将钢垫梁倒运出墩顶平台，此时用钢桁梁顶部扁担梁将钢垫梁提升，安装下放吊具并下放。钢垫梁拆除后，切割反力座，拆除顶推设备。落梁状态为：钢立柱、千斤顶、支撑梁支撑钢桁梁；在支撑梁下安装落梁垫块支撑钢桁梁，垫块安放为 H15 小型钢+40H 型钢+H15小型钢，保证安放稳固；拆除钢立柱，用垫块支撑并安装千斤顶；千斤顶、垫块交替支撑钢桁梁拆除垫块落梁至千斤顶直接支撑支撑梁；将千斤顶安放在钢桁梁的纵向，前后各一个支撑钢桁梁，拆除支撑梁；交替拆除垫块落梁；将千

28、斤顶放置在钢桁梁内侧，支撑在横梁上（横梁上提前焊接加劲板）落梁；更换小千斤顶继续落梁到位；调整线型就位，支座在落梁过程中合适的时候安装。5 5.3 3.1111-1 1 落梁支撑布置示意图落梁支撑布置示意图 6 6.材料与设备材料与设备 表表 6 6-1 1 钢桁梁顶推施工设备钢桁梁顶推施工设备材料材料表表 序号 名称 单位 数量 备注 1 步履式顶推装置 BLJ6000 套 8 步履顶推系统 2 液压泵站 XBLB5.22 台 4 3 液压控制系统 QKDT(BL)-4N8 套 1 4 连续千斤顶 YDCLD200-200 台 4 导梁水平拖拉 5 液压泵站 ZLDB5.22 套 1 6 控

29、制系统 HLDKA-2-12 套 1 7 竖向千斤顶 DYT4000-200 台 18 顶推过程中顶升钢桁架梁 8 电动油泵 ZB4-500 台 5 9 千斤顶 YDC240QX 台 5 钢垫梁提升下放，顶推过程中钢垫梁的平移 10 提升千斤顶 LSD750-500 台 2 11 泵站 LSDB105 套 1 12 阀体柜 TSF50 台 1 13 控制箱 LSDKC(D)-16 台 1 14 3 吨卷扬机 台 6 15 导梁 套 1 16 钢垫块 套 4 每个墩顶 17 反力座 套 4 每个墩顶 18 分配梁 套 4 每个墩顶 19 钢垫梁 套 2 每个墩顶 20 钢垫梁提升吊具 套 2 7

30、 7.质量控制措施质量控制措施 7.1 采用的规范、标准 钢桁梁施工采用的技术规范：公路桥涵施工技术规范（JTG/T 36502020）、钢结构焊接规范（GB 50661-2011）、钢结构工程施工规范（GB50755-2012）。钢桁梁施工采用的验收标准：公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2017）、钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2020）。图图 7 7.1 1-1 1 钢桁梁检测标准钢桁梁检测标准 7.2 钢梁拼装质量控制 7.2.1 精确放样台架拼装控制线，保证拼装线性与设计相符，台架水平，并定期对控制线进行复测。7.2.2 桁架拼装按照控制线进行组装，利用千斤

31、顶、倒链等精确调整线性。组装时对桁片的预拱度进行调节，组装完成后进行线型检测，合格后进行焊接作业。7.2.3 桁片对接拼装时控制各节点的横轴线、纵轴线、标高及桁片的垂直度。线型调整后进行进行定位。7.2.4左右两片桁架连接横梁施工前对左右桁片的位置进行复测后在施焊固定横梁。7.2.5 组拼完成后割除定位码板和固定杆件，切割是不得损伤主体，并对残留的焊缝进行磨光处理。7.3 钢梁顶推质量控制 7.3.1 顶推之前清理滑道梁不锈钢板上的焊渣及飞溅物、滑块摆放位置要居中、检查反力座上的限位装置、检查顶推各设备是否正常及各线路连接是否正确、测量钢桁梁的线型状态。7.3.2 钢桁梁顶推过程中实时观察钢桁

32、梁纵、横向偏位，实时进行纠偏调整。7.3.3 钢桁梁顶推完成后复测钢桁梁线型状态并进行调整，为下一个阶段的拼装提供条件。7.3.4 千斤顶位置应安放准确、稳定，上下支承面要垫平，千斤顶只能支撑在主梁节点中心两侧各 80cm 的范围之内。7.4 钢桁梁纠偏控制 钢桁梁步履式顶推系统由液压泵站、三向步履式千斤顶和计算机自动控制系统三部分组成，具有两侧同步、单侧单动、单点单动及点动限位功能。通过调整两组千斤顶不同的行程，一组千斤顶多走一段行程，另一组暂停，来达到纵向纠偏目的。通过步履式千斤顶中的横向千斤顶伸缩，能够实现钢梁横向纠偏目的。纠偏完成后将千斤顶调整同步后再继续顶推。8 8.安全管理措施安全

33、管理措施 8.1 采用的规范标准 钢桁梁施工安全管理措施参照：建筑施工安全技术规范（JGJ 80-91）执行。8.2 钢梁拼装安全控制要点 8.2.1进入施工现场必须佩戴安全帽，严禁穿拖鞋进入施工现场，严禁酒后上岗。8.2.2 用电安全：施工作业前对设备用电连接状态、线路进行检查。设备与配电箱按照实行一机一闸一保险原则连接。定期对电力线路进行安全隐患排查。8.2.3龙门吊：龙门吊经过验收后方可使用。门吊严禁超限起吊，并设有行走限位和起吊限位。龙门吊在长时间停止作业必须锁定。高空作业：高空作业必须佩戴安全带，在上弦杆上设置安全带的悬挂钢丝绳。严禁上下同时作业。8.2.4 起吊作业：起吊钢丝绳不得

34、有破损，起吊吊点稳固，高空吊装应配有缆风绳。8.2.5 钢桁梁桁片立设后尽快完成左右桁片的连接固定，未能及时连接应用钢丝绳将桁片斜拉临时固定；大风天气（6 级）严禁高空作业和起吊作业；雨雪天气对现场的用电设备进行覆盖。8.3 钢梁顶推安全控制要点 8.3.1 顶推施工前的检查 钢桁梁开始顶推前，清空顶推方向辅助材料等，专人检查是否有侵限物。高空作业人员，必须挂好安全带，并严禁垂直双层作业。顶推作业中使用的各种钢丝绳、卡环、手拉葫芦、导链、顶推设备电路油路连接等应认真检查，有缺陷的一律不得使用。8.3.2 顶推施工中的控制要点 顶推施工中应重点观测顶力、钢梁移动情况、钢梁横向偏位及导梁前端挠度。

35、当出现步履顶的水平顶力大于 0.12 倍的钢梁重力时钢梁未移动的现象时应停止顶推作业，查明原因并解决后再顶推。当发现导梁前端挠度突变、异常声响、时应停止顶推。风力达到六级及以上暂停顶推。8.3.3 大风天气时的控制要点 经过与监控单位共同计算，主桁架和导梁在 10 级风（风速 28m/s）、悬臂 80m 的工况下各杆件的应力和稳定性均能满足规范要求。为了更加安全的完成顶推施工，施工过程中当钢梁悬臂达到 64m 时暂时停止顶推作业，进行钢梁拼装作业，保证拼装平台上的钢梁长度达到32m，然后根据天气预报和现场监测到的风速选择风力在 4 级及以下时进行顶推 24m，保证钢梁在风力较小的情况下到达墩顶

36、。8.4 千斤顶操作安全要点 8.4.1 千斤顶应安放在稳定的结构物上。上、下接触面之间，应垫以石棉网等防滑材料。8.4.2 当同时使用两台以上千斤顶进行工作时，不得超过允许承载能力的 80%，须使各台千斤顶受力的合力作用线与被顶工作物中心相吻合，以防千斤顶负重后发生倾斜。8.4.3 千斤顶安置好后，应将物件稍微顶起进行预顶升工序，确认无异常后，方可继续起顶。8.4.4 千斤顶工作时，不得超过额定高度，随着物件的升高而逐步增加支撑垫块，物件下降时，应边落边抽支撑垫块，严禁一次抽出多块。千斤顶每次起落完毕后，应立即旋紧保险箍。8.4.5千斤顶起落时，必须缓慢地进行，几台千斤顶同时起落时，必须保持

37、同步均匀起落，不可一个快一个慢。8.4.6 千斤顶工作时，应有专人观看压力表的工作情况，如发现压力突然增大时，要立即停止工作，待处理好后，方可继续作业。8.5 液压泵站操作安全要点 8.5.1 使用前应检查系统中各类元件、截止阀手柄是否在正确位置，油面是否在正确位置，各管道、紧固件等有无松动。8.5.2 使用过程中应随时检查电动机、油泵的温升，随时观察系统的工作压力，随时检查各高压连接处是否有松动，以免发生异常事故。8.5.3 经常注意每个液压元件的工作状况，按照安全操作规程执行，发现异响、杂声、摇晃、振动，要立即停机，查明原因，排除障碍后，才可继续使用。8.5.4 使用过程中要注意千斤顶和液

38、压泵站的保养。8.6 钢梁与墩顶临时锁定措施 未顶推状态时，钢桁梁下弦杆以下依次为钢垫梁、反力座和步履式千斤顶、墩顶预埋锚固钢板。钢桁梁与钢垫梁通过精轧螺纹杆对拉紧固在一起，反力座与墩顶预埋锚固钢板焊接成一体，钢垫梁与反力座通过反力座上的可拆卸反扣件进行横向限位。9 9.环保措施环保措施 9.1 采用的规范标准 钢桁梁施工环保措施参照：建设项目环境保护管理条例 和 中华人民共和国环境保护法执行。9.2 噪声影响减缓措施 9.2.1 合理安排施工场地，尽量远离居民区等敏感点，施工场地内合理安排施工机械，噪声大的施工机械布置在远离居民区等敏感点的一侧。9.2.2 合理安排作业时间，噪声大的作业尽量

39、安排在白天。9.2.3 合理规划施工便道和载重车辆走行时间和路线，尽量远离村庄，减小运输噪声对居民的影响。9.2.4 做好宣传工作，倡导科学管理和文明施工，施工单位在施工前应取得地方政府的支持，张贴施工告示与说明，取得当地居民的理解，同时做好施工人员的环保意识教育，降低人为因素造成的噪声影响。9.2.5 加强环境管理，严格执行国家、地方有关规定。9.3 污水处理措施 9.3.1 施工营地的生活污水、运输车辆检修产生的含油污水等，通过设置临时沉淀池、干化堆积场，加强施工期环境管理等措施，可有效减缓施工污水对地表水体的影响。9.3.2水苏沟大桥跨越沟谷，施工时，不在管控区范围内设置取、弃土场和施工

40、营地等大临设施，加强施工环境监理，施工污废水经沉淀池处理后尽量循环使用，严禁将施工废水、废渣直接排入水体。9.4 废气、扬尘处理措施 9.4.1 维护运输车辆，减少尾气排放量。9.4.2 在可能造成扬尘影响的区域，对运输频度较高、较固定的线路（施工便道和既有公路）采用洒水或路面固化处理方式进行降尘。9.4.3 采用草垫覆盖或随时整平弃土堆，防止风力扬尘的发生。9.4.4 加强管理措施，设施定时保养，并随时检测；定期进行污染防治教育与宣导工作；主管机关不定期抽查；施工前进行合理的规划与防范；尽量采用低污染的施工方法与机具；加强惩罚与奖励措施；工地不得燃烧会产生粉尘、恶臭的物质。9.5 固体废物处

41、理措施 9.5.1 加强施工组织管理措施，提高施工人员的环保意识。9.5.2 各施工场地和营地产生的生活垃圾应设专人收集后，送至环卫部门集中处理，禁止随意丢弃。10.社会及经济效益分析社会及经济效益分析 10.1 目前国内桥梁发展更加注重安全与绿色的理念，从桥梁结构安全性、施工维护便捷性及全生命周期经济性方面考虑，钢桁梁以其具备结构自重轻、跨越能力强、抗风性能好、经济效益佳且兼具美学功能等特点而受到越来越多的青睐。10.2 钢桁梁结构本身较节省钢材，桥梁材料成本较低，采用步履式顶推施工工艺，与普通施工方案相比，可以减少大量临时设施建设的投入，缩短施工工期，从而大量节约施工成本。10.3 作为全

42、国首例高速公路 80m 跨上承式钢砼结合梁，自 2019年 6 月到 2020 年 7 月合铜高速水苏沟大桥钢桁梁全部施工完成，中央电视台、新华网、陕西电视台、渭南电视台等新闻媒体进行了报道，取得了良好的社会效益。11.11.应用实例应用实例 陕西合铜高速公路水苏沟大桥根据所处的自然环境、现有施工技术经验、施工现场布置、机具配备等多方面因素，经过严密的技术论证和方案比选，成功克服了施工难题，使得施工质量、安全、工期及成本得到了有效控制，形成了一整套较为完整的技术成果，一种无竖杆三角形桁架拼装式钢导梁、一种钢垫梁提升设备2 项实用新型专利和一种用于钢桁梁顶推的步履式施工装置及其施工方法1 项发明

43、专利已获授权。形成了钢桁梁全悬臂步履式顶推施工技术创新QC 成果，论文撰写若干篇。QC 成果获得 2020 年集团公司优秀 QC 小组、建筑业协会2020 年工程建设质量管理小组活动I 类成果及山东省建筑业QC 小组成果竞赛二等奖。在（380）m 上承式高速公路钢桁梁步履式顶推施工研究过程中，通过对钢桁梁顶推施工关键技术的研究，创新施工工艺，取得了丰硕的科研成果。（380）m 上承式高速公路钢桁梁步履式顶推的成功实施是钢桁-混凝土组合梁桥技术进步的显著标杆，在研究过程中得到的关键技术研究成果、创新工艺为后续同类型桥梁设计和施工提供了很好的借鉴和参考，一套成熟的工法可以为钢桁-混凝土组合梁桥在国内外的发展起到很好的带头作用，具有很好的推广应用前景。