李公楼立交桥跨铁路28.9×41m钢箱梁全断面悬空多点同步顶推施工

摘要：天津站枢纽工程李公楼立交桥主桥上跨既有4股运营铁路，根据具体环境情况，因地制宜的采用顶推法施工，一次性顶推长度达到41米，根据桥梁设计为双幅联体形式和运营铁路区间上有两道运营的27KV高压铁路线情况，本文重点介绍跨铁路28.9×41m钢箱梁全断面悬空多点同步顶推施工技术的具体研究与实施控制，并对施工技术的应用进行了总结，可为类似工程借鉴。

关键词：天津站;桥梁;钢箱梁;铁路;顶推

Abstract: TianJin Railway Station project Li Gonglou of overpass bridge over existing 4 shares of railway, according to the specific environment suit one's measures to local conditions, using the incremental launching construction, disposable pushing reach a length of 41 meters, according to the bridge design for the two cis form and operation of railway section has two operating 27KV high railway line this paper introduces the cross rail, 28.9 ×41m steel box beam full section hanging multi point synchronous jacking construction technology of concrete research and implementation of the control, and the application of the construction technology were summarized, for similar projects.

Key words: TianJin railway station; bridge; steel box girder; railway; push

中图分类号：U445文献标识码：A

1、工程概况

天津站枢纽工程李公楼立交桥主桥（1#-4#）采用三跨连续坦拱钢结构形式，跨径布置为51+55+51m，全长为157m，宽28.9m。跨越既有京山铁路、京秦快速铁路（拟建）、京津城际快速铁路（拟建），主桥桥面为单箱多室钢箱梁结构，梁高1.4m。

其中主桥1#--2#跨既有四股铁路，铁路为京山上下行正线，交通运营频繁，平均每5分钟有火车通过；同时，中间两股铁路线为京津动车组线，轨道上方5.6米高度上有两道运营的27KV高压铁路接触网。

2、施工技术总体介绍

根据桥位所处的地形环境状况，总体方法上采用顶推法施工。根据桥梁与铁路位置关系，一次性顶推距离为41米，由于连续钢梁设计为双幅联体形式，28.9米钢箱梁全横断面采用三点同步顶推；同时，由于铁路区间中间12米段铁轨上方有两道运营的27KV高压铁路线，从技术安全方面中间段需要无平台悬空顶推，悬空顶推距离为2米。

3箱梁顶推准备工作

3.1滑道及限位设计

滑道及侧限是钢箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有：滑道标高、平整度、限位安装等因素。

滑道设计与布置：滑道材料选用[36b槽钢，全桥共设置3道。滑道通过筋板焊接固定在支撑工字钢分配梁上，跨越京山上行正线和下行14道铁路12米段有27KV高压接触网处不设置滑道，其他范围滑道连续布置，具体布置如下图所示

侧向限位：侧向限位采用滚轮式装置，每隔6m成对安装，与钢梁两侧的Ⅰ32a工字钢分配梁上，并与之焊接牢固。滚轮与主梁边留出3cm间隙。装置见下图

前挡限位：在1#墩处设置刚性限位支架（迎面附帖一层1cm厚橡胶），限位支架挡板位置根据设计钢梁就位位置确定，防止粱体顶推超限。

3.2 滑靴设置

滑靴采用HW300*300型H型钢制作，为保证顶推过程中滑靴的刚度，在H型钢两侧焊接30mm厚钢立板，使之成为箱盒状，上顶面通过垫块与钢箱梁固定，与钢梁成为一体组成滑动体系。滑靴设计为2.5米一节，梁底下每节滑靴距离控制在3米，根据就位后钢梁位置关系，中间跨铁路12米悬空段不再布置滑靴。

3.3顶推动力装置

顶推装置是连续顶推系统，由一套主控系统，三套泵站系统及所对应千斤顶等小系统构成。跨越京山铁路顶推箱体长度41米长，顶推重量为627.13 吨，预先测得摩擦系数为0.15，计算总推力为94.1吨，动力选用3台等推力双行程液压千斤顶，同步顶推，每次顶进2.5m，顶推速度为15cm/分钟。顶推千斤顶放置在固定的拖排内，拖排与钢箱梁下滑靴固定。

反力架:反力架采用型钢制作，如图所示，反力架分别与支架纵梁（I36）、分配梁（I32）及滑道（[36b）固定，在顶座对应位置设置（焊接）双拼I32做横梁，使反力架受力均衡。

顶推采用Φ325*10钢管作顶铁逐步加设顶铁，顶铁配备长度模数为2.5米/标准节，与顶推行程一致，0.5米、0.2米非标准节。顶铁两端采用螺栓连接，用抱箍将顶铁固定在分配梁上，每1米一道，顶铁轴向可位移。

4钢箱梁顶推

4.1顶推施工操作

钢箱梁制作组装完成后开始顶推。在施工中采用了“三点顶推，分级调压，集中控制”的方法进行顶推施工。

三点顶推是在对应钢箱梁28.9米宽全断面的两边一中三道纵梁下25cm处设置了动力水平千斤顶。

分散调压则是液压站上安装有三个电磁换向阀控制油压不超过容许范围。

集中控制是通过顶推总控台与三个液压站的分控制并联进行操作。

顶推前启动静阻系数按17%，动力摩阻系数按15%，根据每工况各支点反力来预计水平顶推的出力吨位。三顶推点准备就绪将信号送回主控台，通过主控台发出顶推指令，三点连续千斤顶即同时工作，然后根据推力需要加大施力吨位，直到梁体开始前移，启动后摩阻系数下降，摩擦力减小，此时适当降低三点千斤顶的出力等级来适应摩擦力的变化，使梁体平衡地向前推进，实现三点同步顶推。

整个顶推过程分以下几步控制：

（1）、界外顶推

在铁路限界外的刚性组装平台上顶推41米段箱梁，铁路线界外顶推10米至京山下行正线界外，检查顶推体系及支架安全性，为正式顶推跨铁路积累经验。

（2）、 顶推过京山下行正线

在平台上顶推10米，使梁端跨越至京山下行正线，更换4次顶铁。

（3）、悬空无平台顶推过京山上行正线

继续顶推至京山上行正线限界处（距离轨道外线2米）等候铁路部门要点顶推。点内一次性悬空顶推12米。

对此12米悬空顶推阶段，采用有限元分析其安全性，顶推受力计算有限元模型为：

计算工况：

过铁路（京山正线）悬臂12m，顶进体总桥箱总长41m；

桥箱前端2.4m,自重30t/m，其余15t/m；

水平摩擦力是支撑结构的内力，不用考虑。