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【摘 要】 城市大跨度桥梁施工存在很多跨越既有线路的工况，以南京市明城墙玄武湖至神策门段环境综合整治工程昆仑路跨线桥58.5m单跨钢箱梁（跨越玄武湖隧道）工程为例，根据施工现场的实际条件，进行了跨越公路隧道口的钢箱梁顶推的理论计算，制定顶推滑移施工方案，并严格按照方案要求进行施工，解决了跨越隧道钢结构桥梁的安装，在既不影响正常通行的情况下，又保证了工程质量和施工工期，取得了良好的效果。该工程的成功施工为类似跨线交通工程提供了可借鉴的经验。
【关键词】 跨越；钢箱梁；顶推滑移
1、工况概述
沿钢箱梁跨度一侧是明城墙，另一侧则是玄武湖隧道（城市主干道）出入口，吊机站位吊装困难，吊机站位只能选在匝道外的侧墙外侧。
施工简图
钢箱梁在工厂加工成节段后，利用长车运输至施工现场，根据架设现场的实际交通情况，需要在隧道匝道处设置临时支墩，临时支墩主要采用D600×8钢管为支墩柱搭设而成，从中央路隧道匝道上方的敞开段中间伸入，通过扩大基础坐落在隧道的底板上。在封闭隧道上方利用贝雷桁架纵横向交错布置，通过桁架底板的枕木将箱梁的重量分配到隧道顶部，通过计算后，满足隧道顶部承载要求。箱梁节段采用1台250吨汽车吊吊装，应对其吊装半径、吊装能力进行检算，确保安全。
2、施工方法
吊装时，吊机站在匝道外的侧墙外侧，车尾尽量靠近墩身，打顶位置离开侧墙边1.2m左右，支腿全伸。钢箱梁单元块从中央路匝道隧道入口进入，尽量靠侧边停止后，吊机将其吊装出隧道，从上方旋转移动到设计位置。
箱梁制作分块中，中间段最外侧悬臂部分，重量约为8t左右，最重的为左右侧16.35m段边块，重量均为43t，这两种是吊装过程中吊距最远和吊重最重时的工况，吊机选用满足着两种工况即可。
吊装中间段外侧悬臂时，吊机的吊距为29m左右，查表的250t汽车吊在吊距为30m，吊机臂长为36.3m，其吊装重量为23.4t（此重量为吊钩以下重量），大于实际的单元自重8t，能够满足吊装要求；由于中间段是通过吊装到两端的位置后再通过滑移的方法平移到中间设计位置，因此只要考虑在两端位置能够满足吊装要求即可符合要求，吊装最重单元时，吊机的吊距为16m左右，查表的250t汽车吊在吊距为30m，吊机臂长为31.3m，其吊装重量为49t（此重量为吊钩以下重量），大于实际的单元自重43t，能够满足吊装要求。
吊机站位示意图
3、节段的组拼
由于吊机站位受限，需用吊机将箱梁节段吊装到左右侧16.35m段的位置上进行滑移到设计位置。
钢箱梁单元块吊装时采用四点起吊，15.6m段钢箱梁的最外侧箱体重量为38.385t，考虑到1.1倍的系数后，实际按42.2t考虑吊重，索具等。吊装时采用用四根相同长度的钢丝绳，每个吊点用双股，即单根钢丝绳最大承载42.2t÷8=5.3t左右。考虑到钢丝绳的安全系数为6，则钢丝绳的最大破断力为5.3×6=32t，查相关规范可知Φ28mm的麻芯钢丝绳公称抗拉强度为1770MPa钢丝绳最小破断拉力为458KN=45.8t>32t，每个吊点选用4根Φ28mm（6x37芯）的钢丝绳能够满足安全要求。每个吊点配用5.3×2=10.6t的卸扣，查相关规范，选用S-BW12.5JB8112-1999型卸扣。吊耳的实际承载需10.6t，考虑到承受1.2倍的冲击系数后，吊耳的设计载荷按10.6×1.2=12.7t考虑。
4、节段滑移施工
钢箱梁块件组拼完成后，利用4台50t千斤顶同步将钢箱梁节段顶起，卸落楔块及抄垫钢板，将钢箱梁节段落于滑块上，然后拖拉滑移就位。
4.1滑移系统
钢箱梁节段滑移及牵引系统：由2条滑道、4个滑块、2根精扎螺纹、2台TS30-200型千斤顶、2个反力座组成。
钢箱梁滑移示意图
1）滑块：由钢构件+MGB聚合物高分子材料组成。MGB聚合物高分子材料厚2cm，采用4个螺栓与钢构件连接，为减小摩阻力，滑块两头向上翘起。
滑块结构示意图
2）反力座：滑道梁上每隔6m距离设置1个反力座固定点，即在滑道梁侧面开φ50mm的孔，在滑道梁两侧开孔处加焊一块外径φ150mm、内径φ52mm的钢板。反力座用于固定牵引钢箱梁千斤顶，反力座通过一根φ50×396mm的销轴插入轨道梁两侧开孔处使其与轨道梁固定。
钢箱梁滑移反力座示意图
3）TS30-200型千斤顶参数见下表：
TS30-200型千斤顶主要参数表
序号 项目 单位 数值
1 额定拉力 KN 323
2 额定油压 Mpa 50
3 张拉活塞面积 m2 0.00647
4 张拉行程 mm 200
5 穿心孔 mm 19
6 外形尺寸 mm 170×1000
4.2滑移前准备
1）在进行钢箱梁滑移施工前检查滑道及牵引系统是否正常完好。
2）为防止两侧支架上的钢箱梁滑移速度有差别，在两条滑道梁上用红油漆做标尺。钢箱梁滑移时以滑道梁上的标尺为参照物，观察钢箱梁滑移是否同步。
3）滑块在使用前进行压重预压，防止支撑钢箱梁滑移时滑块产生变形从而影响钢箱梁的线型。
4）为减小钢箱梁在轨道梁上滑移时产生的摩擦力，在滑道梁顶面涂抹硅油。
5）滑移摩擦力：箱梁单元块自重为38.385t，摩擦系数为0.03则摩擦力为38.385×0.03×2=2.3t=23KN<323KN（千斤顶额定拉力）。
4.3钢箱梁节段滑移施工
1）在拼装平台上完成二次组拼的钢箱梁节段经过检验合格后，利用4台50t液压千斤顶将梁顶起，拆除箱梁底板下部的楔块，将钢箱梁落在滑块和滑道梁上。 2）反力座及TS30-200型千斤顶安装在轨道梁上，距离钢箱梁约10m左右，采用2根φ16mm精扎螺纹穿过千斤顶及梁底滑块并安装牢靠。
3）在进行钢箱梁牵引施工前，为保证施工安全，先对精扎螺纹进行试拉，了解滑移过程的性能。
4）牵引用千斤顶距离钢箱梁不得过远，因精扎螺纹只适合短距离滑移使用，距离过长，精扎螺纹钢的刚度难以保证，且不稳，难以确保滑移过程。
5）滑块与钢箱梁接触部分抄垫3cm厚橡胶板，抄垫橡胶板一则是为了在滑移过程中增加滑块与钢箱梁之间的摩擦力，保证钢箱梁与滑块之间不会滑移；二则是在钢箱梁滑移过程中因轨道不平整会导致钢箱梁四点支撑变成三点支撑，一个滑块托空时，利用橡胶板压缩量来微量调整钢箱梁四点之间的高差。
钢箱梁滑移示意图
6）千斤顶牵引精扎螺纹带动滑块缓慢在轨道梁上将钢箱梁向设计位置进行滑移，因钢箱梁滑移距离较远，滑移支架高度高，需时刻对支架及钢箱梁位置进行观测、检查。TS30-200型千斤顶可连续牵引精扎螺纹，使钢箱梁能处于不间断的滑动状态，因此必须在轨道梁两侧施工平台上安排专人对钢箱梁下部滑块位置情况进行观察。如果有滑块偏位或者行进速度不一，及时暂停施工，检查原因，待问题解决后才可继续施工。当钢箱梁滑移到距千斤顶一定位置后，千斤顶松开精扎螺纹，将反力座和千斤顶移至下一个反力座固定处，安装完成后继续牵引钢箱梁滑移。
7）千斤顶牵引滑移钢箱梁节段注意事项：
①钢梁滑块的同步牵引滑移施工。上下游滑道上各布置1台TS30-200型千斤顶，牵引时两台千斤顶单独控制。
②安装千斤顶和滑块间的精扎螺纹，为保证牵引时每根精扎螺纹受力均匀，注意精扎螺纹安装的松紧程度控制一致，操作时可用拉力器进行控制，滑块端的锚具、夹片注意打紧，防止牵引时滑移。
③根据拖拉牵引力的大小和千斤顶回归方程，计算油表读数。牵引时注意监控油表读数，防止特殊情况滑移受阻时精扎螺纹拉断伤人。
④钢箱梁滑移在专人统一指挥下进行，操作人员配备对讲机。两侧同时启动牵引千斤顶进行拖拉。
8）钢箱梁滑移到指定位置后需将精扎螺纹放松，取出千斤顶。千斤顶放松精扎螺纹采取如下步骤：
①钢箱梁通过牵引距离设计要求位置还有50mm左右到位时，将千斤顶上锚放松，钢箱梁到位后千斤顶回退至C点时上锚加紧。
②活塞退至D点后，下锚放松，然后空顶伸出至B点时下锚加紧。
③活塞伸至A点时，上锚放松，千斤顶回退至C点时上锚加紧如此循环。
TS30-200型千斤顶
5、结语
昆仑路跨线桥58.5m单跨钢箱梁（跨越玄武湖隧道）施工中，采用顶推滑移技术解决了跨越城市既有线路且施工面积狭小，吊机无法直接吊装施工的难题，在既不影响城市道路正常通行的情况下，又能够预期完成施工任务。
实践证明，采用顶推滑移技术在跨越城市交通道路工程施工既保证了工期和工程质量，又保障了施工安全和城市既有交通道路的正常运营，对城市桥梁跨线工程施工具有较好的推广前景。
参考文献：
[1]GB 50017-2003，钢结构设计规范[S].
[2]JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范[S].
[3]张建，胡冲，隋杰明，铁大禹，顶推滑移法在跨越铁路钢结构桥梁安装工程中的应用[N]，沈阳建筑大学学报（自然学科版），2007-9-23（5）
【关键词】 跨越；钢箱梁；顶推滑移
1、工况概述
沿钢箱梁跨度一侧是明城墙，另一侧则是玄武湖隧道（城市主干道）出入口，吊机站位吊装困难，吊机站位只能选在匝道外的侧墙外侧。
施工简图
钢箱梁在工厂加工成节段后，利用长车运输至施工现场，根据架设现场的实际交通情况，需要在隧道匝道处设置临时支墩，临时支墩主要采用D600×8钢管为支墩柱搭设而成，从中央路隧道匝道上方的敞开段中间伸入，通过扩大基础坐落在隧道的底板上。在封闭隧道上方利用贝雷桁架纵横向交错布置，通过桁架底板的枕木将箱梁的重量分配到隧道顶部，通过计算后，满足隧道顶部承载要求。箱梁节段采用1台250吨汽车吊吊装，应对其吊装半径、吊装能力进行检算，确保安全。
2、施工方法
吊装时，吊机站在匝道外的侧墙外侧，车尾尽量靠近墩身，打顶位置离开侧墙边1.2m左右，支腿全伸。钢箱梁单元块从中央路匝道隧道入口进入，尽量靠侧边停止后，吊机将其吊装出隧道，从上方旋转移动到设计位置。
箱梁制作分块中，中间段最外侧悬臂部分，重量约为8t左右，最重的为左右侧16.35m段边块，重量均为43t，这两种是吊装过程中吊距最远和吊重最重时的工况，吊机选用满足着两种工况即可。
吊装中间段外侧悬臂时，吊机的吊距为29m左右，查表的250t汽车吊在吊距为30m，吊机臂长为36.3m，其吊装重量为23.4t（此重量为吊钩以下重量），大于实际的单元自重8t，能够满足吊装要求；由于中间段是通过吊装到两端的位置后再通过滑移的方法平移到中间设计位置，因此只要考虑在两端位置能够满足吊装要求即可符合要求，吊装最重单元时，吊机的吊距为16m左右，查表的250t汽车吊在吊距为30m，吊机臂长为31.3m，其吊装重量为49t（此重量为吊钩以下重量），大于实际的单元自重43t，能够满足吊装要求。
吊机站位示意图
3、节段的组拼
由于吊机站位受限，需用吊机将箱梁节段吊装到左右侧16.35m段的位置上进行滑移到设计位置。
钢箱梁单元块吊装时采用四点起吊，15.6m段钢箱梁的最外侧箱体重量为38.385t，考虑到1.1倍的系数后，实际按42.2t考虑吊重，索具等。吊装时采用用四根相同长度的钢丝绳，每个吊点用双股，即单根钢丝绳最大承载42.2t÷8=5.3t左右。考虑到钢丝绳的安全系数为6，则钢丝绳的最大破断力为5.3×6=32t，查相关规范可知Φ28mm的麻芯钢丝绳公称抗拉强度为1770MPa钢丝绳最小破断拉力为458KN=45.8t>32t，每个吊点选用4根Φ28mm（6x37芯）的钢丝绳能够满足安全要求。每个吊点配用5.3×2=10.6t的卸扣，查相关规范，选用S-BW12.5JB8112-1999型卸扣。吊耳的实际承载需10.6t，考虑到承受1.2倍的冲击系数后，吊耳的设计载荷按10.6×1.2=12.7t考虑。
4、节段滑移施工
钢箱梁块件组拼完成后，利用4台50t千斤顶同步将钢箱梁节段顶起，卸落楔块及抄垫钢板，将钢箱梁节段落于滑块上，然后拖拉滑移就位。
4.1滑移系统
钢箱梁节段滑移及牵引系统：由2条滑道、4个滑块、2根精扎螺纹、2台TS30-200型千斤顶、2个反力座组成。
钢箱梁滑移示意图
1）滑块：由钢构件+MGB聚合物高分子材料组成。MGB聚合物高分子材料厚2cm，采用4个螺栓与钢构件连接，为减小摩阻力，滑块两头向上翘起。
滑块结构示意图
2）反力座：滑道梁上每隔6m距离设置1个反力座固定点，即在滑道梁侧面开φ50mm的孔，在滑道梁两侧开孔处加焊一块外径φ150mm、内径φ52mm的钢板。反力座用于固定牵引钢箱梁千斤顶，反力座通过一根φ50×396mm的销轴插入轨道梁两侧开孔处使其与轨道梁固定。
钢箱梁滑移反力座示意图
3）TS30-200型千斤顶参数见下表：
TS30-200型千斤顶主要参数表
序号 项目 单位 数值
1 额定拉力 KN 323
2 额定油压 Mpa 50
3 张拉活塞面积 m2 0.00647
4 张拉行程 mm 200
5 穿心孔 mm 19
6 外形尺寸 mm 170×1000
4.2滑移前准备
1）在进行钢箱梁滑移施工前检查滑道及牵引系统是否正常完好。
2）为防止两侧支架上的钢箱梁滑移速度有差别，在两条滑道梁上用红油漆做标尺。钢箱梁滑移时以滑道梁上的标尺为参照物，观察钢箱梁滑移是否同步。
3）滑块在使用前进行压重预压，防止支撑钢箱梁滑移时滑块产生变形从而影响钢箱梁的线型。
4）为减小钢箱梁在轨道梁上滑移时产生的摩擦力，在滑道梁顶面涂抹硅油。
5）滑移摩擦力：箱梁单元块自重为38.385t，摩擦系数为0.03则摩擦力为38.385×0.03×2=2.3t=23KN<323KN（千斤顶额定拉力）。
4.3钢箱梁节段滑移施工
1）在拼装平台上完成二次组拼的钢箱梁节段经过检验合格后，利用4台50t液压千斤顶将梁顶起，拆除箱梁底板下部的楔块，将钢箱梁落在滑块和滑道梁上。 2）反力座及TS30-200型千斤顶安装在轨道梁上，距离钢箱梁约10m左右，采用2根φ16mm精扎螺纹穿过千斤顶及梁底滑块并安装牢靠。
3）在进行钢箱梁牵引施工前，为保证施工安全，先对精扎螺纹进行试拉，了解滑移过程的性能。
4）牵引用千斤顶距离钢箱梁不得过远，因精扎螺纹只适合短距离滑移使用，距离过长，精扎螺纹钢的刚度难以保证，且不稳，难以确保滑移过程。
5）滑块与钢箱梁接触部分抄垫3cm厚橡胶板，抄垫橡胶板一则是为了在滑移过程中增加滑块与钢箱梁之间的摩擦力，保证钢箱梁与滑块之间不会滑移；二则是在钢箱梁滑移过程中因轨道不平整会导致钢箱梁四点支撑变成三点支撑，一个滑块托空时，利用橡胶板压缩量来微量调整钢箱梁四点之间的高差。
钢箱梁滑移示意图
6）千斤顶牵引精扎螺纹带动滑块缓慢在轨道梁上将钢箱梁向设计位置进行滑移，因钢箱梁滑移距离较远，滑移支架高度高，需时刻对支架及钢箱梁位置进行观测、检查。TS30-200型千斤顶可连续牵引精扎螺纹，使钢箱梁能处于不间断的滑动状态，因此必须在轨道梁两侧施工平台上安排专人对钢箱梁下部滑块位置情况进行观察。如果有滑块偏位或者行进速度不一，及时暂停施工，检查原因，待问题解决后才可继续施工。当钢箱梁滑移到距千斤顶一定位置后，千斤顶松开精扎螺纹，将反力座和千斤顶移至下一个反力座固定处，安装完成后继续牵引钢箱梁滑移。
7）千斤顶牵引滑移钢箱梁节段注意事项：
①钢梁滑块的同步牵引滑移施工。上下游滑道上各布置1台TS30-200型千斤顶，牵引时两台千斤顶单独控制。
②安装千斤顶和滑块间的精扎螺纹，为保证牵引时每根精扎螺纹受力均匀，注意精扎螺纹安装的松紧程度控制一致，操作时可用拉力器进行控制，滑块端的锚具、夹片注意打紧，防止牵引时滑移。
③根据拖拉牵引力的大小和千斤顶回归方程，计算油表读数。牵引时注意监控油表读数，防止特殊情况滑移受阻时精扎螺纹拉断伤人。
④钢箱梁滑移在专人统一指挥下进行，操作人员配备对讲机。两侧同时启动牵引千斤顶进行拖拉。
8）钢箱梁滑移到指定位置后需将精扎螺纹放松，取出千斤顶。千斤顶放松精扎螺纹采取如下步骤：
①钢箱梁通过牵引距离设计要求位置还有50mm左右到位时，将千斤顶上锚放松，钢箱梁到位后千斤顶回退至C点时上锚加紧。
②活塞退至D点后，下锚放松，然后空顶伸出至B点时下锚加紧。
③活塞伸至A点时，上锚放松，千斤顶回退至C点时上锚加紧如此循环。
TS30-200型千斤顶
5、结语
昆仑路跨线桥58.5m单跨钢箱梁（跨越玄武湖隧道）施工中，采用顶推滑移技术解决了跨越城市既有线路且施工面积狭小，吊机无法直接吊装施工的难题，在既不影响城市道路正常通行的情况下，又能够预期完成施工任务。
实践证明，采用顶推滑移技术在跨越城市交通道路工程施工既保证了工期和工程质量，又保障了施工安全和城市既有交通道路的正常运营，对城市桥梁跨线工程施工具有较好的推广前景。
参考文献：
[1]GB 50017-2003，钢结构设计规范[S].
[2]JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范[S].
[3]张建，胡冲，隋杰明，铁大禹，顶推滑移法在跨越铁路钢结构桥梁安装工程中的应用[N]，沈阳建筑大学学报（自然学科版），2007-9-23（5）