摘要：摘要：随着社会经济的飞快发展，沿江河或滨江河、海的城市交通受江河海的影响日益突出，为了解决该类城市的交通问题，架设桥梁是首选途径。本文以柳州市双拥大桥钢梁的架设为背景，阐述桥梁架设——大型钢箱
摘 要：随着社会经济的飞快发展，沿江河或滨江河、海的城市交通受江河海的影响日益突出，为了
解决该类城市的交通问题，架设桥梁是首选途径。本文以柳州市双拥大桥钢梁的架设为背景，阐述
桥梁架设——大型钢箱梁多点递进柔性顶推技术。
关键词：桥梁架设；递进式柔性顶推技术；双塔单主缆悬索桥；钢箱梁；柳州双拥大桥1. 概 述
随着社会经济的飞快发展，沿江河或滨江河、海的城市交通受江河海的影响日益突出，为了解决该类城市的交
通问题，架设桥梁是首选途径。
柳州双拥大桥呈西北－东南走向，西（北）岸位于鹧鸪江旧码头，连接至北外环路；南东（南）岸位于下茅洲
屯以北，连接至双拥大道。该桥是连接柳北片区和河东高新区的主要通道，对推进城市基础设施总体规划的实
施、完善城市道路路网、拓 展城市空间、改善城市片区环境、实现柳州大都市的战略目标具有十分重要的意
义。大桥全长1938.091m，其中主桥横跨柳江，为钢箱梁单主缆地锚式双A型塔悬索结构。悬索距桥面最小距
离为8m，主跨除靠近桥塔处5对吊索为双面结构外其余均为单索面结构。主桥跨径布置为（40+430+40）米，
钢梁采用扁平流线型钢箱梁全焊结构。
钢箱梁通过吊杆悬吊于悬索上及通过索塔横梁支撑于索塔上，双拥大桥主桥整体结构立面图如图1.1、1.2所示。
图1.1 双拥大桥整体结构立面、平面图(大型结构递进式柔性顶推技术)
图1.2 柳州双拥大桥主视图
钢箱梁位于R25500m的竖曲线上，全宽38m，中心高3.5m，长508.58m，重9200吨，分成七类共53个
节段梁段制造加工。单个节段最长10米，最重195吨。钢箱梁截面见图1.3。
钢塔为A型塔，塔柱为三角变曲面箱型结构。索缆为单索缆，因此钢箱梁的安装架设采用缆索吊装缆索吊
机无处架设，钢梁起吊过程不能得到稳定的控制。为了解决钢梁架设难题，采取了多支点自平衡递进柔
性顶推技术。
2. 技术原理多支点自平衡递进式柔性顶推技术是钢箱梁架设时，设置钢箱梁节段拼接平台、顶推临时支墩（顶推临时
支墩之间设置水平约束钢绞线相互约束），在顶推临时支墩顶设置多点顶推系统和液压滚轮复合纠偏系统
进行钢箱梁顶推架设的施工技术。钢箱梁按从北岸向南岸的梁段编号顺序分轮次在节段拼接平台上逐轮次
拼接，递进顶推的施工技术。
在顶推过程中，设置于临时墩两侧防倾覆柱顶的液压滚轮纠偏系统对钢箱梁的行进方向进行纠偏矫正。顶
推临时支墩布置见图2.1。
3. 系统组成
3.1 支撑系统
支撑系统为钻孔混泥土锚固钢管桩上接钢管组合柱的临时支墩，钻孔混泥土锚固钢管桩按顶推过程中支撑钢箱
梁的最大荷载和钢箱梁前进过程中给予墩顶摩擦力的反力及支墩之间的水平钢绞线约束力之综合作用工况进行
设计。钢管组合柱之间设置顶推时能自平衡的钢绞线水平约束索。
3.2 滑道系统
顶推滑道设置于顶推临时支墩顶，由分配梁、竖曲线调整用液压千斤顶设备、滑道梁、滑道面、滑块构成。下滑
道面为3mm厚不锈钢板焊接于滑道梁顶面，上滑道面为四氟乙烯滑块板面。滑块的构成为滑道面四氟乙烯，背滑
道面橡胶。在顶推施工过程中，钢箱梁底板压在滑块的背面，由于钢箱梁与滑块的摩擦系数（0.75）大于滑块与
下滑道面的摩擦系数（0.04），在受顶推系统牵引力的作用下，钢箱梁带着滑块一起在下滑道面上往前滑动以形
成顶推。
3.3 梁段拼接平台钢箱梁全长508.58m，共分成53个梁段加工制作，采用贝雷片架设的提升门架提升至梁段拼接平台。拼接平台立
柱与顶推临时支墩构造相同，台面比钢箱梁架设高度低1.2m，采用630mm×8mm钢管主梁，22号工字钢次梁，
4mm厚钢板面板，长45m，宽40m，置于南岸主塔横梁两侧。满足每个拼接轮次拼接4～5段钢箱梁（10m长节段
4节，7～9m长节段5节）。
3.4顶推系统顶推滑移设备选用ZLDK自动连续顶推系统。
表3.1 连续顶推系统配置
将顶推千斤顶、顶推泵站、竖向顶举千斤顶、置于主墩及临时墩墩顶，主控台置于拼装平台上。拉锚器则安装在
钢箱梁底部纵横隔板交界处（需在钢箱梁底部开孔并做局部加强），墩顶顶推结构设置如图3.3～3.4所示
表二 ZLD100自动连续顶推千斤顶技术性能表
顶推时主桥最大重量按照按9000t计，拟将滑道梁制作成5015mm×1600mm×1095mm的结构，其下部
的两根垫梁则为5000mm×900mm×560mm，因此在每个墩上配置4台300t顶举千斤顶及2台ZB10/32-4
/800液压泵站，每台泵通过一个减压阀控制2台千斤顶，通过调整减压阀的出口压力可以限制千斤顶的最
大出力。竖向调节千斤顶安装在滑道梁的正下方和垫梁上方，垫梁同时具有消散顶举千斤顶集中力的作用
，垫梁和滑道梁顺桥向沿顶推方向一端安装限位以抵消顺桥向的水平推力（按30t设计）。
由于钢箱梁的刚度较小且竖曲线变化较大，因此在顶推过程中需要不断地调整滑道的高度，避免结构出现
较大的应力。当需要对滑道梁进行竖向调节时，通过调整置于垫梁和滑道梁之间的YDG3000S立式液压千
斤顶的活塞行程来调整结构受力，当调整范围超过千斤顶行程时需通过增减千斤顶钢支墩（高度分为5cm、
10cm、15cm三种）数量来进行分级分次调整。每轮顶推结束时需在滑道梁下方垫入临时调整垫块，然后
千斤顶泄压回程将负载从千斤顶转移到垫块上，避免千斤顶长时间受力。
3.5 纠偏系统为保证钢箱梁的就位精度，除在顶拉系统上采取措施外，而且在钢箱梁纵、横两个方向上设置纠偏限位系统，
以保证钢箱梁的就位精度。横向方向上控制措施为：在钢箱梁顶板上沿中线部分设置清晰的标志，并设专人
在引桥墩墩顶架设全站仪观察钢箱梁顶推过程中中线标志，发现标志和全站仪视线不在一线上，立即联系顶
推指挥人员进行调整。调整措施如下：
1) .将主动纠偏措施和被动纠偏措施整合，滚轴放置在液压千斤顶和钢箱梁之间，在进行纠偏时，形成滚动摩
擦，使主动纠偏能够做到连续动态纠偏，为勤纠偏奠定了坚实的基础，以确保钢箱梁的就位精度。
2) .在纠偏过程中只采用主动纠偏措施进行纠偏，连续作用千斤顶不做纠偏运动，钢箱梁偏位误差控制在
30mm，使梁体做蛇形运动，保证轴线位置。
图3.5液压滚轮复合纠偏系统
4. 顶推过程的受力分析
受力分析如下图所示（以常见的双滑道结构为例）
假设在某一时刻两侧滑道的动摩擦力分别为
和
；最大静摩擦力分别为 和；两侧的施加的顶
推力分别为
和
；结构重心距两滑道的距离为
和
。
时因总顶推力
不大于总静摩擦力
，所以结构不动。
图3.5顶推受力图
当
时，对于右侧摩擦副而言静摩擦力 迅速降为动摩擦力 ，产生力差（引起顶推过
程结构跳跃的成因）
（而此力差所产生的负转矩大到刚好抵
消左侧摩擦副产生的正转矩
；D为摩擦副的宽度），使结构以左侧滑道某点为轴心产生
逆时针旋转的加速运动，根据力的平移定律，将
平移至左侧顶推受力点对左侧结构的受力进行分析
则有：
由于此时结构产生瞬间的逆时针转动，则左侧的摩擦副虽未向前滑动，但也在转动，因此左侧的摩擦力也
立即降为 ，
此刻只要满足： 
结构就能被顶推前移，则滑动后结构的合转矩因此结构滑动后是顺时针还是逆时针转动是不确定的。
通过以上对结构滑动前后状态的分析可以得出以下结论：
由于加工的差异、重量分配的差异、顶推设备施力的差异、环境对摩擦副的影响等诸多因素的存在，造成
了顶推过程中结构的摆动、偏转、跳跃现象的发生。这些现象的出现使得顶推时结构处于一种或多种失控
状态，因此必须采取措施加以限制或消除。
由于本桥顶推结构比较特殊的单滑道结构，即L=0，因此合转矩为0即理论上钢箱梁在顶推过程中不会发生
偏转。即使由于加工的差异、重量分配的差异出现重心偏移，其偏移量也在可控范围内甚至可以通过增加
配重的方式人为的加以消除，因此可以做到钢箱梁在顶推过程中不会发生偏转。
5. 顶推过程钢箱梁长508.58m，分成53个节段制造，12个拼接顶推轮次。其中第一轮次和第七轮次拼接顶推5节段，
其余轮次均拼接顶推4个节段。具体为：从北岸第一个轮次吊上拼接平台，将5个箱梁间的环形接头焊缝
拼焊完成，检查合格后，启动顶推程序，将第一轮往前顶推上2号临时支墩。然后吊第二拼接顶推轮次4
个梁段上拼接顶推平台，将第二轮节段相互之间以及与第一轮最后一个夹断间的焊缝拼焊合格，再启动
设于平台及2号临时墩的顶推设备将第一、第二轮梁段一起顶推上3号临时支墩。依次操作，直至第12轮
拼接完成，全桥顶推到位。顶推流程见图5.1~5.3。
图5.1导梁上顶推拼接平台拼接
图5.2第一顶推轮次钢箱梁节段上拼接顶推平台
图5.3第十二轮钢箱梁段上拼接顶推平台
6. 结语
柳州双拥道桥顶推架设施工始于2010年11月，完成于2011年4月。架设施工使用了递进式柔性顶推技术，工程
架设质量通过架设过程中的监控量测得到了有效控制。在顶推施工过程中未发生任何安全事故。每个递进顶推
轮次花费时间为两段拼焊8d，顶推作业3d，施工进度得到了有效的保证。本技术在本钢桥架设上得到了成功应
用，并取得了一定的经验，可以推广应用到更多的长大重结构施工中。
参考文献
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