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主橋下部結構采用棧橋和墩位平臺方案，施工鉆孔樁基礎，反循環工藝成孔，北塔承臺采用輔以井點和深井降水明挖施工，南塔承臺采用整體鎖口鋼管樁圍堰施工，塔柱采用6m液壓自爬模澆筑施工，下橫梁采用支架法施工，上橫梁采用托架法施工，上部采用先梁后纜方案施工，主纜在梁面上采用貓道為操作平臺，PPWS工法架設，索鞍利用塔頂吊架分2塊吊裝就位。主橋鋼箱梁采用單向多點同步頂推法架設，現場在項目駐地以北設置鋼梁節段組拼制造廠，鋼箱梁在工廠加工成板單元，運抵現場加工成標準節段。北共用墩與北主墩間搭建鋼箱梁頂推平臺，在頂推平臺上設置1處2×170t跨橋位移動提升站吊裝箱梁節段和安裝北錨梁。鋼箱梁前端設置鋼導梁，頂推過程中設置臨時墩進行支撐，臨時墩最大跨度82m，最高達55m。頂推由計算機控制自動連續頂推系統實現。南岸錨固段鋼梁板單元由運梁車通過棧橋運輸，采用支架法高位拼焊方案，由200t履帶式起重機安裝2個錨固段，其他單元板件控制在14t以內，用塔式起重機安裝，在平臺上安裝組拼胎架和千斤頂微調系統，將錨梁拼焊成整體，整個支架拼焊及頂推、合龍統一納入監控，進行線形控制。北岸錨固段鋼梁在組拼場拼裝成大塊節段，由運梁車運輸至北岸2×170t提升站處，由2×170t提升站將梁段提升至拼裝平臺上，將錨梁拼裝成整體。如圖2所示。

頂推設計

1頂推拼裝平臺

頂推拼裝平臺是鋼箱梁節段拼焊和線形控制的場地，是頂推施工的起點。拼裝平臺縱向長40m，橫向寬44m，采用鋼管樁加鋼管連接系作為支撐體系，管樁頂采用型鋼作為縱、橫梁。平臺四周采用1.2m(δ=12mm)管樁，中間采用0.8m(δ=10mm)管樁。管樁每根長72m，入土深度約27m，單樁承載力1750～3200kN。

2臨時墩及導梁

全橋共有6組臨時墩，分布在北共用墩和南共用墩之間的河道和灘地上，標準間距為82m。每組標準臨時墩通過分配梁和鋼管組成變剛度結構，棧橋以下由24根1.0m管樁(δ=12mm)體系組成，按照3m×4m間距布置，棧橋以上由4根1.5m管樁(δ=16mm)組成。連接系采用桁式鋼管，管樁頂采用型鋼分配梁上布置滑道結構。單樁豎向承載力3000kN，入土深度35m，設計考慮調水調砂的沖刷12m影響。平臺及臨時墩樁均以入土深度和貫入度進行雙控，以入土深度為主，以貫入度校核。打入時先采用DZ120錘打到穩定，再用APE400B或DZJ400打樁錘復打，80t履帶式起重機在棧橋上配合施工。鋼導梁為變截面工字形鋼板梁，由2片主梁加桁式鋼管連接系組成。底面線形與鋼箱梁一致，長52m，重約153t，與鋼箱梁用高強螺栓連接，導梁前端一節底面設置成斜坡口，以便鋼導梁能順利到達臨時墩上。鋼導梁在使用前必須進行探傷和等強度靜載試驗，以便檢驗豎向實際撓度與計算值的出入，測量出準確的撓度，確保架梁安全。鋼導梁在工廠分單元制造并運輸至工地，利用汽車式起重機分節拼裝，為保證拼裝過程中的抗傾覆穩定性，利用2×170t提升站吊到拼裝平臺后整體拼裝。鋼導梁前端設上墩結構，上墩后用千斤頂頂起，在滑塊上滑移實現過墩。

3滑動裝置

滑動裝置由滑塊(MGE高分子材料板)、滑道組成。MGE在工程實際應用中實測摩擦系數都在0.02～0.04(涂硅脂潤滑)，動、靜摩擦系數相差約0.01。考慮到工程的復雜性，采用靜摩擦系數0.05，動摩擦系數0.03。滑板表面設置油槽，解決滑板不吸油問題，滑塊表面涂硅脂油以減小頂推摩阻力，滑道表面完整無縫、光潔、清潔非常重要，可避免劃傷、污物侵入滑道、滑板磨損變形、褶皺等使摩擦系數增大。滑道由鋼板制作，主體鋼板厚度應在40mm以上，上面鋪2～3mm厚不銹鋼板，不銹鋼板表面粗糙度＜5μm，滑道板橫向寬度為滑塊寬度的1.2～1.5倍，滑道前、后端50cm范圍各有一段斜面，與滑道夾角約20°，以便滑塊喂進和吐出。滑道板的有效長度為5m，滑塊在頂推過程中承受的最大壓力＜10MPa，以免造成滑塊變形過大和損傷。滑道梁與分配梁間采用橡膠緩沖層，以適應梁底曲線的變化，調節箱梁底板不平以及滑道頂標高的控制誤差。橡膠層作為垂直方向承受壓力的緩沖變形層，既滿足受壓強度的要求，又有一定的變形，以適應主橋豎曲線和設計成橋線形的要求。橡膠層內的加勁鋼板可保證滑道的整體性，起骨架作用。

4動力及控制系統

本工程采用18臺ZLD100-200頂推千斤頂，ZTB25泵站。每臺千斤頂配置8根鋼絞線。設備儲備能力及安全系數計算滿足要求，頂推速度6～8m/h。受臨時墩影響，施工要求不平衡水平力前進方向最大不超過墩頂支反力的5%，反向不超過3%。總牽引力按總頂推重的5%計算，設備按10%水平力選配。頂推過程中所需最大牽引力T=161800×5%=8090kN，動力儲備系數為18臺×1000/8090=2.22，鋼絞線的安全系數為8根/臺×260kN/根×18臺/8090kN=6。連續頂推千斤頂裝置包括2臺千斤頂以及連接撐套、2套自動工具錨及2套行程檢測裝置。通過2臺千斤頂串聯，其中1臺千斤頂頂推，另一臺回程復位，當前一臺頂推行程快要到位時，另一臺進入工作狀態，交替接力往復循環來實現鋼箱梁不停地連續頂推作業。鋼絞線一端拉在箱梁上的拉錨器上，拉錨器共17對，布置間距約40m，在縱隔板內側802mm處，過墩時不用拆除。

5導向及糾偏裝置

頂推過程中會由于各種原因造成箱梁的橫向偏位，本橋主要采取導向限位措施和加橫向力主動糾偏(見圖3)。導向的限位點分設在箱梁的首、尾兩端和主塔墩處。尾端在拼裝平臺處設置橫向限位導向。前端臨時墩限位導向利用滑道作糾偏導軌，結合鋼箱梁橫隔板設計，采用1道橫隔板上、下游各布置糾偏輪，鋼箱梁前90m(大于兩臨時墩間距)共28對，對滑道梁的約束用螺栓連接。在主塔內側則用限位導輪，與主塔采用預埋件連接，實現主動糾偏。導向失敗，偏差過大，必要時采用強制施加橫向力進行糾偏。而糾偏受力點應盡量設在結構縱向長度的首、尾兩端，為了保證梁按設計軸線滑動，具體措施如下:①可用10t手拉葫蘆在前進墩拉導梁、在拼裝平臺拉箱梁拉錨器進行糾偏;②導輪上可按需貼楔鐵糾偏;③利用千斤頂進行主動糾偏。所以導向及糾偏工作必不可少，在頂推行進狀態中，以導向為主，必要時強制糾偏，限制鋼梁的橫向偏移始終在誤差允許范圍內。

6頂推同步控制技術

桃花峪黃河大橋箱梁頂推控制系統擬采用分布式計算機網絡控制系統，由1個主控臺(工控機+組態軟件)、9個現場控制器、若干傳感器、若干數據線及控制線組成。每個主橋墩、臨時墩上各配置1個現場控制器，每個控制器可控制2套頂推連續千斤頂，現場控制器要求既能就地控制又能遠程控制。主控臺及現場控制器之間通過通信電纜連接。各現場控制器之間采用通信單元通信，所有檢測及控制信號經過通信單元傳送到主控計算機。主控計算機根據各種傳感器采集到的位移信號、壓力信號，按照一定的控制程序和算法，決定油缸的動作順序，完成集群千斤頂的協調工作;同時，控制變頻器頻率的大小，驅動油缸以規定的速度伸缸或縮缸，從而實現千斤頂的同步控制。每個墩位配置1個現場控制器，每個現場控制器均帶有觸摸屏顯示，可控制1個泵站和2套頂推設備，同時將所有的數據傳送到主控臺。操作面板上安裝有急停開關、遠程/就地選擇開關、報警指示燈等。在遠程控制狀態下，現場控制箱只能進行停止操作;在就地控制狀態下，現場控制箱可對本泵站上的任何1臺或多臺千斤頂進行自動、手動操作。

方案優化與創新

該橋方案中臨時墩高54m，黃河粉砂河床沖刷大(達6～12m)，施工期間風大，頂推距離長、梁重等施工要求，頂推設計采取了在常規鋼箱梁頂推方法基礎上進行創新，實現大噸位鋼箱梁高柔性支墩長距離單向多點同步頂推技術，有效控制頂推過程中的不平衡水平力。

1臨時墩頂不平衡水平力控制方案和措施

針對工程特點采取“頂推力控制為主、速度同步控制為輔、荷載追蹤、均衡受控”的控制策略。以各墩墩頂總反力為控制依據，頂推千斤頂的頂推力和速度作為受控量，實現力與速度的雙控。墩頂頂推方向不平衡水平力控制在5%以下，頂推反方向控制在3%以下，以此荷載控制臨時墩結構的設計，比常規的5%～10%有很大提高。臨時墩結構設計時采取上滑道后偏離臨時墩中心20～25cm措施。

2頂推平臺采用長、短結合滑道

頂推拼裝平臺前端采用臨時墩方式，其上設置短滑道，其余部分在箱梁與平臺間設置通長滑道，便于鋼箱梁節段拼焊時節段的調整及滑動與起頂，頂推施工時僅在拼好的箱梁后端設置起頂滑塊，其他拼裝用滑塊撤除，拼好的箱梁節段組靠前端臨時墩短滑道與后端設置起頂滑塊共同滑出，后端設置起頂滑塊在滑出一定距離后自動與箱梁脫開分離。如圖4所示。

3臨時墩頂設置預張拉水平索

為避免頂推時各墩受力不均造成墩身水平位移過大，可用墩頂水平鋼絞線束進行抵抗。臨時墩墩頂位移設計允許值縱橋向為:頂推前進方向120mm，反向為60mm。水平鋼絞線束施工時分級加載，確保墩頂水平位移不超標。每墩設置4束，每束6根15．24mm鋼絞線，共取24根鋼絞線，在特殊情況下均可單獨張拉收放調整。預張拉水平索布置情況如圖2所示。

4設置拉線式位移變送器和限位急停裝置

為確保使同一臺連續千斤頂的前、后2個串聯油缸協同一致，在連續千斤頂后設拉線式位移變送器，可有效測量左、右頂推的不同步位移，一旦位移接近限值，就利用微動開關進行檢測及限位，對頂推系統進行預警。在預張拉水平索設限位急停裝置，此限位急停裝置采用變位器，可有效觀測臨時墩受力后的變位情況。變位器將頂推過程中的位移量轉換成電信號直接傳送至主控計算機上，超限后停車。

5移動提升站采用液壓連續千斤頂自動控制提升技術

全橋鋼箱梁(不含錨固段)共分53個節段，節段類型共A，B，C，D，E，F6種，C類和F類最重約319t，共44節。2×170t移動提升站跨度44m，高16m，由剛性支腿、柔性支腿和主梁3部分組成。支腿為鋼管全焊結構，主梁由2片1542mm×2786mm箱梁組成。門式提升站走行在拼裝平臺和北錨梁支架上的軌道梁上。主梁上設2個吊點，總起重量為2×170t。每吊點上連續提升千斤頂安裝16根17.8mm鋼絞線及圈線器，控制系統由主控計算機、現場控制器、傳感器、通信單元以及數據線等一整套設備及連接組成，采用集中管理、分散控制模式，能完成集群千斤頂的協調工作，實現千斤頂的同步控制。

6臨時墩和南、北錨固段支架基礎

北錨固段支架及北面覆蓋層厚的河段，臨時墩基礎采用打入鋼管樁方案;南面丁壩及覆蓋層薄的河段，采用打入樁下接鉆孔灌注樁方案，打入樁兼作鉆孔樁的護筒，接頭選在河床下一定深度，便于清除，滿足河道行洪、航運及環保要求。南錨固段支架岸上基礎在堤上山邊采用挖孔擴大基礎，路上采用擺放擴大基礎加鋼管柱方案，具有便于清除倒用、對河堤影響小、環保等特點。

結語

桃花峪黃河大橋根據箱梁結構構造，采用適宜的滑擦式，高臨時墩頂推方式，總頂推長度685.75m，平均頂推速度為375m/d。通過控制頂推同步性、墩頂不平衡水平力和位移，強化導向作用和橫向滑道頂面高差控制等技術措施，有效實現了大噸位鋼箱梁、高支墩、長距離、單向、多點同步頂推，有效控制頂推過程中的不平衡水平力。（本文作者：李艷哲、蔡紅珍 單位：重慶交通大學交通運輸學院、中鐵大橋局集團第一工程有限公司）