單線(xiàn)連續(xù)箱梁頂推施工方案的選擇

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1、2006年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）m單線(xiàn)連續(xù)箱梁頂推施工方案的選擇m單線(xiàn)連續(xù)箱梁頂推施工方案的選擇內(nèi)容提要：本文簡(jiǎn)要介紹了如何制定連續(xù)梁頂推施工的合理方案，將從頂推工藝、梁場(chǎng)設(shè)計(jì)、導(dǎo)梁選擇等幾個(gè)方面闡述。關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁頂推支座石咀大橋是石太鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)上的一座復(fù)雜大橋，設(shè)計(jì)院要求梁部施工采取頂推法施工，此設(shè)計(jì)在全線(xiàn)上屬于唯一一座采取此種施工方法的大橋，并且在目前全國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)施工中也是第一座頂推橋梁。我國(guó)于七十年代首次在西延鐵路狄家河橋上采用頂推法施工，接著廣東萬(wàn)江公路橋又順利頂推成功。八十年代，鐵路頂推PC連續(xù)梁沉寂了大約10年，而公路橋頂推施工卻蓬勃發(fā)展，相繼在湖南

2、、貴州、廣東、內(nèi)蒙古等地用頂推法修建了十多座PC連續(xù)梁橋。進(jìn)入九十年代后，鐵路和公路PC連續(xù)梁頂推施工均出現(xiàn)了新的飛躍發(fā)展勢(shì)頭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2004年底，采用頂推施工的鐵路、公路PC梁橋已達(dá)70余座。我集團(tuán)公司在1992年承擔(dān)了寶中鐵路中衛(wèi)黃河特大橋的施工任務(wù)，并獲得“國(guó)家優(yōu)質(zhì)獎(jiǎng)”工程稱(chēng)號(hào)。施工總結(jié)了“分段制梁、分段張拉、多點(diǎn)頂推、集中控制”的多點(diǎn)頂推架設(shè)工藝。1．常見(jiàn)頂推施工方法頂推法施工的關(guān)鍵是在一定的頂推動(dòng)力作用下，梁體能在滑道上以較小的摩擦系數(shù)向前移動(dòng)?；郎喜捎靡环N硬度高、同不銹鋼之間的摩擦系數(shù)很小（f=0.07-0.04）的聚四氟乙烯材料。它同垂直壓強(qiáng)成反

3、比，同速度成正比。施工實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，一般為0.04-0.06，靜摩擦系數(shù)比動(dòng)摩擦系數(shù)大些。頂推施工方法分為：1.1按頂推動(dòng)力裝置的多少分1.1.1單點(diǎn)頂推頂推動(dòng)力裝置集中設(shè)置在靠近制梁場(chǎng)的橋臺(tái)或橋墩上，支承在縱向滑道上的垂直千斤頂和支承在臺(tái)（墩）背墻的水平千斤頂聯(lián)動(dòng)，能使梁體以垂直千斤頂為支承向前移動(dòng)。狄家河橋就是采用這種方法施工的。見(jiàn)圖1第7頁(yè)共7頁(yè)2006年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）m單線(xiàn)連續(xù)箱梁頂推施工方案的選擇另一種單點(diǎn)頂推的方式是水平千斤頂通過(guò)拉桿帶動(dòng)梁體前移，滑道為固定的不銹鋼板，滑塊在滑道上支承梁體。1.1.2多點(diǎn)頂推由于單點(diǎn)頂推存在一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，就是在頂

4、推初期和后期，垂直千斤頂頂部同梁體之間的摩擦力不能帶動(dòng)梁體前移，必須依靠輔助動(dòng)力才能完成頂推。此外，單點(diǎn)頂推施工中，沒(méi)有設(shè)置水平千斤頂?shù)母叨?，尤其是柔性墩在水平力的作用下?huì)產(chǎn)生較大的墩頂位移，甚至威脅到結(jié)構(gòu)的安全。為了克服單點(diǎn)頂推的這些缺點(diǎn)，便產(chǎn)生了多點(diǎn)頂推法。多點(diǎn)頂推法的優(yōu)點(diǎn)是任何階段都能提供必須的頂推動(dòng)力，在頂推過(guò)程中水平千斤頂對(duì)墩臺(tái)的水平推力同梁體作用在墩臺(tái)上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必須保證多臺(tái)千斤頂同步工作，而且可以分級(jí)調(diào)壓，使作用在墩頂?shù)乃搅Σ怀^(guò)設(shè)計(jì)允許值。1.2按支承系統(tǒng)分1.2.1臨時(shí)滑道支承裝置頂推施工在永久墩臺(tái)和臨時(shí)墩頂設(shè)置臨時(shí)滑道

5、裝置進(jìn)行頂推施工，待梁體就位后起梁、取掉滑道、更換支座、落梁。這是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，起梁和落梁必須有設(shè)計(jì)程序，確保梁體的安全。永久墩臺(tái)的支承墊石頂面標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求。1.2.2永久支承兼用滑道的頂推施工在條件適當(dāng)?shù)臉蛄喉斖剖┕ぴO(shè)計(jì)中，把永久支座作必要的臨時(shí)處理，使其成為臨時(shí)滑道，當(dāng)頂推結(jié)束后，起梁、拆除臨時(shí)的滑道，把梁體落在永久支座上。1.3按頂推方向分1.3.1單向頂推單向頂推即只在橋的一端設(shè)置制梁臺(tái)座，分段預(yù)制，逐段頂推，直到全橋就位。對(duì)于多聯(lián)的連續(xù)梁橋，頂推時(shí)，必須把兩聯(lián)之間臨時(shí)連接起來(lái)，全橋就位后，再取掉臨時(shí)連接。1.3.2雙向（相對(duì)）頂推在橋的兩端臺(tái)后均設(shè)置制

6、梁臺(tái)座，同時(shí)分段預(yù)制梁體，逐段頂推。這種頂推方式，必須解決兩聯(lián)梁體即將到位時(shí)，導(dǎo)梁的處理問(wèn)題。通常的解決方式是第一聯(lián)首先按常規(guī)方法就位，第二聯(lián)頂推到適當(dāng)位置時(shí)，把導(dǎo)梁移至梁頂部，使導(dǎo)梁在第一聯(lián)梁體頂面滑移。1.4按動(dòng)力裝置的類(lèi)別分1.4.1步距式頂推大部分頂推橋梁均采用穿心千斤頂、綱絞線(xiàn)束、自動(dòng)工具錨、拉錨器體系作為頂推動(dòng)力裝置。為了多臺(tái)千斤頂同步運(yùn)行，采用主控臺(tái)控制各個(gè)泵站操縱千斤頂，既可以集中控制，又可以分級(jí)調(diào)壓，也可以限定差值（各墩臺(tái)設(shè)計(jì)允許的水平推力與施加給墩臺(tái)的水平力之差）。但是，由于步距式頂推是以水平千斤頂?shù)墓ぷ餍谐虨橐粋€(gè)頂推步距，當(dāng)水平千斤頂回程時(shí)，梁體便停

7、止前移。對(duì)于墩臺(tái)而言，每一個(gè)頂推步距都將經(jīng)歷從靜摩擦到動(dòng)摩擦再到停止的過(guò)程，墩臺(tái)頂部的位移也隨之從零到最大到較小到零周而復(fù)始地變化。同時(shí)，每當(dāng)頂推力克服了靜摩擦力時(shí)，梁體便突然前移，而由第7頁(yè)共7頁(yè)2006年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）m單線(xiàn)連續(xù)箱梁頂推施工方案的選擇于靜摩擦力突然減小，水平千斤頂?shù)挠蛪弘S之下降，梁體前移速度也隨之減慢——這就是梁體爬行現(xiàn)象。1.4.2連續(xù)頂推采用串聯(lián)穿心千斤頂、綱絞線(xiàn)束、自動(dòng)工具錨、拉錨器體系可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)頂推，許多橋梁頂推施工都采用這一新工藝。它通過(guò)連續(xù)千斤頂?shù)倪B續(xù)工作，使一段梁體的頂推作業(yè)連續(xù)