顶推技术在市政桥梁工程中的应用论文_鹿颖

顶推技术在市政桥梁工程中的应用论文_鹿颖

山东鲁桥建设有限公司 山东济南 250000

摘要:我国将要修建的各类桥梁中,中等跨度的多跨长箱梁桥占有相当的比例,而我国大型架梁吊装设备严重不足,所以顶推法是适合我国国情的一种较好的建桥方法,其发展前景是广阔的。随着预应力材料强度和预应力工艺水平的不断提高,设计计算理论和方法的不断改进,以后顶推施工配套技术的将会日益完善。

关键词:顶推技术;市政桥梁;应用发展

顶推法多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工,它就是以千斤顶为动力,对预制好的梁体,借助钢导梁导向,在四氟乙烯板的滑块间,纵或横向推进至设计要求的位置。

1、顶推法施工的技术原理及方法

1.1 顶推法施工原理

施工原理是沿桥纵轴方向的台后设置预制场, 分阶段预制梁体,纵向预应力筋张拉后,通过水平千斤顶施力,借助滑道、滑块,将梁逐段向前顶推,就位后落梁,更换正式支座。

2、顶推技术:

顶推技术是一种在桥头逐段浇筑或拼装梁体然后用千斤顶进行纵向顶推,最终使梁体通过各个临时墩顶部的一种使支座面滑动就位的施工方法,主要应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥以及斜拉桥梁的施工。顶推施工将施工场地设置在桥台的后方,接着进行梁体的分节段浇筑任务,然后使用纵向的预应力筋将刚浇筑完成的节段同先前浇筑完成的阶段连成一个完整的梁体,之后在梁体的前端安装一个钢导梁,其长度约为顶推跨径的0.7倍,最后通过水平的千斤顶进行施力将梁体从施工场地向前方顶推出去,不断重复这些工序最终就能够完成全部梁体的施工了。

二、施工工艺(一)基本思路

顶推施工的基本思路是:在桥台后的预制场地预制15米-30米的梁单元,并不断预制接长.同时将它通过聚四氟乙烯滑板支座将其顶推至最终位置,从而实现无支架施工。

施工流程

预制场准备工作--安装顶推设备、制作底板--模板、混凝土准备 --预制阶段混凝土--张拉预应力筋--压浆--顶推预制阶段--压浆-- 逐段顶推就为--放松部分预应力筋、拆除辅助设备--张拉后期预应力筋--压浆--更换支座--桥面工作--质检

(三)顶推法施工工序

1、预制场地

预制场地是预制梁体和顶推过渡的场地,包括主梁节段的浇筑平台和模板、钢筋和钢索的加工场地,混凝土搅拌站以及砂、石、水泥的堆放和运输路线用地。

预制梁段的技术要求包括:①底板平整度,要有一定的刚度和硬度。②严格控制钢筋、预应力筋孔道、预埋件的位置。③严格控制混凝土的浇筑质量。④尽可能采用机械化装拆模板。

箱梁顶推准备工作

滑道及侧限滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有:滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高,进行测量精确控制,要求平整度偏差小于1毫米;侧向限位系统及时正确安装完善。

顶推牵引装置的选择非常重要。顶推系统的构成要素有:起顶架、千斤顶安装及调试、牵引索安装及调整等因素。起顶架预埋时必须精确定位,否则影响千斤顶的安装;精心组织,合理安排人员,及时安装各泵站及千斤顶,进行调试工作。

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梁段顶推

顶推施工前,应根据主梁长度、设计顶推跨度、桥墩能承受的水平推力、顶推设备和滑动装置等条件,选择适宜的顶推方式。采用单点或多点水平―一竖直千斤顶方式顶推时,应符合下列规定:①水平千斤顶的实际总顶推力不应小于计算顶推力的2倍。②墩、台顶上水平千斤顶的台背必须坚固,应(经过计算)能抵抗顶推时的总反力;在顶推过程中各桥墩的纵向位移值不超过设计规定。③ 主梁在各墩(包括临时墩)支承处,均要求设立滑动装置。滑动装置,一般由摩擦垫、滑块(支承块)、滑板和滑道组成。摩擦垫用氯丁橡胶与钢板夹层制成后,粘附在滑块顶面,其尺寸大小应根据墩顶反力和橡胶板容许承载力计算决定。滑块可用铸钢或高强度混凝土块制成,其高度不宜小于正式支座的高度,其尺寸不宜小于摩擦垫和滑板的尺寸;滑板有多种构造,一般宜用硬木板、钢板夹橡胶板等粘聚四氟乙烯板(四氟板)组成。四氟板面积由最大反力计算决定,对无侧限的容许应力可按5MPa计算,对有侧限的可按15MPa计算。 滑道一般可用不锈钢或镀铬钢带包卷在铸钢底层上,铸钢底层应用螺栓固定在支座垫石上。滑道顺桥向长度应大于水平千斤顶行程加滑块顺桥向长度;其宽度应为滑板宽度的1.2~1.5倍。相邻墩(包括主墩与临时墩)滑道顶面标高的允许偏差为±2mm;同墩两滑道标高的允许偏差为±lmm。④单点或多点的水平千斤顶顶推时,左右两条顶推线应横向同步运行;多点顶推时,各墩台的水平千斤顶均应沿纵向同步运行,保证主梁纵向轴线在设计容许偏差范围内。⑤主梁被顶推前进时,如梁的中线偏离较大,应及时进行导向装置纠偏。⑥ 采用单点水平一竖直千斤顶顶推方式顶推,在开始时,如因导梁轻,设置顶推装置处的反力不大,滑块与梁底打滑,不能使梁被顶推前进时,应采取措施(如用卷扬机拉拽)使梁前进一定距离,顶推装置的墩、台反力具有一定数值后,再用水平一竖直千斤顶的顶推装置,或将顶推装置移到主梁与导梁连接段中间反力最大的临时墩上,并加强该墩抗水平推力的能力。

3 顶推施工方法的优点及不足之处

随着顶推能力的增加和顶推机具的发展,顶推施工方法在连续梁以外的桥型正在广泛的应用,如拱桥和斜拉桥等的施工。斜拉桥一般是在场地、运输条件受限的情况下才选取采取顶推施工法的,和悬臂拼装施工相比,顶推方法施工大量的临时墩和顶推点复杂的局部构造势必造成经济上的浪费,但是顶推施工在一些方面上还是有优势的。

顶推施工方法的优点可概括为以下几点:a.顶推施工的桥梁一般单跨顶推力通常在50到100t之间,远比梁体自重小,所以顶推设备轻型简便,不需大型吊运机具,保养与运输方便,适合特殊场地使用。如水深较小浮吊不能进入的河流或者深谷等。b.对桥下地基和净空无要求,不影响通车或通航,由于预制场通常设在岸上,搭建拆除简单,混凝土或者是钢构件运输方便。c.对混凝土桥的顶推施工来说,浇筑混凝土仅需一套模板周转,节省材料;施工工厂化,易于质量管理。搭设平台的材料大多为型钢和钢板,便于取材和重复利用。d.场地固定集中,便于安全施工,受环境干扰小。e.工作条件相对较好,所需劳动力比较少,劳动强度相对不高。

顶推施工方法尚存的不足之处:a.由于顶推悬臂弯矩不能太大,且施工阶段的内力与运营阶段的内力也不能相差太大,所以顶推只适宜较多跨,跨数太少极不经济。b.对于多孔长桥,因工作面所限,顶推过长,施工工期相对较长。c.对于桥的形式有一定要求,弯桥只能是曲率恒定的桥梁,而且通常要求梁高不变,底面是直线。

结束语

顶推施工法是桥梁施工中重要的施工方法,和其他方法比较起来,它具有结构整体性好,节省施工用地,施工周期短,不中断交通或通航的优点。这对于施工公路、铁路、市区环境或通航河流上的桥梁上部结构都是非常有利的。导梁,临时墩等关键设备的应用使得顶推施工法具有较大的竞争优势,在我国将要修建的各类桥梁中,中等跨度的多跨长联PC梁桥占有比较大的比例,而我国大型的架梁吊装设备又严重不足,顶推施工法作为适合我国国情的一种较好的施工方法,它的发展前景是广阔的。

参考文献:

[1]邵斌磊.有限元在桥梁顶推施工及预应力分析中的应用[D].浙江大学,2011.

[2]张海龙.浅谈预应力混凝土连续梁跨越既有线顶推施工技术与应用[J].中小企业管理与科技,2012(31).

[3]李纪友.临时墩在桥梁顶推施工中的应用[J].林业建设,2006(1).

论文作者:鹿颖

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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