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摘要:顶推法技术能够有效克服梁体段边建造边架设及梁体在进行顶推时对墩体产生的水平方向上的力,在保证质量的同时,还节约了大量的设备与劳动力,是当前桥梁施工中的一种重要施工方法。本文主要分析了顶推法施工技术特点,并就顶推法施工在桥梁工程中的应用进行了探讨。
关键词:顶推法;施工;桥梁;预制
前言
随着我国经济发展,桥梁工程越来越发展,在我国修建的各类桥梁中,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将会日益完善。
1顶推法施工技术特点
首先,在建设长桥梁、大桥梁的过程中,该施工技术的成本费用较低,且施工中的安全性高,无噪声污染,可用于山谷、河流、高桥墩等环境下的施工。
其次,主梁施工采用分段预制的方法施工,无需使用大型的起重设备,且结构的整体性较好,一般情况下,可将主梁分成10m~20m长度为一个节段进行施工。
再次,为保证施工的安全性,便于施工现场的管理,需在施现场留置一个桥梁节段顶推法预制施工场地,在场地中,相关设备可以进行多次的周转使用,一个节段的施工周期约在7d~10d,可根据工程的具体情况合理调整桥梁节段施工方案。
最后,施工过程中,梁受力的起伏较大,在施工期间和营运期问梁的受力状态具有较大差别,所以,在设计以及布索梁截面时需要共同满足施工和营运要求,从而使用钢量加大。在施工过程中,可设置临时墩和前导梁,有效减少施工内力,从而保证梁受力的均匀。
2顶推法施工在桥梁工程中的应用
2.1预制场地
预制场地应设在桥台桥轴线上的引道(或引桥)上,像重庆石门桥,在北岸桥头设置预制场地,预制场地为箱梁预制处,其长度应考虑梁段悬出时反压段的长度、梁段底板与腹板预制长度、导梁拼装长度和机具设备材料进入预制作业线的长度。预制场地宽度,应满足梁段两侧施工作业的需要。预制场地上空宜搭设固定或活动的作业棚,其长度宜大于2倍预制梁段长度,使梁段预制作业不受天气影响。台座的轴线应与桥梁轴线延长线相重合,台座的纵坡应与桥梁纵坡一致,其施工误差应满足规范要求。
2.2预制块件(顶推段)
梁段预制块件,可根据箱梁结构(单箱单室或单箱双室)及全截面顶进还是分段顶进来确定预制方案。若预制块在排架上制作,必须在制作前消除排架的非弹性变形值。预制块件尽可能采用机械化装拆模板,底模板宜采用升降式,侧模板宜采用旋转式,芯模板宜采用易于拆卸和移动取出的构造方式,例如重庆石门桥便是如此。
2.3导梁和临时墩
(1)导梁
导梁是顶推法主要设施之一,应将导梁全部节间拼装后,再与预埋在梁前端的预埋件连接并正位后,最后浇注混凝土。采用钢桁架导梁时,应注意导梁与梁段刚度的协调,不得采用刚度过小的导梁,并减小每个节点的非弹性变形,使其梁端挠度不大于设计要求。
(2)临时墩
为减小顶推时梁的内力,可设置临时墩,临时墩需有足够的刚度,来承受顶推时的水平推力,必要时要打临时桩,其排架需安装剪刀撑满足其受力和稳定要求。
2.4每梁段的吊装及组拼分析
(1)梁段的重要性
桥梁的功能及寿命是由钢管结构的加工制造、现场安装状况决定的。所以,一定要选择能力和资质较高、生产经验较丰富的生产厂家来负责钢管的加工制作。这能够保证顶推施工的正常进行及桥梁的质量。
(2)梁段的吊装施工
吊装步骤:先是端横梁,接着是拱脚,再到系粱,最后是中横梁。在梁段开始吊装前,先放出路线中心线,并用墨线于两侧的滑道弹出中心线。吊装之时,先把端横梁就位,再让端横梁对前后轴线和底板的四角高程进行控制。在对两侧拱脚段进行吊装时,拱脚段的吊装底板要与端横梁保持对正,接着对前后轴线进行调整。再对底板的四角高程进行测量,要求与端横梁一样的要求。在对中横梁进行吊装时,要坚持系粱和左右腹板对正的原则。并注意控制好轴线偏差,保证中横梁、左右系梁得分对接焊缝宽度一致。所有系梁及中横梁的控制方法和上述操作一样。
2.5落梁的施工
当支座垫层的强度达到设计要求的强度时,即可进入落梁的施工工序。
(1)支点的调整
应满足落桥施工的需要,同时应在两主墩盖梁上增加临时支点,两边对称布置4个,支撑处为端横梁的横隔板处。
(2)支点的首次调整
各支点设置完成后,应对其高程进行测量。测量完成后应对临时点进行切割,从跨中位置开始,切割后并落梁,每次切割应将切割长度控制在4cm。
在首次调整支点时,应对水中墩的临时支点标高进行控制,确保其能够符合系梁预拱度的设计要求,端横梁支点的调整也应满足相同的要求。
(3)落梁
落梁操作应对称进行,同时确保均衡。首先应采用千斤顶将梁顶起适当的高度,接着对临时支点进行切割,切割应对称进行,然后分两级将切割下来的支点移除,最后逐层落梁,直至全部下落完毕。
(4)梁段的调整操作
在顶推过程中,会出现残余应力,为将其消除,在落梁施工准备下落梁段时,应将滚轮小车横向摆放在盖梁顶,梁段下落后,即可移走小车。同时,需要对梁段的位置进行适当的调整,确保将其偏差控制在要求之内。在梁体底板上预留有螺栓孔,在梁段下落时,应做好位置的调整,确保螺栓孔能正对着支座上的螺栓。对准之后即可移除千斤顶,让梁段下落在支座上,落梁施工即可结束。
2.6其他施工注意事项
为了确保工作的质量和理想的施工,在推进施工过程中,应重视以下几点。①在进行顶推的时候,工作人员需要在梁体向前移动的同时要不停的用四氟板热塞移动,确保黑色面要紧贴梁的底板,自色一面要贴住不锈钢滑板,不可将两面颠倒放置;②在进行顶推的过程中,测量推梁截面中心线和所有滑道顶部的正常高度,将他们控制在原计划的范围内,一旦超出需要及时做出调整;③要根据四氟板的推进过程来进行调整前移的位置,若没有达到理想的位置,应该及时把箱梁腹板顶起,再放入四氟板后才能继续进行;④要保持施工过程中四氟滑板的清洁,并采取硅脂涂在白色面,使得增加润滑度从而减小摩擦,值得注意的是,完成一系列的操作后不能用柴油或汽油来进行对四氟板进行清洗;⑤在桥梁的建设过程中,实施顶推的时候要注意千斤顶的同步效应,需要不断的同步加力顶推,当箱梁达到一种状态时,即到达静止与运动的临界点,要保持千斤顶液压的稳定性,从而避破坏致箱梁变速推进中结构的稳定性。在这个时候,主墩千斤顶是用来施加力的同时,其他千斤顶逐渐发力,同时保持加力的稳定性;⑥在箱梁顶每一段的开始,稳定性试验应进行5cm后将停止实验的推进,回油,然后再推进5cm,重复此步骤,检查设备和滑动面处于良好的状态和稳定状态,并在良好的状态下开始正式推送;⑦对突发状况如导梁杆螺杆松动或变形,混凝土发生裂缝等情况,需要及时解决,以免发生安全隐患。
3结语
综上所述,顶推法施工技术在我国桥梁工程施工中得到了广泛应用,随着科学技术的不断向前发展,顶推法施工技术也将不断完善和向前发展,必将对我国桥梁工程施工建设发挥越来越重要的作用。
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