我國首次頂推法施工_狄家河大橋頂推工藝_secret

1、我國首次采用頂推法施工的橋梁xx大橋（鐵路橋）的設(shè)計(jì)與施工為研究預(yù)應(yīng)力混凝土梁向32m以上跨度發(fā)展的途徑，試驗(yàn)在中跨范圍以混凝土梁代替鋼梁的形式，同時(shí)考慮中跨度混凝土梁的架設(shè)方法，鐵道部于1974年決定在xx大橋修建四孔跨度40m預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁橋，并采用新技術(shù)頂推法架設(shè)。于1975年完成設(shè)計(jì)，1976年8月開始制梁，1977年9月22日至11月22日勝利地完成了頂推架梁任務(wù)。一、設(shè)計(jì)梁采用等高變截面箱形連續(xù)梁。梁高3m。由于支座

2、設(shè)置情況及寬跨比的因素選用底寬2.6m。腹板最小厚度為16cm。頂?shù)装搴穸劝翠摻z束布置的構(gòu)造要求分別采用15、23、32cm三種。支座處設(shè)置橫隔板。制梁的施工方案有長段和短段兩種，接頭有樹脂接縫和混凝土灌筑兩種。梁部在1973年底設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)要求通車日期緊及施工單位交通運(yùn)輸情況確定工廠預(yù)制梁段、用汽車運(yùn)至工地拼裝的原則，梁段按4m一段、環(huán)氧樹脂膠接縫施工。頂推分段長度考慮分段處正負(fù)彎矩較小處為宜，即位于14跨度。本梁分50.55m、

3、40m、40m、30.55m四段頂推。頂應(yīng)力按頂推分段進(jìn)行張拉。橋臺(tái)臺(tái)后的頂推拼裝場(chǎng)地布置考慮了臨時(shí)支墩（跨度15m）的滑道方案和臺(tái)后小平車方案，考慮施工拼裝方便，采用了小平車方案。為減小頂推過程中的懸臂負(fù)彎矩，采用梁端設(shè)置鋼導(dǎo)梁方案。導(dǎo)梁長度是按最大懸臂的負(fù)彎矩值和頂推過程中產(chǎn)生的負(fù)彎矩值基本接近來確定，本梁采用30m。頂推由動(dòng)力部分及滑動(dòng)部分組成。動(dòng)力部分采用了水平千斤頂垂直千斤頂方案。滑移部份則采用以不銹鋼板作滑道，夾鋼板的橡膠塊

4、嵌聚四氟乙稀板做滑塊的方案。預(yù)應(yīng)力配筋必須滿足頂推過程中各截面力矩變化的要求。在配筋體系上考慮到施工工藝及張拉設(shè)備的具體情況，在集中強(qiáng)大鋼絲束和分散配筋的兩個(gè)方案中，采用了后一方案。在分散配筋中考慮直線配筋和曲線配筋兩種。本梁按直線配筋設(shè)計(jì)。由于頂推階段力矩變號(hào)，運(yùn)營階段的配筋與頂推階段的配筋是有矛盾的。本梁在設(shè)計(jì)時(shí)雖以運(yùn)營階段為主，但必須充分考慮頂推時(shí)的要求，尺可能使頂推階段的預(yù)應(yīng)力鋼筋作為運(yùn)營階段的一部分，在使運(yùn)營階段預(yù)應(yīng)筋力增加量

5、較少時(shí)，為滿足頂推需要所增加的預(yù)應(yīng)力束不再拆除，在某些截面設(shè)置了頂推階段需要的預(yù)應(yīng)力筋后對(duì)運(yùn)營階段的受力影響較大時(shí)，則按臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置，頂推就位后予以拆除。預(yù)應(yīng)力筋的連接采用了特殊設(shè)計(jì)的連接器。全梁內(nèi)力計(jì)算按運(yùn)營階段和頂推階段分別計(jì)算。運(yùn)營階段的內(nèi)力計(jì)算采用了定點(diǎn)法確定各截面內(nèi)力，并用彎矩分配法核對(duì)，同時(shí)采用電算進(jìn)行了校核。頂推階段內(nèi)力計(jì)算由于在頂推過程中梁體各截面的內(nèi)力均在變化，為簡化計(jì)算按等截面設(shè)計(jì)。梁端的鋼導(dǎo)梁的剛度比梁體的剛度

6、小得多，在同一跨時(shí)，不能取平均剛度，計(jì)算時(shí)先按單跨固端梁算出每頂推一段(2m)時(shí)的固端彎矩和支點(diǎn)反力。本梁并非固端，則在每頂推一段時(shí)，按該跨以后幾跨的變形協(xié)調(diào)條件求出對(duì)該固端轉(zhuǎn)角的影響，推導(dǎo)出不同情況下的計(jì)算公式，算出每頂推段時(shí)各支點(diǎn)處的支點(diǎn)反力、彎矩以及全梁全截面的彎矩和剪力。在全梁頂推過程中把各截面中每頂推一段所計(jì)算出的彎矩和剪力控制值畫出包絡(luò)圖作為頂推階段內(nèi)力計(jì)算依據(jù)。本梁各截面的預(yù)應(yīng)力配筋計(jì)算基本上按照1975年部頒“橋規(guī)”進(jìn)行

7、，對(duì)不能適應(yīng)連續(xù)梁部分作必要的補(bǔ)充。截面計(jì)算按運(yùn)營狀態(tài)和頂推階段分別進(jìn)行。在運(yùn)營狀態(tài)條件下驗(yàn)算截面的強(qiáng)(三)頂推架梁本橋頂推采用的是水平——垂直千斤頂方案。1.試驗(yàn)：為了保證頂推架梁的安全，正式頂架梁前，在岸上作最大懸臂狀態(tài)的模擬試驗(yàn)。目的是：事先了解導(dǎo)梁的最大撓度；導(dǎo)梁與混凝土梁接頭處的最大變矩值；導(dǎo)梁與混凝土梁聯(lián)結(jié)板的強(qiáng)度；鋼絞線錨具在未壓漿狀態(tài)下，當(dāng)導(dǎo)梁懸出后的錨固性是否可靠；臺(tái)車在頂推時(shí)的受力情況是否符合設(shè)計(jì)計(jì)算。2.準(zhǔn)備工作(

8、1)根據(jù)水平－垂直千斤頂頂推原理分析，在頂推初期或末尾，垂直頂上梁的反力較小時(shí)，就不能頂推使梁前行。所以在事先準(zhǔn)備絞車、鋼絲繩、滑車組等拖拉設(shè)備。利用拖拉設(shè)備帶動(dòng)設(shè)在軌道臺(tái)車上的工字梁，推梁前進(jìn)。導(dǎo)梁通過延安側(cè)橋臺(tái)時(shí)，其下用φ50mm圓輪作滾動(dòng)支承。用拖拉法將導(dǎo)梁懸出延安側(cè)橋臺(tái)24m后，頂推架梁開始。(2)頂推設(shè)備的布置：頂推設(shè)備主要由水平千斤頂、垂直千斤頂和底盤滑道組成。頂推專用的千斤頂是由鐵道部科學(xué)研究院與鐵道部第一工程局橋梁處共同

9、設(shè)計(jì)制造的。其性能如下表。千斤頂類別代號(hào)起重能力(t)最大行程(mm)大缸活塞面積(cm2)小缸活塞面積(cm2)垂直千斤頂水平千斤頂V314H200垂直314水平20010050012578042391885頂推設(shè)備安裝在延安側(cè)橋臺(tái)梁墊上。在鑄鋼底盤、不銹鋼滑道上安裝水平－垂直千斤頂，并用分配梁將兩個(gè)千斤頂連接起來。水平頂?shù)暮笞в谘影矀?cè)橋臺(tái)背墻上，下座固定于滑道上。垂直頂下部鑲一塊聚四氟乙烯板坐于滑道上，其上部設(shè)一特制的硬橡膠板。在

10、各墩西安側(cè)橋臺(tái)支承墊石上，設(shè)置預(yù)制的混凝土塊（其高度與箱形梁的正式支座相同），其上安裝鑄鋼底座不銹鋼滑道。3.頂推過程開始用盾構(gòu)千斤頂作動(dòng)力，鋼橫梁帶動(dòng)混凝土滑塊使梁體前行。用這種方法頂推完第一拼裝段，在第二拼裝段頂推到混凝土梁端距1號(hào)墩1.4m時(shí)，由于拼裝梁底板不平，形成梁尾部翹起，延安側(cè)橋臺(tái)支點(diǎn)反力增大而出現(xiàn)梁塊之間膠縫開裂，立即降低延安側(cè)橋臺(tái)支點(diǎn)高度同時(shí)更換頂推設(shè)備。安裝使用頂推專用千斤頂（即V314－H200千斤頂）。頂推速度達(dá)

11、每分鐘5～6cm。頂推力按下列情況分別計(jì)算：(1)全梁拼完，梁前端距延安側(cè)橋臺(tái)支承點(diǎn)距離為97.2m時(shí)，頂推力為69噸。(2)全梁即將頂推完（導(dǎo)梁已拆除）梁重全部支承在滑道上時(shí)頂推力為68噸。在頂推過程中，頂推力的大小是取決于梁體的總重和滑板與滑道之間的摩阻情況。正常情況頂推水平頂實(shí)用頂推力根據(jù)油壓表讀數(shù)，換算為32.2～48.2噸。但由于滑板使用受壓變形，頂推力將增大至80噸。根據(jù)頂推紀(jì)錄水平頂油壓表的讀數(shù)，推算出各階段中滑道不銹鋼板