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柔性墩箱梁顶推施工技术

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【摘要】在如今桥梁工程施工项目不断增多的情况下,在工程项目施工条件不断复杂的情况下,柔性墩箱梁的施工技术给桥梁工程施工带来了很多的好处。所以本文就针对柔性墩箱梁的施工顶推技术做了一个探究,主要就是顶推施工技术,顶推施工中需要注意的地方,还有柔性箱梁施工混凝土施工需要注意的地方,都进行了一个简要探讨。

【关键词】箱梁;柔性墩箱梁;顶推施工

中图分类号:TU74文献标识码: A

一、前言

柔性墩箱梁的施工便利行,以及柔性墩箱梁多点顶推施工的一些优势,都让我们的桥梁工程建造得到了一些好处,尤其是我们的桥梁施工技术的发展,因为柔性墩箱梁顶推施工技术的出现和进步,也得到了很多进步。所以真是基于这样的背景,就有必要对柔性墩箱梁的顶推施工技术做一个简要的探究,为施工中遇到问题的人,带来一些帮助。

二、柔性墩箱梁顶推施工的使用概述

我们在计划承担某项工程任务时,由于其材料设备的水、陆运输距离特远,桥位为软土地基,因之,经多方案比较后,选用施工设备最轻的柔性墩顶推法施工的预应力连续梁设计方案,实践证明,这是十分经济合理的。根据国内外采用顶推法施工的资料分析,单就顶推时水平力的施加方式而言,大多数是将水平千斤顶布置在刚度较大的桥台或桥墩上,单点集中地施加水平推力。这种方法的施工条件是:梁体在桥墩顶的滑道上滑动时,桥墩需承受由于摩阻而产生的水平推力,且随着顶推梁体的长度的增加,所需要的水平千斤顶的吨位也要相应增加。比如,我们计划承担的某项工程任务,桥全长约459米,箱梁总重可达5,300吨,单点集中顶推时,约需500吨左右的推力,则安置水平千斤顶的台或墩要承受约500吨的水平力,其余各墩也要承受约几十吨的水平推力,该桥的柔性墩台是无法满足要求的。为此,需要探索新的顶推工艺来适应这种柔性墩、长桥多联连续梁施工的需要。

三、柔性墩箱梁顶推施工

1、柔性墩箱梁顶推滑道、滑板及纠偏装置

(一)滑道

柔性墩箱梁顶推,滑道设计是关键。滑道是采用钢板面铺不锈钢板制作而成,滑道的进出口采用圆弧段衔接,以避免滑板在滑移受压过程中发生线状接触而压坏滑板。滑道的横向宽度一般按如下公式计算:B=1.2B0+E(B―滑道的横向宽度,B0―聚四氟滑板横向宽度,E―单片主钢导梁中线与单侧箱梁腹板中线的偏心距)。在计算滑道的横向宽度时,一般容易忽视单片主钢导梁中线与单侧箱梁腹板中线的偏心距。

(二)滑板

柔性墩顶推四氟滑板与刚性墩顶推四氟滑板不同,其主要区别表现为以下两个方面:首先:由于柔性墩顶推一般受墩顶尺寸及箱梁腹板厚度的限制,滑板的竖向压应力通常要超出施工规范容许值(本桥四氟滑板竖向压应力已经达到了9.8MPa,而施工规范规定四氟滑板无侧限容许应力为5MPa)。因此,柔性墩顶推滑板需作特殊设计,其主要特点:一般刚性桥顶推四氟滑板是采用橡胶层中夹2层2mm厚的钢板,而柔性墩顶推四氟滑板是采用橡胶层中夹3层4mm厚的钢板,并要求钢板表面打毛、增设齿形条,以提高剥离强度;一般刚性桥顶推四氟滑板外形尺寸为450mm×200mm×24mm,而柔性墩顶推四氟滑板外形尺寸为450mm×160mm×24mm,即将四氟滑板纵向长度由原来的20cm改为16cm,以减少纵向剪切角度。

其次,为了减少柔性墩顶推的摩阻力,必须严格控制滑道板表面的光洁度及箱梁底板的平整度。

(三)纠偏装置

柔性墩顶推纠偏装置一般是采用20t螺旋千斤顶纠偏,先在墩顶安装反力架,如发现箱梁偏差,即在箱梁纵向顶推前进时,采用螺旋千斤顶横向顶,使箱梁纵向中心就位,严禁箱梁静止时纠编。

2、顶推施工技术

(一)水平千斤顶布置

根据下述计算公式确定了水平千斤顶的型号及数

量,即:∑ni=1Fi>∑ni=1fi+∑ni=1Hi(Fi为第i桥墩千斤顶所施的力,fi为第i桥墩水平摩阻力,Hi为第i桥墩纵坡引起的自重水平分力)。经计算选择顶推自动连续顶的台数、以及布置情况。

(二)水平千斤顶压力控制

千斤顶压力控制原则归纳为“多点顶推,分级调压,差值控制,”实际施工时,施力控制方法如下:每次顶推前根据千斤顶施力与阻力平衡来计算各千斤顶理论控制压力;在顶推过程中,由于动静摩擦阻力系数的变化及竖向反力的变化,使摩阻力发生变化,泵站油压采用分级调压的方式来调整千斤顶的施力,使之基本保持平衡。如在差值限定前提下,根据理论调定油泵压力后,无法推动箱梁时,总推力不够部分由其他墩主力墩补足。

(三)计算各墩容许水平力及变位值

一般情况下,各墩顶水平容许变位值是由设计提供,但各墩在箱梁没有顶推上墩时,墩顶容许水平力可根据墩柱底截面混凝土的最大拉压力小于混凝土的容许拉压力的原则进行计算

3、防止箱梁顶推纵向开裂

顶推法施工的连续梁,确实有过开裂的严重教训,主要表现为纵向裂纹。裂纹分布的位置一般在:箱梁腹板与底板相交处对应滑道的承托位置附近,以及在底板后期预应力索空管道下缘位置。

开裂的原因是复杂的:顶推时,箱梁完全靠两个长条形滑道支承,又处于滑动状态,应力集中;箱梁上、下缘纵向预应力,竖向预应力筋对腹板与底板相交位置产生剪力,箱梁后期纵向预应力未穿索压浆的空管道,造成断面积削弱;在过桥墩滑道时梁体纵向产生负弯矩,底板受压,又由于箱梁纵向中心预应力作用,整个断面受压,这两个压应力叠加,将产生横向膨胀的趋势;从桥墩横向来看,过桥墩时,底板下缘中心横向受拉,所以造成纵向裂纹。

四、混凝土浇筑施工质量控制和顶推质量控制

1、混凝土的浇筑

混凝土施工前要详细检查拌和站、供电线路、小龙门吊行走部分及起重部件的使用状态是否完好,并备用一台发电机,保证在施工中突然停电后能够正常施工。为防止波纹管在混凝土浇注过程中进入水泥浆而导致无法张拉的现象,浇注混凝土前,除应对波纹管全断面进行密封检查外,采用比波纹管内径小5~10mm的硬质塑料管穿入波纹管孔道,混凝土浇注过程中,经常窜动塑料管,防止孔道堵塞。保证混凝土质量是确保预制梁质量的关键之一,因此,混凝土的搅拌必须严格按配合比施工,原材料要求采用5~25mm连续级配碎石;中砂细度模数在2.6以上,水泥及外加剂必须经检验合格。拌制混凝土前,应检测砂、石含水率,并据此计算出施工配合比交由拌合站操作人员按照施工配合比投料拌制混凝土。

2、顶推质量注意事项

(一)顶推施工时,应尽量保证箱梁顶推的连续性,如不连续,梁体和滑道之间摩擦因数总是静摩擦和动摩擦交替变化,导致产生“爬行”现象,对墩会造成反复冲击。

(二)顶推施工时,要保证顶推的同步性,即一要保证千斤顶施力同步,二要保证千斤顶活塞进程、回程同步,一般可通过“分级调压、集中控制”来达到顶推同步的效果。

(三)千斤顶受力端应设置弧形面固定,相当于千斤顶设置了1个球铰,这样可允许千斤顶与拉锚器之间存在一定的转角。

(四)如果某墩上出现了一停一动的爬行式前进现象,应调整千斤顶出力大小,主力墩的施力亦需相应调整,及时消除“爬行”前进现象。

(五)控制顶推速度,一般以15cm/min为宜,如顶推速度过快,在水平千斤顶出故障停止工作时,但箱梁由于惯性仍然滑动,威胁桥墩安全

五、结束语

通过本文的探究,就是希望能够有更多的人能够了解到,认识到柔性墩箱梁顶推施工技术,能够了解到柔性墩箱梁施工顶推技术是一个怎样的技术。也就整个施工过程中的多个技术要点做了简要的分析,希望能够帮助到有需要的人,也希望柔性墩箱梁的施工技术能够得到一个提高,能够为未来的桥梁建设起到更多的作用。

参考文献

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