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梁段顶推安全技术

  
评论: 更新日期:2023年02月04日

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,选择适当的顶推方式。

1.单点顶推

由水平千斤顶与竖直千斤顶联合作用顶推预制梁前进的顶推法称为水平一竖直千斤顶法,由固定在墩台上的水平张拉千斤顶通过张拉锚定在主梁上的拉杆而使主梁前进的顶推法称为拉杆式顶推法。

单点顶推是顶推装置集中设置在靠近主梁预制场的桥台或桥墩上,前方墩各支点上设置滑道支承。滑道是由设置在墩顶的混凝土滑台、铬钢板和滑板所组成。滑板的顶部为夹有加劲钢板的橡胶板,底部为聚四氟乙烯板,外形尺寸有420mm×420mm、200mm×400mm、500mm×200mm等数种,厚度也有40mm、31mm、21mm之分。滑道表面要求平顺、光滑,其顶面应与箱形梁下缘平行,左右滑道的顶面高差应在2mm以内。

单点顶推的施工程序为顶梁、推移、落下竖直千斤顶和收回水平千斤顶的活塞杆,我国铁路西延线狄家河大桥(4×40m)连续梁顶推施工采用的就是这种方法。

2.多点顶推

多点顶推是在每个墩台上设置一对小吨位(400~800kN)的水平千斤顶,将集中的顶推力分散到各墩上。由于利用水平千斤顶传给墩台的反力来平衡梁体滑移时在桥墩上产生的摩阻力,从而使桥墩在顶推过程中承受较小的水平力,因此可以在柔性墩上采用多点顶推施工。

同时,多点顶推所需的顶推设备吨位小,容易获得,且施工时自动化程度高,循环周期短,施工进度快,梁体在顶推过程中运行平稳、安全可靠,所以我国在近年来用顶推法施工的预应力混凝土连续梁桥较多地果用了多点顶推法。但多点顶推需要较多的设备,操作要求也比较高。

多点顶推的顶推设备,国内一般较多采用拉杆式顶推系统。与采用水平一竖直千斤顶相比,简化了工艺流程,加快了顶推速度。

多点顶推的关键在于同步,即通过中心控制室控制分散在各桥墩上的各千斤顶的出力等级,保证它们同时启动、同步前进、同时停止和同时换向。由于千斤顶传力时间差的影响,将不可避免地引起桥墩沿着桥纵向摆动,同时箱梁的悬出部分可能上下振动,这些因素对施工极其不利,要尽量减少其影响,做到分级调压,集中控制,差值限定。

全桥顶推就位时,逐节拆除钢导梁,然后将箱梁纵、横向准确就位。接着张拉后期预应力束,拆除顶推临时束,起顶箱梁,拆除顶推滑道,安装正式支座,然后落梁,调整支反力,复核梁底标高,锁定支座。全桥顶推作业完毕。

3.顶推施工中的辅助设施

连续梁采用顶推施工时,由于梁的施工内力与营运状态下的内力有较大差异,为了减少施工中的内力,扩大顶推法施工的使用范围,同时也从安全施工和方便施工出发,在施工过程中使用了一些临时设施,包括导梁、临时墩、托架及斜拉索等结构。

(1)导梁

导梁设置在主梁的前端,为等截面或变截面的钢桁梁或钢板梁,主梁前端装有预埋件与钢导梁栓接。导梁长度一般为顶推跨径的0.6~0.8倍,刚度为主梁刚度的1/9~1/15,过大或过小都将增加主梁顶推时的内力。较长的导梁可以减少主梁悬臂负弯矩,但过长的导梁也会导致导梁与箱梁接头处负弯矩与支反力的相应增加;导梁过短,则要增大主梁的负弯矩值。导梁的结构需要进行受力状态分析和内力计算,导梁的控制内力是位于导梁与箱梁连接处的最

大正、负弯矩和下缘承受的最大支点反力。导梁最好采用从根部至前端为变刚度或分段变刚度的,在外形上底缘与箱梁底应在同一平面上,前端底缘呈向上圆弧形,以便于顶推时顺利通过桥墩。

(2)临时墩

临时墩可减少主梁的顶推跨径,从而减少顶推时最大正负弯矩和它所产生的主梁截面应力。临时墩应能在承受顶推最大荷载时不致发生不能容许的沉陷,和承受顶推最大水平摩阻力时不致发生不能容许的水平位移。在有通航要求的河流中要防止船只的冲撞,同时除了要考虑水流的冲力外,也不能忽视流冰所撞击。

(3)托架

托架用以减少顶推跨径和主梁的受力。但必须注意导梁的前端滑移到托架时,将增加桥墩的偏心受荷弯矩。临时托架多用于水上施工,施工完毕构件大多全部拆除,但也有的桥梁在施工后把托架和主梁连成整体,形成连续托架桥。

(4)斜拉索

斜拉索在主梁前端设临时塔架,以斜拉索系于梁上加固,以减少悬臂弯矩。

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