湖南望城沩水大桥顶推工艺

xx望城xx大桥顶推施工工艺第一节施工情况概述一、施工现场布置（略）二、上、下部施工概况本桥于1978年3月动工，1980年12月竣工。基础工程，于78年8月16日开钻，同年12月25日全部完成。除一号墩试用SP1-300型旋转式钻机外，其他墩台均用冲击式钻机施工。共钻17孔。总进尺494m，浇灌水下混凝土1060m3，平均扩孔系数为1.15。79年3月，桩身及墩（台）帽浇灌完毕，下部构造全部完成。79年4月，开始预制场施工和箱梁预制的一切准备工作。由于客观原因，迟至79年9月30日才浇灌第一节箱梁混凝土。80年10月5日，最后一节箱梁顶推完毕，随后是解联、落梁以及桥面工程的施工。箱梁施工周期，第一节为40天（10m长）。后经改进施工方法和提高工艺水平，使周期缩短为15天（19m长），周期安排见表3-1-1。19M长箱梁施工进度表表3-1-1工进目序实作工时(小时)工程项1234567891011121314151顶升底模3.52外侧模安装113箱梁下层钢筋绑绑扎224箱梁下层内模安安装65浇筑下层混凝土土4.56下层拔管及清孔孔47下层内模拆除28箱梁上层内模安安装279箱梁上层钢筋绑绑扎710浇灌上层混凝土土6.511上层拔管及清孔孔212上层内模及外侧侧模拆除1013穿束、张拉2814降底模215顶推816压浆在箱梁顶推后与与下段模板板安装同时时进行故不不计在周期期内管道压浆升底模箱梁顶推外侧模安装降底模管道压浆升底模箱梁顶推外侧模安装降底模箱梁下层钢筋绑扎及管道安装穿束及预施应力下层内模安装外模脱离及上层内模侧模拆除浇灌下层混凝土上层拔管及清孔下层管道拔除及清孔浇灌上层混凝土梁下层内模拆除梁上层钢筋绑扎及管道内模安装箱梁施工工艺流程第二节箱梁预制一、预制场和预制平台(一)预制场的布置：（图3-2-1）预制场是预制箱梁并把它推向主跨的过渡场地。所以，预制场布置的合理与否，直接影响顶推法施工的效果、速度和质量。以构造而言，预制场是由适当的过渡孔和预制平台组成。场内支点的多少与孔径大小的选择，应从梁体受力情况、预制场造价、箱梁顶推阶段的分次配束和纵向稳定等因素综合考虑。本桥采用11.4m＋9.5m＋8.55m＋8.55m的场内孔径。预制场全长41.1m，为主孔跨径的1.1倍。预制平台按箱梁最大分节长度19m设置。此外，预制场又是顶推施工的重要组成部分，在布置上还须考虑顶推千斤顶和滑动装置的位置。本桥在00号墩上设置辅助千斤顶一对供试验用。在5号墩上设置一对加强千斤顶。该顶的出力等级，除克服本墩摩阻力外，尚需克服预制场内各滑动支点的摩阻力，或因其它情况所增加的意外摩阻力。因此，5号墩将承受较大的不平衡水平力。为确保安全，5号墩上用四片贝雷桁架与6号桥台连成整体，临时加强5号桥墩。(二)预制平台的要求及构造型式：1.预制平台的要求：顶推法施工对箱梁预制平台要求严格，以保证箱梁的制作质量，为顶推架设创造顺利条件。⑴严格控制纵横梁的下挠、节点的压缩、临时墩的沉降。要求平台总下沉量不超过5mm。⑵严格控制底模板的平整度。梁底滑道部位差值不能超过±1mm，其它部位不超过5mm。顶升底模时，用精密水准仪严格操平。⑶平台底座的联结，要求牢固可靠，整体性好，使平台受力均匀，并避免多次升降而受破坏。⑷要求平台底座重量大于底模与梁底混凝土的粘着力，以便支点下降时，底模能自动脱离。从而避免因敲击脱模而损伤混凝土，影响箱梁底部的平整。2.平台构造型式：平台构造由临时墩、贝雷桁架，升降设备和活动底座组成。⑴下部构造：除利用6号台号，还设置了四个临时墩00号墩是箱梁顶推过程需要而设置，01号、02号、03号墩是预制箱梁的承重墩。除03号墩是在原河堤上挖坑回填砂砾，再浇筑0.8m厚的混凝土板作为扩大基础外，其余00°、01°、02°墩基础，均为30×30cm的钢筋混凝土打入桩。桩长10.5～13.5m，以沉落量控制。墩身均用块片石砌筑。⑵上部构造：(图3-2-2)在6号桥台与01号墩之间，架设16排贝雷桁架，用附属设备联成整体。然后在贝雷桁架和6号台、03墩上，铺设6组27号工字钢横梁。横梁上安置组合木模，木楔顶面设16×30cm横木。再在横木上面纵向铺设8根56号工字钢梁，并用横木和螺栓联成整体组成活动底座。底座上面，即为预制梁节的底模。底模长19.2m，宽5.3m。中间部分用4cm厚的木板钉牢在活动底座的横木上，再用黑铁皮镶面。两侧各65cm宽的滑道部分，则在3.5cm厚的木板上铺贴0.5cm厚的钢板，以保证该部位的梁底平整度。因02号墩和5号台两侧设有滑道，该处底模留有70×290cm的操作孔。浇筑混凝土之前，先在滑道上放好滑块，再整上10mm厚的钢板。底模脱离后，箱梁即由该处钢板支承在滑块滑道上。顶推时，钢板随着箱梁的顶进而滑出。图3-2-2平台上部构造与试压观测布置图⑶升降方法：活动底模的升降，采用组合木楔和8t手摇千斤顶进行。木楔置于活动底座的横梁下，每排8套共48套。脱模时，先把千斤顶安放在木楔旁边，在排3台共18台。再将千斤顶摇起顶住活动底座横梁，木楔卸落3～4cm。然后由一人统一指挥所有千斤顶同时迅速地下降3cm，底模即与梁底脱离，支承在18台千斤顶上。最后将木楔敲紧顶住底模，以作保险。升模时，先用千斤顶将底模顶升3cm，再将木楔升起顶住底座横梁，用精密水准仪观测调平模板，并预留一mm高度。然后卸除千斤顶，使底座支承在木楔上。(三)预制平台的静载试压：顶推工艺要求预制平台的总沉落量不超过5mm。为检查平台施工质量，消除残余变形，测取弹性变形数据，确定平台各支点的预留高度，在浇制箱梁之前，对平台进行静载试压。按计算提供的试验荷载值，采用分点施加集中等代荷载的方法进行加载。中间支点荷载42.09t，宽1.5m，边支点荷载20.5t，宽1.4m。平台下沉采用精密水准仪观测，木楔、节点和贝雷桁架的压缩和挠度用百分表观测。测点布置及观测结果见图3-2-2和表3-2-1。试压结果表明：平台施工质量良好。最大沉降值3mm左右，残余变形约0.3mm。满足设计要求。二、模板的构造、安装及拆除箱梁模板每节长1.9m，为便于与端模板连接，端节长度采用2.2m和2.5m各一节。横隔板处视其需要增长(见图3-2-3、3-2-4)。图3-2-3箱梁下层混凝土模板图图3-2-4箱梁上层混凝土模板图预制平台静载试压观测值总表表3-2-1仪表类型项目百分表精密水准备注木楔压缩钢桁梁挠度小计上游加42.09T2.280.672.95单位:毫米残余变形系几次次预压累计计百分表与精密水水准仪测值值不同,主要因为为表或尺处处所包括压压缩面数不不一样所致致.稳定过程0.230.020.25总下挠2.510.693.20残余变形0.24-0.090.15下游加42.09T1.570.401.972.95稳定过程0.18-0.120.060.55总下挠1.750.282.033.50残余变形0.320.010.330.35上游加42.09T1.041.112.152.70稳定过程0.140.180.320.30总下挠1.181.292.473.00残余变形0.160.070.230.35下游加42.09T1.361.202.561.90稳定过程0.150.240.390.65总下挠1.511.442.952.55残余变形0.150.240.390.30上游加42.09T2.05稳定过程0.45总下挠2.50残余变形2.50下游加42.09T3.05稳定过程0.35总下挠3.40残余变形3.40箱梁混凝土分两次浇灌，第一次施工高度为50cm。内模分上下两段制作，两层间立柱用铁夹板与螺栓连接，外模一次拼装。内模上段用50×50mm的角钢拼成框架，整体吊装就位。为防止外侧模发生位移，在外测模的顶部和底部，均用直径25mm的钢筋与法兰螺栓拉紧，模板拆除用1t拉链葫芦、千斤顶与撬棍操作。三、钢筋本桥上部构造，采用16锰螺纹钢与天津钢厂生产的直径5mm的高强钢丝。(一)预应力钢束制作1.高强钢丝的质量检验：高强钢丝均按有关规定进行抽样检验。检验结果，其极限强度为17000公斤/平方cm左右。延伸率4～6%，直径偏差在±0.08mm以内。以上指标符合质量标准。冷弯次数有的低于4次，对此，我们曾多次进行研究，大都认为用于“弗氏”锚时，不低于3次者可以试用。2.高强钢丝的调直、下料及编束；本桥钢丝束采用特殊的调直措施，仅用卷扬机牵引装有分丝板的小车，将钢丝梳理拉直，并清除浮锈。钢丝的下料长度，对于“弗氏”锚具，每端的设计增长0.7m，镦头锚则一端增长0.1m。钢丝纲束：要求钢丝不发生交叉，扭曲，以保证钢束受力均匀。编束时先将24根钢丝按梳理的顺序排列，在两端离端部0.3m处，用扎丝将钢丝按顺序编织好，然后每隔1.5m用扎丝绑扎一道即成。已编好的钢束用竹牌标明孔位、束长，垫木存放。(二)普通钢筋制作：本桥对普筋无特殊要求，但为了减少现场绑扎时间，缩短施工周期，采用了先将骨架分成几米一段，绑扎成片，然后整体起吊入模拼装的办法。四、管道本桥钢束孔道直径为50mm，采用铁皮管与橡胶抽拔管预留孔道。(一)铁皮管：由厚0.5mm的黑铁皮卷制而成。纵向采用单向咬口接缝，管间用大小头套接。小头外径50mm，大头外径52mm。套接长度约50mm，接缝用焊锡封闭。铁皮下料宽度大头为200mm，小头195mm。弯管加工，先按起弯半径制成木质模坯，灌砂压弯。(二)橡胶抽拔管：此管系衡阳橡胶厂为本桥特制。由七层橡胶夹纤维布构成。外径50mm，壁厚10mm。加工质量符合工艺要求，表面无老化裂纹，抽拔顺利，经多次使用无断裂现象。胶管的内衬，本桥采用穿放一束高强钢丝与一根直径为25mm的钢筋两种。两者比较，钢丝束芯棒有一定的柔度，易于随管道形成曲线，便于安装与抽拔。从工地使用情况来看，橡胶抽拔管比铁皮管好。因为它有一定的强度，不致由于人踩或漏浆而发生坍孔，堵孔等现象，且胶管能重复使用，节约资金。(三)管道安装与固定措施：管道安装前，先在预制场模板上标明管道中线，并预先在箱梁的横向钢筋上，沿各管道中线位置，焊放“Ｕ”型固定卡，间距一m左右。以保证管位准确，避免出现蛇形孔，“Ｕ”型卡略大于管道外径，以免妨碍拔管。混凝土浇灌前，仔细检查管道是否被钢筋压紧、挤扁、接头是否漏浆等。五、混凝土本桥箱梁混凝土设计强度为400号，施工时为缩短待强时间，提高按500号配比设计。全桥箱梁共浇混凝土1072方，耗用水泥469t，减水剂3.34t．(一)混凝土配合比：本桥采用砾石、碎石、碎砾石为骨料的三种混凝土。骨料粒径为5～25mm。施工坍落度5～8cm，按水泥用量的0.75%（粉剂）掺用萘磺酸盐系早强减水剂，各种配比数据见表3-2-2。混凝土配比与实压强度表3-2-2混凝土类别水泥标号配比水灰比每立方料水泥用用量(kg)石料比例实压强度0.5~1.551.5~2.55三天七天廿八天碎砾石混凝土碎石混凝土砾石混凝土52555255251:1.51:22.811:1.54:22.701:1.30::2.89920.380.420.37430430440砾40%碎40%砾40%碎60%碎60%礴60%461425435519468435625620540(二)掺用减水剂后混凝土强度的对比分析：从本桥已取得的资料分析：1.在保持水泥用量不变时，掺用减水剂后用水量可减少10～20%。混凝土强度的增长速度显著加快。三天、七天、二十八天的强度分别可提高30～50%、20～40%、10～20%。2.在采用一定的混凝土强度和坍落度时，掺用减水剂后，水泥用量可节约10～20%。（见表3-2-3）。混凝土掺用减水剂前后强度对比表3-2-3类别序号气温每m2水泥用量减水剂NN0掺量%水灰比配比减水率%抗压强度三天七天廿八天碎石混凝土1235℃35℃430430010.400.371:1.4611:2.77441:1.5144:2.775410/297385518487625碎砾石混凝土128℃8℃43043000.750.460.381:1.4088:2.66561:1.51::2.81117/299258352376623砾石混凝土1235℃35℃44044000.750.400.371:1.2055:2.88431:1.30::2.899215248323359424415568(三)箱梁混凝土的分层浇筑：为了便于浇筑箱梁底板，并保证其质量，改善箱梁内模安拆的条件，箱梁分上下层两次浇筑。第一次浇筑底板与腹板的马蹄部份，高度50cm。新老混凝土接头处，仅将表面凿毛洗净，未作特殊处理。（见模板图3-2-3,3-2-4）六、拔管、清孔和穿束(一)拔管：拔管应注意掌握时机，控制施力方向。本桥经过数十次拔管，从未发生坍孔或拔断胶管的现象。逐步摸索，有以下体会：1.拔管时间主要决定于气温，但也与水泥的性质、混凝土的施工坍落度有关。本桥采用525号硅酸盐水泥，混凝土坍落度5～8cm。从混凝土浇毕起算，拔管的“温度小时”以150～200之间为宜。2.先试拔观察，若拔出的胶管上粘着的水泥呈灰色即可开拔。但拔出的胶管上带有较多的砂浆，且呈深灰色时，则应暂停稍候。(二)清孔清孔在拔管完毕后立即进行。清孔器(图3-2-5)用直径40～50mm的圆钢车制而成。长170～200mm，外形成截头橄榄形。两端用带孔的螺帽与高强钢丝连接。清孔时，若发现孔道堵塞（铁皮管孔道常发生此种情况）时，一般可用来回串动清孔器的办法清通。严重时，可用直径25mm以上的粗钢筋或钢束冲击。万不得已时则开窗凿通。图3-2-5清孔器构造图附注：两端用φ5高强钢丝牵引，钢丝锚头固定在清孔器内，本图未示出牵引钢丝(三)穿束：全部为人工作业。40m以上的长束操作较困难，但还算可行，穿束时应注意对准孔位。并将钢束前端用胶布扎紧，以减少阻力。七、张拉预应力钢束㈠锚具：本桥采用三种锚具，以“弗氏”锚为主。在导梁与箱梁连接处，和紧靠边肋的钢束由于导梁预埋件的阻碍和边束离梁边宽度不够等原因，无法使用YG-170千斤顶进行张拉，于是采用了“B”型镦头锚。另因连续梁布束的需要，在梁的顶板和底板，各有8束通束。为此采用了通索联结器，将分节张拉的预应力钢丝束联成整体。1.“弗氏”锚（图3-2-6）：第郴州筑路机械厂产品。原料为Ⅰ级优质碳素钢（45号），锚环洛氏硬度为24～26。锚塞为55～58。锚具的探伤与硬度检查由厂方负责。工地仅对已配套的锚具公差进行检查，要求锚环，锚塞同时出现正负公差。力求避免因公差过大，而在张拉时滑丝。2.“B”型镦头锚（图3-2-7），锚环外径95mm。环中有16mm的压浆孔，钢丝分内外两环均匀排列。内环10丝，外环14丝，材料为Ⅰ类优质碳素钢（45号）。加工成型后先进行热处理，再用直径5.2mm的钻头钻孔。钢丝镦头用LD-10型液压钢丝冷镦器进行。图3-2-6图3-2-73.通索联结器（图3-2-8），材料为20锰高强钢管。它的一端为锚，用螺纹与已张拉钢束的“弗氏”锚锚环联结，另端为“弗氏”锚，其上有三个小孔，用以插棒拧紧与“弗氏”锚锚环的联结丝扣。图3-2-84.锚垫板：采用普通钢板，不需刨光，但要求表面平整，能与锚环紧密结合。穿束孔的两面都要倒角，以免张拉时擦伤或切断钢丝。㈡张拉设备：本桥采用的张拉设备有：西安筑路机械厂生产的三作用千斤顶及其配用的LYB－610型高压油泵六套（其中两套备用），上海同济大学研制的LD-10型液压冷镦器两台。千斤顶主缸最大行程为180mm。最大张拉力63.5t，小缸最大顶塞力为33t。油泵最大压力为400公斤/平方cm，功率3班。LD-10型冷镦器配有镦头器与切筋器,可进行两顶作业,主要性能见表3－2－4：表3-2-4镦头对象额定液压最大镦头力切筋对象工作效率镦头器重切筋器重φ5mm高强钢丝丝400kg/ccm29Tφ4~12mm钢钢丝（或钢钢筋）每分钟镦头8至至12个11.5kg12kg(三)张拉设备的校验：张拉钢束前，将千斤顶连同油表，油泵进行校验，以消除读数误差。施工过程中，每张拉一段梁，或发现千斤顶有严重漏油、油表指针不回零等情况，应重新进行校验。1.油表的检验：标准表委托国家计量单位标定。普通表用西安压力表厂出产的“271·11”型压力表检验器在工地进行检验。2.千斤顶、油泵的检验：将已标定的油表与千斤顶、油泵一并进行检验。测定张拉时锚外阻力的综合值，确定施工时的超拉t位。本桥曾用200t的压力机与电子秤两种办法进行检验，测得张拉设备的摩阻力平均值在1.8～2t左右。(四)张拉前的准备工作：1.箱梁：检查梁体混凝土是否已达80%的设计强度，有无孔洞、裂缝等。如遇造成断面削弱的情况，应先进行修补。2.对准并垂直管理中线点焊锚环。3.检查机翼、油管。并将油泵安全阀限制在最大工作压力的110～115%范围内。(五)张拉程序：1.控制数据：设计要求箱梁钢束(24－φ5)回油顶锚控制应力为0.69RjADVANCE\l2y(52t)。超拉t位中长束、弯束为0.78RjADVANCE\l2y(58.8t)。短束及部份直管中长束为0.75RjADVANCE\l2y(56.5t)顶力控制在25～30t之间。施工时根据已测定的机具摩阻力，将以上数值均增加2.27t（油泵油表读数为10kg/cm2），小缸顶锚力取26t。张拉时采用张拉与拉力伸量双控制的办法。即当拉力达到设计t位时，量得拉伸量在计算值的＋10%～－5%范围内时，才能顶锚。否则应检查原因研究处理。施工结果表明：钢束拉伸量与计算值基本相符，但由超拉退回到顶锚控制应力时，钢束的回缩量却与计算值相差甚远。2.程序：0→55t（拉伸量量的计算起起点）→7t（紧千斤斤顶锲块）→52t（顶锚控控制应力）→56.55t或58.88t（超拉力力）持压五五分钟，量量测拉伸量量→52t→顶锚（此此时主缸力力控制在00.80RjADVANCE\l2y以内，小小缸顶锚力力26t）→退锲。3.质质量要求：：⑴箱梁梁每一横断断面（上、下下缘分开计计）上的断断滑丝根数数小于这一一断面上钢钢丝总根数数的2%。⑵顶锚锚后锚塞内内缩量小于于3mm。⑶一束束钢束内钢钢丝的断、滑滑丝数不能能超过一根根。以上三三条标准，如如有一条不不符要求，均均应重新换换束张拉。㈥张拉拉钢束时出出现的问题题及处理办办法：1.“B”型镦头锚锚钢丝的镦镦头，质量量不合规格格，在张拉拉过程中被被拉平，致致使钢丝缩缩进孔道内内，无法进进行张拉，造造成换束返返工。后改改进操作，先先将钢丝用用切头器切切断，并用用扁锉锉平平，使其头头部能与镦镦头器的镦镦模圆槽完完全接触。镦镦头时用力力将钢丝顶顶在镦模内内，这样基基本克服了了上述现象象。2.长长束钢丝拉拉伸量大，千千斤顶活塞塞行程不够够，为克服服这一矛盾盾，本桥采采用了以下下办法：⑴将千千斤顶锲块块切短300mm，使钢钢丝在分丝丝入槽时，锲锲块能较紧紧地夹住钢钢丝。将拉拉伸量读数数起点前的的千斤顶活活塞的无效效行程，控控制在200～30mm以内，解解决了拉伸伸量在1550mm左右的的钢丝束的的张拉问题题。⑵两次次张拉：即即将钢丝拉拉伸量分两两次拉出。第第一次张拉拉的伸长量量控制在880－100mmm左右，达达到此值时时用15t顶塞力顶顶锚（此时时主缸拉力力一般在330～40t之间），然然后卸顶装装顶，再进进行第二次次张拉，完完成余下的的拉伸量。两次张张拉，工艺艺简单，能能解决长束束的张拉问问题，但经经第一次顶顶锚后，锚锚具受伤，容容易引起滑滑丝，建议议尽可能选选用长行程程千斤顶。3.滑滑丝与断丝丝：钢束张张拉，有时时出现滑、断断丝现象，我我们认为有有以下原因因：⑴锚具具公差配合合不当，硬硬度不符符要求。⑵钢丝丝直径大小小不一。⑶锚垫垫板与管道道中线不垂垂直，因而而常在锚具具范围内切切断钢丝。⑷箱梁梁内顶板的的齿板与梁梁顶间空隙隙太小，加加上预留在在顶板的挂挂顶孔的位位置不当等等原因，使使千斤顶安安装十分困困难。退锲锲时，千斤斤顶常常突突然向一边边偏斜，扭扭断钢丝。全全桥断、滑滑丝总数中中，上齿板板占80%%以上。㈦解除除预应力的的措施箱梁就就位后，对对于因顶推推过程需要要而布置的的临时束，两两联箱梁间间的连接束束，以及张张拉时断、滑滑丝数超过过容许值需需要更换的的钢束，都都需解除钢钢束的预应应力。采用用的办法是是：1.用用超拉的办办法，将已已顶紧的锚锚塞拉出。此此法只有宜宜于回油顶顶锚控制应应力较小的的临时束。2.对对于回油顶顶锚控制应应力高的临临时束和需需要返工的的永久束,,其两端均均为“弗氏”锚时，可可在一端挂挂顶，另端端用氧割将将锚具范围围内的钢丝丝一根根的的熔化，再再从挂顶的的一端，拉拉出钢束。3.一一端“弗氏”锚，另端端为“B”型镦头锚锚的钢束，可可先在“弗氏”锚端挂顶顶，再用电电动砂轮（或或钢錾子）将“B”型锚的镦头一个个的磨錾掉。然后从“弗氏”锚端拉出钢束。磨錾镦头时，操作人员不得正面对着锚具进行作业，以免钢渣弹出伤人。4.处处理通束，可可将联结器器内暴露在在外的一段段钢束吹断断。㈧封锚锚、压浆：：㈠封锚锚：封闭锚锚头的目的的是为了管管道压浆。在在预应力工工序完毕后后，先将永永久束露在在锚外的钢钢丝切断，然然后用水灰灰比为1::2的水泥泥细砂浆封封锚。仅留留一进（出出）浆口，这这一工序应应注意：1.切切断钢丝前前，先用浸浸湿的石棉棉或棉纱缠缠在锚头上上，以防锚锚具因突然然升温而造造成滑丝。2.切切断钢丝忌忌用电焊，因因钢束导电电容易引起起短路，烧烧坏钢丝或或引起滑丝丝，严重时时还殃及邻邻束。㈡压浆：压浆是是为了加强强钢束与混混凝土的整整体作用，防防止钢丝锈锈蚀。为缩缩短箱梁的的施工周期期，本桥在在顶推完毕毕后进行压压浆，采用用一次压浆浆法，从一一端往另端端压，先下下层后上层层管道。最最后压力88～12公斤/平方cm，压浆时时先在锚塞塞的压浆孔孔中，装上上一根带阀阀门的连接接短管，灌灌浆完毕后后关闭阀门门，以保持持孔道中水水泥浆的压压力。水泥浆强度为4400号，水灰灰比0.445，掺用用0.755%NNOO减水剂（粉粉剂）。第三节节箱梁顶推一、概概述㈠工艺艺方案选择择：在确定定了多点顶顶推施工方方法之后，工工艺方案选选择的适当当与否，将将决定着施施工的便利利、安全与与进度。顶顶推工艺目目前有拉杆杆式和推头头式两种。（图图3-3--1）为避避免频繁的的竖向顶梁梁工序，加加快顶推速速度，消除除竖顶时梁梁体由对超超顶或不同同步而产生生的问题，本本桥选用了了拉杆式顶顶推方案。根根据当时的的具体情况况和技术条条件，采用用互换式滑滑块和不锈锈钢板滑道道。顶推总总体布置和和构造型式式见图3--3-2和和图3-33-3。㈡千斤斤顶及控制制系统的方方案选择：：柔性墩墩多点顶推推的技术关关键，是如如何使千斤斤顶的出力力大小适应应摩阻力的的变化，使使两者保持持基本平衡衡。根据这这一技术要要求，我们们对千斤顶顶及控制系系统的设计计曾考虑过过两种方案案。一是“自调随动动，自动控控制”；二是“分级调压压，集中控控制”。从理论论上说，一一方案能使使千斤顶的的出力大小小追踪摩阻阻力的变化化，使两者者之间随时时保持平衡衡，桥墩不不承受水平平力。但这这一方案技技术要求高高、投资大大、需要一一定的时间间，根据当当时的情况况和条件，实实施起来困困难较多。图3-3-1图3-3-2图3-3-3通过对桥墩的受受力分析：：一是桥墩墩能承受7t的水平力力。二是墩墩顶摩阻力力的变化可可近似地作作成一条二二次曲线。这这样算就有有可能对千千斤顶采取取分级调压压的办法，使使千斤顶的的出力大小小始终接近近墩顶摩阻阻力，并控控制在容许许差值之内内，从而确确保桥墩安安全。基于上述分析，决决定采用“分级调压压，集中控控制”方案。本本方案的优优点是：能能满足柔性性墩的受力力要求，设设备技术要要求不高，投投资少，结结合当时条条件易以实实现。二、顶推设备㈠水平平千斤顶油油泵及控制制系统：1.水水平千斤顶顶本桥采采用自行研研究的HNNW-400穿心式液液压千斤顶顶。工作方方式是：活活塞杆向前前推进，带带螺纹的拉拉杆用锥形形锲块与活活塞杆前端端齿合，从从而带动箱箱梁前进。走走完一个行行程活塞杆杆后退，锲锲块松开，如如此循环不不已。考虑虑到拉杆安安装位置不不一定非常常准确，再再加上自重重有一定垂垂度，故千千斤顶支座座用万向铰铰接式。水平千千斤顶成对对布置在55号、4号、3号、2号、1号、0号墩台顶顶面的上、下下游共6对，用螺螺栓连接安安装固定在在基座上。基基座采用结结构牢固施施工简便的的钢板焊接接结构，并并焊接在墩墩顶预埋钢钢板锚固件件上。基座座设计拉力力30t，结构如如图3-33-4。图3-3-4基座结构构简图2.油油泵每台水水平千斤顶顶配用西安安筑路机械械厂生产的的LYB--610高高压电动油油泵一台，共共12台，其其位置与千千斤顶布置置相同。LYBB-6100油泵是张张拉千斤顶顶专用的，与与水平千斤斤顶配用时时泵上有些些部件已不不适用。为为此，我们们对该泵进进行了部分分改装，拆拆除了分配配阀和控制制开关，安安装了液压压和电器等等控制部件件。3.控控制系统：：为了实实现对多台台千斤顶的的分级调压压和集中控控制，我们们设计和组组装了一整整套液压与与电器相结结合的控制制系统。施工时，由设置置在长沙岸岸的主控室室操作控制制各千斤顶顶的出力等等级和同时时起动、同同时前进、同同时停止和和同时换向向。为保证证在意外情情况下能及及时停止顶顶推，各机机组及观测测点上，均均装配了急急停按纽。按按下任一个个按纽全桥桥机组即行行停止工作作。在液压系统中，采采用了柱塞塞定量泵，设设置了溢流流阀和四个个远程调动动阀。根据据摩阻力的的变化曲线线，接五级级调定千斤斤顶的出力力。各级压压力由溢流流阀及远程程调压阀通通过电磁换换向阀来控控制。同时时用电磁换换向阀控制制主油路的的换向。得得到千斤顶顶前进和回回程的两个个动作。控控制液压小小于或等于于320kkg/cm2。㈡滑动动装置：滑动装装置由不锈锈钢板滑道道和聚四氟氟乙烯滑块块组成。1.滑滑道：全桥共共20处，分分别设置在在七个墩台台和三个临临时墩上、下下游顶面的的混凝土底底座上，用用预埋螺栓栓调平和固固定。滑道长长120cmm，宽60cm本已足足够，但因因箱梁和导导梁的滑动动中线不一一致，为满满足两者需需要，除66号台和022号墩为600cm外，其其余均加宽宽至80cm。底座混混凝土为4400号，浇浇筑在墩台台支座垫石石上面，为为便于箱梁梁顶推完毕毕后拆除，底底座和垫石石之间用塑塑料布隔离离。滑道有有整体式和和组合式两两种，后者者比前者成成本低三分分之一左右右，且便于于加工，容容易达到设设计要求，使使用效果较较好。⑴整体体式：（图图3-3--5）采用220mm的不锈锈钢板加工工制作，进进出口做成成斜面，转转角处倒成成园弧，与与滑块的接接触面，顺顺顶推方向向刨光，光光洁度五级级。⑵组合合式：（图图3-3--6）由177mm厚的普普通钢板和和3mm厚、光光洁度高的的不锈钢板板组成。普普通钢板按按要求加工工成型，上上面铺贴不不锈钢板，尾尾部用埋头头螺栓固定定在普通钢钢板底面，前前端任其自自由，表面面无须加工工。图3-3-5整整体式滑道道示意图图3-3--6组合式滑滑道示意图图2.滑滑块（图33-3-77）本桥采采用了两种种型式滑块块。一是木木滑块，由由420××420mmm的硬木板板与聚四氟氟乙烯板组组成，总厚厚度40mm。另一一种是铁滑滑块。在118mm厚的普普通钢板顶顶面加工成成锯齿形，压压制19mm厚的氯氯丁橡胶。底底面挖成88个直径1000mm，深3mm的园槽槽，槽内嵌嵌入聚四氟氟乙烯块，氟氟块突出板板面3mm。木滑块块轻便、价价廉、便于于操作，但但抗压强度度低，压缩缩量大，因因而只适用用于支反力力较小的临临时墩滑道道上。铁滑滑块成本高高、重量大大、不便操操作。但其其抗压强度度高，压缩缩小，适用用于支反力力较大的墩墩台滑道上上。㈢传力力装置：传力装装置由拉杆杆、锥形锲锲块、尾端端套、拉锚锚器、锚锭锭板组成。（图图3-3--8）按受力力30t设计。图3-3--7滑块示意意图图3-3-81.拉拉杆：前端用用锥形锲块块固定在千千斤顶活塞塞杆头部，锚锚圈内后端端以尾端套套固定在拉拉锚器上，是是传递顶推推力的杆件件。采用直直径25mm的40硅二钒钒螺纹钢，标标准强度99000公公斤/平方cm，每根长长12m，长度不不够时用连连接套接长长。2.锥锥形锲块：：（图3--3-9）夹住拉拉杆前端，锲锲入在千斤斤顶活塞杆杆头部的锚锚圈孔内。外外形为截头头园锥分成成两半，表表面光洁，内内有与拉杆杆相适应的的螺纹。材材料为455号钢，热热处理HRRC18～～21。3.拉拉锚器与锚锚锭板：拉锚器器是水平千千斤顶通过过拉杆对箱箱梁的施力力点。由材材质为455号钢的、内内径36mm的钢管管和16锰钢的的侧板、竖竖板、底板板焊接组成成（图3--3-100）。用8根直径277mm、长90mm的高强强螺栓固定定在锚锭板板上。要求求底板螺栓栓孔位置正正确，锯管管中心与千千斤顶活塞塞杆在同一一直线上。图3-3--9锥形楔块块图3-3-10拉锚锚锭板板是一块5580×2250×110mm的钢板板，焊有88根尺寸与与拉锚器固固定螺栓相相配套的螺螺母套和118根直径径20mm、长5000mm的锚固固钢筋，预预埋在箱梁梁两侧腹板板底部，用用于固定拉拉锚器。沿沿梁长方向向，每隔99.5～10m布置一对对。（图33-3-111）。4.尾尾端套：（图图3-3--12）拉杆尾尾部穿过拉拉锚器的钢钢管后，即即用尾端套套固定。尾尾端套由套套圈，锥形形楔块和螺螺帽三部分分组成。安安装时，先先将套圈穿穿进拉杆，再再旋进楔块块，而后套套上螺帽。图3-3--11锚定板示示意图(单位：mmm)㈣竖直直千斤顶及及横向千斤斤顶1.竖竖直千斤顶顶：用于测测定支点反反力，安装装支座，落落梁，以及及顶推过程程中排除故故障，临时时起顶箱梁梁。布置在在墩台滑道道顺桥方向向一侧，每每个墩台安安装YQ--320tt千斤顶一一对。4号墩为两两联箱梁接接头桥墩，共共设置六个个支座，因因位置受限限制，摆不不下大t位千斤顶顶，故在支支座两侧各各放置YQQ-1000t千斤顶3台。2.横横向千斤顶顶：图图3-3--12尾端套示示意图为纠正正顶推过程程中箱梁可可能发生的的中线偏离离，在各墩墩顶上、下下游设置了了横向千斤斤顶的反力力架。必要要时装上LLQ-8tt螺旋千斤斤顶进行导导向纠偏。水平、竖竖向、横向向千斤顶布布置见图33-3-113。图3-3-13千斤顶及及滑道布置置图三、箱箱梁顶推㈠过程程简述：当预制制箱梁完成成钢束张拉拉后，即可可卸落底模模。由安装装在各墩台台上的水平平千斤顶，通通过拉杆与与固定在箱箱梁上的拉拉锚器连接接，顶拉箱箱梁在滑道道上向前滑滑进。千斤斤顶行程完完毕后，主主油路换向向，活塞杆杆回程复位位。如此循循环往复，将将预制箱梁梁顶出预制制平台，再再进行管道道压浆。㈡劳动动组合：随着箱箱梁向前顶顶进，参与与工作的机机组、滑动动装置和操操作人员将将逐步增加加。本桥顶顶推至最后后阶段，112台机组组，20处滑动动装置同时时工作，人人员总数约约76人。㈢多点点、分级和和同步控制制：根据柔柔性墩在顶顶推过程中中的受力特特点，本桥桥的箱梁顶顶推，采用用多点、分分级、同步步的施工工工艺。有效效地将桥墩墩的水平位位移和应力力控制在容容许范围内内，确保了了施工安全全、使柔性性墩多点顶顶推架桥技技术获得成成功。1.多多点：所谓谓“多点”，是指顶顶拉千斤顶顶多点布置置在各个墩墩台上。顶顶推时，以以千斤顶的的顶推力平平衡墩顶的的摩阻力。本本桥箱梁、导导梁和施工工荷载，按按单位重估估算总重约约27000t，起动时时按最大的的静摩擦系系数百分之之十考虑，所所需顶拉力力约27000t，根据这这个数据，我我们在0号台5号台墩六六个点的上上下游，各各布置一台台40t的水平千千斤顶。施施工时，按按顶推进度度，和桥墩墩受力要求求，逐步增增加。2.分分级：分级级是指千斤斤顶的出力力大小，按按照阻力的的变化幅度度，分为五五个等级。除除5号墩上的的千斤顶级级差为6t外，其余余级差约为为3.5t。每次顶顶推之前，按按预先算好好的箱、导导梁在各阶阶段支承状状态下的支支点反力与与实测的摩摩擦系数，确确定各千斤斤顶的施力力t位。然后后，由控制制室集中操操作，通过过电路，控控制液压系系统中的电电磁换向阀阀，远程调调压阀，溢溢流阀等主主控部件，调调定顶力等等级，控制制千斤顶按按施力t位要求出出力。顶推过过程中，如如因某种原原因，使摩摩阻力发生生异变或桥桥墩位移和和应力出现现异常情况况，可根据据监测数据据，在控制制室随时调调整压力级级数，控制制千斤顶的的出力大小小。3.同同步：同步步是指各千千斤顶在控控制室的集集中控制下下，同时起起动，同时时前进，同同时回程。以以保证各台台千斤顶能能按预定的的施力t位同时出出力，确保保桥墩安全全。并使箱箱梁平稳地地向前顶进进，不发生生过大的横横向偏移。千斤顶顶的起动和和回程同步步，是在控控制室电控控液压系统统中的电磁磁换向阀控控制主油路路的换向加加以实现的的。此外，由由于各处拉拉杆垂度不不尽相同，影影响各千斤斤顶的行程程不一，为为保证设备备安全，在在各千斤顶顶的前端安安装了行程程开关，这这样，只要要一台千斤斤顶走完一一个行程，活活塞前端碰碰上行程开开关，全部部千斤顶立立即停止前前进，自动动回程。至于同同速问题，由由于涉及的的因素较多多，实现绝绝对同速是是困难的，达达到基本同同速是可以以的。本桥桥除仔细匹匹配油泵外外，同时采采用液压与与电器控制制。不管压压力如何变变化，输入入油缸的流流量始终保保持不变，使千斤顶达到了基本同速。十二台千斤顶同时工作，走完一个行程的时间，均在2分50秒左右，相差在5秒之内。㈣千斤斤顶的加力力：千斤顶的加力，以以5号墩上的的千斤顶为为加强顶。其其加力级数数，除克服服该处摩阻阻力外，还还应克服000号、01号02号墩和和0号台的摩摩阻力，或或因特殊情情况所增加加的意外阻阻力。其它它墩台上的的千斤顶按按克服本墩墩台的摩阻阻力的施力力t位加力。每次箱梁起动时时，因多种种因素影响响，滑动装装置的静摩摩阻较大，可可按0.008的摩擦擦系数左右右计算应力力t位，调整整各台千斤斤顶的出力力等级，如如不能起动动，则逐步步升级。起起动以后，按按摩擦系数数0.044左右，降降低千斤顶顶的出力等等级继续顶顶推，并随随时根据桥桥墩的变位位和应力观观测数据，调调整施力t位，将变变位和应力力严格控制制在容许范范围内，方方能确保施施工安全。㈤箱梁梁临时起顶顶：顶推过过程中，难难免发生滑滑块被卡住住或其它问问题，需要要将箱梁临临时顶起，一一般做法是是，一处支支点出问题题，就在该该处起顶，但但必须严格格控制最大大顶力不超超过该处支支承反力的的百分之十十，最大起起顶高度不不超过5mm。否则则，应在前前后互邻支支点协同起起顶。起顶顶和卸顶，均均要求缓慢慢。分级，上上下游及前前后支点同同时进行。㈥导梁梁进入滑道道：（图33-3-114）由于挠挠度影响，导导梁不能直直接进入滑滑道。为此此，将其下下弦槽钢前前端做成弧弧形。顶推推时。当导导梁前端一一小段进入入滑道后，即即用千斤顶顶将导梁顶顶起，填进进滑块，并并用三角木木尖紧，然然后卸落千千斤顶，将将导梁再往往前顶进一一段，如此此反复3～4次，即可可将导梁顶顶进滑道。㈦导向向：（图33-3-115）由于滑道标高误误差，滑块块压缩程度度不同，摩摩擦系数差差异，以及及千斤顶出出力不完全全均衡等多多种因素影影响，顶图3-3--14导梁上滑滑道示意图图推过程中，箱梁梁不可避免免地产生横横向偏移。不不过，由于于多台千斤斤顶同时工工作，互相相牵制，箱箱梁横向偏偏移不大（最最大为1ccm左右），容容易得到纠纠正。纠正方方法：于箱箱梁前后墩墩台上、下下游的反力力架上，设设置四台螺螺旋千斤顶顶（前后上上下游各一一台），在在箱梁顶进进过程中，横横向施力纠纠偏。同时时注意以下下几点：⑴偏移移的纠正，应应在箱梁运运动中进行行。这样，既既省力又见见效快。为为此，当箱箱梁顶至最最后几m时，要随随时检查偏偏移情况。以以便及时纠纠正。图3-3--15导向向示意图⑵千斤斤顶与箱梁梁之间应加加放垫板，以以防止应力力过分集中中，压坏箱箱梁混凝土土。⑶千斤顶的前端及及后座与垫垫块接触面面均须采用用铰接，以以使箱梁前前进时，千千斤顶能随随之转向。第四节节箱梁梁解联、就就位及落梁梁一、解解联解联工工艺是本桥桥的试验项项目之一。箱箱梁在营运运状态为一一联四跨连连续梁和一一联两跨连连续梁，联联间接头在在四号墩上上。施工时时，将两联联连成一联联六跨的连连续梁进行行顶推，待待两跨的一一联顶到设设计位置后后，将接头头的连接钢钢束解开，再再继续顶推推四跨联到到达设计位位置。㈠联间间接头处理理：本桥联联间接头，采采用临预应应力束干接接头。即浇浇筑混凝土土时，两联联的接头断断面仅用一一层牛皮纸纸隔开，不不作其他处处理。两联联箱梁主要要靠预应力力钢束连成成整体。以以预应力钢钢束的正压压力抵抗顶顶推过程中中产生的弯弯曲应力，以以接触面间间的摩阻力力抵抗剪切切力。为此此，接头断断面除配置置足够的连连接钢束外外（上缘334束，下下缘26束），还还要求接触触面的摩擦擦系数不小小于0.220。因此此，事先对对仅用一层层牛皮纸隔隔开的混凝凝土间的摩摩擦系数作作了试验，测测得其值为为0.255～0.277，满足设设计要求。施工中中，当两联联接头通过过5号墩进入入最大顶推推跨度时，在在接头处装装设千分表表，观测在在顶推过程程中箱梁接接头截面是是否错动或或开裂。由由观测记录录可知，两两者最大的的实测值仅仅千分之几几mm。因此可可以认为接接头处截面面强度与箱箱梁其他截截面等强。由由此证明这这种接头型型式安全可可靠、施工工简单。㈡连接接钢束的解解除顺序及及注意事项项：在顶推推第13节箱梁梁后，两跨跨一联的箱箱梁已达到到设计位置置，第144节箱梁不不需顶推。在在第14节箱梁梁浇完混凝凝土，并将将全桥后期期张拉的永永久钢束张张拉完毕、拆拆除导梁、解解除全桥临临时束后，解解除联间接接头的连接接钢束。解联前前，箱梁为为六跨连续续梁，接头头处断面承承受最大负负弯矩。为为改善解联联过程中上上缘钢束的的受力状况况，先将接接头处断面面下降一cm。以降低低负弯矩值值。解束顺顺序是先短短束后长束束。先下缘缘后上缘，分分两组人员员操作，上上下左右均均匀对称进进行。当下下缘全部解解放后，上上缘还保留留14束，使使接头逐步步脱离，箱箱梁由一联联过渡到两两联状态。这这时上缘裂裂缝很小，14束钢束仍在发挥作用。当全部临时束解除后，箱梁接头断面完全脱开，断裂面整齐，缝下大上小。上缘宽约0.2mm，下缘宽2mm。联间连连接钢束采采用的锚具具，有“弗氏”锚与“B”型墩头锚锚两种，这这两种锚具具在解除钢钢束时，都都损坏了钢钢丝。为此此工地曾对对两束钢束束试用“A”型墩头锚锚，效果较较好。二、箱箱梁就位解联后后，将两联联接头断面面顶回到原原来的标高高，并将四四跨一联的的箱梁继续续向前顶进进12cm。达到到设计位置置，两联间间12cm的间隙隙为伸缩缝缝宽度。在在这次顶推推前，应仔仔细检查接接头处滑块块情况，如如发现两联联压住同一一滑块，则则应顶起箱箱梁进行调调整。以避避免顶推四四跨联箱梁梁时牵动两两跨联箱梁梁。三、落落梁㈠落梁梁的步骤和和方法：本桥采采用盆式橡橡胶支座，支支座承载能能力端支座座为1500t中支座为为400t。全桥未未设固定支支座。落梁时时采用支反反力控制，梁梁底标高复复核的办法法。1.落落梁步骤⑴拆除除顶推设备备，并同时时进行张拉拉后期钢束束和已解除除的临时钢钢束的管道道压浆工作作。⑵待管管道水泥浆浆达到设计计强度后，用用320t千斤顶顶顶起箱梁。拆拆除滑道、滑滑块以及滑滑道底座混混凝土。安安装橡胶支支座。⑶实测测箱梁重量量：落梁以以反力控制制，因此必必须预先检检查实际梁梁重与设计计值是否相相符，并按按实际情况况进行反力力调整，以以调整后的的反力值作作为落梁的的控制值。测定的的方法是：：在每一墩墩（台）上上安放二台台320t千斤顶（四四号墩上安安放六台1100t的千斤顶顶）。测梁梁重时将箱箱梁顶起。全全梁荷载由由千斤顶承承担。按千千斤顶的油油压表读数数算出实际际梁重为22920tt，比计算算值多1444t。（表3--4-1）落梁前，按控制制值调整各各墩台上支支点反力。至至于同一墩墩（台）上上三个支座座反力的横横向分配问问题，由于于调整一个个支座时，其其余两个支支座反力的的变化太大大，因此情情况比较复复杂，经过过反复测验验后，统一一按图3--4-1所示的范范围进行调调整。（图图中R为支点反反力）表3-4-1项目四跨连续梁两跨连续梁总计0#台1#墩2#墩3#墩4#墩4#墩5#墩6#墩设计值(T)((修改)1915274285271811735761732776实测值(TT)2455394395352062365162042920控制值(TT)2105524485522001875881822919图3-4-1⑷根据据反力控制制值，采用用垫塞不同同厚度钢板板的办法，对对各支座高高度进行初初步调整。使使各点反力力符合控制制值。支座高高度由反力力控制。这这一步骤的的操作方法法是：分联联将箱梁顶顶起，当箱箱梁刚离开开橡胶支座座顶面时，按按千斤顶油油表读数换换算实际反反力，与反反力控制值值进行比较较。以大于于控制值最最多的那个个墩（台）支支座高度为为标准，其其它墩（台台）均按设设计反力值值升高箱梁梁。先调整整小于设计计值最小的的支座，依依次反复调调整，直至至全桥各墩墩（台）的的支反力，符符合或接近近反力控制制值为止。这是一一项细致的的工作，不不能一气呵呵成，由于于箱梁有一一定的刚度度，反力变变化的传递递需要一定定的时间，因因此要长时时间的反复复测定，才才能确定各各支座的高高度，最后后量测空隙隙，计算加加垫钢板的的厚度。⑸支座座反力检查查与支座高高度的复调调：当箱梁梁落在已垫垫好薄钢板板的支座上上后，即对对支座反力力进行详细细检查，采采用以下两两种方法，互互相核对。一是在在每一橡胶胶支座的盆盆环侧面贴贴四片应变变片，先在在室内进行行标定，绘绘出反力曲曲线。通过过电阻应变变仪求出各各支点反力力。一是由由千斤顶直直接测定。本桥试试验证明，经经过前一步步的调整，各各墩（台）的的总反力已已基本符合合要求。四四跨连续梁梁在支座高高度调整后后各墩（台台）的实测测反力值。如如表3-44-2。实测墩(台)反力表表3-4--2墩(台)号控制值(T)实测值(T)标定支座实测千斤顶实测0#2102982171#5525935932