版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
多点柔性墩顶推施工桥梁技术分析第一节顶推的概况及技术应用和设计一、顶推的概况1.顶推法施工增量推进法施工是在桥台后面沿桥梁轴线方向设置预制场,并设置钢导梁、临时墩、滑道、水平千头等施力装置;节段预制混凝土梁由纵向预应力筋连接成一个整体,一节一节地推出(拉出),从而反复循环桥梁的建造。顶推法施工是钢桥拖拉法架设原理的应用。所不同的是滑动装置和施力装置不同。钢桥拖拉架设与混凝土梁顶推方法的比较见表6-1。表6-1钢桥拖拉架设与混凝土梁顶推方法比较分类钢桥拖拉架设预应力混凝土顶推法施工滑动装置平滚,滚动摩擦,平滚轮轴受力有限,滚动摩擦系数大,在0.15以上平面滑道,平面摩擦,承压力可根据需要选择,摩擦系数μ为0.05~0.08施力装置卷扬机拖,施加吨位小,启动、停止时有惯性,冲击力大液压千斤顶,施加吨位大,可根据需要选择,施力平稳、均匀2.顶推法施工优点常规桥梁的施工方法有满堂支架现浇施工和预制吊装,以及挂篮悬臂浇筑和悬臂拼装施工。各种方法有其优点、缺点和适应的范围。(1)满堂支架现浇施工:技术比较简单,梁整体性能好。缺点是对桥下泄洪、通航、交通有干扰,支架、模板投入大,若混凝土运输有一定距离,支架沉降难控制,工期比较慢。(2)预制吊装施工:对桥下交通干扰小、工期快,但缺点是预制场地占地大,预制、吊装设备投入大,高空作业不安全,梁的整体性能差。(3)挂篮悬臂浇注施工和悬臂拼装施工是在以上两种方法的基础上发展起来的。对桥下交通干扰小,梁整体性能好,是大跨径桥梁(连续梁、连续刚构、斜拉桥)施工的主要手段,应用相当普遍。但挂篮技术要求高,施工线型控制有一定的难度,水上拌和站投入比较大,高空作业比较多。而顶推法施工综合了以上施工方法的优点:1)建筑面积小,预制场位于桥梁轴线上(在湖南人地少的城市桥梁中发挥了优势);2)高空作业时间短,施工人员安全,外出安全。对桥下泄洪、通航、交通干扰小。在穿越公路、铁路、防洪堤、城市繁华街道等方面有优势。3)预制场位于岸边,减少了材料运输和劳动强度,施工设备相对简单;预制场施工可以工业化,质量控制好,梁的整体性能好,外观漂亮,行驶稳定。介绍了国外(挪威)先进的“移动支座钻孔浇筑”新技术在南京长江二桥引桥施工中的应用。该施工方法结合了上述施工方法的优点,与增量推射法施工相比,施工速度快,梁内预应力索分布少;外观美观,特别适合平弯桥梁。然而,这种方法有其局限性。设备总重量超过700吨,总成本较高。不宜在山区,或桥洞少、桥梁不长时使用。在总长度为200~1000mm的中跨桥梁中,采用增量推进法比较合适。。3.顶推法施工的缺点(1)由于梁在顶推过程中滑动,梁体的位置交替变化,有时在墩位(负弯矩),有时在跨中位置(正弯矩)。因此,梁的内力、正负弯矩也交替变化。为了适应顶梁过程中内力的变化,整个梁的纵向预应力按中心预应力分布。顶进到位后,运营阶段有相当一部分贯通索是多余的,即箱梁的顶板和底板装有纵向贯通索。此处提供30%以上的临时预应力拉索,增加了工程造价和施工难度(拉索采用预应力索连接器,拆除难度大)。与预制吊装或现浇施工不同,施工阶段的荷载远小于运营阶段的荷载,挂篮悬臂浇筑连续梁的施工荷载接近运营状态。。(2)由于顶推法施工的梁的内力与成桥后运营的内力相差较大,顶推法施工仅适用于4050m的中跨桥梁,连续梁的恒载弯矩包络图与三角函数中的余弦曲线的部分段相似。跨径太小,弯矩变化频率大,跨径太大,弯矩变化振幅大,为了满足顶推受力,连成通索,显然不经济。箱梁顶推只适用于等截面顶推。而等截面又造成钢筋混凝土、预应力材料的浪费,所以顶推梁造价比同等跨径简支梁和现浇变截面连续梁造价高。(3)顶推法只有12个工作面。一旦出现施工事故和质量问题,整个桥梁施工都会受阻。局部施工质量影响整个桥梁的施工质量,因此顶推法施工对施工质量和精度要求很高,施工中的每一个细节都必须认真对待。一旦出现问题,就是大问题。作为施工技术人员,一定要清醒地看到这一点,把每一项技术工作从头到尾做好,少走弯路,否则后果不堪设想。二、顶推桥梁技术在湖南得到广泛的应用1.顶推的概念顶推是从刚性墩单点顶推施工发展起来的。在我国北方跨越河流的桥梁,平时河中是没有水的,没有通航的要求,只有在暴雨情况下,才有泄洪要求。另外,铁路上的桥梁,恒载比活载要小得多。桥墩一般不高,水平截面尺寸设计得大,这种“矮胖”的桥墩可以承受单方向的水平推力,称为刚性墩。在顶推过程中,梁在上滑动桥墩是不会倒的,顶推时,就利用桥台或者预制台座作为反力座,设置大吨位(千吨左右)水平千斤顶来顶推。这种顶推叫刚性墩单点顶推。为满足通航要求,我国南方跨河桥梁桥墩设计为高;为了满足泄洪,尽量减小桥墩对河床断面的压缩,桥墩断面尺寸设计得较小,因此桥墩“高”而灵活。桥墩承受较小的单向水平推力,因此推动水平千斤顶的输出被分配到每个桥墩(称为多点)。对于单个桥墩,顶推千斤顶的输出与桥墩上横梁的摩擦力相平衡,这样桥墩就不会承受过大的水平推力。湖南是一个多雨水、多河流的内陆省,而城市、集镇大多数都依附在河流旁,在城市附近建桥,人口稠密,土地资源尤为珍贵,征用土地、房屋拆迁困难,费用高昂,预制场用地紧张。另外,对桥梁美观,行车平稳的要求越来越高,所以柔性墩多点顶推桥梁以其占用施工用地少、对桥下交通干扰小、施工设备简单、外表美观、行车平稳等显著优点,在湖南得到广泛的应用。现已建成了30多座顶推桥梁,共计总长约15000多m。为了克服顶推法施工的缺点,扩大其应用范围,采用了顶推施工技术成功地建造了一些其他结构形式的桥梁,且都取得了良好的经济效益和社会效益。下面简单介绍几座具有特色的顶推桥梁。(1)沩水河大桥沩水河大桥位于雷锋故乡—望城县城,跨径为6孔38m,这是国内第一座采用柔性墩多点顶推的预应力混凝土连续桥,它奠定了柔性墩顶推技术的理论基础和施工方法,在国内桥梁界影响很大,获得湖南省科技进步一等奖。(2)长沙湘江北大桥长沙湘江北大桥通航主孔为双塔单索面斜拉桥,两边副孔分别为9×50m、3×50m顶推连续梁。这是湖南省内首次在城市特大桥主桥副孔采用顶推连续梁。副孔在不通航的浅水河滩上,跨径太大,显然不经济;跨径太小,桥墩和基础投入大,既不经济,又不美观,在城市特大桥中采用顶推法施工40〜50m中等跨径顶推连续梁,施工占地少,桥型美观,行车平稳,工程费用节约。(3)沅陵沅水大桥该桥位于沅陵县,属于五强溪水电站的淹没区。由于水位上升,桥墩设计高达50米。主桥主孔为(85+140+85)m连续刚构,辅孔为10孔、42m连续梁,采用增量推入法施工。与顶推连续梁连接的刚架侧孔截面为14m现浇。由于桥墩高且在水中,支架架设困难,因此在10孔42m连续箱梁上加长14m。推入到位后,从(42+14)m断开9个孔、42m,将箱梁与刚架推合,取消刚架现浇段。本设计构思新颖,施工方便,节约成本。该技术已推广到许多大跨度连续刚构和连续梁的顶顶连续梁和悬臂施工,取得了良好的经济效益。(4)湘潭湘江二桥该桥主桥为(57+5×90+57)m连续梁,副孔为7孔42m顶推连续梁。顶进基础首次采用无承台大直径桩基。桩基、墩身和支座中心在一条直线上,受力明显。桩径2.8m,采用4.0m钢护筒调整施工偏差,取消水下承台,延长基础水下施工工期,使下部结构轻巧美观,节约工程成本。众所周知,为了满足箱梁在顶推阶段要承受正负弯矩交替的要求,箱梁要布置预应力贯通索,运营阶段有相当一部分贯通索是多余的。体外索布置在桥跨的上缘和桥墩顶部的下缘,用于后张预应力索的延伸,推入到位后拆除,上缘位于防撞栏杆内,下缘位于箱内半隔板上。这是为了克服顶推法的缺点,寻求一种经济的布料方法。该桥首创自动连续顶升技术,减少了柔性桥墩多点顶升中的“爬行”现象,减少了桥墩前后摆动现象,提高了桥墩的安全性和顶升效率,促进了顶升技术的进步。(5)衡山湘江公路大桥衡山湘江公路大桥采用顶推法施工斜拉桥。该桥位于旅游胜地南岳衡山7km,连接京珠高速公路与国道107线。为了满足通航和泄洪,又考虑到旅游胜地美观的要求,采用(3×45+2×90+2×45)m斜拉桥箱梁和(7×45)m连续梁,施工采用两侧双向顶进。首先在主孔90m处设置临时墩,推跨改为45m。斜拉桥箱梁推入定位后,在桥面上完成斜拉索、挂索和张拉施工。然后将临时墩与梁体分离并拆除,完成由连续梁向斜拉桥的体系转换。同时将顶升预制场移至另一岸,完成7孔连续梁的预制和顶升,关闭过渡墩。箱梁推入到位后进行斜拉桥施工方便、安全,操作技术相对简单。这是为了扩大增量推拉法在大跨度桥梁中的应用,探索一种新的斜拉桥施工方法。(6)岳阳洞庭湖大桥岳阳洞庭湖大桥采用宽箱全断面顶进。该桥位于洞庭湖入长江口附近。主孔设计为880m三塔斜拉桥,副孔为10孔50m顶进连续梁。该桥顶进有其显著特点:桩基深,桥墩高,全断面宽箱梁顶进20m,箱梁每延米重量350kN,单跨50m,全桥500m,总质量近2万t,顶进施工难度大。该桥取得了如下推动效果:1)通过加强结构箱形梁的钢筋,三维强化安排在轴承箱形梁的腹板的地方相交与底板形成一个钢网,以抵抗复杂的压力推动和避免推箱形梁的开裂现象。2)改进了滑板的结构和尺寸,满足了重型箱梁推滑道的要求,减少了滑板的损坏。3)对原有的连续推进装置进行改进:千斤顶固定端设有圆弧铰链;简化控制系统;油泵可为两个千斤顶工作,达到一定的推速;工作性能稳定,故障率降低。4)顶墩由钢绞线连接成一个整体。由于墩顶是用力预紧的,可以克服顶进过程中梁的“爬行”现象和墩的来回摆动,使顶进工作平稳。这样一座难度比较大的顶推桥梁能顺利完成,标志着顶推技术的成熟。以上这些顶推桥梁,说明顶推施工技术在湖南省得到了广泛的应用,说明了湖南省在顶推施工技术上在国内处于领先的水平。2.顶推法施工的连续梁设计因为顶推法施工的特殊性,设计者必须充分考虑施工状态以及营运状态梁的受力情况,考虑满足顶推法施工的一般要求来设计。反过来,作为顶推法施工的技术人员,必须理解设计意图,了解设计情况,站在施工的角度来要求设计,满足施工的基本要求。这样才能制定出合理的施工工艺,否则在施工中将会出现许多意想不到的问题,难以进行下去。(1)布孔跨径一般在40〜50m。经济跨径概念为42m,这就是将基础、下部构造、上部构造的经济指标汇总,找出42m为经济跨径。连续梁一般要求边跨跨径应该为标准跨径的0.6〜0.7倍,但是连续顶推一般在城市附近或者主桥的副孔上进行,从美观角度考虑一般采用等跨布置。(2)基础与下部构造特点:1)采用无承台大直径桩基础,2根桩正对支座中心位置,没设承台,如果高度太高,只设一水上系梁;2)釆用圆柱墩身,用横撑代替桥墩盖梁。这种基础和下部构造设计的优点:1)基础与墩身,一根支架对应箱梁支座,三者中心在一条垂直线上,受力分明。2)取消了水下承台,即使结构上需要,设置水上系梁,也不受洪水影响;施工期长;减小阻水面积;节约大量资金;结构轻巧、美观。(3)箱梁断面1)箱梁高度选择:好为1/15〜1/20跨径,大多数选择1/15,如50m/15≈3.4m,45m/15=3.0m,42m/15=2.8m。2)箱梁顶宽度由设计任务书确定;箱梁底宽度考虑箱梁下缘纵向预应力布索得来。3)翼缘宽度为(顶板宽-底板宽)/2,当宽度为3.00〜5.00m时,或者考虑采用斜腹板,底板厚度选择24〜26cm,顶板厚度选择在26〜28cm;或者考虑纵向预应力锚垫板最小厚度、横向预应力以及构造钢筋。若腹板厚度在40〜50cm,也需考虑腹板抗剪、抗主拉所需最小厚度以及构造钢筋、竖向预应力筋以及弯索的尺寸。(4)箱梁分段与箱梁纵向一般构造箱梁分段预制、顶推一般一条孔桥分成2段或3段预制、顶推两种方案。分段的原则:①工期:分段少,工期短;②模板周转次数:分段少,模板周转次数少,投入大;③尽量错开在最不利断面接头,最好在1/4处接头,此处为反弯点。综合上述原则,以及多年施工经验,还是将一孔桥分成2段预制最为合理,虽然模板一次投入多一点,但工期短,错开了在最不利位置接头,结构合理。(5)构造钢筋与混凝土强度等级1)安化大桥一般箱梁断面构造钢筋满足相应规范的要求。2)混凝土强度等级一般采用C50。(6)预应力设计顶推法施工的连续梁预应力设计是最关键的部分。这里主要指纵向预应力,作为顶推施工技术人员必须理解,而通过实践也是容易理解的。1)顶推法施工连续梁的两个阶段下的弯矩①7孔50m连续梁在恒载作用下的弯矩计算公式如下:跨中正弯矩:墩顶负弯矩:②7孔50m连续梁在顶推过程中的弯矩值。前端都设置了钢导梁,前端的正弯矩和负弯矩都为最大值,尾端的正弯矩和负弯矩都为最小值。③7孔50m顶推连续梁将顶推阶段的弯矩值和顶推到位以后营运阶段弯矩值的叠合。梁上增加了二期恒载(桥面系的质量)和活载(车辆、人群荷载以及其他活载)作用。2)安化资江大桥7孔50m连续箱梁预应力钢束布置①纵向预应力前期通索。为了满足顶推阶段梁在不断变换位置,梁内正、负弯矩包络图,按中心预应力配索,箱梁的顶板和底板都布置了前期预应力直通索。直通索首先是为了满足梁在顶推过程中的受力必须配置的,也有相当一部分是梁在顶推到位后,在营运阶段仍然需要的预应力索。当然,也有部分索在营运阶段是多余的,起反作用,但由于拆除工艺比较复杂,所以前期通索一般均在张拉以后进行压浆,作为永久预应力索。②临时预应力索。满足梁在顶推阶段受力需要,在通索的基础上,另增加的临时预应力索,这种索张拉后不压浆,顶推到位后,都需用千斤顶拆除。③后期预应力索。这是在梁顶推到位后,梁的二期恒载加上去了,为了满足梁在营运阶段的活载作用下的受力要求,在正、负弯矩的峰值区(跨中的底板、墩顶位置的顶板)张拉的后期预应力索。3)顶推箱梁纵向预应力索采用两种预应力体系前期通索过去一般采用平行钢丝墩头锚预应力体系。平行钢丝用φS5和φS7两种,φS7要优,釆用DM7-36墩头锚,现在多采用钢绞线夹片或群锚带连接器的预应力体系,顶推箱梁采用7孔比较合适。墩头锚与夹片式群锚两种预应力体系的比较见表6-2。表6-2墩头锚与夹片式群锚两种预应力体系比较预应力种类平行钢丝墩头锚预应力体系钢绞线夹片式群锚预应力体系优点对锚具技术要求简单;连接方便,对箱梁截面削弱小;预应力回缩损失、锚口损失小,成本低下料、张拉方便;可以弯曲张拉;松弛损失小缺点下料、墩头质量要求高;锚头需扩孔;只适用于直索对锚具技术要求高;连接锚具复杂,对箱梁断面削弱大适用范围适用于顶推箱梁前期预应力通索适用于顶推箱梁中的临时、后期预应力索前期通索一般布置在箱梁四个角(承托)附近和箱梁的悬臂翼缘上,并且在箱梁断面上是错位张拉,为了满足张拉空间和减小锚固应力集中,设置临时索和后期索,便于张拉和拆除。4)箱梁纵向预应力索的另一种布索方法①因为纵向通索中有一部分在营运阶段是起负作用的,所以可以减少通索的数量。②考虑梁在营运状态下受力,并满足顶推状态受力布置预应力永久索。在上述预应力索的间断位置用临时预应力索或者体外索连通。③顶推到位将临时预应力索拆除,或者割断,并加上后期预应力索。这种预应力布索方法有优点,也有缺点。可以讲,顶推法施工连续梁预应力相对其他结构梁要复杂得多。5)箱梁竖向预应力和横向预应力设计①箱梁竖向预应力作用与纵向预应力组合,抵抗腹板的主拉应力。前段预应力箱梁腹板普遍出现开裂现象,对竖向预应力的作用认识不深。竖向预应力一般采用φ32精轧螺纹钢筋,YGM预应力。顶推箱梁只有3m高左右,预应力筋越短,越要考虑预应力损失。理论伸长量不足10mm,随便损失4〜5mm,损失一半,预应力筋拉压质量难以保证。②横向预应力作用是承受箱梁横向悬臂的负弯矩和箱梁顶板跨中的正弯矩。横向预应力筋采用BM15-φ15.24钢绞线扁锚预应力。采用一端在锚固,另一端在张拉。从纵向来看,锚固端和张拉端是错位布置的。(7)顶推施工对设计的基本要求和了解在施工前,应该对设计情况做详细的了解,对于存在的问题应及时提出。1)桥墩的盖梁应该满足如下要求:顶推滑道、顶推水平千斤顶安装,导向装置,落梁时安装竖直千斤顶,支座安装的平面位置,竖向高度等。2)要了解箱梁的基本构造尺寸、构造钢筋和混凝土强度等级,特别是为了防止顶推过程中箱梁开裂,对承托部位尺寸和构造钢筋有基本要求。3)对预应力设计进行理解,并要求满足张拉空间、过渡墩和临时墩的受力要求,对连接方法进行了解。4)对支座规格、高度以及安装固定方法要了解,要满足盖梁受力和箱零受力的要求,对支座和滑道、支座垫石标高进行复核计算,发现问题要核实。5)对锚固钢导梁的箱梁尺寸、预应力筋张拉基本尺寸进行复核。第二节顶推施工一、预制场增量推法施工的关键技术有预制场、钢导梁和临时墩、滑道、水平千斤顶受力和纵向预应力五个方面。纵向预应力主要是指设计工艺,在施工中也有特点。主要介绍以下四个要素。1.预制场的组成(1)预制平台:满足箱梁预制顶推,符合桥梁的设计高度。(2)预制模板:底模保证箱梁预制,顶推满足设计线形和标高。(3)预制台座:①外侧模:保证箱梁外形尺寸、美观;②内模:保证箱梁内部尺寸;③过渡孔:通过在预制台座前布置小距离过渡墩,使梁段逐步顶推过渡到标准跨径。2.平台预制模板构造(1)平台平台一般由基础、立柱(钢管或混凝土柱子)工字钢横梁组成,基础、平台满足强度和刚度要求。(2)预制底模预制底模由升降千斤顶、纵梁组(2I60工字钢梁)、横梁(I字钢)、底模板δ20钢板组成。底模是保证箱梁底板预制精度、减少顶推摩擦的关键。要求整体刚度大,升降自如,模板顶面标高准确。底模内有滑道支墩,是预制时底模的一部分。但大部分底模在顶推过程中下降,预制台座内的梁(25m)仍由滑道支墩支撑,等待推出预制台座。底模由基础、墩身、滑道板和10mm钢板组成。预制底模也采用固定整体连续滑道和可升降底模的组合形式。省去了在滑道上接收和进给滑块的工作,简化了工艺。然而,滑板的数量和预制基座的滑动摩擦增加。(3)外侧模外模结构由外模框架、千斤顶、旋转铰链、纵梁和钢板组成,是保证箱梁外观美观的关键。(4)内模内模结构由钢管门式刚架、顶升套、10#槽钢组合纵梁、拱梁、组合钢模等组成。箱梁内部结构复杂。这种内模适合湖南省,拆装方便,结构简单,成本低,还采用整体液压移动内模。3.过渡段通过在预制台座前设置一个小间距的过渡墩,使梁从预制台座逐渐过渡到标准跨度。过渡段的作用:(1)确保梁、钢导梁在顶推过程中的倾覆安全,控制悬臂在顶推结束时的负弯矩,避免过大。(2)由于纵向预应力索错位张拉,刚从预制场出来的梁段在强度上不能直接放在标准跨上;刚度方面,采用小间距过渡来支撑和控制梁的挠度和变形,使梁尾不出现过大的垂直角度,与连续浇筑的梁段平滑连接,满足梁底的设计线型和预制精度。否则梁底不平,推力摩擦力增大,产生二次内力。支持码头的滑道内预制台座和过渡墩过渡段纵向连接在一起,和主要推动码头设置在预制台座,中间的过渡段平衡水平推力的摩擦梁部分。4.预制场纵向立面布置预制场纵向标高布置应考虑平面布置,综合考虑钢棚、预应力钢落料场、堆垛场和混凝土搅拌站。二、钢导梁与临时墩1.钢导梁的作用钢导梁的作用是减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩。假定顶推跨径为50m,梁每延米重250kN,如果不设钢导梁则最大悬臂时,负弯矩为M(-)=50×250×50/2=312500(kN·m)。这个弯矩箱梁截面怎么分布预应力?上缘受拉、下缘压拉都是承受不了的。箱梁在运营阶段的最大负弯矩不到80000kN•m。由于钢导梁本身抗拉和抗压强度相同,钢导梁每延米重2.5t,长度34m,所以悬臂负弯矩大大减小。M(-)=16×16×250/2+25×34×(34/3+16)=32000+23233=55233(kN•m)312500/55233=5.6(倍)2.钢导梁的技术要求钢导梁长度一般为0。顶跨的60.7倍。长导梁可以减小主梁悬臂负弯矩,但过长导梁也会导致导梁与箱梁结合处负弯矩和承载反力相应增大。合理的导梁长度应使主梁的最大悬臂负弯矩在使用状态(运行阶段)接近支点负弯矩。导梁刚度应为主梁刚度的1/91/5。在稳定和强度条件下,选择了刚度较小和变刚度的导梁。为了使结构具有足够的安全储备,应考虑钢导梁的动力系数。3.钢导梁的构造钢导向梁一般有两种:钢桁架梁和钢板梁。随着顶升技术的成熟和普及,顶升跨度不断增大。实践证明,采用变高度(刚度)工字形实心腹板专用钢导向梁是成熟、可靠、经济的。该钢导梁由两个变高度工字钢板梁组成。为方便运输和组装,34m长的主梁纵向分为三段组装。两根主梁之间通过型钢或薄钢管形成横向连接和平面连接,形成整体导梁。4.钢导梁与箱梁连接措施因为预应力混凝土箱梁和钢导梁这二者各自强度和刚度都不存在问题,而这两者的连接是关键技术,绝不能够出现问题,否则后果不堪设想。连接的措施有以下两条:(1)钢导梁的上下丁字板埋入箱梁内2m以上,钢导梁的异形截面设计在相应的箱梁端部。(2)张拉钢导梁和箱梁上的精轧螺纹钢筋的预应力筋。5.钢导梁施工中的注意事项(1)箱梁第一节与钢导梁连接,应特别注意保证混凝土浇筑必须密实。由于首梁结构相当复杂,施工难度大。(2)保证锚固在钢导梁上的预应力筋的张拉质量,注意错位锚固,防止同截面预应力差引起开裂。(3)避免长时间处于悬臂状态。在这种情况下,应采用工字钢梁将导梁延长3~5m,以避免施工荷载堆积在钢导梁和第一、二梁上。(4)做好顶进过程中的钢导梁以满足墩位。。6.关于顶推施工中的临时墩(1)其作用类似于钢导梁。通过设置临时墩和减小顶进的标准跨度,可以减小顶进过程中的正负弯矩交替。特别是顶进跨度超过50m时,或者斜拉桥、钢管系杆拱桥或连续刚构桥等其他桥梁被顶推时。。(2)临时墩设计原则。1)临时墩的受力主要是指梁体的竖向荷载和顶推的水平摩擦力,施工时要考虑起止顶推的惯性效应以及航行和洪水杂物对临时墩的影响。2)临时墩的受力应满足强度和刚度要求,刚度主要指临时墩的变形,对顶进标高误差有影响。3)应考虑拆除临时桥墩和恢复航道的方案,该费用也应包含在成本中。(3)临时墩的结构形式:基础一般采用桩基和墩身,见表6-3。表6-3临时墩身结构形式比较三、顶推滑道笨重的箱梁(一般在1万~2万t)能够只需5%〜8%的水平力就将梁拖动,这里滑道起了相当重要的作用。所有滑道都要求在理想平面内,竖曲线推送要求滑道在理想圆弧曲线内。因此,滑道的标高控制要求相当严格,不允许有误差和过大的测量误差。顶进时需要综合考虑墩盖梁、承重垫石、承重安装方法和落梁方案来确定梁底标高。从下至上,滑道由滑道调平垫块、滑道板、滑板组成。一般控制滑道顶面标高与落梁安装支座成桥后梁底标高一致。而支座高一般按下式计算:支座高H=滑道调平垫块H1+滑道板H2(1)滑道调平垫块是顶推过程中用来代替支座的临时垫块,滑道调平垫块平面与滑道板相对应为长方形,纵向坡度与桥设计纵坡一致。滑道调平垫块一般采用钢板电焊成一个长方形盒子,内布钢筋网,并用高强度混凝土填实,这样保证其外形尺寸和强度满足要求。(2)滑板一般采用40mm厚钢板作为主体,再铺上2mm厚不锈钢板组合而成。要求滑道板的进口和出口都呈圆弧曲线,这样使顶推过程中的滑板受力能逐步过渡,受力均匀,减小损坏现象。滑道板宽度一般比滑板宽1.2倍。1.滑板的构造目前,聚四氟乙烯橡胶滑板使用较多,相当于桥梁上小跨度简支梁使用的“聚四氟乙烯橡胶滑板支座”。由于承载应力大,推滑板在滑动时被拖到梁下。由于摩擦温度高,周转次数多,损坏相当严重。箱梁底板局部受力增大,甚至引起箱梁底板开裂,从而增加了推进过程中的摩擦力,影响推进的顺利进行,尤其增加了推进的施工成本。为了减少滑板损坏现象,应注意以下几点:(1)合理确定滑板承受应力,规范为5MPa,应控制在7MPa以下;(2)合理确定滑板内部结构及尺寸:1)聚四氟乙烯面与不锈钢面接触,为减小摩阻力,最小厚度不能太薄,易损坏。2)滑板总厚度不宜太薄,通过橡胶层厚度的变形来使滑板受力均匀,调整滑道与箱梁施工误差。3)滑板纵向尺寸应为160〜200mm;滑板横向尺寸在600mm以内采用一块,如超过600mm,考虑横向滑板采用2块。2.滑板面积计算(1)根据箱梁每延米自重与顶推的标准跨径,确定每个滑道承受垂直荷重。(2)根据箱梁构造,腹板的厚度,底板与腹板承托尺寸,确定滑板的横向宽度。(3)确定滑板容许承压应力,再计算滑道有效长度。例如某顶推桥梁,顶推跨径为50m,箱梁每延米自重为250kN,确定滑道横向宽度为60cm,承受应力为7MPa,则滑板承压长度计算:=50m×250kN/m/2/O.60/7MPa=1.49(m)≈1.50(m)滑道板总长=1.50m+0.3m(进出口)=1.8(m)此外,滑道应注意以下内容:滑道上滑板的外缘与箱梁底部的外缘齐平(横向位置应正确);推动过程中滑道不允许滑动,固定牢固,但要考虑拆卸方便;应采取润滑措施,确保滑道的清洁。四、箱梁顶推1.柔性墩多点顶推的基本原理从望城渭水大桥的推桥工作中总结出了柔性墩推桥的基本原理和方法:“多点、级配、同步”和“级配调压、集中控制”。桥墩水平千斤顶的出力与梁在桥墩上的滑动摩擦平衡,使桥墩不承受过大的水平推力,用简单的数学公式表示如下:式中:为第i桥墩上水平千斤顶出力,kN;为第i桥墩上梁滑动摩阻力,kN;%为第i桥墩上梁的支座反力,kN;μ为滑动摩阻系数,一般为0.06~0.08;i为顶推箱梁设计坡度系数。2.柔性墩顶推过程中出现的“爬行”现象由于柔性桥墩能在一个方向上承受较小的水平推力,由于各种因素的影响,摩擦系数和摩擦阻力无法确定,我们只能假定摩擦系数,并试着分阶段加压推进,所以每个桥墩上的推力和摩擦阻力一定是不同的。桥墩越多,越难把握每个桥墩之间的区别。为了安全起见,为了防止由于实际差异造成的应力过大而损坏桥墩,提出了“桥墩千斤顶按应用吨位施力,克服桥墩摩擦力”的概念。简单地说,每个桥墩上的顶推力等于摩擦力。然而,这种力的概念会导致箱梁“爬行”。所谓“爬行”是指梁在桥墩上的“爬行”进展,桥墩上的操作人员明显感觉到桥墩的摆动。“爬行”现象是一个复杂的技术问题。它与梁与滑道动静摩擦系数的交变、桥墩的刚度、拉杆(索)的弹性模量等因素有关。所有这些因素共同作用或部分作用可能导致光束“爬行”。“爬行”桥墩来回摆动,威胁着桥墩和梁身的安全,让人感到不安和担忧。针对“爬行”现象,相关专家提出了柔性桥墩推力“差限”的新概念。也就是说顶推力和摩擦阻力不能相等,应该有差异,但这种差异不能太大,也不能太小。过大则会超过桥墩水平推力的允许极限,过小则会导致“爬行”现象,威胁桥墩和梁的安全。3.顶推工艺和设备简介过去采用的顶推叫间断顶推,由于千斤顶工作行程只有500mm左右,每顶推一个行程,千斤顶需停下来回程复位,显然这样的顶推工作速度太慢。另外,顶推过程,从静止到顶推、从顶推到静止,实际上这就是梁在“爬行”,桥墩受到梁的惯性作用来回摆动,同样受到威胁。连续顶推装置的发明和应用大大提高了工作效率,减少了顶推过程中桥墩来回摆动的次数,减少了横梁以“爬行”状态前进的现象,提高了桥墩的安全性。连续推进装置包括:2个千斤顶和连接套,2套自动工具锚,6个行程开关,配套的双油路自动泵站和主机。两个插孔串联,一个插孔推,一个插孔回。当第一个千斤顶顶推过程快到位时,另一个千斤顶进入工作状态,交替接力往复,实现箱梁的连续顶推。具体控制过程如下:使用六个行程开关作为自动连续顶升系统的运动传感元件,将两个
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 粮食加工车间安全生产操作规范
- 特种作业人员培训考核发证管理细则
- 2026年四川省攀枝花市从“五方面人员”中选拔乡镇领导班子成员考试及答案
- 护理文化的形成与发展
- 2026年北京市石景山区初三下学期二模语文试卷和答案
- Gala-SR-Gala-SR1078-生命科学试剂-MCE
- 护理管理中的团队建设与领导力
- 护理人员职业形象塑造
- 2026MBA无领导小组面试题目及答案
- 护理带教核心技巧解析
- HG/T 6262-2024 再生磷酸铁(正式版)
- 2020年10月自考00178市场调查与预测试题及答案含解析
- 幕墙结构计算表格(excel)
- 自闭症评定量表版pep3
- 建筑减震器中英文对照外文翻译文献
- 北师大版一年级下册数学 期末测试卷(四)(含答案)
- 龙源法库八虎山150MW风电项目环境影响报告
- 深基坑开挖中的地下水控制技术
- 2023上海市高中中考自主招生物理试题真题四(含答案详解)
- GB/T 37153-2018电动汽车低速提示音
- GB 4053.2-1993固定式钢斜梯安全技术条件
评论
0/150
提交评论