大吨位预应力混凝土箱梁跨铁路顶推施工技术.pdf
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1、 桥 粱 大吨位预应力混凝土箱梁跨铁路顶推施工技术 代敬辉 ( 中铁 十八局集 团第 五工程有限公 司,天津3 0 0 4 5 1 ) 摘要 : 介 绍燕山大学立 交桥 大吨位预应 力混凝土 箱梁跨 铁路 顶 推 施 工 的 综合 技 术 。 关键词 : 公路立交; 预应力混凝土箱梁; 顶推 ; 跨铁路 ; 施 工技 术 中图分类号 : U 4 4 8 2 l 3 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 4 2 9 5 4( 2 0 0 6 )0 2 0 0 5 6 0 2 1 工程概 况 燕山大学立交桥位 于秦皇岛市燕 山大学校 内, 连 接东 、 西两校区 , 横跨京秦电气化铁路线和
2、秦皇岛市西 环路。立交桥全长为 5 6 7 1 1 m, 桥宽 2 1 5 m。其 中主 桥 0号桥台与 1 号桥墩之间的边跨为 4 0 m, 跨越京秦 铁路 , 设计高度为 8 1 2 m, 梁底距接触 网承力索 0 9 3 m, 桥梁与铁路法 向夹角 2 5 7 。 。 根据铁路部门的意见 , 施工时要求快速跨越铁路 , 且不能在铁路上方有现浇作业 , 所 以跨铁路部分采用 整孔箱梁预制顶推法施 工。箱梁截 面为单箱两室梁 , 梁高 1 5 m, 梁宽2 1 5 m, 总重9 0 0 t 。3 0 m箱梁在铁路 西侧预制后, 顶推就位 , 剩余 1 0 m再与铁路东侧箱梁 现浇连接。顶推施
3、工示意见图 1 。 Q fl 箱粱粱体 0 ! ! , ! ! 丝 + 1 图 1 顶推施工示意 ( 单位 : c m) 2施 工工艺流 程 跨铁路预应力混凝土箱梁施工工艺流程为 : 预制 场地准备一制模板 , 绑钢筋一预制 箱梁一张拉预应力 筋一管道压浆一顶推箱粱一顶推就位一落梁变换支座 一主梁现浇施工一主梁纵向张拉 。 3施工方案 3 1 箱梁预制台座 根据工程特点和所处的地理位置 , 将制梁台座分 收 稿 日期 : 2 0 0 5 1 0 2 2 作者简介 : 代敬辉( 1 9 7 4 一 ) , 男 , 工 程师 , 1 9 9 6年 毕业于 北方交 通大 学 工 民建专业 。 5 6
4、 条形固定式滑道和砂底模两部分进行施工。主梁下面 共设 3条滑道, 两侧滑道宽度为 4 0 c m, 中间滑道宽度 为 3 0 c m。为方便砂底模拆除的施工 , 滑道高 1 1 5 c m, 滑道之间的中心距离为 7 3 0 c m, 滑道顶面为 一 2 5 纵 坡 。这种形式的滑道 能很好地承受各 向作用力, 而且 高程容易控制 , 拆 除也非常方便 。施工时首先将主梁 在桥台台尾的相应位置进行地基夯实, 然后在主梁纵 肋位置上浇筑 C 3 0钢筋混凝土条形 固定式滑道底座。 滑道与滑道之间采用中粗砂用机械夯实填塞 , 顶面抹 2 c m厚 M1 5砂浆作箱梁预制底模。 3 2 临时支墩
5、顶推前在 0号台与 1号墩 之间设立 2排临 时支 墩 。临时墩的中心距 1 6 3 m, 净距 1 4 5 m, 距 离回流 索净距约 1 0 m。临时墩采用扩大基础 ( 2 2 5 m 3 m 1 2 m) , 墩 身采 用钢管 排架 支墩 , 横 向为 32根 6 o 8 m的钢管 , 其插入基础深度不小 于 0 8 m。墩身 顶部没短垫梁 , 中间设横联 。临时墩与桥台、 塔墩间设 联系构件 , 形成稳定 的空 间结构 , 确保顶推过程 的安 全 性 。 3 3滑道与滑板 为确保箱梁顶推时能均匀传布反力 , 在制梁台座 、 桥台位置、 临时支墩顶和排架上各设置 3道通长滑道。 滑道由长
6、 5 0 c m、 厚 2 c m的钢板焊接而成 , 并在其表面 贴 3 m m 厚镀锌铁 皮。滑块 采用 国产 聚四氟 乙烯滑 块 , 为减小摩擦系数 , 应在滑块表面涂润滑剂。滑道安 装精度要求 : 相邻滑道高程误差不大 于 2 m m, 同滑 道高程误差不大于 1 mm。 制梁台座和桥台滑道安装方法 : 先在滑道下的台 座混凝土内预埋 4根螺杆 , 套上 4个螺母 ; 然后将滑道 钢板上的螺栓孔套入 预埋螺栓, 用钢板下 4个螺母调 平钢板至设计高程; 最后对预埋螺栓和滑道钢板进行 焊 接 , 并 镶锲 镀锌 铁 皮 。 临时支墩和排架滑道安装方法 : 在钢管 支墩和排 架顶的工字钢上面
7、并列 3根 4 3 k g m钢轨, 钢轨用鱼 尾板连接, 接头要顶 紧。然后 , 在其顶面焊接 滑道钢 板 , 并镶锲镀锌铁皮 。上滑道 由箱梁顶推时随时填塞 聚四氟乙烯橡胶滑板组成。 3 4 导梁 ( 1 ) 导梁的构造 本方案共制作 6片导梁 , 其中前导梁 3片 , 每片长 铁道标准设计R A I LW AY S T A N D A R D D E S I G N 2 0 0 6 ( 2 ) 维普资讯 http:/ 代教辉 大吨位预应力混凝土箱梁跨铁路顶推施工技术 1 0 m; 后导梁 3片, 每片长 6 m。导梁与箱梁内的预埋 件严格按设计要求进行焊接, 另外, 为了防止主梁端部 接
8、头混凝土在承受最大正、 负弯矩时产生过大拉应力 而裂缝 , 必须在接头处增加有粘结 预应力筋。导梁间 横向设联系构件, 保证横向稳定性。前、 后导梁均采用 军用梁组 拼 。 ( 2 ) 导梁制作的质量要求 下弦杆平直度 : 在制作装配时 , 下弦杆的底面是基 准面 , 必须保证下弦杆位置准确, 底面平直。 节点连接质量 : 为使导梁在设计荷载作用下 , 减少 各节点的非弹性变形 , 必须保证各节点的连接质量 。 3 5顶推装 置 ( 1 ) 顶推千斤顶 箱梁顶推施工时, 在桥台台顶处设置牵拉固定装 置 , 使用 2台Z L D自动连续顶推千斤顶通过钢索牵拉箱 梁尾端的后导梁 , 对箱梁进行连续
9、顶进直至最后就位。 牵拉过程 中设置制动措施 , 防止箱梁在下坡牵拉时走行 过快。Z L D自动连续顶推千斤顶的技术性能见表 1 。 表 1 Z L D自动连续顶推千斤顶技术性能 项 目 数量 项 目 规格 公称张拉力 k N l 0 0 0 穿心孔 直径 ram l 3 O 公称油压 MP a 3 0 外形尺寸 ram 6 3 5 01 5 0 0 活塞面积 m m 3 5 7 9 6 速度 ( m h ) 2 2 质量 k g 7 0 0 行程 ram 2 0 0 ( 2 ) 顶推千斤顶牵引力验算 箱梁重量G 。 =9 0 0 0 k N, 前导梁及背梁重量 G : =21 0 k N;
10、外部荷载 G=( G l+G 2 )K=9 2 1 01 5= 1 3 8l 5 k N : 静摩擦力 F=G 0 0 8=1 1 0 5 2 k N; 考虑 2 5 纵向下坡水平分力 3 4 0 k N, 摩擦阻力 合计 7 6 5 6 k N 。选用 2组 Z L D 自动连续顶推千斤顶 以满足要求。 ( 3 ) 牵拉装置的确定 采用钢绞线和自动工具锚作牵引装置。千斤顶置 于顶推箱梁两侧的桥台台帽上 , 钢拉锚器置于箱梁尾 部背梁后端 , 牵拉控制 、 横向控制 、 递送滑板要操作分 开, 配合默契。在施工中应注意以下几点。 每根钢绞线承受拉力 F=2 6 0 k N( 1 8 6 0 M
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