頂推施工中滑道與滑板的研究.doc

頂推滑道與滑板的研究曾 浩陳湘林摘 要：滑道與滑板是橋梁頂推施工中減小梁滑動(dòng)摩阻力的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文提出滑道與滑板存在的問題，分析滑道和滑板的受力、構(gòu)造及作用，提出滑道、滑板修改的新方案。關(guān)鍵詞：頂推施工滑道滑板在頂推法施工橋梁中，只需很小的水平頂推力，能將笨重的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁移動(dòng)，這里頂推滑道和滑板起了重要作用，所以合理地設(shè)置滑道、滑板是減小箱梁滑動(dòng)摩阻力的關(guān)鍵技術(shù)問題。.1、頂推滑道一般構(gòu)造和技術(shù)要求：1.1頂推滑道是為了滿足頂推過程需要而設(shè)置的臨時(shí)裝置，但須結(jié)合橋墩上永久支座設(shè)計(jì)情況，在支座墊石基礎(chǔ)上設(shè)置。一般構(gòu)造由滑道調(diào)整墊塊，滑道板和滑板組合而成。見圖1?；勒{(diào)整墊塊與滑道板合計(jì)高度與永久支座高度相等，這樣便于頂推到位后落梁時(shí)支座安裝方便?；勒{(diào)整墊塊采用鋼板焊成長(zhǎng)方體盒子，并布鋼筋網(wǎng)，澆高標(biāo)號(hào)混凝土；滑道板由鋼板刨進(jìn)、出口斜坡作主體，上鋪不銹鋼板；滑板由聚四氟乙烯與橡膠組合而成。頂推滑道技術(shù)上要求：(1)所有滑道頂面標(biāo)高嚴(yán)格控制，不得出現(xiàn)差錯(cuò)。(2)滑道平面面積須滿足受力要求，滑板的承壓應(yīng)力應(yīng)控制在容許范圍內(nèi)。(3)整個(gè)滑道固定要牢固，不能在頂推時(shí)滑動(dòng)。(4)滑道橫向位置要正確，對(duì)應(yīng)箱梁承托位置；(5)滑道板表面要光滑，須采取潤(rùn)滑措施。 1.2、在支座上設(shè)置滑道頂推：箱梁頂推到位以后，要將梁頂起來，拆除臨時(shí)滑道，安裝永久支座，然后再將箱梁落在永久支座，即完成落梁工作。由于箱梁頂推到位以后操作受到空間限制，支座安裝是比較困難的，所以就提出了先安裝永久支座，并在支座上設(shè)置臨時(shí)滑道頂推方案。這種方案在1990年前后在幾座特大橋頂推采用過，實(shí)踐證明，弊多利少。(1)影響滑道正常工作。因?yàn)榛琅c支座不在同一平面位置，支座順橋兩頭都要補(bǔ)充一定長(zhǎng)度，才能滿足滑道長(zhǎng)度尺寸要求，這樣造成滑道縱向長(zhǎng)度方向，垂直變形不均勻，影響滑道正常工作，增大頂推摩阻力。(2)橫橋方向，滑道壓在永久支座的外邊，使支座偏心受壓，支座損壞嚴(yán)重。為了滿足頂推時(shí)水平力，支座需將上、下部分，懸空部分，預(yù)先在生產(chǎn)廠家作特殊處理后，增加支座造價(jià)的15%左右。(3)落梁時(shí)，高度大，工作難度并不小。一般都在支座上安滑道板和滑板，落梁總高度63mm，需分幾次才能逐步落下來，落梁千斤頂要得多，技術(shù)要求高，完全靠人工操作難度大。頂推法施工中，真正最難的工序還是頂推，這是主要的。落梁是次要的，所以，權(quán)衡利弊，隨著頂推箱梁重量越來越大，在支座上設(shè)滑道頂推基本都不采用了。2、滑道、滑板存在的問題：實(shí)踐證明目前采用的滑道構(gòu)造方案基本上是合理的，主要是滑板在使用過程中損壞現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。2.1 頂推中采用的滑板大多數(shù)為小跨徑簡(jiǎn)支梁橋中采用的“聚四氟乙稀橡膠滑板支座”，僅僅是尺寸不同而已，內(nèi)部構(gòu)造完全相同。但是頂推滑板與簡(jiǎn)支梁的滑板支座受力狀況是大不相同的。見以下比較表：頂推滑板與滑板支座比較表分 類小跨徑簡(jiǎn)支梁滑板支座頂推施工中滑板工作時(shí)間永久性，是橋梁永久結(jié)構(gòu)臨時(shí)性，施工中一種手段承壓應(yīng)力設(shè)計(jì)規(guī)范要求控制在5Mpa以內(nèi)受橋墩蓋梁，箱梁承托尺寸限制，承壓應(yīng)力都超過容許值平面尺寸長(zhǎng)度與寬度尺寸相差不大長(zhǎng)度與寬度尺寸相差比較大工作狀況與滑移量主要是承受壓應(yīng)力，在溫差引起的滑移速度相當(dāng)慢，滑移相當(dāng)小，沖其量50mm。除了承受壓應(yīng)力，頂推時(shí)，隨著箱梁滑移量大，滑移速度快，縱向剪切變形大，摩擦引起溫度高。周轉(zhuǎn)情況一次性安裝，不存在周轉(zhuǎn)每段梁頂推周轉(zhuǎn)1520次，頂推總周轉(zhuǎn)在200300次損壞情況一般不會(huì)損壞損壞相當(dāng)嚴(yán)重從上比較表可以看出，頂推滑板雖是臨時(shí)性工具，但承壓應(yīng)力、滑移量大，使用質(zhì)量上要求比滑板支座要高得多。這一點(diǎn)須引起頂推工藝設(shè)計(jì)人員和滑板供應(yīng)廠家的重視。2.2、滑板損壞情況：滑板損壞常見有以下幾種情況：(1)四氟面破碎。由于四氟面太薄，當(dāng)只有2mm厚時(shí)，四氟面四個(gè)角或中間局部破碎；當(dāng)與橡膠過渡層粘結(jié)力不夠時(shí)，加上滑道板上不光滑，有雜質(zhì)侵入，四氟面與橡膠主體脫落分離。(2)主體橡膠層內(nèi)在鋼板處分離，這是由于承壓應(yīng)力太大，縱向滑動(dòng)剪切大造成的。(3)整塊滑板變形，由于滑道板進(jìn)口坡度轉(zhuǎn)折角度太大，橫向不平整，或者箱梁底板不平整，滑板平面順橋方向尺寸偏長(zhǎng)，滑板長(zhǎng)度與寬度尺寸相差大導(dǎo)致整塊滑板變形。以上任一種的損壞，都將造成頂推滑板無法繼續(xù)工作使用?；宓膿p壞，都將造成滑動(dòng)摩阻力增大，使頂推進(jìn)展不順利；造成箱梁底板局部應(yīng)力增大，有可能導(dǎo)致箱梁底板承托位置開裂；造成頂推施工費(fèi)用明顯增加，一塊40020020mm四氟面厚3mm，頂推滑板單價(jià)約260元，一孔橋僅頂推滑板所需費(fèi)用約2.萬元左右。3、頂推滑道和滑板的修改方案3.1、滑道的修改方案：滑板的損壞與滑道的關(guān)系很大，將整個(gè)滑道構(gòu)造修改成以下方案：見圖2 修改方案主要特點(diǎn)：將滑板厚度減薄，在滑道板與調(diào)平墊板之間增設(shè)一層不動(dòng)的橡膠層，作為滑道的緩沖變形層，調(diào)節(jié)箱梁底板不平以及滑道頂標(biāo)高的控制誤差。3.2、滑板內(nèi)部構(gòu)造及其作用：滑板從上至下各構(gòu)造的作用：四氟面與不銹鋼板滑道表面接觸，是減小頂推時(shí)滑動(dòng)摩阻力。橡膠層作為垂直高度受壓力的緩沖變形層，調(diào)節(jié)箱梁與滑道標(biāo)高的誤差，既滿足受壓強(qiáng)度的要求，又有一定的變形，并要傳遞梁底接觸面的摩阻力，使其與箱梁一起向前滑動(dòng)。橡膠層內(nèi)的加勁鋼板是保證其滑道的整體性，起骨架作用。3.3滑板修改方案：(1)滑板尺寸的調(diào)整：橫板方向的長(zhǎng)度控制在500mm以內(nèi)，如果超過500mm以上，應(yīng)考慮橫向分成兩塊；順橋方向長(zhǎng)度應(yīng)在160mm200mm以內(nèi)；建議160mm為宜，這樣保證滑板進(jìn)在出口不會(huì)變形；厚度在16mm。(2)滑板的四氟面：厚度不得小于3mm，設(shè)置儲(chǔ)油孔，但儲(chǔ)油孔面積，深度均應(yīng)考慮不能減小承壓有效面積。(3)滑板厚度16mm，減小滑動(dòng)時(shí)剪切角。內(nèi)加勁鋼板是1塊還是2塊由生產(chǎn)廠家確定。既要保證整塊滑板的剛度，又要考慮保證滑板的高度方向彈性變形量，來調(diào)整滑板受力均勻。鋼板厚度宜2.5mm，橫橋方向增設(shè)齒形槽并打毛，加強(qiáng)剝離力。或者鋼板上打孔。(4)四氟面粘結(jié)強(qiáng)度，在鋼板上設(shè)置0.8mm的中間過渡層，即0.8mm薄層橡膠，粘結(jié)劑用美國(guó)lood公司生產(chǎn)的Chem loek材料，必須保證粘結(jié)強(qiáng)度。4、小結(jié)：在施工過程中，只要能夠嚴(yán)格控制滑道頂面的標(biāo)高誤差；保證滑道表面的光潔度和清潔；在頂推過程控制頂推速度和溫度，加強(qiáng)滑板潤(rùn)滑措施；合理地周轉(zhuǎn)滑板，相