l=m預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁多點頂推工法

LP=50m預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁多點頂推工法隨著我國預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁向大跨、輕型和現(xiàn)場制梁方向發(fā)展，梁體架設(shè)亦日益出現(xiàn)諸多新方法。針對工程特點選擇恰當?shù)姆椒茉O(shè)橋梁，將直接影響橋梁施工與經(jīng)濟、社會效益。近年來，我局引進了頂推新工藝，在充分消化吸收的基礎(chǔ)上，結(jié)合本局的實際情況加以改進和提高，形成了分段制梁，分批張拉，分級調(diào)壓，集中控制，多點同步頂推，集中換束，就位落梁的新工法。該工法系在橋臺后方路基上或支墩、落地墩上建立臺座，分段預(yù)制梁段，分批張拉鋼束，分級調(diào)整油壓，集中控制頂力，多點、同步頂推梁體，集中把頂推時的臨時鋼束更換為永久鋼束，整個梁體頂進就位后，按設(shè)計要求落梁。用此工法，能加快工程進度，確保工程質(zhì)量，簡化梁體架設(shè)，提高生產(chǎn)效率。工法特點適用范圍預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁頂推工法具有以下主要特點：1.不需架設(shè)腳手架。在梁體前方安裝鋼制變截面“工”字型鋼導(dǎo)梁，不設(shè)過渡支墩，依次向前頂進。若跨度較大，中間需要設(shè)臨時支墩時，待橋梁架設(shè)完畢后，將臨時支墩和導(dǎo)梁拆除即可。因此，橋下的交通與施工都互不干擾。2.頂推施工安全可靠。梁段預(yù)制不在橋墩上方進行，而在臺后路基或支墩、落地墩上進行，架設(shè)工作既簡單又平穩(wěn)安全。3.節(jié)省勞動力及機械設(shè)備。頂推法施工可以簡化現(xiàn)場操作，壓縮現(xiàn)場施工人員，并能做到一專多能。用較少的施工人員完成梁段預(yù)制、鋼束張拉及頂推架設(shè)等全部工作，工作效率高，頂推施工中不需大型吊機等設(shè)備。模板、腳手架都可減少到最低限度，能大量節(jié)省設(shè)備購置費用。4.工序集中，易于進行質(zhì)量控制。頂推架橋的全部工序?qū)儆诹魉鳂I(yè)，可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)和機械施工，各個工序均有規(guī)律的按周期循環(huán)，操作簡單，易創(chuàng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，并可用現(xiàn)代管理技術(shù)——“網(wǎng)絡(luò)計劃”指導(dǎo)施工。5.梁段邊造邊架，不用堆放，故節(jié)約用地，減少垂直及水平運輸。6.不受氣候條件睥影響，冬天、雨天都可以施工。本工法一般適用于40—50m跨度，三孔以上，梁聯(lián)長200—800m的箱型連續(xù)梁，直線橋。特別適用于橫跨深山峽谷，施工場地窄小，梁體架設(shè)困難的跨線橋、城市橋及有通航要求的水中橋。二、關(guān)鍵技術(shù)本工法的關(guān)鍵技術(shù)是：多點頂推、分級控制、同步啟動。多點頂推：即在每個橋墩的蓋梁上設(shè)置一個液壓站，箱梁外腹板兩側(cè)各裝一臺水平千斤頂，液壓站通過油管路驅(qū)動YPD—60型千斤頂；各橋墩上的液壓站由置放在橋頭上的多點控制柜，通過電纜及液壓站上的繼電器，進行分擋調(diào)壓，遠程集中控制；水平千斤頂通過安裝在梁體兩側(cè)的前、后、中三處拉錨器、拉桿，牽引梁體向前移動。分級控制：根據(jù)各頂推階段，各橋墩的反力大小、摩擦系數(shù)和允許最大水平推力，控制液壓站輸出油壓，從而確定水平千斤頂?shù)氖┝χ?。本工法所用調(diào)壓閥分五擋，每擋輸出油壓力5～7MPa。同步啟動：各水平千斤頂在控制柜的集中控制下，同時啟動，同時停止，行程一致，以保證頂推平穩(wěn)前進，不發(fā)生過大的橫向偏移。為了使千斤頂啟動同步，除在多點控制柜上進行集中控制外，還在每臺水平千斤頂上安裝行程開關(guān)與備用按扭，只要一臺千斤頂走完行程，碰上行程開頭，各千斤頂也隨之立即停止前進，自動回程。若有一個液壓站的千斤頂或滑道發(fā)生故障，即可按下緊急停車按扭，全橋各頂都停止工作。三、施工工藝(一)工藝流程(見圖1)圖1頂推架梁工藝流程1.制梁臺座多點頂推連續(xù)梁的制梁臺座，設(shè)在頂推梁的末端、最后一孔的頂推跨度范圍、橋的縱軸線上。臺座全長16.8m，由旋轉(zhuǎn)式側(cè)模、升降式底模、內(nèi)模組成。預(yù)制梁的支承體系由落地墩及底模支墩組成。整個臺座結(jié)構(gòu)要有足夠的強度和剛度，基礎(chǔ)穩(wěn)固，受力后不發(fā)生沉陷。臺座范圍內(nèi)必須做好排水系統(tǒng)，以確保各支承體系的穩(wěn)定，不變形。過渡性跨度的不設(shè)臨時支墩，采用34m長變截面工字鋼導(dǎo)梁跨越。為方便制梁臺座的水平和垂直運輸，在臺座上方架設(shè)起重能力為100kN的龍門吊機一臺，凈高×凈寬為：4×24m。2.頂推設(shè)備箱型連續(xù)梁每聯(lián)長249.62m，總重3615t。采用多點頂推，需在每個橋墩蓋梁上箱梁的兩側(cè)，設(shè)置兩臺YPD—60水平千斤頂，5個橋墩共設(shè)10臺；各橋墩上分別設(shè)一個液壓站，全聯(lián)由一臺多點控制柜進行電氣連鎖控制。多點控制柜與各墩液壓站使用無線電對講機通信聯(lián)系。所有滑道采用不銹鋼板和聚四氟乙烯滑塊組成?；瑝K需要量按下式計算：（缺公式）N1——頂推過程產(chǎn)生的最大反力(kN)A——單個滑塊面積(cm2)στ——滑塊的允許應(yīng)力(MPa)N0——滑塊數(shù)量滑道長度根據(jù)頂推階段最大反力和滑塊的容許承載力而定。滑道寬度為滑塊寬度的1.25倍。拉錨器系頂推梁體向前移動，與拉桿連接的主要受力構(gòu)件，拉錨器由牽引拉桿座和預(yù)埋錨定板兩部分組成。兩者用螺栓緊固連成一個受力整體，牽引拉桿座同時受剪、受彎，應(yīng)按合成應(yīng)力檢算焊縫強度。牽引拉桿選φ2.5Ⅳ級精軋螺紋鋼筋，屈服點和抗拉強度分別為600MPa和900MPa。(二)主要機具設(shè)備(見表1)。表1主要機具設(shè)備表(三)施工工藝1.導(dǎo)梁安裝制梁臺座按設(shè)計要求建成后，暫緩安裝兩側(cè)模板，騰出凈空，利用制梁臺座的底模作為安裝導(dǎo)梁的作業(yè)平臺。導(dǎo)梁拼裝從前端開始，先分段分片拼縱梁，上下平聯(lián)，第一節(jié)安裝就緒后，用電動卷揚機將該段導(dǎo)梁向前拖一段距離，緊接拼第二段，循此將導(dǎo)梁組拼成整體。導(dǎo)梁組拼成后，對中線水平進行調(diào)整，待0號梁段混凝土灌注時，連固在0號梁上。2.制梁工藝分段預(yù)制梁段，分段頂出臺座，循環(huán)往復(fù)，完成梁體頂推架設(shè)。①利用各支墩上的調(diào)高千斤頂，按設(shè)計標高，將底模頂升就位。用4個50kN手動倒鏈對拉側(cè)模就位，及時安裝對拉拉桿，墊緊底腳，保證梁體幾何尺寸。②綁扎底板鋼筋，安裝成孔管道，綁扎腹板鋼筋至腹板高1/3處，安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋。③灌注梁段底板及腹板1/4～1/3高處混凝土。利用插入式振搗器和側(cè)模上的附著式振搗器共同完成混凝土振搗作業(yè)。④按180溫度小時控制標準，用卷揚機抽拔膠管。⑤待混凝土強度達到設(shè)計標準的40%時，進行工作縫鑿毛，綁扎腹板剩余結(jié)構(gòu)鋼筋，安裝腹板預(yù)應(yīng)力成孔膠管。⑥用龍門架支立內(nèi)模。⑦綁扎頂板鋼筋，安裝頂板預(yù)應(yīng)力成孔管道，并安裝“三叉”管，(采用波紋管制作)，要求密封，以免混凝土灌注搗固時漏漿。⑧灌注剩余腹板及頂板混凝土。⑨待混凝土強度達到設(shè)計強度的80%后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，拆除內(nèi)模。⑩預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計要求全部張拉完畢后，落底模，脫側(cè)模。3.預(yù)應(yīng)力張拉工藝豎向預(yù)應(yīng)力筋：采用Ⅳ級光鋼筋，不設(shè)金屬套管，采用無粘結(jié)筋，軋絲錨。無粘結(jié)筋要按設(shè)計或規(guī)范規(guī)定進行冷拉，涂刷涂料。冷拉時效為20～30d。張拉時，摩阻力損失應(yīng)小于張拉力的5%，回縮量不大于3mm。張拉程序0—初始應(yīng)力30kN(劃標志線)一升壓至31kN持荷5min-測量伸長值，錨固(擰緊螺帽)?？v向預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉設(shè)備根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的材質(zhì)、錨固方法、張拉力大小而定。千斤頂?shù)膹埨κ窃O(shè)計張拉力的150%～180%。本工法采用YC-120型千斤頂并配備相應(yīng)的ZBS4-500高壓油泵等設(shè)備。張拉作業(yè)主要程序0—初始應(yīng)力(檢查設(shè)備是否正常)—1.05σk(持荷5min，檢查有否滑絲、斷絲)—σk(測量伸長值)—頂錨(頂錨力一般為σk的40～50%，油表讀數(shù)保持在1.01～1.02σk)。本工法采用應(yīng)力與伸長值雙控制，實測伸長值與理論值誤差應(yīng)在-5～+10%之間。4.壓漿采用壓漿機進行孔道壓漿。壓漿泵工作壓力不超過0.7MPa，輸漿管道長一般不超過40m。當超過30m時，每延長10m增加壓力0.1MPa。5.多點頂推工藝梁體頂推的基本程序是總控制臺發(fā)出頂推信號—各液壓站啟動油泵并給總控制臺以頂推信號—總指揮發(fā)出頂推命令—總控制柜運轉(zhuǎn)—千斤頂工作—梁體移動。上述程序進行之前，必須具備以下條件：①所有設(shè)備經(jīng)試運轉(zhuǎn)性能良好，操作人員全部就位。②液壓站啟動油泵前要做好喂送滑塊和糾偏準備。千斤頂回零位置。梁體防滑設(shè)備解除。具體工藝操作①總指揮臺發(fā)出頂推命令，各液壓站、落地墩人員全部就位，并回報可以頂推的信號。②總指揮臺第二次發(fā)出頂推命令，隨即總控制柜按設(shè)計規(guī)定向各液壓站給油，千斤頂同時啟動，開始頂推。③頂推中，各墩臺上的操作人員，將隨同梁體前移的滑塊喂入滑道內(nèi)。當一個千斤頂進行程終止，另一個千斤頂亦隨即停止運行，兩個千斤頂同時回油，待回程至終端時，兩千斤頂停止運行，此時，通知控制中心，此液壓站回程全部完成。控制中心待接到各液壓站回程終止的信號后，隨即下達下一個頂推行程的指令，開始第二個頂推行程，循此完成梁段頂推作業(yè)。④當?shù)谝粋€拉錨器到達水平千斤頂附近時，將拉桿與第二個拉錨器聯(lián)結(jié)，以推動梁體繼續(xù)前進。⑤每一頂推行程完成后，必須將箱梁鎖定，以防梁體滑動。⑥頂進中加強施工觀測，發(fā)現(xiàn)中線偏移，應(yīng)在梁體移動過程中及時糾正。中級偏差不得大于10mm，墩身的墩頂位移控制在0.5√1(1—橋梁跨度)以內(nèi)。對臨時墩的觀測應(yīng)在最大負荷通過后進行，如未發(fā)現(xiàn)異常即不再觀測。⑦當滑道發(fā)生故障，需將箱梁頂起時，頂堆作業(yè)暫停。頂起時的支點反力不得超過設(shè)計支點反力的10%，頂起高度不超過5mm。6.拆除鋼導(dǎo)梁當頂推梁體上的鋼導(dǎo)梁接近終點橋墩時，要逐節(jié)拆除鋼導(dǎo)梁。拆除方法視前方梁部是否已經(jīng)架設(shè)而定。本工法因前方懸灌梁端已經(jīng)完成，因而采取邊頂進邊拆除導(dǎo)梁的方法。在距合攏墩13m處搭設(shè)龍門起重塔架，拆除導(dǎo)梁。7.落梁梁體頂推就位，按設(shè)計要求的順序，拆除臨時束，張拉永久束，壓漿并在其強度達到100%后，方可進行頂梁，抽出滑道，安裝永久支座，落梁等項作業(yè)。為消除由于制梁產(chǎn)生的梁底高程誤差。支承墊石施工誤差以及支座安裝誤差，在落梁前要進行反力調(diào)整，以千斤頂?shù)挠捅碜x數(shù)為主，測量高程，校核調(diào)整支座反力。8.頂推要點及注意事項(1)避免“卡塊”現(xiàn)象。所謂“卡塊”，就是滑塊在滑道上不隨鋼導(dǎo)梁或梁體一起前進，而是鋼導(dǎo)梁或梁體在滑塊上面滑移。此現(xiàn)象危害很大，如不及時排除，將造成頂推壓力增大，致使墩臺頂位移增加，嚴重者墩臺身開裂。因此采取以下措施：①底?；栏浇?m范圍內(nèi)，嚴禁涂任何油脂，增加梁體底面與滑塊頂面之間的摩阻力。②喂送滑塊要及時、精心，尤其是填塞要用力，位置放正，要對稱于滑道中心。每個滑道上，不得少于7個滑塊?；瑝K的滑面涂油要精心，嚴禁滑塊的頂面帶有油指，發(fā)現(xiàn)油脂時要擦洗干凈。③滑塊、滑道要經(jīng)常清洗，除去油泥與贓物。要對滑道進行密封保護，以免刮風刮進殘渣，增大摩擦阻力。(2)每次頂、落梁高度不得超過5mm，并用型鋼、硬質(zhì)方林、鋼板等材料設(shè)置保險架，以保證安全。(3)頂、落梁施工要統(tǒng)一指揮，嚴密組織定人、定崗、定責。(4)由于施工荷載影響，當各墩千斤頂達到設(shè)計反力，梁體尚未頂起時，各墩油泵應(yīng)穩(wěn)壓3min，并將穩(wěn)壓數(shù)值向總指揮報告，然后決定繼續(xù)加載。加載以2MPa為一級，至梁體脫空3～5mm即穩(wěn)壓，并將梁抄死。(5)待滑道拆除、永久支座安裝后，進行落梁作業(yè)。每次落梁高度在3～5mm。四、質(zhì)量標準及質(zhì)量控制(一)質(zhì)量標準1.頂推順利，在頂推過程中無任何工程質(zhì)量事故，頂推梁底標高正確，即滑道標高誤差在±2mm以內(nèi)。2.梁體頂推就位后，中線偏差在10mm以內(nèi)。3.梁體落梁后，梁體支承反力與設(shè)計相符，梁底標高誤差均在±2mm以內(nèi)。4.梁體混凝土抗壓強度合格率100%。5.預(yù)應(yīng)力筋張拉合格率100%，優(yōu)良率85%。6.梁體結(jié)構(gòu)尺寸均符合工程驗收標準。(二)質(zhì)量控制1.建立質(zhì)量保證體系，進行全工序質(zhì)量管理。2.為準確掌握預(yù)應(yīng)力筋張拉時間，設(shè)工地試驗室，負責掌握梁體混凝土強度增長情況，以便準確確定預(yù)應(yīng)力筋張拉和頂推時間。3.為保證梁體頂推位置準確，每次頂推均進行中線觀測，發(fā)現(xiàn)偏移，及時糾編，確保梁體中線偏差在10mm以內(nèi)。4.進行墩頂位移觀測，以調(diào)整頂推油壓及保證墩身安全。5.進行鋼導(dǎo)梁下?lián)纤搅繙y，確保頂推安全。6.當梁體施工完畢后，進行靜載實驗及其它各項指標檢測，確定梁體工程質(zhì)量。五、勞動組織與安全措施(一)勞動組織在頂推法施工中中，加強組組織領(lǐng)導(dǎo)，把把職工的經(jīng)經(jīng)濟收入與與工程進度度、工程質(zhì)質(zhì)量掛鉤，全全面實行定定額承包，采采用先進的的現(xiàn)代化管管理技術(shù)——“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”(見圖2)使參加施施工人員做做到一職多多能。圖2頂推法施工承包包組人員配配屬情況如如表2表表2勞力組織表(二)安全措施1.牢固樹立安全第第一的思想想，做到進進度、質(zhì)量量、效益服服從安全。樹樹立沒有安安全，就沒沒有進度、質(zhì)質(zhì)量、效益益的思想。2.頂推施工高空作作業(yè)較多，必必須嚴格遵遵守高空作作業(yè)有關(guān)規(guī)規(guī)則、規(guī)程程，不得違違章作業(yè)。3.預(yù)應(yīng)力筋張拉時時，非操作作人員嚴禁禁進入現(xiàn)場場，操作人人員要站在在千斤頂?shù)牡膫?cè)面，不不得站在千千斤頂?shù)那扒胺交蚝蠓椒健?.千斤頂給油速度度應(yīng)該慢、穩(wěn)穩(wěn)。一般每每分鐘加油油壓0.5～1MPa。5.梁段頂推要統(tǒng)一一指揮，專專人負責，確確保梁體平平穩(wěn)前進。6.起落梁要統(tǒng)一指指揮，起落落高度每次次不得超過過5mm，并要設(shè)設(shè)保險架。六、技術(shù)經(jīng)濟分分析1.工期：比其它連連續(xù)梁施工工方法可提提前工期30%。因超前前工序多，如如墩臺施工工與場地建建造可并行行。合理安安排墩臺施施工后，頂頂推施工可可不受墩臺臺進度影響響。2.節(jié)