頂推法架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土梁

1、頂推法架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土梁 這種方法是西德首創(chuàng)的，19611963年在委內(nèi)瑞拉的卡羅尼橋(484×9648)m進(jìn)行了第一次試驗(yàn)。1965年奧地利修建了Inn河橋(843×10260米)，進(jìn)一步完善了這種架梁法，此后被各國(guó)廣泛地采用。我國(guó)于1977年也采用這種方法架設(shè)了西延鐵路狄家河預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱形梁橋(4×40米)。 用此法架設(shè)混凝土橋之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，一方面是由于預(yù)應(yīng)梁的采用，減輕了梁體重量，而且還可以把梁連續(xù)起來(lái)成為一體；另一方面是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)了聚四氟乙烯材料，能夠制成磨擦系數(shù)很低的滑移裝置?，F(xiàn)將此法介紹于下： 一、頂推架梁法概況 所謂頂推法架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土梁，就是在橋

2、臺(tái)背后的引線上，設(shè)置制梁臺(tái)，制作長(zhǎng)度1020米的梁段，待混凝土硬化后，將梁段頂推到前方，再在空出來(lái)的制梁臺(tái)上，接著推出去的梁段繼續(xù)打混凝土，邊用預(yù)應(yīng)力鋼材連結(jié)，邊依次向前頂推，隨著頂推的進(jìn)行有時(shí)需要糾正梁的頂推方向的架梁方法，其主要設(shè)備布置如圖1。 架梁時(shí)，梁前端呈懸臂狀態(tài)，與后部相比斷面力較大。為降低梁前端這種臨時(shí)架設(shè)的斷面力，可在梁前端安裝導(dǎo)梁，還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，在橋墩間設(shè)置臨時(shí)支墩以降低架設(shè)時(shí)梁的斷面力。在中間跨度大，又不能設(shè)置臨時(shí)支墩時(shí)，也可用導(dǎo)梁從兩側(cè)相對(duì)頂推。在跨中連結(jié)如圖2。 據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道，目前頂推移梁速度一般為每小時(shí)25米，最快的是意大利的伐爾雷斯泰爾橋(12×3

3、2.0米)每小時(shí)縱移16米；最慢的是委內(nèi)瑞拉的卡羅尼河橋，每小時(shí)1.92米。 二、頂推架梁法的種類(lèi) 頂推架梁法有把反力集中于一處的集中方式和分散于各支點(diǎn)的分散方式如圖3。 1、集中方式 這種方法是把千斤頂?shù)软斖圃O(shè)備設(shè)置于1處橋臺(tái)或橋墩上。其它墩上布置滑道，邊頂推邊使梁滑動(dòng)的方式，如圖3a。這種方式有用水平、豎向兩臺(tái)千斤頂和用穿心式水平千斤頂配以拉桿兩種方法。集中方式的有TL式和RS式頂推法。 2、分散方式 這種方式是用置于各墩上的水平、豎向千斤頂，起落、頂推梁的方式，如圖3b。這種方式可將水平力分散作用于各墩上，對(duì)長(zhǎng)大橋尤為有利。分散方式的有SSY式與KS式頂推架梁法。 三、頂推架梁法的優(yōu)點(diǎn)

4、頂推架梁法的優(yōu)點(diǎn)如下： 1、由于不需要使用膺架，在深谷、較大河流、公路、鐵路上架橋比較容易。 2、由于作業(yè)場(chǎng)地限于制梁臺(tái)的范圍，易于施工和管理，可以實(shí)現(xiàn)工廠化、機(jī)械化施工，減輕工人體力勞動(dòng)，節(jié)省人力，施工精度高，確保工程質(zhì)量。 3、由于作業(yè)場(chǎng)地限于制梁臺(tái)的范圍，如果臺(tái)上搭棚可不受氣候條件的影響，按計(jì)劃進(jìn)行施工。 4、由于橋下不需要任何腳手設(shè)備?？杀ＷC橋下凈空內(nèi)的正常工作或通行。 5、由于重復(fù)作業(yè)多，工人熟練的快。 6、架梁設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作。 7、模型板的安裝、拆除快，倒用次數(shù)多。 8、鋼材、混凝土等材料的運(yùn)距短。 9、無(wú)高空作業(yè)，架設(shè)平穩(wěn)安全。 10、工期較短。頂推架梁法的缺點(diǎn)是：為了架梁的

5、需要，往往要增加預(yù)應(yīng)力鋼材的用量，同時(shí)這種架梁法一般只局限于架設(shè)直線或園曲線上的梁高相等的梁，而且梁的跨度對(duì)鐵路橋來(lái)說(shuō)一般不宜超過(guò)60米，否則需設(shè)置中間臨時(shí)支墩或增設(shè)較多的預(yù)應(yīng)力鋼材。.四、頂推架梁法的適用范圍 頂推架梁法的適用范圍一般為3060米，但在橋墩間設(shè)臨時(shí)支墩時(shí)，跨徑大于60米的橋梁也可以采用此法施工，實(shí)際上已用這種方法修建了跨徑為168米的橋梁。 用頂推法架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土梁，由于關(guān)系到模板倒用、導(dǎo)梁制作費(fèi)用等，用于橋長(zhǎng)至少在200米以上的，經(jīng)濟(jì)上方為有利，但是從當(dāng)?shù)貤l件出發(fā)，也可以應(yīng)用于比這短的橋梁。實(shí)際施工的最大橋長(zhǎng)達(dá)600米左右。 結(jié)構(gòu)形式以等高連續(xù)梁最為合適。但在架設(shè)時(shí)，把簡(jiǎn)

6、支梁臨時(shí)連結(jié)成連續(xù)梁也可以采用頂推法架梁。 目前這種方法還只能適用于架設(shè)直線或園曲線上高度相等的梁。 五、頂推架梁法的設(shè)計(jì) 利用頂推法架梁，梁在架設(shè)過(guò)程中的受力狀態(tài)與運(yùn)營(yíng)階段顯然是不同的。因此必須對(duì)梁進(jìn)行施工階段的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，除按一般的預(yù)應(yīng)力混凝土梁的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)外，尚須考慮： 1、為了便于施工，需要把整個(gè)的梁劃分為適當(dāng)長(zhǎng)度的梁段，而一個(gè)梁段的長(zhǎng)度需視橋長(zhǎng)、跨度、工期等來(lái)決定。一般一個(gè)梁段的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1020米。 2、梁的斷面一般為箱型，梁的高度相等。3、頂推時(shí)所有主梁斷面都產(chǎn)生變號(hào)彎曲應(yīng)力，需要施加與此彎曲應(yīng)力相等的臨時(shí)預(yù)應(yīng)力作為軸向壓力，由設(shè)置在頂?shù)装逯械念A(yù)應(yīng)力粗鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絲束承受。

7、預(yù)應(yīng)力鋼絲束，一般在頂推完了后張拉，為承受變號(hào)應(yīng)力所使用的預(yù)應(yīng)力鋼材變?yōu)槎嘤嗟膽?yīng)予拆除。 4、計(jì)算架設(shè)中斷面力時(shí)，還需要考慮導(dǎo)梁的剛性，臨時(shí)支承的豎向變形和支點(diǎn)的不均衡下沉等條件。 5、頂推時(shí)，作用在滑動(dòng)支承上的水平力實(shí)驗(yàn)的摩擦系數(shù)u0.020.06。 六、頂推架梁法的施工 頂推架梁法設(shè)備比較簡(jiǎn)單，大致可以分為制梁臺(tái)、導(dǎo)梁、頂推設(shè)備、滑動(dòng)設(shè)備、臨時(shí)墩和塔架。 1、制梁臺(tái) 制梁臺(tái)的長(zhǎng)度一般應(yīng)為梁段長(zhǎng)度的3倍左右。 2、導(dǎo)梁導(dǎo)梁的長(zhǎng)度因跨長(zhǎng)、有無(wú)臨時(shí)支墩而不同，但以跨度的1/21/3左右之間為宜。 3、頂推設(shè)備 頂推設(shè)備是使梁向前移動(dòng)的設(shè)備，有集中式與分散式二種。集中式的有TL式（如圖4）和RS式

8、（圖5）二種，TL式中又有用豎向、水平二臺(tái)千斤頂和用拉桿頂推法二種。分散式的有SSY式和KS式二種。KS式頂推法是在SSY式基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要區(qū)別在于KS是用兼用型支座的頂推方式，如圖6、圖7。 4、滑動(dòng)設(shè)備 滑動(dòng)設(shè)備是使梁滑動(dòng)的設(shè)備。一種是TL式頂推法用的。在鋼或混凝土塊上鋪以不銹鋼板，與梁體間夾入聚四氟乙烯板。此板隨著梁體移動(dòng)用人力重復(fù)加入如圖8。另一種是RS式用的，是由RS支承，帶狀滑板，繞卷設(shè)備組成。（如圖9）。 分散方式時(shí)，采用水平移動(dòng)千斤頂在滑動(dòng)面上推動(dòng)用聚四氟乙烯加工的滑板頂推梁。 5、臨時(shí)支墩或塔架 橋梁的跨度長(zhǎng)時(shí)，在橋墩中間設(shè)置臨時(shí)支墩以減少頂推時(shí)梁的斷面力。這樣在臨時(shí)支

9、墩上作用的豎向荷載很大，為減少它們的下沉量，主要應(yīng)采用剛性大的混凝土結(jié)構(gòu)。在設(shè)置臨時(shí)墩有困難的情況下，除使用長(zhǎng)導(dǎo)梁的方法外，還可進(jìn)一步考慮使用設(shè)在梁上的塔架吊梁前端的方法，如圖10。 七、頂推架梁法需要研究的課題 1、梁的斷面 現(xiàn)在的頂推架梁法，為使滑道面與梁下的接觸面保持一定，要求梁的高度不變。這樣，對(duì)大跨度橋梁來(lái)說(shuō)，美觀上不太好，并且也是不經(jīng)濟(jì)的。若象圖11那樣，把水平千斤頂?shù)闹С辛旱幕_(tái)千斤頂化，使梁支承的高度能夠調(diào)整，也可以架設(shè)拱形變截面橋梁。 2、頂推架梁法的后作業(yè) 采用頂推架梁法的場(chǎng)所，多半是高橋或者梁下不允許設(shè)置支撐的場(chǎng)合，為了最大限度地發(fā)揮這種方法的優(yōu)越性，還可把欄桿等工程在頂

10、推前施工，以便減少架完梁后的作業(yè)。 3、橡膠支座的采用 橋梁要采用橡膠的支座，則不必撤去滑動(dòng)支承，僅在滑動(dòng)支承上裝上橡膠支座，就可以大大減少后作業(yè)。多年來(lái)，我國(guó)在鐵路建設(shè)中，除較大河流或一些有特殊要求的，采用大跨度鋼梁橋外，一般都采用跨度32米或24米預(yù)應(yīng)力混凝土梁。這在經(jīng)濟(jì)上是很不合算的，而且還大量的浪費(fèi)人力、物力。因此，混凝土橋梁向32米以上跨度發(fā)展，是我國(guó)鐵路橋梁迫切需要解決的問(wèn)題，而架梁方法則是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵之一。頂推架梁法可以發(fā)揮懸臂拼裝法和懸臂灌注法的優(yōu)點(diǎn)，而且避免出現(xiàn)兩法的缺點(diǎn)，是一種比較好的架梁法。今后這種方法勢(shì)必有更快的發(fā)展，更廣泛地應(yīng)用于橋梁架設(shè)工程中。相關(guān)工藝預(yù)應(yīng)力曲線連續(xù)梁頂推施工與設(shè)計(jì).doc用頂推法架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土梁.doc我國(guó)首次頂推法施工_狄家河大橋頂推工藝.doc錢(qián)塘江二橋鐵路引橋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁?jiǎn)吸c(diǎn)頂推介紹.doc錢(qián)江二橋北岸預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂推法施工.doc南昌大橋箱梁頂推法施工.doc南昌大橋連續(xù)箱梁頂推法工藝.doc湖南望城溈水大橋頂推工藝.doc廣東九江大橋長(zhǎng)梁頂推工藝.doc多點(diǎn)頂推