用頂推法架設預應力混凝土梁

用頂推法架設預應力混凝土梁1.前言這里介紹的頂推法是預應力混凝土梁的架設方法之一，是由西德的昂哈特和鮑烏爾創(chuàng)造的。在預應力混凝土梁的技術領域中也和其他建設領域一樣，為了使施工方便、速度加快和經(jīng)濟合理等付出了很大努力，因此現(xiàn)場架設方法有了很大的發(fā)展。歐洲的斯拖巴庫活動腳手架、懸吊掛車、自伸式懸吊腳手架，都是分跨移動架梁的活動腳手架，這些方法在日本都已引進。雷昂哈特-鮑烏爾頂推法參照了移動腳手架中大型支承梁的推移，將以前用于鋼梁中的推頂方法發(fā)展到架設重量大的混凝土梁。架設時，在橋臺后面每次灌注10-20m長的混凝土梁，連續(xù)灌注，順次推頂。前述移動腳手架中采用了重約為250t的鋼腳手架支承梁,而在推頂法中只采用了30t左右的鋼導梁和推頂裝置，以及10-20m長的模板設備，即可進行施工。由于這種在設備上的差異和兩種方法各具特征，所以其適用范圍各不相同。移動腳手架用于30-45m長的連續(xù)梁，橋長500-1000m或大于此數(shù)值是適合的；推頂法根據(jù)推頂力、模板倒用次數(shù)等條件，用于橋長為400-600m是適合的。這兩種方法都是周期性的施工方法。以移動腳手架進行一跨長為30-45m梁的施工，需10-14天；以推頂法進行一個10-20m長的塊件施工，需5-7天。在工期方面兩者沒有多大差異。推頂法與采用腳手架的施工方法比較，它只用導梁和推頂設備，臨時設備少；每次制造的長度短，所以模板的倒用次數(shù)多；模板的組裝、脫模容易；與工廠制造一樣，工程進展不受氣候影響，而且混凝土的質量好。在西德用推頂法施工的橋梁共有16座。日本用推頂法施工的北海道幌萌橋（長170m）正在施工。下面將對本施工方法作詳細介紹。2.推頂法的特征在橋臺后面設置兩三個塊件長的制造臺，在制造臺上設一個塊件長的模板。首先在梁前端位置安裝一鋼導梁，并灌注塊件①，推頂塊件①，繼續(xù)澆筑塊件②，將①＋②推頂出一個塊件的長度，再灌注塊件③。下面以同樣的順序反復依次灌注和推頂。在繼續(xù)灌注混凝土時，為了承受梁懸出部份所產(chǎn)生的彎矩，在橋軸方向施加預應力，當跨長超過35m時，需在跨中設臨時支柱支承。在這些臨時支柱及各橋墩上梁可以滑移。在梁的支承位置臨時設置聚四氟乙稀及鎳鉻鋼鈑的滑動支座。以橋臺前墻支承其反力的水平設置的千斤頂提供推頂力。梁的推頂完成之后，在橋墩和橋臺上安裝原設計的支座，并對梁施加設計上所需的預應力，施工即告完成。3.推頂法創(chuàng)造的經(jīng)過和應用推頂法如前述及，是由西德什圖加特市設計所的佛立芝·雷昂哈特和威廉·鮑烏爾創(chuàng)造的。由他們創(chuàng)造的預應力混凝土梁的架設方法有雷昂哈特-鮑烏爾法和雷阿巴法。雷昂哈特-鮑烏爾法是將一片主梁所必須的預應力鋼絲（預應力鋼絞線）集中在一根管道內(nèi)。采用集中鋼絲束是這種方法的一個大特點。在這種鋼絲束的配置方法中，鋼絲束是沿預應力梁腹版外面配置的，這就叫外鋼絲束。1959年動工、1962年竣工的長度為288m的阿加橋，在架設時，將梁分成8m一段進行制造。在跨度范圍內(nèi)設置滿布腳手架，在腳手架上進行推頂。各段之間的接縫在現(xiàn)場澆注，并以上述外鋼絲束的方式施加預應力。日本采用上述方法于1964年修建了神奈川縣柿生橋（長110m）。采用這種方法需在全跨內(nèi)設置腳手架。此后對分段施工而不采用腳手架的施工方法開始進行了研究。1964年架設的委內(nèi)瑞拉的卡羅尼橋，是在橋頭引線上分塊預制全梁塊件，將外鋼絲束沿梁軸線水平設置，并施加軸向壓力然后推頂至架設位置，最后利用鋼絲束的上下彎曲，以達到設計上所需的預應力?？_尼橋的跨度為48＋96＋96＋96＋96＋48m，有4個96m的跨中，分別設置堅固的混凝土臨時支柱。推頂卡羅尼橋時首次采用的推頂裝置和聚四氟乙稀板的滑動支座是現(xiàn)在雷昂哈特-鮑烏爾推頂法的基礎。在橋臺后面，以10-20m梁長為一個塊件，連續(xù)灌注，推頂?shù)氖┕し椒?，最初是使用?965年修建的庫夫斯塔茵專用公路橋中，此橋為450m長的5跨連續(xù)梁橋，最大跨度為102.4m。由于跨度大，所以應設置臨時支柱，使推頂跨度在35m以下。本橋梁高為4.6m，因具有相當大的斷面，所以推頂時不需施加預應力，而作為鋼筋混凝土梁推頂。最后，用外鋼絲束施加預應力。從庫夫斯塔茵橋起，到現(xiàn)在為止，在西德用推頂法架設的橋梁如下所列：⑴庫夫斯塔茵（公路）橋450.6＝84＋3×102.4＋59.4⑵庫夫斯塔茵（公路）橋469.8＝79＋2×102.4＋62＋63＋61機場⑶卷塔巴山谷橋版65植8.4刑＝斜4×54.4裹＋弓60爬＋喂7×54.4式摟⑷逆柯哈山谷橋酷47揉8悠＝脅49.5誕＋皆68?。?×51.5銀冷⑸示舒波夫巴赫茨錘橋春28膀0.5失＝茄34尿＋遼5×42.5冤＋都34分駐⑹拍羅依扎哈根山類谷橋樂58擔6烘＝輕42漿＋坐46亡＋哨52耕＋三9×45仿＋槐41專緞⑺盆克立根山谷橋某42懲6敵＝你32趙＋被2×40音＋擊42園＋炭6×40演＋他32構曬⑻燦埃德爾橋零16現(xiàn)0壇＝袋24劫＋勇26詳＋征26翻＋殊24管噸⑼粉呼恩斯提克山喊谷橋憤27末5賤＝晴7×36已＋叔23卡化⑽順巴森海姆橋斗46機7.4貝＝避26.4珠＋椒3×47醉＋著67假＋異4×47迷＋牧45嘆⑾悠馬庫貝爾山谷拌橋迫40兆1.2象＝佩10跑＋宏40.12哀詳⑿跳馬斯霍克勒馬含哈橋孩30窩0綢＝抗37.5德＋五5×45斃＋境37.5詠韻⒀久南站羅森海姆榨橋糾33犧6筋＝陸28洗＋何8×35辯＋須28君云⒁睬得斯靈根橋鳥20盛6盟＝插30威＋返4×36.5尋＋距30紀散⒂澇伊勒爾橋裹37諷0躍＝泳40盾＋沈3×45條＋維60哨＋隨75暢＋就60點府⒃良布里希山谷橋球60術0改＝影35.5插＋押2×44.5詞＋躲49.5羞＋陸2×70徹＋南5×49.5布＋席38.5途塔巴山谷橋是勵上列橋中最長局者，長度為未658m嘴。其臨時支柱伴是用混凝土版餅和鋼筋組合而礎成?？肆⒏鶚蚬P長刮426m羨，是最大跨度松為文42m雀的葬11灘跨連續(xù)梁橋，年由兩片獨立的尿梁組成，架設校時，兩片同時助架設。工期為誓8折個月。膀卷到現(xiàn)在為止，例推頂時在梁內(nèi)蓬不施加預應力頑而以鋼筋混凝縣土梁推頂，待攀全橋架完之后歐再施加預應力橫的橋梁，只有遇庫夫斯塔茵橋諷。一般采用的然方法是設置臨扮時支柱、使推融頂跨度在鋒35m渣左右且在推頂掛時施加預應力隊的方法。用推漏頂法施工的橋給梁，其跨度與哄梁高之比應為肺12-15拳。條4.系映推頂法的細節(jié)食4-銷1.啄塊件的制造岡在推頂法中，寶如前所述，把工梁分割成適當栗的長度進行施步工。塊件的長境度是由跨度、摸橋長、工期等毫決定的，在施概工實例中為耗10-26m偉，根據(jù)條件可盾達姿30m鴿。一般情況下友，塊件的長度我以極10-20m仔為標準。塊件剃的制造，雖然蚊可在橋臺后面念的制造場連續(xù)某灌注，但根據(jù)盜條件，也可將饞在工廠制成的幸預制塊件連接皺后，進行推頂賢，在這種情況袖下，根據(jù)搬運弟條件，塊件的魔長度為相3-5m縣。關于塊件的財混凝土數(shù)量：往對公路橋而言鹿，當有效寬度釋為糖9.5m釀，單箱式珠3量跨連續(xù)梁的跨隸度語/敵梁高＝購13圍，跨度為督30-50m枕時，跨中部份謝的標準斷面積址為蓋5-7m奶2藍，從這個數(shù)字余推斷，每一個破塊件的混凝土撓數(shù)量為插100m麗3懶左右。墓根據(jù)勞動條件及，制造一個塊敞件的基本作業(yè)欲周期，以一個掏星期為標準。顯即：星期五灌近注混凝土，把艇周末作為混凝延土的養(yǎng)生時間仿，星期一施加臟預應力并進行詳推頂。以這樣冠的工程進度施啄工的塊件長度看可達退20-30m胡。選擇適當?shù)钠K件長度或采鄭用預制塊件進無行連接，可將述周期縮得更短雙。紅專制造場布置。徒在橋臺的后面況，于橋梁中線謹?shù)难娱L線上設超置堅固的基礎烤，此基礎的長牙度為捉2輛－竭3竟個塊件長度（黎從橋臺前墻算答起），制造場楊就設置在此基罵礎之上。制造喘場由三個部份動組成，模板安萄裝部份在中間盆，最后一個制伴造部分是底版拆制造部份。在性底板制造中，拐底版下面的加腔工是推頂法中望的重要作業(yè)之飽一，因為它在赴推頂時，對梁答的安裝精度有姥影響，則應在匠鋼板上進行施廉工，此鋼板應四堅固地支承在驚鋼梁上。航最側模板和內(nèi)模椒板的標準設置激。內(nèi)模板的支經(jīng)撐可在橋軸方黎向整體移動，齒內(nèi)模的側模板悲從水平方向脫反模，頂版模板葛從垂直方向脫紙模。在灌混凝鍛土之后，內(nèi)模班板、支撐與塊植件一起移到前婚面，然后再拖怠回到已經(jīng)移動愉到側模板安裝惕位置的底版上綱。為了使內(nèi)模慮板由于支承頂鋤版的混凝土重玩量產(chǎn)生的反力月不對底板有惡鹿劣的影響，底滾版下應設支承辯。側模板是以勝鉸和千斤頂進熔行旋轉脫模的逗。愈映此橋的最大跨庸度為飄52m艙，是劃13先跨連續(xù)梁，梁皇高州3m深，寬溜15.25m至。脫模是以按并扭操縱機械進鹽行的，只需數(shù)難分鐘即可完成絲。由于制造場昏上架設了雨棚副，所以作業(yè)的神進行不受天氣滑影響。郵4紡－旺2.枕導梁瞧純郵用推頂法推頂咳的梁前端應裝杯導梁，導梁的壞長度一般為跨病度的冠60%原。為了使推頂班時的撓度小，元則采用鋼板梁孟，由于推頂時黨其下翼底面在忙滑動支座上通鍵過，所以在設您計時應保證它詠的平滑性和對秧支點反力有足烏夠的強度。為醒了使導梁的前基端在推頂時能告在各滑動支座震上順利地推出需，則需裝千斤襖頂和滑履，導墾梁與混凝土梁校的連接部份，踐一般用預應力伐圓鋼筋連接。論4竿－唐3.障推頂裝置援幣推頂裝置安裝普在制造場前的僵橋臺前墻處，觀是用千斤頂張寸拉或推頂?shù)臋C騎構。采用張拉搶時，在梁底板芹下面且與橋軸蒙線方向一致、界左右平行設置月兩根拉桿，各軟拉桿在橋臺前閱墻處有一臺千陶斤頂張拉。拉雙桿的后面與安找裝在塊件底板侄下面的固定器件和楔連接。千筍斤頂?shù)男谐虨槔?0-30c婆m茂。在水平千斤暮頂和垂直千斤肥頂組合的推頂虛裝置中，在垂烈直千斤頂上面尸的支承鈑上有礎細齒，在橋臺丸上設有臨時支失承梁的支座。充在垂直千斤頂筑起頂后支承著豪梁的情況下，暑起頂水平千斤澡頂進行推頂；致垂直千斤頂落準頂時，以臨時瞧支座支承著梁嗓。垂直千斤頂靠下面的滑面為塵聚四氟乙稀板肺。唇弟考慮到滑動支襯座部份的聚四館氟乙稀板的特栗性，這些推頂魔裝置的推頂速慈度約為景1mm/當秒。長度為膜20-30m撓的塊件，推頂眾作業(yè)所需時間腰約聽1瞇天。推頂力是籌根據(jù)滑動支座顫部份的摩阻力鏡和梁的重量決沒定的。如后述叼那樣，施工時降的摩擦系數(shù)為侮0.04-0翅.05告。當梁的斷面版積為棕6m芳2眼，橋長為斑400m桂時，推頂力為歲300t純左右。用派2刷臺積200t償?shù)那Ы镯敾虼a4鋼臺效100t楚的千斤頂作為惡水平千斤頂，別即可進行推頂約。如果橋在縱符向有坡度時，材向下方推頂時醬推頂力小，且拘推頂效果好，擴但坡度大于柄2%減時，必須設制宴動裝置。健4庸－初4.恨滑動支座護雷前述推頂法中敗的滑動支座是活在卡羅尼橋的羅施工中首次采之用的。卡羅尼欄橋的支座是把香聚四氟乙稀板諸的新圓形支座都放在梁的下面便，并在鍍鉻鋼蠻鈑上滑動。按晚照這個方法，芒經(jīng)研究后進行磨了簡化，即把疤用薄鐵鈑加勁惱的氯丁橡膠上煎鋪了聚四氟乙寄稀的滑板放在懂鎳鉻鋼鈑上滑帥動。踐脾滑板為貞30-40c嗓m雨的方塊，每臺袖滑動支座處放慧數(shù)塊，夾放在虧混凝土塊上鋪唐的鎳鉻鋼鈑與刻梁底面之間，碗與梁一起滑移敲，在鎳鉻鋼鈑萬的前面滑出，芬檢起滑出的滑龜板再從后面夾鎮(zhèn)入。聚四氟乙還稀的摩擦系數(shù)舞隨承受壓力的孟大小和滑移速鬧度而變化，在薄修建卡羅尼橋封時，已由試驗喉確定。日本產(chǎn)厚的聚四氟乙稀遞在試驗中所得齒的結果與上述具試驗結果大致震相同。由這個榜結果可以看出榨聚四氟乙稀的旺摩擦系數(shù)采用姥0.02雅是完全可以的催,碧但考慮到施工陳時滑面的精度慌和滑面上的灰競塵等影響，以陣0.04-0蘇.05短的摩擦系數(shù)確糊定推頂力是完持全足夠的。蔑凍將鎳鉻鋼板的影兩側用螺栓固探定，并安裝在蓬加工平坦的混錦凝土塊上。梁捷的混凝土強度瓦為嗓350kg/炕cm猶2鎖時，以承壓強泊度為壤120kg/三cm肅2淺來決定承壓面笨積的長和寬。闖上面鋪了鎳鉻川鋼鈑的混凝土書塊的受壓強度客為熱400kg/駁cm鄉(xiāng)2啦以上，還應加寨足夠的鋼筋。上離安裝混凝土塊凝時，為了調整磚其高度，在其赤底面安設螺栓脾。作為滑面的孝混凝土塊的安遠裝工作，與混宗凝土塊的表面宰加工工作一樣透，是推頂法中沫重要的作業(yè)之檢一。安裝公差比為涼1-2mm凝。在滑面的外者側，為了確保裁梁在推頂時的川方向，安裝了著堅固的導向設乞置。蹄姜滑動支座的混宇凝土塊放在橋引墩上和臨時支診柱上，并對準慢梁的腹板（一羨般為箱形斷面眨）安裝，考慮璃到安裝在滑動癥支座上的導向邀設備的寬度，把混凝土塊應比旁梁的底版至少丑寬厚50cm猾，厘還應留出在左獸右兩滑動支座悄之間或兩滑動券支座前后安裝甜千斤頂?shù)奈恢孟?。此千斤頂是呼用來克服臨時挺支柱不均勻下史沉和最后取出騾滑動支座的。名一邊推頂一邊拐要對滑動支座火進行準確地測脂量，要十分注尿意滑動支座的昆下沉。萬一發(fā)茅生不均勻下沉絮時，用千斤頂丑頂起，提高滑對動支座面，或雅在滑板與梁底身面之間墊入襯星墊，總之，施節(jié)工時要注意不蒙使梁產(chǎn)生不利渾的應力。帖4但－術5.緞臨時支柱真售如前述的那樣請，當橋的跨度爬超過訊35-40m級時，在跨中設露臨時支柱。鋼涂制的臨時支柱顏應避免發(fā)生大喘的荷重變形和廊溫度變形。一治般將混凝土版柿用鋼筋組裝成魯高仇1.5m-3冷m洋的元件，然后往再拼裝而成。卵推頂時作用在燒支柱上的水平源力，以斜拉的遷預應力鋼絲束廈承受。五4料－豆6.選預應力的施加每耗在制造場一邊首灌注混凝土一季邊推頂?shù)碾A段燭要對上下底版碌中配置的預應明力鋼絲束施加政預應力，以提隔供軸向壓力，刮然后再推頂。泥對于預應力鋼泰絲束用連接器談連接起來的方預法是比較好的爬，但也有將上放下底版中的鋼若絲束通過感2-3驟個塊件后即進游行張拉的方法告。唇丘梁推頂完畢之診后，進行主要地的張拉工作，果此種預應力的亡施加方法如前樸述那樣，可采靠用外鋼絲束的烏方法，也可采墊用鋼絲束通過棄預先設置的管腎道內(nèi)然后進行翁張拉的內(nèi)鋼絲性束的方法。應淚根據(jù)張拉力的哲大小對上述方撲法進行選擇。盛一般情況下，錫張拉力超過篇600-80閱0t器時，采用外鋼睬絲束的方法效殼果較好。刮抗采用推頂法時衛(wèi)，從梁的第一德個塊件順次施比加軸向壓力之揭后，至少數(shù)個號月之后再進行唱主要的張拉工考作，這種情況瘦下，由混凝土塌收縮徐變引起妨的預應力損失演，比就地灌注伴的一般預應力滋混凝土要少。聾毯采用外鋼絲束念時，需在箱形棵梁腹版內(nèi)側以籮5-10m厭為間隔設置肋違，用以支承鋼蝕絲束并使鋼絲盯束彎曲，彎曲萌部與彎曲部之傅間鋼絲束為直摘線，主要張拉伐工作進行之后秋，用混凝土包剪裹。以嚼12-24休根鋼絲為一束甩，在張拉端部氧，按一般的方堵法進行張拉和瘋錨固。吩橋在腹版上預埋神了鋼筋和螺栓眼，以便張拉后汪在鋼絲束的外站側配置鋼筋，址然后用混凝土變或壓漿混凝土翠包裹。令殊預應力為豪120t羽的外鋼絲束，哀在肋處和支點通上的內(nèi)橫梁處復預埋了具有所緒需彎曲半徑的著鋼管，預應力中鋼絲束通過鋼咱管進行設置。導窮采用外鋼絲束鄙，可以觀察出胡跨中鋼絲束的夜張拉情況，其汽摩擦損失也較挨少，并能節(jié)省剝預應力鋼絲束治的設置時間而餓縮短塊件的制產(chǎn)造工期，還因討為能減少梁腹癥版中鋼絲束的盟數(shù)目而提高了盡混凝土的灌注錫質量。從設計助上來看牛,京也還有減少腹蔥版厚度的優(yōu)點插。組5撇．頂推法的適撇用范圍壯預應力梁的架放設方法多種多牢樣，應按照橋私梁所在的地區(qū)德條件、結構形輸式、工程規(guī)模蒸等選擇適當?shù)臑V方法。因要有遲效的使用各種孔施工方法，則惜各種施工方法扣就有其一定的脅適用范圍。推酷頂法適用于長代橋，因模板的幸倒用次數(shù)越多單，就越經(jīng)濟。局但從一個制造當場連續(xù)推頂出撤去的梁長以陵600m狹為限。如果橋法長在盲600m沖以上，當梁的霸總重量大時，仿也可以考慮到鮮橋墩上設置輔移助推頂裝置或悲從兩邊橋臺推摸頂?shù)姆椒ā＜带澥乖跇蛄旱拈L債度比較短的情洽況下，在跨越叉鐵路和交通量咱大的公路或深醋谷時，推頂法棋也可適用。水啟推頂法也適用甘于不是緩和曲傲線而是圓曲線怎的橋梁，西德掌的羅依扎哈橋籃、柯哈橋、塔竿巴橋等都是曲蟲線橋梁，這三閃座都是具有大狗曲線半徑的橋航梁，但對小曲彼線半徑的橋梁過也適用。越1972僻年，在意大利差半徑為棵150m鴉的馬芝哈斯特訂橋，就是使用孝推頂法施工的沃，