CN102477717A - 一种桥梁顶推施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁顶推施工方法，该方法对临时墩支座标高根据需要进行调整，使梁底与临时墩支座有效密贴接触，从而对临时墩反力和桥梁内力进行主动控制，以达到与直线或同半径竖曲线桥梁梁顶推施工相同的效果。具体方法是：在梁段拼装的间隙内，利用同步千斤顶，对梁底曲线上凸处起顶升高，对下凹处起顶降低。这样顶推施工可以适用于梁底竖曲线曲率变化的桥，包括变高度梁或设置多段复合竖曲线的桥梁。本发明突破和发展了现行桥梁施工规范，扩大了顶推施工的使用范围；与其它方法相比，可以节约材料，施工快速、安全，技术、经济和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种桥梁顶推施工方法。
背景技术
顶推施工是一种常用的桥梁施工方法，在顺桥向后台设置预制拼装平台，分节段施工拼装，并与已经顶推施工完成的梁体联成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢与聚四氟乙烯板组成的滑动装置，将梁体顶推出预制拼装场地，之后继续下一轮梁段的预制拼装，直至施工完成。目前采用顶推法安装的桥梁，其预制线形大多为直线或同半径圆形竖曲线；《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第15.5.7条规定，“用顶推法安装的竖曲线桥只适用于同曲率的竖曲线桥”。
当桥梁为直线或者同半径圆曲线时，在顶推过程中临时墩顶支座与梁底曲线吻合，可以认为是理想接触；当桥梁为变高度或设置多段复合竖曲线时，在顶推施工过程中各临时支墩顶支座与梁底曲线不吻合，接触条件随梁体与临时支墩的相对位置变化而变化，会引起部分临时墩脱空或反力过大，进而引起桥梁内力过大，对顶推施工安全不利。
为此，通常在梁底设置楔形垫块把梁底填平补齐，然后采用常规顶推法施工；但这种方法存在材料耗费量大、施工过程繁琐、底板开孔过多削弱结构等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥梁顶推施工方法，该方法克服传统顶推施工法只适用于同曲率的竖曲线桥的局限性，对于变高度桥梁或设置多段复合竖曲线的桥梁也可适用。
为了实现这一目的，本发明的技术方案为：一种桥梁顶推施工方法，其特征在于在临时墩上设置支座，在桥梁梁段拼装的间隙，调节临时墩支座标高，使桥梁梁底与临时墩支座有效密贴接触。具体方法是在临时墩支座中设有一千斤顶，桥梁梁段拼装的间隙，调节千斤顶顶升高度，使桥梁梁底与临时墩支座有效密贴接触。根据本发明的一个实施例，临时墩支座包括设在临时墩墩顶的下分配梁，下分配梁上设有千斤顶，千斤顶与可调支座连接，可调支座与上分配梁底部连接，上分配梁与轨道梁连接，轨道梁位于桥梁梁底，调节千斤顶的顶升高度，使得桥梁梁底与临时墩支座有效紧密接触，千斤顶的受力达到控制计算反力。
本发明技术方案是对临时墩支座标高根据需要进行调整，使梁底与临时墩支座有效密贴接触，从而对临时墩反力和桥梁内力进行主动控制，以达到与直线或同半径竖曲线桥梁梁顶推施工相同的效果。利用同步千斤顶，对梁底曲线上凸处起顶升高，对下凹处起顶降低；临时墩标高调整，不是在顶推施工动态过程中进行的，而是在桥梁梁段拼装的间隙内静态进行的，对工期基本没有影响。这样顶推施工可以适用于梁底竖曲线曲率变化的桥，包括变高度梁或设置多段复合竖曲线的桥梁。本发明突破了现有桥梁施工规范的束缚，扩大了顶推施工的使用范围；与其它方法相比，可以节约材料，施工快速、安全，技术、经济和社会效益显著。
附图说明
图1为预拱度线形与临时墩布置示意图
图2a～2d为施工程序示意图
图3为竖向调整装置示意图
图4为竖向调整装置的侧向示意图
图5为图4的局部放大图
具体实施方法
一种桥梁顶推施工方法，其特征在于在临时墩上设置支座，在桥梁梁段拼装的间隙，调节临时墩支座标高，使桥梁梁底与临时墩支座有效密贴接触。
图1为预拱度线形与临时墩布置示意图，桥梁的一端为顶推端12，在桥梁的另一端为顶推接收端13，中间设有七个临时墩。为了方便比较预拱度曲线与桥梁施工之间的对应关系，特在桥墩上方示出了预拱度曲线图。图中14为预拱度曲线，15为道路设计线形。
图2a为顶推到3#临时墩时的顶升示意图，从图中可以看出，由于此时近顶推端1#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时是下降的，因此需要向下调节该临时墩支座的标高，顶推到2#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时是上升的，因此需要向上调节2#临时墩的标高，使得桥梁梁底与临时墩有效密贴接触。图2b为顶推到5#临时墩时的顶升示意图，从图中可以看出，由于此时近顶推端1#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高，此时顶推到2#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高；此时顶推到3#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是下降的，因此需要向下调节该临时墩支座的标高；此时顶推到4#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是下降的，因此需要向下调节该临时墩支座的标高；此时顶推到5#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高。图2c为顶推到7#临时墩的顶升示意图，由于此时1#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时是下降的，因此需要向下调节该临时墩的标高，此时顶推到2#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是下降的，因此需要向下调该临时墩支座的标高；此时顶推到3#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高；此时顶推到4#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高；此时顶推到5#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时的梁底曲线来说是下降的，因此需要向下调节该临时墩支座的标高，此时6#临时墩上方的梁底曲线相比上一次调节时是上升的，因此需要向上调节该临时墩支座的标高。
如图所示，根据本发明的一个实施例，临时墩支座包括设在临时墩1墩顶的下分配梁2，下分配梁2上设有一千斤顶3，千斤顶3通过可调支座4与上分配梁5底部连接，上分配梁5与轨道梁6连接，轨道梁6位于桥梁梁底7下方，调节千斤顶的顶升高度，使得桥梁梁底7与临时墩支座顶部即轨道梁6梁顶有效紧密接触，使千斤顶3的受力达到控制计算反力。可调支座4包括位于支座底部中央的顶柱8和两侧的撑脚9，顶柱8底部高度高于撑脚9高度，顶柱8位于千斤顶的上方。在下分配梁上还设有限位牛腿10，该限位牛腿10位于可调支座两侧。可调支座撑脚9下方垫有钢垫块11，钢垫块11在千斤顶顶升后再垫设。
根据本发明的一个实施例，该施工方法的具体步骤为，A、得出桥梁梁底预拱度曲线；B、进行桥梁梁段拼装，拼装完成后，顶推至第一个临时墩；C、进行下一步桥梁梁段拼装，与此同时根据桥梁梁底预拱度曲线，确定已顶推到的各个临时墩上千斤顶的顶升高度，同步升高或降低各个临时墩的千斤顶，使得各个千斤顶的受力均达到控制计算反力，保证桥梁梁底与临时墩有效密贴接触，拼装完成后，顶推至下一临时墩；D、重复步骤C，直至全部顶推到位。顶推到位后顶推施工即算完成，下一步根据结构体系确定。
控制计算反力的计算属于现有技术，在此不再赘述。各临时墩支反力一般为不调整临时支座标高时临时墩最大反力的55％～65％之内。
根据本发明的一个实施例：某双塔三跨空间自锚式悬索桥，跨径组合为83+260+83m，主梁采用钢箱梁，单幅桥宽度21m，高度3.5m。钢箱梁线形为五段连续曲线，边跨拱度约+140mm，中跨拱度约+240mm，中跨主塔附近拱度约-10mm。钢箱梁采用分幅顶推法施工，临时墩跨径布置为：60m(平台)+13+5×52+41.5+31.5m。经施工过程分析，常规顶推施工方法无法适应，采用调整临时支座标高的方法对临时墩反力和钢箱梁内力进行主动控制，保证顶推施工安全可靠。
经计算分析，如果采用常规顶推方法直接顶推，不调整临时支座标高，临时墩最大反力约为15000kN，钢箱梁最大总体应力达到370Mp，对结构安全十分不利。如果按本发明提出的方法进行顶推，对临时支座标高进行调整，各临时墩支反力均控制在9000kN以内，最大总体应力为150MPa，能够较好地控制临时墩支反力和主梁弯矩，确保施工安全。标高调整范围为向上最大+14cm，向下最大-15cm。
Claims (3)
1.一种桥梁顶推施工方法，其特征在于在临时墩上设置支座，在桥梁梁段拼装的间隙，调节临时墩支座标高，使桥梁梁底与临时墩支座有效密贴接触。
2.按权利要求1所述的施工方法，其特征在于该临时墩支座中设有千斤顶，桥梁梁段拼装的间隙，调节千斤顶顶升高度，使桥梁梁底与临时墩支座有效密贴接触。
3.按权利要求2所述的施工方法，其特征在于临时墩支座包括设在临时墩墩顶的下分配梁，下分配梁上设有千斤顶，千斤顶与可调支座连接，可调支座与上分配梁底部连接，上分配梁与轨道梁连接，调节千斤顶的顶升高度，使得桥梁梁底与临时墩支座有效紧密接触，千斤顶的受力达到控制计算反力。
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