預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁頂推方案設(shè)計及應(yīng)用

何宏智

（昆明理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，云南 昆明 650500）

1 工程概況

公路跨鐵路跨線橋，立面布置受限制于橋下凈空高度限制，因此橋位宜選擇在鐵路路塹地段。選擇鐵路路塹地段，鐵路位于路基挖方內(nèi)，修建上跨橋可減短引橋的長度，有效地降低工程造價。

本跨線橋橋位選擇于馬龍車站曲靖端（圖1），立交中心里程為滬昆線K2498+182.82，新建跨線橋正交于滬昆鐵路中線，橋位處滬昆鐵路位于馬龍-曲靖區(qū)間路塹地段，路塹邊坡坡頂距離軌頂約高11.6m，新建上跨橋地形條件較好，橋位小里程側(cè)滬昆線既有1～30m簡支梁橋與新建跨線橋凈距35m，新建跨線橋施工對既有跨線橋影響較小。GK2+052.95=K2948+182.82處為滬昆鐵路，目前正在使用，需要保通。

圖1 跨線橋區(qū)位圖

2 橋梁總體設(shè)計

2.1 設(shè)計要求

1）道路等級：城市主干路。

2）設(shè)計荷載：“1.3倍城-A級”荷載。

3） 路面橫坡：行車道雙向橫坡坡度為1.5%，人行道橫坡坡度為2%。

4）橋下凈空：鐵路凈空不小于8.5m。

5）橋上縱坡：1.693%。

6）橋面路幅寬度：橋梁分左右兩幅，每幅橋面布置為：0.5m防撞墻+3.75m（人行道）+3.5m（非機(jī)動車道）+11m（機(jī)動車道三車道）+0.5m（防撞護(hù)欄）=19.25m；兩幅橋間凈距為4.0m，橋面總寬度42.5m。

2.2 平面布置

本跨線橋平面設(shè)計采用直線（圖2），線路與既有滬昆鐵路立交中心里程：K2498+182.82，位于馬龍-曲靖區(qū)間馬龍車站，馬龍車站曲靖端；立交區(qū)既有滬昆鐵路位于緩和曲線段，縱向位于6.1‰下坡段，路塹地段邊坡較高。

滬昆鐵路北側(cè)為規(guī)劃三江大道，規(guī)劃道路寬度40m，道路中線距離滬昆鐵路左線55m，規(guī)劃道路紅線距離既有滬昆左線35m，規(guī)劃道路與既有滬昆鐵路平行，距離較近；規(guī)劃三江大道位置占用了既有滬昆鐵路部分路塹天溝，路塹塹頂雨水考慮匯入三江大道雨水系統(tǒng)，三江大道占用段路塹天溝廢棄；規(guī)劃三江大道道路紅線距離既有滬昆鐵路較近，考慮在規(guī)劃大道人行道外側(cè)沿三江大道道路紅線設(shè)置SS級防撞墻及防落網(wǎng)，以保證滬昆鐵路運營安全。

既有滬昆鐵路南側(cè)為規(guī)劃九州大道，規(guī)劃道路中線距離既有滬昆左線155m，距離較遠(yuǎn)，規(guī)劃道路對既有滬昆鐵路影響較小，考慮規(guī)劃道路靠近滬昆鐵路處局部設(shè)置防護(hù)措施。

3 頂推方案的總體設(shè)計

轉(zhuǎn)體方案橋跨布置為：左右幅（15+30+15）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。本方案橋梁全長67.5m，采用分幅設(shè)計，單幅橋面寬度19.25m，左右幅間橋梁凈距4.0m。跨線橋與既有滬昆鐵路正交，立交中心里程：GK0+057.28(道路 )=K2498+182.82(鐵路 )，如圖3所示。

3.1 上部結(jié)構(gòu)

圖2 跨線橋橋位處平面

圖3 頂推方案左幅橋總體布置圖（單位：cm）

圖4 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁截面圖（單位：cm）

橋梁上部結(jié)構(gòu)采用（15+30+15）m等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為單箱三室斜腹板截面，梁高度均為1.7m。箱梁頂板設(shè)置1.5%橫坡，底板采用平置，橫向1.5%橫坡通過腹板不等高實現(xiàn)。箱梁頂板寬度19.25m，底板寬度12.5m，兩側(cè)懸臂板懸臂長3m，端部厚度0.2m，根部厚度0.66m?？缰薪孛妫喉敯搴穸?5cm，底板厚度25cm，腹板厚度50cm；支座截面：頂板厚度50cm，底板厚度50cm，腹板厚度70cm；支座處設(shè)置橫隔梁，如圖4所示。

3.2 下部結(jié)構(gòu)

橋墩采用雙柱花瓶形橋墩（圖5），墩柱為雙根1.8m×1.6m的矩形實體柱，墩柱上部2.5m高度采用圓曲線漸變順接蓋梁；蓋梁高度2.2m，蓋梁寬度3.0m，蓋梁下部1.0m采用圓曲線漸變高度順接墩柱；橋墩造型優(yōu)美。墩底設(shè)置矩形承臺，承臺尺寸為5.4m×8.6m，承臺厚度2.0m。橋墩基礎(chǔ)均采用?1.2m鉆孔灌注端承樁，每墩采用6根樁。

橋臺采用U型重力式橋臺，臺高4m，臺長3.75m；臺底設(shè)置承臺，承臺尺寸20.25 m×5.75m；基礎(chǔ)采用?1.2m鉆孔灌注端承樁。

圖5 橋墩立面構(gòu)造圖（單位：cm）

3.3 頂推系統(tǒng)

頂推采用鋼束牽引千斤頂連續(xù)頂推施工方法，頂推系統(tǒng)由臨時墩、牽引反力座、滑道梁、滑道、鋼導(dǎo)梁及梁上錨塊、滑輪組組成。

1）牽引反力座 牽引反力座承受頂推施工時千斤頂牽引反力，本方案利用橋臺承臺及部分臺身作為牽引反力座，不必單獨設(shè)置。

2）滑道梁及橫向糾偏裝置 滑道梁為頂推施工時接收、支承梁所設(shè)，滑道梁采用厚20～30mm的Q345qD鋼板焊接形成，滑道梁頂板上焊接3mm不銹鋼板，其上鋪設(shè)四氟乙烯滑板，滑道梁端部設(shè)置3%～5%斜坡以利接收梁。橫向糾偏裝置為混凝土梁頂推施工中，利用千斤頂橫向頂推對梁進(jìn)行橫向調(diào)整的裝置，橫向糾偏裝置采用Q345qD鋼材制作焊接于滑道梁側(cè)面。

3）臨時墩 臨時墩布置于永久墩1#墩右側(cè)6m處，是鋼箱梁現(xiàn)場節(jié)段拼接支架的支點，同時墩頂布置滑道梁以減少頂推梁跨鐵路段梁的懸臂長度。臨時墩的墩柱采用3根?1 000×16mm鋼管，柱橫向間采用鋼管焊接桁架形成橫向支撐，臨時墩墩身與1#墩間縱向采用?1 000×16mm鋼管形成縱向支撐。臨時墩每柱下采用1根?1.5m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

4) 梁上錨塊、滑輪組 梁上錨塊、滑輪組是頂推施工時牽引力作用于梁上的裝置，現(xiàn)澆混凝土梁時設(shè)置于底板上部?；喗M安裝于下錨橋臺處。

5) 鋼箱前導(dǎo)梁 為防止頂推施工中，連續(xù)混凝土梁因懸臂長度過大導(dǎo)致梁高過高以及自身重量下?lián)蠈?dǎo)致無法順利上墩，連續(xù)混凝土梁前端設(shè)置12.5m長度鋼箱前導(dǎo)梁，鋼箱前導(dǎo)梁采用Q345qD鋼板現(xiàn)場焊接形成，待連續(xù)混凝土梁頂推就位后拆除。

4 結(jié) 語

頂推法具有快速便捷的優(yōu)點，是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋常用的施工方法，且頂推施工工藝已經(jīng)較為成熟[3]。本項目采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁頂推設(shè)計方案以及合理的布置形式，對工程質(zhì)量有保證，橋型美觀性好，梁體施工難度較小，施工期間通過鐵路時間較少，對既有線路運營影響較小，通過嚴(yán)格的施工控制，施工風(fēng)險小，施工安全系數(shù)也高。

[1]陳恒山，吳 靜，陳湘林.頂推法施工在橋梁工程中的應(yīng)用[J].中外公路，2006，（3）：178-180.

[2]安亞平.跨鐵路線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋頂推施工關(guān)鍵問題分析[D].長沙：長沙理工大學(xué)，2014.

[3]田海英.探討橋梁頂推施工技術(shù)[J].廣東科技，2009，(4)：166-168.