現(xiàn)澆混凝土箱梁頂推施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

艾鑫

摘要：在經(jīng)濟(jì)技術(shù)全面發(fā)展的背景下，工程項(xiàng)目中可用的技術(shù)類型更為豐富，而現(xiàn)澆混凝土箱梁則更為常見，頂推施工應(yīng)用階段不僅對(duì)場(chǎng)地要求較低，更能將高空作業(yè)的頻率降低，不需要停止施工項(xiàng)目下部仍舊可以正常通車，基于此，該種技術(shù)基于強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在既有鐵路及高山峽谷等惡劣環(huán)境下的橋梁施工項(xiàng)目中，其適用性更為顯著。在頂推施工環(huán)節(jié)，臨時(shí)墩及導(dǎo)梁等都是不可或缺的臨時(shí)受力結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體系是否能夠保持穩(wěn)定性，將直接影響工程質(zhì)量，基于此，對(duì)現(xiàn)澆混凝土箱梁頂推施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究意義重大。

關(guān)鍵詞：箱梁;頂推施工;臨時(shí)結(jié)構(gòu);關(guān)鍵技術(shù)

一、頂推工藝的技術(shù)流程

在頂推施工環(huán)節(jié)，承重系統(tǒng)、滑道系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、導(dǎo)梁系統(tǒng)、糾偏系統(tǒng)及落梁系統(tǒng)是發(fā)揮作用的分支性系統(tǒng)，同時(shí)也是頂推施工中不可或缺的結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)箱梁預(yù)制成型以后，通過對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用并頂推至指定區(qū)域，而后衡量頂推位置與設(shè)計(jì)要求的一致性，在達(dá)標(biāo)后進(jìn)行落梁，具體操作流程為：根據(jù)施工要求合理設(shè)置臨時(shí)墩，并將其與橋梁結(jié)合在一起，組合為承重墩，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的豎向荷載進(jìn)行共同分擔(dān)。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在承重墩與承重墩之間的對(duì)應(yīng)距離內(nèi)設(shè)置串聯(lián)桁架，提高承重墩縱向整體性，促使其頂推水平力的抵抗能力達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn);在承重墩的指定位置上穩(wěn)固安裝滑道，并量滑板置于梁體與滑道之間，基于牽引系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)的牽引力，確保梁體能夠基于滑道帶動(dòng)下向前移動(dòng);動(dòng)力系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用指標(biāo)契合的現(xiàn)代智能連續(xù)千斤頂系統(tǒng)，在實(shí)際操作階段，不僅能夠基于監(jiān)控作用有效控制頂推力 及頂推速率等關(guān)鍵指標(biāo)，更可以借助智能化調(diào)節(jié)功能，對(duì)梁體前移方向進(jìn)行精確控制，規(guī)避偏差問題;而齒塊則需要設(shè)置在梁箱體內(nèi)后部位置，將其直接作為后錨點(diǎn)，而后通過應(yīng)用拉錨器等工具將后錨電與動(dòng)力系統(tǒng)中的千斤頂組合在一起，頂推牽引系統(tǒng)就形成了，需要注意的是，牽引系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)保持左右兩邊的一致性及對(duì)稱性，基于頂推距離及重量等因素的差異性，對(duì)單點(diǎn)頂推及多點(diǎn)頂推等方式進(jìn)行合理選擇;鋼導(dǎo)梁的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先于頂推梁體作業(yè)前，其目標(biāo)在于縮減箱梁懸臂長(zhǎng)度，在部分作業(yè)條件下，還可以合理設(shè)置后導(dǎo)梁;實(shí)際頂推階段，為了盡可能的降低箱梁頂推橫向偏移程度，則應(yīng)當(dāng)在橋墩雙側(cè)位置設(shè)計(jì)限位糾偏系統(tǒng)，以千斤頂為基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)橫向糾偏;在墩頂則應(yīng)當(dāng)應(yīng)用噸位相對(duì)較高的千斤頂科學(xué)設(shè)置落梁系統(tǒng)，當(dāng)箱梁頂推到標(biāo)準(zhǔn)位置后，需要及時(shí)將滑道梁拆除，并應(yīng)用墩頂千斤頂逐級(jí)落梁。

二、現(xiàn)澆混凝土箱梁頂推施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

1.臨時(shí)墩與串聯(lián)桁架設(shè)計(jì)

頂推施工階段，為了便于施工項(xiàng)目的高效展開，應(yīng)當(dāng)盡可能的控制主梁尾部的懸臂長(zhǎng)度，促使梁體在頂推環(huán)節(jié)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的受力安全指標(biāo)，這就需要在永久墩的指定位置上有效設(shè)置臨時(shí)墩。通常情況下，臨時(shí)墩設(shè)置在跨中區(qū)域達(dá)到的效果最為理想，經(jīng)濟(jì)適用性最強(qiáng)，但是具體的工程項(xiàng)目中卻地形及地下結(jié)構(gòu)物分布情況往往存在差異性，為了保證施工效果，應(yīng)當(dāng)在前期實(shí)地考察的同時(shí)根據(jù)工程具體情況進(jìn)行合理且相對(duì)個(gè)性化的布置。

承重臨時(shí)墩基于承重要求必然需要高剛度指標(biāo)的相匹配，基于此，樁基礎(chǔ)及大型鋼管經(jīng)過加工制作可作為臨時(shí)墩，但是如果施工要求更高，則應(yīng)當(dāng)將混凝土按照既定指標(biāo)進(jìn)行配合比并適量灌注到鋼管中。例如：某工程項(xiàng)目中承重臨時(shí)墩在各個(gè)承臺(tái)下部都以應(yīng)用直徑規(guī)格統(tǒng)一的樁基礎(chǔ)，通過衡量及判斷墩位的地理環(huán)境及地質(zhì)因素，配合應(yīng)用了嵌巖樁及摩擦樁。在實(shí)際頂推項(xiàng)目中，向水平剛度以承受縱向水平力，需要在利用桁架梁的基礎(chǔ)上將墩身連接在一起。為了保證桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程情況明確桁架高度、縱向長(zhǎng)度、主管橫向中心距、主管外徑及鋼管壁厚度等關(guān)鍵指標(biāo)。桁架梁與永久墩之間采用精軋螺紋鋼筋對(duì)拉連接，與鋼管臨時(shí)墩之間采用法蘭盤連接。

2.滑道梁設(shè)計(jì)

一般情況下，需要在承重墩及梁底相關(guān)聯(lián)位置科學(xué)布置滑道，通常情況下滑道可以由鋼板直接焊接，以箱型結(jié)構(gòu)為主體。為保證滑道光滑度，滑道梁頂面需鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)厚度的不銹鋼板，其表面粗糙度不能超出Ral2.5m。在頂推過程中，梁底與滑道之間還需塞入四氟乙烯滑板，其抗壓強(qiáng)度不低于30MPa。在安裝時(shí)，應(yīng)精確測(cè)設(shè)各個(gè)滑道梁的安裝高程、坡度，在保證每個(gè)滑道梁的安裝精度的條件下，相鄰墩頂滑道頂面高程的允許誤差不大于±2mm，同墩兩滑道高程允許誤差不大于±1mm。為保證箱梁縱向之間梁底的銜接，以及頂推過程中滑塊能夠順利塞入，滑道鋼板縱向兩側(cè)需做成圓弧斜面。

3.導(dǎo)梁設(shè)計(jì)

在頂推操作環(huán)節(jié)，為了精確控制施工進(jìn)度，就需要對(duì)主梁阿懸臂長(zhǎng)度進(jìn)行有效控制，促使主梁懸臂負(fù)彎矩指標(biāo)得到優(yōu)化并下降，從而高效完成大跨徑的頂推施工。一般情況下需要合理布置前導(dǎo)梁，在部分工程項(xiàng)目中，還應(yīng)當(dāng)配合布置后導(dǎo)梁。而導(dǎo)梁布置前期，應(yīng)當(dāng)對(duì)導(dǎo)梁剛度、重量及長(zhǎng)度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，這是因?yàn)樯鲜鋈?xiàng)指標(biāo)與主梁頂推階段的應(yīng)力分布之間存在密切聯(lián)系，如果控制不佳，將導(dǎo)致應(yīng)力分布出現(xiàn)不均勻問題。導(dǎo)梁長(zhǎng)度通常需要超出跨徑的0.6倍左右，而剛度則應(yīng)當(dāng)達(dá)到主梁的七分之一左右，現(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的結(jié)構(gòu)為鋼桁結(jié)構(gòu)及鋼箱。導(dǎo)梁需要借助預(yù)埋件與主梁銜接在一起，并應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨固連接穩(wěn)定。

處于懸臂模式下必將直接增加導(dǎo)梁前端的下?lián)现笜?biāo)，這就導(dǎo)致上墩操作無法直接進(jìn)行，基于此，應(yīng)當(dāng)在全端位置的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)設(shè)置合理高度的鷹嘴，為后續(xù)施工項(xiàng)目的有序推進(jìn)夯實(shí)基礎(chǔ)，基于此，導(dǎo)梁前端在通過支撐點(diǎn)時(shí)就能借助鷹嘴直接滑到墩頂滑到位置上。而后導(dǎo)梁尾部則應(yīng)當(dāng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的圓弧及斜坡發(fā)揮過渡作用，從根本上提高導(dǎo)梁脫墩效率。箱梁與導(dǎo)梁需要借助預(yù)應(yīng)力鋼束實(shí)現(xiàn)相互連接，當(dāng)達(dá)到頂推位置后直接拆除。鋼束需要在前期就預(yù)埋到箱梁中，并在導(dǎo)梁錨箱處單端張拉，而鋼導(dǎo)梁端預(yù)埋段在在混凝土箱梁腹板內(nèi)，腹板鋼筋與鋼梁預(yù)埋段焊接為整體，而鋼板的開口位置，在鋼板開孔處，周圈設(shè)置短鋼筋并與鋼板焊接，增強(qiáng)鋼梁與混凝土的連接。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)澆混凝土箱梁中應(yīng)用頂推施工能夠在提高施工效率的基礎(chǔ)上，提高工程穩(wěn)定性，促使各個(gè)工序之間高效銜接，進(jìn)一步保障施工效果及工程質(zhì)量安全。在頂推施工中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有七個(gè)，但是臨時(shí)墩、滑道梁與導(dǎo)梁臨時(shí)結(jié)構(gòu)是其中最為重要的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)當(dāng)以工程實(shí)際情況為主導(dǎo)，根據(jù)施工要求，對(duì)臨時(shí)墩、滑道梁與導(dǎo)梁臨時(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文雖然針對(duì)三大臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究及分析，但是受篇幅影響，研究深度并不夠，實(shí)際操作時(shí)務(wù)必依照具體情況進(jìn)行合理優(yōu)化，提高臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，提高構(gòu)造的簡(jiǎn)化程度，在明確受力的基礎(chǔ)上，提高安裝及拆除的便利性指標(biāo)，夯實(shí)工程技術(shù)基礎(chǔ)。

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（作者單位：中交路橋南方工程有限公司）