顶推施工过程中的落梁控制

摘　要:文章以采用顶推法施工的某大桥为工程背景,详细介绍了落梁方案、落梁前的准备及 落梁过程,提出了落梁控制原则,对同类桥梁的落梁施工具有重要的借鉴价值。 

关键词:顶推;落梁;施工控制 

顶推施工中的落梁是指在连续梁顶推到位,拆除导梁,解 除临时预应力索,并张拉后期预应力索压浆待强后,将主梁顶 起,拆除顶推时临时滑道装置,然后将主梁均匀地降落并安放 在永久支座上的过程。采用顶推法施工的桥梁,落梁控制是一 个影响到全桥施工控制成败的关键环节,由于此时的梁体已是 连续体系,落梁时所施加的竖向顶力的任何不准确值都将在梁 内产生附加内力。 

1 　工程概况 

某桥为8 ×50m 预应力混凝土连续梁,采用顶推法施工。 顶推连续梁为单箱单室直腹式箱形截面,顶板宽14. 25m ,底板 宽8m ,顶板悬臂长3. 125m , 箱梁中心线高度3. 5m , 顶板厚 28cm ,底板厚26cm ,腹板厚45cm ,箱梁仅在支座处设置1m厚横 隔板,全桥共9 道。 

2 　落梁方案 

本桥采取分段落梁方法,每一阶段在纵向三个连续桥墩处 起顶,完成前两个桥墩处落梁,另一个桥墩处只落一半,然后将 前两个桥墩上的千斤顶转移到第三个墩后的两个连续桥墩处起 顶,这样重复进行,直至全桥落梁完成,落梁基本过程见表1。

落梁千斤顶型号为YD500 - 160 ,顶升力为5 000kN ,行程为 160mm ,最小高度为650mm。根据各墩的支座反力分布情况, 除9 # 墩和17 # 墩设2 台千斤顶外,其它桥墩上均设4 台,竖向 千斤顶对称布置在桥墩盖梁上,横向位置应尽量靠近支座垫 石,纵向处应尽量靠近横隔板中线;同时千斤顶底面应垫40mm ～60mm的钢板,避免千斤顶底座应力集中引起混凝土开裂。 

3 　落梁前的准备 

多跨连续梁的落梁是一项非常精细的工作,落梁前应该充 分做好各项准备工作,尽量缩短落梁工作时间。 ①根据落梁方案,利用有限元程序,在相应的支座处施加 设计的强迫位移,计算落梁各阶段各桥墩的支座反力,并根据 千斤顶活塞的面积计算出油表的读数,然后将千斤顶和油泵配 套标定,并保证使用功能完好,以确保千斤顶油泵油表的反映 值即为顶升力的实际值; ②为防止在临时滑道拆除以后,而永 久支座尚未安装就位时,竖向千斤顶突然漏油,无法支承梁体, 必须设置保险垛,保证落梁过程的安全; ③为严格控制梁体顶 升的高度,落梁前必须在支座垫石内侧统一安放位移传感器; ④在临时滑道系统拆除以后,为了能在较短的时间内将支座安 放就位,落梁前应将永久支座存放在桥墩外侧临时焊接的架子 上。 

4 　落梁操作 

4. 1 　起梁 起梁时必须按照作业程序进行,并严格把握控制参数允许 范围。各墩台技术值班人员须得到总指挥的明确指令后才能 进行下一步指定操作,每一步骤完成以后应及时加高保险钢 板,并填写记录表格,出现特殊情况立即报告总指挥。 

4. 2 　拆除临时结构 大部分临时结构的拆除工作应在起落梁之前完成,起梁以 后应及时将支座顶的临时滑道横向退出。 4. 3 　支座上下板纵向对位 考虑到温度对桥梁纵向伸缩的影响,落梁应安排在温度比 较稳定的时间段内进行,在箱梁底面接触支座上板之前必须根 据现场实时温度,调整活动支座上下板座纵桥向中心线错开的 距离,以保证支座满足设计及使用要求。其计算公式如下: 

4. 4 　落梁 落梁与起梁的操作要求相同,不过其重点由油压控制转向 行程控制,所有操作仍需严格按照作业程序进行,进行每一步 降高操作前必须提前取下相应高度的保险钢板。 支座全部受力以后,将支座上、下部分分别与梁底、墩顶的 预埋钢板点焊牢固,清除残渣,涂上防锈油漆,即完成整个落梁 过程。 

5 　控制原则 

该大桥已顺利完成落梁工作,结构完好,总结整个落梁过 程,得出以下落梁控制原则: a) 落梁时以控制支座反力为主,适当考虑梁底标高; b) 各墩台的千斤顶油压必须按照5. 0MPa、10. 0MPa、 1510MPa、2010MPa、2510MPa ..分级、分步骤逐次加升到设计 值,要求每一级压力的操作时间不短于10min ,且在每级压力上 持压5min ,以保证有足够的时间使梁体进行内力的传递和分 配,减小直至消除梁体变形“滞后”现象带来的影响; c) 落梁过程中尽量控制梁的顶起高度,纵向横向的顶起均 要求同步、均匀,用位移传感器连续测量箱梁顶起的情况,以决 定是否进行下一级加压操作,当顶升高度达到10 mm ,滑块能 够调敲出来时,停止加压操作,迅速将滑块取出,然后将滑板移 出,并清扫支座垫石顶面,最后迅速将支座移动,按设计位置准 确就位; d) 同时观测相关墩顶处的应力变化,出现异常时必须停止 顶升,分析原因后,再继续施工; e) 由于施工、液压设备误差及计算取值可能带来的计算误 差,计算油压误差的允许范围定为:计算油压的±5 %;最大允 许油压定为:计算油压的±10 %;如果千斤顶油压超过最大允 许值仍不能进入正常操作步骤,则需查明原因后再继续施工。

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