桥梁顶推施工时滑道与滑板的改进方案

摘　要: 滑道与滑板是桥梁顶推施工中减小梁体滑动摩阻力的关键设施。提出了滑道与 滑板存在的问题, 分析了滑道和滑板的受力、构造及作用, 提出了滑道、滑板的改进方案。

关键词: 顶推施工; 滑道; 滑板 在桥梁顶推法施工中,只需很小的水平顶推力, 便能将很重的预应力混凝土箱梁移动,这是滑道和 滑板起了重要作用,所以合理地设置滑道、滑板是减 小箱梁滑动摩阻力的关键。

1 　传统顶推滑道一般构造和技术要求

1) 顶推滑道是为了满足顶推工艺需要而设置 的临时装置,一般构造见图1 。滑道调整垫块与滑 道板合计高度与永久支座高度相等,这样便于顶推 到位后落梁时支座安装方便。 图1

滑道调整垫块采用钢板焊成长方体盒子,并布钢筋网,浇注高标号混凝土;滑道板进、出口由钢板 刨削斜坡作主体,上铺不锈钢板;滑板由聚四氟乙烯 与橡胶组合而成。 顶推滑道技术要求: ①所有滑道顶面标高严格控制,不得出现差错, 否则在梁体顶推过程中因高低不平而出现荷载分布 不均匀而产生附加应力。 ②滑道平面面积须满足受力要求,滑板的承压 应力应控制在容许范围内,防止滑道与支垫板因压 强过大而破坏。 ③整个滑道固定要牢靠,不能在顶推时滑动。 ④滑道横向位置要正确,对应箱梁承托位置设 置。 ⑤滑道板表面要光滑,须采取润滑措施,以减少 滑动摩阻力。 2) 在支座上设置滑道顶推。箱梁顶推到位以 后,要将梁体顶起来,拆除临时滑道,安装永久支座, 然后再将箱梁落在永久支座上,即完成落梁工作。 由于箱梁顶推到位以后操作受到空间限制,支座安 装是比较困难的,所以就提出了先安装永久支座,并 在支座上设置临时滑道的顶推方案。这种方案 1990 年前后在几座特大桥顶推施工中应用,实践证 明,弊多利少。 ①影响滑道正常工作。因为滑道与支座不在同 一平面位置,支座顺桥两头都要补充一定长度,才能 满足滑道长度尺寸要求,这样造成滑道纵向长度方 向,垂直变形不均匀,影响滑道正常工作,增大顶推摩阻力。 ②横桥方向,滑道压在永久支座的外边,使支座 偏心受压,支座损坏严重。为了满足顶推时水平力, 支座需将上、下部分,悬空部分,预先在生产厂家作 特殊处理后,支座造价增加约15 %左右。 ③落梁时,高度大,工作难度并不小。一般都在支座上安滑道板和滑板,落梁总高度63 mm ,需分 几次才能逐步落下来,落梁千斤顶要得多,技术要求 高,完全靠人工操作难度大。 顶推法施工中,真正最难的工序还是顶推,这是 主要的。落梁是次要的,所以,权衡利弊,随着顶推 箱梁重量越来越大,在支座上设滑道顶推基本都不 采用了。

2 　传统顶推滑道、滑板存在的问题

实践证明传统滑道构造方案基本上是合理的, 其主要问题是滑板在使用过程中损坏相当严重。 1) 顶推中采用的滑板大多数为小跨径简支梁 桥中采用的“聚四氟乙稀橡胶滑板支座”,仅仅是尺 寸不同而已,内部构造完全相同。但是顶推滑板与 简支梁的滑板支座受力状况是大不相同的。见表 1 。

从表1 可以看出,顶推滑板虽是临时性工具,但 承压应力、滑移量大,使用质量上要求比滑板支座要 高得多。这一点须引起顶推工艺设计人员和滑板供 应厂家的重视。 2) 滑板损坏情况。常见有以下几种情况: ①四氟面破碎。由于四氟面太薄, 当只有2 mm 厚时,四氟面四个角或中间局部破碎;当与橡胶 过渡层粘结力不够时,加上滑道板上不光滑,有杂质 侵入,四氟面与橡胶主体脱落分离。 ②主体橡胶层内在钢板处分离,这是由于承压 应力太大,纵向滑动剪切大造成的。 ③整块滑板变形,由于滑道板进口坡度转折角 度太大,横向不平整,或者箱梁底板不平整,滑板平 面顺桥方向尺寸偏长,滑板长度与宽度尺寸相差大 导致整块滑板变形。 以上任何一种情况的损坏,都将造成顶推滑板 无法继续使用。滑板的损坏,都将造成滑动摩阻力 增大,使顶推进展不顺利;造成箱梁底板局部应力增 大,有可能导致箱梁底板承托位置开裂;造成顶推施工费用明显增加,一块400 mm ×200 mm ×20 mm 四氟板层厚3 mm ,顶推滑板单价约260 元,一孔桥 仅顶推滑板所需费用约2 万元左右。

3 顶推滑道和滑板的修改方案

3. 1 　滑道的修改方案 滑板的损坏与滑道的关系很大,将整个滑道构 造修改成以下方案(见图2) 。

修改方案主要特点:将滑板厚度减薄,在滑道板 与调平垫板之间增设一层不动的橡胶层,作为滑道 的缓冲变形层,调节箱梁底板不平以及滑道顶标高 的控制误差。

3. 2 　滑板内部构造及其作用 滑板从上至下各构造的作用:

1) 四氟面板与不锈钢板滑道表面接触,以减小顶推时滑动摩阻力。

2) 橡胶层作为垂直高度受压力的缓冲变形层, 调节箱梁与滑道标高的误差,既满足受压强度的要 求,又有一定的变形,并要传递梁底接触面的摩阻 力,使其与箱梁一起向前滑动。

3) 橡胶层内的加劲钢板可保证滑道的整体性, 起骨架作用。

3. 3 　滑板修改方案

1) 滑板尺寸的调整: 横板方向的长度控制在 500 mm 以内,如果超过500 mm 以上,应考虑横向 分成两块;顺桥方向长度应在160～200 mm 以内; 建议160 mm 为宜,这样保证滑板在进出口时不会 变形;滑板厚度以16 mm 为宜。

2) 滑板的四氟面:厚度不得小于3 mm ,设置储 油孔,但储油孔面积、深度均应考虑不能减小承压有 效面积。

3) 滑板厚度16 mm ,减小滑动时剪切角。内加 劲钢板是1 块还是2 块由生产厂家确定。既要保证 整块滑板的刚度,又要考虑保证滑板的高度方向弹 性变形量,来调整滑板受力均匀。 钢板厚度宜为2. 5 mm ,横桥方向增设齿形槽 并打毛,加强剥离力,或者钢板上打孔。

4) 四氟面粘结强度,在钢板上设置0. 8 mm 的 中间过渡层,即0. 8 mm 薄层橡胶,粘结剂用美国 lood 公司生产的Chem loek 材料,必须保证粘结强 度。

4 　结束语

在施工过程中,只要能够严格控制滑道顶面的 标高误差,保证滑道表面的光洁度和清洁,在顶推过程控制顶推速度和温度,加强滑板润滑措施,合理地 周转滑板,相信顶推滑道、滑板工作状况将大大改 善,能使顶推顺利进行。 随着经济的发展,对桥梁的美观,行车平稳舒适 的要求越来越高,顶推法施工在我国将要建造的中 等跨径连续桥梁中仍占有相当的比例。要充分发挥 其特点,优化施工工艺,其中包括滑道的优化,降低 工程成本,顶推法施工仍有着广阔的应用前景。

欢迎来电咨询,咨询热线:027-83839779,手机:18627871158(同微信)