原创《大跨波形钢腹板小箱梁顶推施工技术》：关于免费腹板论文范文在这里免费下载与阅读,为您的腹板相关论文写作提供资料。
摘 要：针对传统预应力混凝土箱梁顶推施工速度慢、工期长及跨径受限制等问题,引入波形钢腹板和Φ21.8大直径预应力束,设计了大跨波形钢腹板小箱梁,提出了波形钢腹板箱梁预制组拼顶推和临时钢斜撑相结合的施工方案,实现了大跨度梁桥顶推跨径和顶推速度的突破,其成果可供类似的设计和施工参考.
关键词：波形钢腹板；小箱梁；顶推施工；临时钢斜撑
中图分类号：U445.462文献标志码：B
0引言
顶推施工法又叫拖拉法[1],它用不到梁体重量5%的水平推力克服箱梁和滑道之间的摩阻力,便可以将箱梁架设到位,因此它是架桥工艺中耗用能量最少的施工方法,也是费用最低的施工方法.据不完全统计,中国自1978年陕西狄家河大桥引进顶推工艺开始,迄今已有近百座桥梁采用过顶推工艺,总长近3×104 m.其中,预应力混凝土箱梁顶推长度之最为浙江钱塘江二桥引桥（1 504 m）；跨径之最为福建丘墩桥（76 m）；系杆拱顶推最大跨径为广东韶关五里亭大桥（120 m）；混凝土斜拉桥顶推最大跨径为衡山湘江大桥（2×90 m）.进入21世纪,大跨主梁逐渐采用钢结构,钢桥顶推施工应运而生,具有代表性的顶推施工钢桥有：南海紫洞大桥（69 m+140 m+69 m）的双向顶推钢管桁架斜拉桥、济南黄河二桥（2×60 m+130 m+386 m）的独塔双索面斜拉桥钢箱顶推、佛山平胜大桥（200 m+350 m）的自锚式悬索桥钢箱顶推、杭州九堡大桥（3×210 m）的钢箱系杆拱整体顶推.这些顶推工艺施工的多姿多彩的桥梁反映了中国改革开放30年来桥梁工程顶推施工技术的巨大进步；但对于中国公路桥梁中应用最为广泛的PC小箱梁,由于速度慢、工期长及跨径受限制等因素,对其进行顶推施工并未推广开来.因此,引入新材料、采用新施工工艺对PC梁桥顶推跨度和顶推速度进行研究具有重大意义.
1传统PC箱梁顶推施工存在的问题
目前,中国采用顶推施工建成的桥梁仅仅有3×104 m左右,而预应力混凝土梁桥单跨实际顶推跨径不足50 m,因此,无论从顶推规模还是顶推跨径来看,顶推施工在中国并未推广开来.究其原因,主要存在以下问题[25].
（1） 临时墩的设置.迄今为止,中国跨径大于50 m且采用顶推施工的PC梁桥,基本上是先在跨中做好钻孔桩临时墩,顶推完成后再将其拆除,既增大了投入又延长了工期,十分不经济,这是阻碍大跨径连续梁顶推技术运用的重要原因.
（2） 速度慢、工期长.在常规顶推技术中,PC箱梁顶推的一般跨径L≤50 m,绝大多数施工都是在支架上逐段现浇梁段后再逐段顶推.每孔工期约10～15 d,建造速度在12～17 m·d-1之间.另外,由于顶推平台设在两岸引桥上,要等到引桥基础和墩身工程快完成时,才能开始顶推平台准备工作,候时达半年以上.实践证明,在台座上现浇梁段再顶推的施工方法远不能满足长跨桥梁的工期要求,造成长梁顶推方案因工期问题而被迫弃用.
（3） 没有统一的顶推施工标准图.由于PC箱梁顶推设计涉及到很多复杂的工艺问题,导致至今尚未颁布“顶推设计标准图”.在任务紧急的情况下,一般设计单位无图可套,只能改用简支梁或挂篮悬筑施工,这同样是顶推连续梁推广数量不到简支梁万分之一的关键原因.
2波形钢腹板小箱梁的设计
针对传统PC箱梁顶推中存在的问题,本文结合在建的某4×65 m连续梁桥,引入波形钢腹板和Φ218 mm大直径预应力束,设计了适合于顶推施工的波形钢腹板小箱梁.
2.1主梁构造
主梁宽17 m,采用4片波形钢腹板小箱梁,如图1所示,具体构造如下.
图1波形钢腹板小箱梁截面
（1） 外形尺寸.顶底板混凝土厚度为040 m（在支座截面加厚至080 m）,箱顶宽38 m,箱底宽22 m.波形钢腹板选用1200型,其厚度为10 mm（在支座处加厚至12 mm）.为了加强波形钢腹板箱梁的抗扭刚度,隔1525 mm设置一道横隔板（宽度为050 m）.横隔板在单箱预制块组拼时安装模板进行现浇生成,从而确保两条波形钢腹板小箱梁的整体性.
（2） 腹板工钢梁.为了充分发挥波形钢腹板的作用,在其上、下端加焊宽0.40 m的顶底水平钢板（厚20 mm）,形成工钢梁.工钢梁抗弯刚度很大,可以直接用来做顶推施工中所必须的前端导梁.和普通预应力混凝土顶推连续梁相比较,用波形钢腹板代替钢导梁,可以节省数百万钢材,同时免去导梁的安装、拆卸工序,节省大量劳力.用波形钢梁做钢导梁,顶推到位后可作为劲性骨架,装模板后可直接浇筑顶底板混凝土.
2.2大直径预应力
箱梁顶推施工有两种不同的工况,因此对顶底板预应力索的设计分为前期索和后期索.其中,前期索是直线型的通索,要求逐段张拉和接长形成；后期索是顶推到位后为满足二期恒载和活载要求,在所需要区段补充施加的预应力,弯曲后再锚固形成.
传统的Φ15.24 mm钢绞线齿轮式联结器尺寸较大,当超过顶底板混凝土厚度时,将导致结构尺寸增大,因此并不适合顶推施工.而小箱梁内空间小,后期预应力张拉操作难度大,故应尽量减少预应力束根数.为此,本文引入Φ218 mm大直径钢绞线,它根数多、直径大、强度高,一根的破断力为Φ15 mm钢绞线的22倍.经过反复的仿真计算分析,最终确定本桥前期束布置为：上、下缘分别为全长贯通的8孔和4孔12Φ218 mm大直径钢绞线；后期束布置为：上、下缘均为3孔12Φ218 mm大直径钢绞线,采用分段布置,其位置分别位于支点上缘和跨中下缘.其中,后期索是在结构支座安装后、桥面施工前进行.
3分条分块预制组拼
自1980年湖南伪水大桥连续梁实施柔性墩多点顶推工艺以来,国内所有的顶推桥梁基本上沿用了在支架上逐段现浇梁块再逐段顶推的方法.顶推分段长度一般为L/3左右,施工周期长,顶推平均速度慢；而且顶推平台设在两岸引桥上,必须等引桥基础和桥墩工程完成后才能架设,致使台座准备工作不能提前进行.因此,长梁顶推方案往往都因工期问题而被迫弃用.针对现浇顶推存在的问题,中国学者在湖南南县哑吧渡大桥设计施工中提出“箱梁分条、分块预制,台座上组拼竖曲线连续顶推”的方法[6].该方法首次将中国装配式箱形拱的结构移植到连续梁中,用预应力代替拱的轴向力,实现了结构轻型化和装配化；全桥顶推只用了一台100 t连续千斤顶,费用低廉,对地方桥梁建设有很大的现实意义.此后,在韶关五里亭大桥施工中[7],预制组拼顶推工艺得到了新的推广.
腹板论文参考资料：
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