方案既有线铁路工程下穿地道桥顶推法施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流方案既有线铁路工程下穿地道桥顶推法施工方案.精品文档.既有线铁路下穿地道桥顶推法施工方案、顶推法的工作原理及关键一、顶推法顶推法施工是沿桥纵轴方向,在桥台后设置预制场浇筑梁段,达到设计强度后,施加预应力,向前顶推,空出底座继续浇筑梁段,随后施加预应力与先一段梁联结,直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕,最后进行体系转换而形成连续梁桥。二、工作原理 箱梁顶推法施工原理顶推法施工原理是沿桥轴纵轴方向的台后设置预制场,分阶段预制梁体,纵向预应力筋张拉后,通过水平千斤顶施力,借助滑道(不锈钢板)、滑块(由橡胶、薄钢板、聚四氟乙烯板组成)滑动装置,将梁逐段
2、向前顶推,就位后落梁,更换正式支座。三、顶推法施工的关键顶推的施工方法顶推法施工的关键是在一定的顶推动力作用下,梁体能在四氟板和不锈钢滑道板组成的滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。1、单点顶推顶推动力装置集中设置在靠近梁场的桥台或桥墩上,支承在纵向滑道上的垂直千斤顶和支承在墩(台)背墙的水平千斤顶联动,能使梁体以垂直千斤顶为支承向前移动。另一种单点顶推的方式是水平千斤顶通过拉杆带动梁体前移,滑道为固定的不锈钢板,滑块在滑道上支承梁体,在滑道前后设置垂直千斤顶用来起落梁体使滑块能从前向后移动,这是早期做法。后来把滑道前后作为斜坡,滑块可以手工续进,就不必用垂直千斤顶顶起梁体后移滑块了。2、多点
3、顶推由于单点顶推存在一个严重缺点,就是在顶推前期和后期,垂直千斤顶顶部同梁体之间的摩擦力不能带动梁体前移,必须依靠辅助动力才能完成顶推。、顶推法施工流程一、顶推准备工作1、滑道及侧限滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有:滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高,进行测量精确控制,要求平整度偏差小于1毫米;侧向限位系统及时正确安装完善。2、顶推牵引动力装置顶推牵引装置是ZL系列自动连续顶推系统,由一套主控系统,若干套泵站系统及所对应若干套千斤顶系统等小系统构成。顶推系统的因素有:起顶架、千斤顶安装及调试、牵引索安装及调整等因素。起顶架预埋时必须精确定位,否则影
4、响千斤顶的安装;精心组织,合理安排人员,及时安装各泵站及千斤顶,进行调试工作二、顶推1、顶推施工操作箱梁预应力束张拉完后,下降底模,穿牵引钢束,利用自动连续千斤顶或240KN油压千斤顶调整牵引钢束受力状况,并开始顶推。我们在施工中采用了“多点顶推,分级调压,集中控制”的方法进行顶推施工。多点顶推,在每个墩点都设置了动力设备水平千斤顶;分散调压则是液压站上安装有三个电磁换向阀控制油压不超过容许范围;集中控制是通过顶推指挥室电器总控台与各墩液压站的分控制并联,由色灯信号或对话机联系指挥来进行操作。顶推前启动静阻系数按8%,动力摩阻系数按5%根据每工况各支点反力来预计水平顶推的出力吨位。各墩准备就绪
5、将信号送回主控台,总指挥通过主控台发出顶推指令,各墩连续千斤顶即同时工作,然后根据推力需要加大施力吨位,直到梁体开始前移,启动后摩阻系数下降,摩擦力减小,此时适当降低各墩千斤顶的出力等级来适应摩擦力的变化,使梁体平衡地向前推进,实现各墩同步顶推。2、塞四氟板梁体顶推时,垫塞四氟板是一项重要工作,梁体要平稳安全顶推,四氟板必须及时跟进垫塞,梁体与滑道间不得脱空。四氟板的质量直接影响梁体的摩阻系数,给梁体顶推带来极大的不利因素。3、测量控制梁体顶推过程中,测量控制因素主要是:梁体中心线及各墩顶偏位。随着梁体的推进,侧向限位控制其中心线偏位在10以内,强力控制各千斤顶同步顶推,各墩顶的偏位均在设计要
6、求范围之内。箱梁顶进时,测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置,当中心线偏移时,及时利用侧向限位调整,然后将其锁定;由于第1、2、3段梁没有侧向限位,只能使用临时导向设施或调整上下游连续千斤顶的顶力来控制。在顶推过程中对墩顶瞬间偏位的观测尤为重要,一旦墩顶瞬间偏位超过设计值需立即停止施力,重新调整各墩顶施力分布,以保证各墩的偏位满足设计要求。4、顶推施工注意事项、每次顶推,必须对顶推的梁段中线和各滑道顶的标高进行测量,并控制在允许范围以内:导梁中线偏差不大于2.0mm;梁体中线偏差不大于2.0mm;相邻两跨支点同侧的滑移装置顶面高差1.0mm;同墩两支点滑移装置顶面高差0.5mm。、顶推过
7、程中,随梁体前移,均需不断地以四氟板垫塞滑移,配足人员,端正插入,保持黑色的一面贴紧箱梁腹板,白色一面朝向不锈钢滑板,切记不可放反。、四氟滑板两面均应保持清洁,白色一面涂上润滑用的硅脂以减少摩擦,清理四氟板不可使用汽油或柴油。、顶推过程中若四氟板未及时跟进,应立即停止,顶起箱梁腹板,放进四氟板后才可继续顶推。、每节段开始顶推时时,先推进5cm,立即停止,回油,再推进5cm,再停止,回油,为此反复两三次,以松动各滑动面并检查各部分设施,然后正式顶推。、顶推时,各千斤顶应同步逐级加力顶推,当箱梁处于动与不动的临界状态时,注意保持其余千斤顶油压稳定不动,只让18#墩千斤顶升压,以防止箱梁不匀速前进,
8、加力顺序为:先由18#墩各顶同步加力,然后其余各顶逐级同步加力,并注意保持联系。、顶推时,如果导梁杆件有变形、螺丝松动,导梁与箱梁联结处有变形或混凝土开裂等情况发生时,应立即停止顶推,进行处理。三、施工过程中值得注意的地方1、钢导梁安装:常规做法是将钢导梁埋入梁体(埋入深度与导梁等高),通过劲性骨架与梁体锚固成整体,其优点是横向、竖向抗扭刚度较大。缺点是受力复杂,安装难度大,拆除不方便(拆除时需将导梁割断,影响倒用)。湘江特大桥采用的方案是,用精轧螺纹钢在钢导梁端部通过施加预应力进行锚固,其优点是导梁不用埋入梁体,避免了梁体端部设计和施工的复杂性,安装拆除简单,受力明确,缺点是抗扭刚度较小,安
9、装时应注意预应力粗钢筋必须有足够的锚固长度(我们采用的为35m),锚固截面错开,因为长度太短,张拉回缩量对粗钢筋的预应力损失很大。2、支承滑道安装:支承管管道安装的精度、刚度、平整度,对顶推梁施工起很关键的作用。在顶推过程中它对导梁的抗扭性、梁体的受力及摩阻力的变化都有直接影响,因此在安装过程中要保证其精确位置(滑道受力面应与箱梁腹板宽度重合),足够的刚度和平整度。3、底模安装:底模安装要有足够的刚度和平整度,要便于脱模和立模调整,我们采用将底模与分配梁用小三角钢板连成整体,脱模和立模调整非常方便。4、顶推过程中应重点控制的地方根据工况的支点反力估算摩擦力来确定需要的牵引力,每工况的支点反力由
10、设计单位提供。顶推十多段资料表明:摩擦系数在0.050.08之间,个别情况达0.12,主要原因是由于四氟板损坏造成。位移观测:位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平偏移,顶推开始二段因没有侧向限位易产生偏移,在顶推过程需用千斤顶或倒链及时调整,一旦进入安装侧向限位,位移控制很容易做到,墩顶位移观测非常重要,我们采用的办法是根据设计允许偏位作为最大偏位值,换算坐标,从施力开始到梁体开始移动连续观测,一旦位移超过最大值则立即停止施力,重新调整各墩施力分布。施加顶推力:顶推力的大小是根据每工况各墩顶的支点反力来确定的,根据总的摩擦力来确定所需千斤顶的数量,再根据各支点反力来确定每台顶所需施加牵引力
11、的大小,通过油表来反应,顶推采用ZLD1000连续推顶千斤顶,使用之前按要求进行标定,每墩设二台千斤顶、一个泵站,所有泵站由一个总控台来控制,可同步作业和分别调节。滑板的塞垫:顶推过程中滑板随梁体一起滑动,因此顶推过程中每滑道必须有至少二人专职负责塞垫滑板。滑板必须使用表面光洁、无破损的有侧限四氟析,光洁面涂以硅脂(一般采用优质黄油)与滑道面接触每滑道面至少有三块滑块受力,严禁滑道脱空和使用破损滑块。、顶进一、 线路加固:地道桥顶进加固采用架空加固方法。架空加固法施工简便、安全、对行车干扰小,适应顶进的地道桥跨度大、线间距小的多线情况。其特点如下:1 、由于地道桥顶面到基本轨底距离较小,如沿用
12、一般的纵、横梁扣轨法架空线路, 则在安装、拆除架空梁时两线间需挖除深达1 m的道碴, 这时需要封锁线路, 在拆除空心墩时也要封锁线路, 共需封锁线路至少 5 次( 每次 1 小时以上, 其中有 2 次需同时封锁双线) , 这样对行车产生严重干扰, 故旧法不予采用。2、拆除空心墩不用封锁线路。在框架顶进到空心墩边时只需将支承点转移到框架上, 施工中不用封锁线路来拆除空心墩, 从而保证了施工的连续性, 减小对行车干扰。3 、对于线间距小的多线铁路, 采用工字钢( 300) 垫梁的方法, 可以降低纵梁高出轨面的尺寸, 因此克服了在线间距小的情况下施工限界不足的困难。4、 此架空方法不需使用专门架空杆
13、件, 所用杆件仅为无需加工的一般型钢, 可以反复使用, 降低成本。二、挖工作坑施工(一)、工作坑开挖 工作坑是预制和顶进箱涵的工作基地。工作坑内设有滑板,其真铺设润滑隔离层箱涵在工作坑内预制。箱涵顶进工作能否顺利进行与工作坑的布局关系很大。工作坑的开挖深度视铁路路基与地面的高差以及箱涵的埋深而定。工作坑靠铁路侧的边坡,其上:角应距铁路钢轨约25m。工作坑的位置应根据铁路线路、材料堆放铁路两侧的地而高程、土质和地形等情况全面考虑。如地道穿越多股线路时,最好将工作坑放在靠近铁路正线一侧;如穿越的铁路系曲线地段,则工作坑最好选择在曲线外侧。 工作坑的尺寸主要根据滑板的尺寸决定,在有地下水的地区,应考
14、虑排水沟及集水井等位置。工作坑的开挖应与后背的修筑一并考虑当后背采用钢桩时,应先打钢桩,然后开挖工作坑,这样既节省土方量,又能保证桩后土的密实性。(二)、排除地表水及降低地下水位工作坑四周应挖排水沟,防止地表水流人工作境内。并根据地质条件及地下水情况在顶进范围内布置井点,采用人工降低地下水位。其做法是,在工作坑开挖前,预先在工作坑四周埋没一定数量的滤水管(井),用抽水设备抽水,使地下水位降落到坑底以下0510m,同时在工作坑开挖和使用过程中不断抽水。人工降低地下水位方法有轻型并点、喷射并点、电渗井点、管井并点及探井泵等,可根据土的渗透系数、要求降低水的深度、工程特点及设备条件等选择。(三)、修
15、筑滑板设置润滑隔离层 滑板是顶进工艺极为重要的设施。除了要求具有一定的强度与刚度外,还要求有较高的平整度,以便在润滑隔离层的作用下,使箱涵易于起动,并脱离滑板而滑进。当灌筑箱涵底板时,其底而如能得到相应的乎整度,便可城小顶力。如滑板平整度不良将使箱涵起动困难,过大的起动顶力会使滑板拉断并被箱涵带走,造成严重工程事故。滑板采用1020厚的C15号混凝土。滑板是否需要配筋应根据地基情况及后背设计而定。如需要配筋,一般采用由8钢筋做成的20M x 20M钢筋网格。若地基软弱,为了增强滑板底而的抗滑能力,可在灌筑混授土前在坑底插片石略加夯实,然后浇筑混凝土成为整体;也可直接在基境内挖槽(中距35m)灌
16、筑混凝土锚梁或在滑板的前端加一道锚梁,以提高抗滑力锚梁要按起动力验算抗剪强度。滑板表面要抹1:3水泥砂浆并压实,其平整度可用方格网控制。为了控制箱涵的顶进高程,滑板应设置坡度约为5他的前高后低的仰坡。为了控制箱涵起动后空顶阶段的方向,在滑板的两边距箱涵预制位置5一10M处设置混凝土方向墩,以便于导向。 润滑隔离层的作用是使箔涵底板不与滑板粘住,保证箱涵起动顶进。隔离层由润滑剂及塑料薄膜(或油毛毡)组成。常用的润滑刑为石蜡掺机油(用量为石蜡的25,气温高时可酌减),厚度约3nWh施工时将石蜡加热至150左右(夏季可略低,冬季可略高)再掺入机油搅拌均匀后,用扁嘴喷壶挠在滑板上预先放置的两道10号铅
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