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1、xx望城xx大桥顶推施工工艺第一节 施工情况概述 一、施工现场布置（略） 二、上、下部施工概况 本桥于1978年3月动工，1980年12月竣工。基础工程，于78年8月16日开钻，同年12月25日全部完成。除一号墩试用SP1-300型旋转式钻机外，其他墩台均用冲击式钻机施工。共钻17孔。总进尺494m，浇灌水下混凝土1060m3，平均扩孔系数为1.15。 79年3月，桩身及墩（台）帽浇灌完毕，下部构造全部完成。 79年4月，开始预制场施工和箱梁预制的一切准备工作。由于客观原因，迟至79年9月30日才浇灌第一节箱梁混凝土。80年10月5日，最后一节箱梁顶推完毕，随后是解联、落梁以及桥面工程的施工。
2、箱梁施工周期，第一节为40天（10m长）。后经改进施工方法和提高工艺水平，使周期缩短为15天（19m长），周期安排见表3-1-1。 19M长箱梁施工进度表 表3-1-1 工 进 目 序实作工时(小时)工程项1234567891011121314151顶升底模3.52外侧模安装113箱梁下层钢筋绑扎224箱梁下层内模安装65浇筑下层混凝土4.56下层拔管及清孔47下层内模拆除28箱梁上层内模安装279箱梁上层钢筋绑扎710浇灌上层混凝土6.511上层拔管及清孔212上层内模及外侧模拆除1013穿束、张拉2814降底模215顶推816压浆在箱梁顶推后与下段模板安装同时进行故不计在周期内管 道 压
3、浆升 底 模箱 梁 顶 推外侧模安装降 底 模箱梁下层钢筋绑扎及管道安装穿束及预施应力下层内模安装外模脱离及上层内模侧模拆除浇灌下层混凝土上层拔管及清孔下层管道拔除及清孔浇灌上层混凝土梁下层内模拆除梁上层钢筋绑扎及管道内模安装三、箱梁施工工艺流程箱梁施工工艺流程第二节 箱梁预制 一、预制场和预制平台 (一)预制场的布置：（图3-2-1） 预制场是预制箱梁并把它推向主跨的过渡场地。所以，预制场布置的合理与否，直接影响顶推法施工的效果、速度和质量。 以构造而言，预制场是由适当的过渡孔和预制平台组成。场内支点的多少与孔径大小的选择，应从梁体受力情况、预制场造价、箱梁顶推阶段的分次配束和纵向稳定等因素
4、综合考虑。 本桥采用11.4m9.5m8.55m8.55m的场内孔径。预制场全长41.1m，为主孔跨径的1.1倍。预制平台按箱梁最大分节长度19m设置。 此外，预制场又是顶推施工的重要组成部分，在布置上还须考虑顶推千斤顶和滑动装置的位置。本桥在00号墩上设置辅助千斤顶一对供试验用。在5号墩上设置一对加强千斤顶。该顶的出力等级，除克服本墩摩阻力外，尚需克服预制场内各滑动支点的摩阻力，或因其它情况所增加的意外摩阻力。因此，5号墩将承受较大的不平衡水平力。为确保安全，5号墩上用四片贝雷桁架与6号桥台连成整体，临时加强5号桥墩。 (二)预制平台的要求及构造型式： 1.预制平台的要求： 顶推法施工对箱梁
5、预制平台要求严格，以保证箱梁的制作质量，为顶推架设创造顺利条件。 严格控制纵横梁的下挠、节点的压缩、临时墩的沉降。要求平台总下沉量不超过5mm。 严格控制底模板的平整度。梁底滑道部位差值不能超过1mm，其它部位不超过5mm。顶升底模时，用精密水准仪严格操平。 平台底座的联结，要求牢固可靠，整体性好，使平台受力均匀，并避免多次升降而受破坏。 要求平台底座重量大于底模与梁底混凝土的粘着力，以便支点下降时，底模能自动脱离。从而避免因敲击脱模而损伤混凝土，影响箱梁底部的平整。 2.平台构造型式： 平台构造由临时墩、贝雷桁架，升降设备和活动底座组成。 下部构造： 除利用6号台号，还设置了四个临时墩00号
6、墩是箱梁顶推过程需要而设置，01号、02号、03号墩是预制箱梁的承重墩。除03号墩是在原河堤上挖坑回填砂砾，再浇筑0.8m厚的混凝土板作为扩大基础外，其余00、01、02墩基础，均为3030cm的钢筋混凝土打入桩。桩长10.513.5m，以沉落量控制。墩身均用块片石砌筑。 上部构造：(图3-2-2) 在6号桥台与01号墩之间，架设16排贝雷桁架，用附属设备联成整体。然后在贝雷桁架和6号台、03墩上，铺设6组27号工字钢横梁。横梁上安置组合木模，木楔顶面设1630cm横木。再在横木上面纵向铺设8根56号工字钢梁，并用横木和螺栓联成整体组成活动底座。底座上面，即为预制梁节的底模。底模长19.2m，
7、宽5.3m。中间部分用4cm厚的木板钉牢在活动底座的横木上，再用黑铁皮镶面。两侧各65cm宽的滑道部分，则在3.5cm厚的木板上铺贴0.5cm厚的钢板，以保证该部位的梁底平整度。 因02号墩和5号台两侧设有滑道，该处底模留有70290cm的操作孔。浇筑混凝土之前，先在滑道上放好滑块，再整上10mm厚的钢板。底模脱离后，箱梁即由该处钢板支承在滑块滑道上。顶推时，钢板随着箱梁的顶进而滑出。图3-2-2 平台上部构造与试压观测布置图 升降方法： 活动底模的升降，采用组合木楔和8t手摇千斤顶进行。木楔置于活动底座的横梁下，每排8套共48套。脱模时，先把千斤顶安放在木楔旁边，在排3台共18台。再将千斤顶
8、摇起顶住活动底座横梁，木楔卸落34cm。然后由一人统一指挥所有千斤顶同时迅速地下降3cm，底模即与梁底脱离，支承在18台千斤顶上。最后将木楔敲紧顶住底模，以作保险。 升模时，先用千斤顶将底模顶升3cm，再将木楔升起顶住底座横梁，用精密水准仪观测调平模板，并预留一mm高度。然后卸除千斤顶，使底座支承在木楔上。 (三)预制平台的静载试压： 顶推工艺要求预制平台的总沉落量不超过5mm。为检查平台施工质量，消除残余变形，测取弹性变形数据，确定平台各支点的预留高度，在浇制箱梁之前，对平台进行静载试压。 按计算提供的试验荷载值，采用分点施加集中等代荷载的方法进行加载。中间支点荷载42.09t，宽1.5m，
9、边支点荷载20.5t，宽1.4m。平台下沉采用精密水准仪观测，木楔、节点和贝雷桁架的压缩和挠度用百分表观测。测点布置及观测结果见图3-2-2和表3-2-1。 试压结果表明：平台施工质量良好。最大沉降值3mm左右，残余变形约0.3mm。满足设计要求。 二、模板的构造、安装及拆除 箱梁模板每节长1.9m，为便于与端模板连接，端节长度采用2.2m和2.5m各一节。横隔板处视其需要增长(见图3-2-3、3-2-4)。 图3-2-3 箱梁下层混凝土模板图 图3-2-4 箱梁上层混凝土模板图预制平台静载试压观测值总表 表3-2-1仪表类型项目百 分 表精密水准备 注木楔压缩钢桁梁挠度小计上游加42.09T
10、2.280.672.95(1) 单位:毫米(2) 残余变形系几次预压累计(3) 百分表与精密水准仪测值不同,主要因为表或尺处所包括压缩面数不一样所致.稳定过程0.230.020.25总下挠2.510.693.20残余变形0.24-0.090.15下游加42.09T1.570.401.972.95稳定过程0.18-0.120.060.55总下挠1.750.282.033.50残余变形0.320.010.330.35上游加42.09T1.041.112.152.70稳定过程0.140.180.320.30总下挠1.181.292.473.00残余变形0.160.070.230.35下游加42.09
11、T1.361.202.561.90稳定过程0.150.240.390.65总下挠1.511.442.952.55残余变形0.150.240.390.30上游加42.09T2.05稳定过程0.45总下挠2.50残余变形2.50下游加42.09T3.05稳定过程0.35总下挠3.40残余变形3.40 箱梁混凝土分两次浇灌，第一次施工高度为50cm。内模分上下两段制作，两层间立柱用铁夹板与螺栓连接，外模一次拼装。内模上段用5050mm的角钢拼成框架，整体吊装就位。为防止外侧模发生位移，在外测模的顶部和底部，均用直径25mm的钢筋与法兰螺栓拉紧，模板拆除用1t拉链葫芦、千斤顶与撬棍操作。 三、钢筋 本
12、桥上部构造，采用16锰螺纹钢与天津钢厂生产的直径5mm的高强钢丝。 (一)预应力钢束制作 1.高强钢丝的质量检验： 高强钢丝均按有关规定进行抽样检验。检验结果，其极限强度为17000公斤/平方cm左右。延伸率46%，直径偏差在0.08mm以内。以上指标符合质量标准。冷弯次数有的低于4次，对此，我们曾多次进行研究，大都认为用于“弗氏”锚时，不低于3次者可以试用。 2.高强钢丝的调直、下料及编束； 本桥钢丝束采用特殊的调直措施，仅用卷扬机牵引装有分丝板的小车，将钢丝梳理拉直，并清除浮锈。 钢丝的下料长度，对于“弗氏”锚具，每端的设计增长0.7m，镦头锚则一端增长0.1m。 钢丝纲束：要求钢丝不发生
13、交叉，扭曲，以保证钢束受力均匀。编束时先将24根钢丝按梳理的顺序排列，在两端离端部0.3m处，用扎丝将钢丝按顺序编织好， 然后每隔1.5m用扎丝绑扎一道即成。已编好的钢束用竹牌标明孔位、束长，垫木存放。 (二)普通钢筋制作： 本桥对普筋无特殊要求，但为了减少现场绑扎时间，缩短施工周期，采用了先将骨架分成几米一段，绑扎成片，然后整体起吊入模拼装的办法。 四、管道 本桥钢束孔道直径为50mm，采用铁皮管与橡胶抽拔管预留孔道。 (一)铁皮管：由厚0.5mm的黑铁皮卷制而成。纵向采用单向咬口接缝，管间用大小头套接。小头外径50mm，大头外径52mm。套接长度约50mm，接缝用焊锡封闭。铁皮下料宽度大头
14、为200mm，小头195mm。弯管加工，先按起弯半径制成木质模坯，灌砂压弯。 (二)橡胶抽拔管：此管系衡阳橡胶厂为本桥特制。由七层橡胶夹纤维布构成。外径50mm，壁厚10mm。加工质量符合工艺要求，表面无老化裂纹，抽拔顺利，经多次使用无断裂现象。 胶管的内衬，本桥采用穿放一束高强钢丝与一根直径为25mm的钢筋两种。两者比较，钢丝束芯棒有一定的柔度，易于随管道形成曲线，便于安装与抽拔。 从工地使用情况来看，橡胶抽拔管比铁皮管好。因为它有一定的强度，不致由于人踩或漏浆而发生坍孔，堵孔等现象，且胶管能重复使用，节约资金。 (三)管道安装与固定措施：管道安装前，先在预制场模板上标明管道中线，并预先在箱
15、梁的横向钢筋上，沿各管道中线位置，焊放“”型固定卡，间距一m左右。以保证管位准确，避免出现蛇形孔，“”型卡略大于管道外径，以免妨碍拔管。混凝土浇灌前，仔细检查管道是否被钢筋压紧、挤扁、接头是否漏浆等。 五、混凝土 本桥箱梁混凝土设计强度为400号，施工时为缩短待强时间，提高按500号配比设计。全桥箱梁共浇混凝土1072方，耗用水泥469t，减水剂3.34t (一)混凝土配合比：本桥采用砾石、碎石、碎砾石为骨料的三种混凝土。骨料粒径为525mm。施工坍落度58cm，按水泥用量的0.75%（粉剂）掺用萘磺酸盐系早强减水剂，各种配比数据见表3-2-2。 混凝土配比与实压强度 表3-2-2混凝土类别水
16、泥标号配比水灰比每立方料水泥用量(kg)石料比例实压强度0.51.51.52.5三天七天廿八天碎砾石混凝土碎石混凝土砾石混凝土52555255251:1.51:2.811:1.54:2.701:1.30:2.8920.380.420.37430430440砾40%碎40%砾40%碎60%碎60%礴60%461425435519468435625620540 (二)掺用减水剂后混凝土强度的对比分析： 从本桥已取得的资料分析： 1.在保持水泥用量不变时，掺用减水剂后用水量可减少1020%。混凝土强度的增长速度显著加快。三天、七天、二十八天的强度分别可提高3050%、2040%、1020%。 2.在
17、采用一定的混凝土强度和坍落度时，掺用减水剂后，水泥用量可节约1020%。（见表3-2-3）。混凝土掺用减水剂前后强度对比 表3-2-3类别序号气温每m2水泥用量减水剂NN0掺量%水灰比配比减水率%抗压强度三天七天廿八天碎石混凝土123535430430010.400.371:1.461:2.7441:1.514:2.75410/297385518487625碎砾石混凝土128843043000.750.460.381:1.408:2.6561:1.51:2.8117/299258352376623砾石混凝土12353544044000.750.400.371:1.205:2.8431:1.30
18、:2.89215248323359424415568 (三)箱梁混凝土的分层浇筑： 为了便于浇筑箱梁底板，并保证其质量，改善箱梁内模安拆的条件，箱梁分上下层两次浇筑。第一次浇筑底板与腹板的马蹄部份，高度50cm。新老混凝土接头处，仅将表面凿毛洗净，未作特殊处理。（见模板图3-2-3,3-2-4） 六、拔管、清孔和穿束 (一)拔管： 拔管应注意掌握时机，控制施力方向。本桥经过数十次拔管，从未发生坍孔或拔断胶管的现象。逐步摸索，有以下体会： 1.拔管时间主要决定于气温，但也与水泥的性质、混凝土的施工坍落度有关。本桥采用525号硅酸盐水泥，混凝土坍落度58cm。从混凝土浇毕起算，拔管的“温度小时”以
19、150200之间为宜。 2.先试拔观察，若拔出的胶管上粘着的水泥呈灰色即可开拔。但拔出的胶管上带有较多的砂浆，且呈深灰色时，则应暂停稍候。 (二)清孔 清孔在拔管完毕后立即进行。清孔器(图3-2-5)用直径4050mm的圆钢车制而成。长170200mm，外形成截头橄榄形。两端用带孔的螺帽与高强钢丝连接。 清孔时，若发现孔道堵塞（铁皮管孔道常发生此种情况）时，一般可用来回串动清孔器的办法清通。严重时，可用直径25mm以上的粗钢筋或钢束冲击。万不得已时则开窗凿通。图3-2-5 清孔器构造图附注：两端用5高强钢丝牵引，钢丝锚头固定在清孔器内，本图未示出牵引钢丝 (三)穿束： 全部为人工作业。40m以
20、上的长束操作较困难，但还算可行，穿束时应注意对准孔位。并将钢束前端用胶布扎紧，以减少阻力。 七、张拉预应力钢束 锚具： 本桥采用三种锚具，以“弗氏”锚为主。在导梁与箱梁连接处，和紧靠边肋的钢束由于导梁预埋件的阻碍和边束离梁边宽度不够等原因，无法使用YG-170千斤顶进行张拉，于是采用了“B”型镦头锚。另因连续梁布束的需要，在梁的顶板和底板，各有8束通束。为此采用了通索联结器，将分节张拉的预应力钢丝束联成整体。 1.“弗氏”锚（图3-2-6）：第郴州筑路机械厂产品。原料为级优质碳素钢（45号），锚环洛氏硬度为2426。锚塞为5558。锚具的探伤与硬度检查由厂方负责。工地仅对已配套的锚具公差进行检
21、查，要求锚环，锚塞同时出现正负公差。力求避免因公差过大，而在张拉时滑丝。 2.“B”型镦头锚（图3-2-7），锚环外径95mm。环中有16mm的压浆孔，钢丝分内外两环均匀排列。内环10丝，外环14丝，材料为类优质碳素钢（45号）。加工成型后先进行热处理，再用直径5.2mm的钻头钻孔。钢丝镦头用LD-10型液压钢丝冷镦器进行。图3-2-6 图3-2-7 3.通索联结器（图3-2-8），材料为20锰高强钢管。它的一端为锚，用螺纹与已张拉钢束的“弗氏”锚锚环联结，另端为“弗氏”锚，其上有三个小孔，用以插棒拧紧与“弗氏”锚锚环的联结丝扣。图3-2-8 4.锚垫板：采用普通钢板，不需刨光，但要求表面平整
22、，能与锚环紧密结合。穿束孔的两面都要倒角，以免张拉时擦伤或切断钢丝。 张拉设备： 本桥采用的张拉设备有：西安筑路机械厂生产的三作用千斤顶及其配用的LYB610型高压油泵六套（其中两套备用），上海同济大学研制的LD-10型液压冷镦器两台。千斤顶主缸最大行程为180mm。最大张拉力63.5t，小缸最大顶塞力为33t。油泵最大压力为400公斤/平方cm，功率3班。LD-10型冷镦器配有镦头器与切筋器,可进行两顶作业,主要性能见表324：表3-2-4镦头对象额定液压最大镦头力切筋对象工作效率镦头器重切筋器重5mm高强钢丝400kg/cm29T412mm钢丝（或钢筋）每分钟镦头8至12个11.5kg12
23、kg (三)张拉设备的校验： 张拉钢束前，将千斤顶连同油表，油泵进行校验，以消除读数误差。施工过程中，每张拉一段梁，或发现千斤顶有严重漏油、油表指针不回零等情况，应重新进行校验。 1.油表的检验：标准表委托国家计量单位标定。普通表用西安压力表厂出产的“27111”型压力表检验器在工地进行检验。 2.千斤顶、油泵的检验：将已标定的油表与千斤顶、油泵一并进行检验。测定张拉时锚外阻力的综合值，确定施工时的超拉t位。本桥曾用200t的压力机与电子秤两种办法进行检验，测得张拉设备的摩阻力平均值在1.82t左右。 (四)张拉前的准备工作： 1.箱梁：检查梁体混凝土是否已达80%的设计强度，有无孔洞、裂缝等
24、。如遇造成断面削弱的情况，应先进行修补。 2.对准并垂直管理中线点焊锚环。 3.检查机翼、油管。并将油泵安全阀限制在最大工作压力的110115%范围内。 (五)张拉程序： 1.控制数据：设计要求箱梁钢束(245)回油顶锚控制应力为0.69 Rjy (52t)。超拉t位中长束、弯束为0.78Rjy(58.8t)。短束及部份直管中长束为0.75 Rjy (56.5t)顶 力控制在2530t之间。施工时根据已测定的机具摩阻力，将以上数值均增加2.27t（油泵油表读数为10kg/cm2），小缸顶锚力取26t。 张拉时采用张拉与拉力伸量双控制的办法。即当拉力达到设计t位时，量得拉伸量在计算值的10%5%
25、范围内时，才能顶锚。否则应检查原因研究处理。 施工结果表明： 钢束拉伸量与计算值基本相符，但由超拉退回到顶锚控制应力时，钢束的回缩量却与计算值相差甚远。 2.程序： 05t（拉伸量的计算起点）7t（紧千斤顶锲块）52t（顶锚控制应力）56.5t或58.8t（超拉力）持压五分钟，量测拉伸量52t顶锚（此时主缸力控制在0.80 Rjy以内，小缸顶锚力26t）退锲。 3.质量要求： 箱梁每一横断面（上、下缘分开计）上的断滑丝根数小于这一断面上钢丝总根数的2%。 顶锚后锚塞内缩量小于3mm。 一束钢束内钢丝的断、滑丝数不能超过一根。以上三条标准，如有一条不符要求，均应重新换束张拉。 张拉钢束时出现的问
26、题及处理办法： 1.“B”型镦头锚钢丝的镦头，质量不合规格，在张拉过程中被拉平，致使钢丝缩进孔道内，无法进行张拉，造成换束返工。后改进操作，先将钢丝用切头器切断，并用扁锉锉平，使其头部能与镦头器的镦模圆槽完全接触。镦头时用力将钢丝顶在镦模内，这样基本克服了上述现象。 2.长束钢丝拉伸量大，千斤顶活塞行程不够，为克服这一矛盾，本桥采用了以下办法： 将千斤顶锲块切短30mm，使钢丝在分丝入槽时，锲块能较紧地夹住钢丝。将拉伸量读数起点前的千斤顶活塞的无效行程，控制在2030mm以内，解决了拉伸量在150mm左右的钢丝束的张拉问题。 两次张拉：即将钢丝拉伸量分两次拉出。第一次张拉的伸长量控制在8010
27、0mm左右，达到此值时用15t顶塞力顶锚（此时主缸拉力一般在3040t之间），然后卸顶装顶，再进行第二次张拉，完成余下的拉伸量。 两次张拉，工艺简单，能解决长束的张拉问题，但经第一次顶锚后，锚具受伤，容易引起滑丝，建议尽可能选用长行程千斤顶。 3.滑丝与断丝：钢束张拉，有时出现滑、断丝现象，我们认为有以下原因： 锚具公差配合不当，硬 度不符要求。 钢丝直径大小不一。 锚垫板与管道中线不垂直，因而常在锚具范围内切断钢丝。 箱梁内顶板的齿板与梁顶间空隙太小，加上预留在顶板的挂顶孔的位置不当等原因，使千斤顶安装十分困难。退锲时，千斤顶常常突然向一边偏斜，扭断钢丝。全桥断、滑丝总数中，上齿板占80%以
28、上。 解除预应力的措施 箱梁就位后，对于因顶推过程需要而布置的临时束，两联箱梁间的连接束，以及张拉时断、滑丝数超过容许值需要更换的钢束，都需解除钢束的预应力。采用的办法是： 1.用超拉的办法，将已顶紧的锚塞拉出。此法只有宜于回油顶锚控制应力较小的临时束。 2.对于回油顶锚控制应力高的临时束和需要返工的永久束,其两端均为“弗氏”锚时，可在一端挂顶，另端用氧割将锚具范围内的钢丝一根根的熔化，再从挂顶的一端，拉出钢束。 3.一端“弗氏”锚，另端为“B”型镦头锚的钢束，可先在“弗氏”锚端挂顶，再用电动砂轮（或钢錾子）将“B”型锚的镦头一个个的磨錾掉。然后从“弗氏”锚端拉出钢束。磨錾镦头时，操作人员不得
29、正面对着锚具进行作业，以免钢渣弹出伤人。 4.处理通束，可将联结器内暴露在外的一段钢束吹断。 封锚、压浆： 封锚：封闭锚头的目的是为了管道压浆。在预应力工序完毕后，先将永久束露在锚外的钢丝切断，然后用水灰比为1:2的水泥细砂浆封锚。仅留一进（出）浆口，这一工序应注意： 1.切断钢丝前，先用浸湿的石棉或棉纱缠在锚头上，以防锚具因突然升温而造成滑丝。 2.切断钢丝忌用电焊，因钢束导电容易引起短路，烧坏钢丝或引起滑丝，严重时还殃及邻束。压浆：压浆是为了加强钢束与混凝土的整体作用，防止钢丝锈蚀。为缩短箱梁的施工周期，本桥在顶推完毕后进行压浆，采用一次压浆法，从一端往另端压，先下层后上层管道。最后压力8
30、12公斤/平方cm，压浆时先在锚塞的压浆孔中，装上一根带阀门的连接短管，灌浆完毕后关闭阀门，以保持孔道中水泥浆的压力。水泥浆强度为400号，水灰比0.45，掺用0.75%NNO减水剂（粉剂）。 第三节 箱 梁 顶 推 一、概 述 工艺方案选择： 在确定了多点顶推施工方法之后，工艺方案选择的适当与否，将决定着施工的便利、安全与进度。顶推工艺目前有拉杆式和推头式两种。（图3-3-1）为避免频繁的竖向顶梁工序，加快顶推速度，消除竖顶时梁体由对超顶或不同步而产生的问题，本桥选用了拉杆式顶推方案。根据当时的具体情况和技术条件，采用互换式滑块和不锈钢板滑道。顶推总体布置和构造型式见图3-3-2和图3-3-
31、3。 千斤顶及控制系统的方案选择： 柔性墩多点顶推的技术关键，是如何使千斤顶的出力大小适应摩阻力的变化，使两者保持基本平衡。根据这一技术要求，我们对千斤顶及控制系统的设计曾考虑过两种方案。一是“自调随动，自动控制”；二是“分级调压，集中控制”。从理论上说，一方案能使千斤顶的出力大小追踪摩阻力的变化，使两者之间随时保持平衡，桥墩不承受水平力。但这一方案技术要求高、投资大、需要一定的时间，根据当时的情况和条件，实施起来困难较多。图3-3-1图3-3-2图3-3-3通过对桥墩的受力分析：一是桥墩能承受7t的水平力。二是墩顶摩阻力的变化可近似地作成一条二次曲线。这样算就有可能对千斤顶采取分级调压的办法
32、，使千斤顶的出力大小始终接近墩顶摩阻力，并控制在容许差值之内，从而确保桥墩安全。基于上述分析，决定采用“分级调压，集中控制”方案。本方案的优点是：能满足柔性墩的受力要求，设备技术要求不高，投资少，结合当时条件易以实现。二、顶推设备 水平千斤顶油泵及控制系统： 1.水平千斤顶 本桥采用自行研究的HNW-40穿心式液压千斤顶。工作方式是：活塞杆向前推进，带螺纹的拉杆用锥形锲块与活塞杆前端齿合，从而带动箱梁前进。走完一个行程活塞杆后退，锲块松开，如此循环不已。考虑到拉杆安装位置不一定非常准确，再加上自重有一定垂度，故千斤顶支座用万向铰接式。 水平千斤顶成对布置在5号、4号、3号、2号、1号、0号墩台
33、顶面的上、下游共6对，用螺栓连接安装固定在基座上。基座采用结构牢固施工简便的钢板焊接结构，并焊接在墩顶预埋钢板锚固件上。基座设计拉力30t，结构如图3-3-4。图3-3-4 基座结构简图 2.油泵 每台水平千斤顶配用西安筑路机械厂生产的LYB-610高压电动油泵一台，共12台，其位置与千斤顶布置相同。 LYB-610油泵是张拉千斤顶专用的，与水平千斤顶配用时泵上有些部件已不适用。为此，我们对该泵进行了部分改装，拆除了分配阀和控制开关，安装了液压和电器等控制部件。 3.控制系统： 为了实现对多台千斤顶的分级调压和集中控制，我们设计和组装了一整套液压与电器相结合的控制系统。施工时，由设置在长沙岸的
34、主控室操作控制各千斤顶的出力等级和同时起动、同时前进、同时停止和同时换向。为保证在意外情况下能及时停止顶推，各机组及观测点上，均装配了急停按纽。按下任一个按纽全桥机组即行停止工作。在液压系统中，采用了柱塞定量泵，设置了溢流阀和四个远程调动阀。根据摩阻力的变化曲线，接五级调定千斤顶的出力。各级压力由溢流阀及远程调压阀通过电磁换向阀来控制。同时用电磁换向阀控制主油路的换向。得到千斤顶前进和回程的两个动作。控制液压小于或等于320kg/cm2。 滑动装置： 滑动装置由不锈钢板滑道和聚四氟乙烯滑块组成。 1.滑道： 全桥共20处，分别设置在七个墩台和三个临时墩上、下游顶面的混凝土底座上，用预埋螺栓调平
35、和固定。 滑道长120cm，宽60cm本已足够，但因箱梁和导梁的滑动中线不一致，为满足两者需要，除6号台和02号墩为60cm外，其余均加宽至80cm。 底座混凝土为400号，浇筑在墩台支座垫石上面，为便于箱梁顶推完毕后拆除，底座和垫石之间用塑料布隔离。 滑道有整体式和组合式两种，后者比前者成本低三分之一左右，且便于加工，容易达到设计要求，使用效果较好。 整体式：（图3-3-5） 采用20mm的不锈钢板加工制作，进出口做成斜面，转角处倒成园弧，与滑块的接触面，顺顶推方向刨光，光洁度五级。 组合式：（图3-3-6） 由17mm厚的普通钢板和3mm厚、光洁度高的不锈钢板组成。普通钢板按要求加工成型，
36、上面铺贴不锈钢板，尾部用埋头螺栓固定在普通钢板底面，前端任其自由，表面无须加工。图3-3-5 整体式滑道示意图 图3-3-6 组合式滑道示意图 2.滑块（图3-3-7） 本桥采用了两种型式滑块。一是木滑块，由420420mm的硬木板与聚四氟乙烯板组成，总厚度40mm。另一种是铁滑块。在18mm厚的普通钢板顶面加工成锯齿形，压制19mm厚的氯丁橡胶。底面挖成8个直径100mm，深3mm的园槽，槽内嵌入聚四氟乙烯块，氟块突出板面3mm。 木滑块轻便、价廉、便于操作，但抗压强度低，压缩量大，因而只适用于支反力较小的临时墩滑道上。铁滑块成本高、重量大、不便操作。但其抗压强度高，压缩小，适用于支反力较大
37、的墩台滑道上。 传力装置： 传力装置由拉杆、锥形锲块、尾端套、拉锚器、锚锭板组成。（图3-3-8）按受力30t设计。 图3-3-7 滑块示意图图3-3-8 1.拉杆： 前端用锥形锲块固定在千斤顶活塞杆头部，锚圈内后端以尾端套固定在拉锚器上，是传递顶推力的杆件。采用直径25mm的40硅二钒螺纹钢，标准强度9000公斤/平方cm，每根长12m，长度不够时用连接套接长。 2.锥形锲块：（图3-3-9） 夹住拉杆前端，锲入在千斤顶活塞杆头部的锚圈孔内。外形为截头园锥分成两半，表面光洁，内有与拉杆相适应的螺纹。材料为45号钢，热处理HRC1821。 3.拉锚器与锚锭板： 拉锚器是水平千斤顶通过拉杆对箱梁
38、的施力点。由材质为45号钢的、内径36mm的钢管和16锰钢的侧板、竖板、底板焊接组成（图3-3-10）。用8根直径27mm、长90mm的高强螺栓固定在锚锭板上。要求底板螺栓孔位置正确，锯管中心与千斤顶活塞杆在同一直线上。 图3-3-9 锥形楔块图3-3-10 拉锚 锚锭板是一块58025010mm的钢板，焊有8根尺寸与拉锚器固定螺栓相配套的螺母套和18根直径20mm、长500mm的锚固钢筋，预埋在箱梁两侧腹板底部，用于固定拉锚器。沿梁长方向，每隔9.510m布置一对。（图3-3-11）。 4.尾端套：（图3-3-12） 拉杆尾部穿过拉锚器的钢管后，即用尾端套固定。尾端套由套圈，锥形楔块和螺帽三
39、部分组成。安装时，先将套圈穿进拉杆，再旋进楔块，而后套上螺帽。 图3-3-11 锚定板示意图(单位：mm) 竖直千斤顶及横向千斤顶 1.竖直千斤顶： 用于测定支点反力，安装支座，落梁，以及顶推过程中排除故障，临时起顶箱梁。布置在墩台滑道顺桥方向一侧，每个墩台安装YQ-320t千斤顶一对。4号墩为两联箱梁接头桥墩，共设置六个支座，因位置受限制，摆不下大t位千斤顶，故在支座两侧各放置YQ-100t千斤顶3台。 2.横向千斤顶： 图3-3-12 尾端套示意图 为纠正顶推过程中箱梁可能发生的中线偏离，在各墩顶上、下游设置了横向千斤顶的反力架。必要时装上LQ-8t螺旋千斤顶进行导向纠偏。 水平、竖向、横
40、向千斤顶布置见图3-3-13。图3-3-13 千斤顶及滑道布置图 三、箱梁顶推 过程简述： 当预制箱梁完成钢束张拉后，即可卸落底模。由安装在各墩台上的水平千斤顶，通过拉杆与固定在箱梁上的拉锚器连接，顶拉箱梁在滑道上向前滑进。千斤顶行程完毕后，主油路换向，活塞杆回程复位。如此循环往复，将预制箱梁顶出预制平台，再进行管道压浆。 劳动组合： 随着箱梁向前顶进，参与工作的机组、滑动装置和操作人员将逐步增加。本桥顶推至最后阶段，12台机组，20处滑动装置同时工作，人员总数约76人。 多点、分级和同步控制： 根据柔性墩在顶推过程中的受力特点，本桥的箱梁顶推，采用多点、分级、同步的施工工艺。有效地将桥墩的水
41、平位移和应力控制在容许范围内，确保了施工安全、使柔性墩多点顶推架桥技术获得成功。 1.多点：所谓“多点”，是指顶拉千斤顶多点布置在各个墩台上。顶推时，以千斤顶的顶推力平衡墩顶的摩阻力。本桥箱梁、导梁和施工荷载，按单位重估算总重约2700t，起动时按最大的静摩擦系数百分之十考虑，所需顶拉力约2700t，根据这个数据，我们在0号台5号台墩六个点的上下游，各布置一台40t的水平千斤顶。施工时，按顶推进度，和桥墩受力要求，逐步增加。 2.分级：分级是指千斤顶的出力大小，按照阻力的变化幅度，分为五个等级。除5号墩上的千斤顶级差为6t外，其余级差约为3.5t。 每次顶推之前，按预先算好的箱、导梁在各阶段支承状态下的支点反力与实测的摩擦系数，确定各千斤顶的施力t位。然后，由控制室集中操作，通过电路，控制液压系统中的电磁换向阀，远程调压阀，溢流阀等主控部件，调定顶力等级，控制千斤顶按施力t位要求出力。 顶推过程中，如因某种原因，使摩阻力发生异变或桥墩位移和应力出现异常