框架桥涵顶推施工工法样本

框架桥涵顶推施工工法

广西长长路桥建设有限公司

主要完成人: 姚青云、黄云、莫仕步

1前言

1.1随着道路工程建设的发展, 多跨大孔框架桥涵顶推施工越来越多被应用于下穿公路或铁路立体交叉。采用顶推施工具有以下几个优点: ①顶推就位时间短, 对上行线影响少, 甚至无影响②在线外预制, 占用场地少, 可提前预制③施工速度快、效率高, 安全可靠。

1.2五象下穿公路立交桥位于南宁市五象大道K12+905.076处, 与南北高速公路交汇于GK7+293.75处, 立交桥中线与旧桥中线重合, 属于旧桥改建扩建工程, 在原桥址处拆除旧桥新建扩建新桥。新建立交桥桥型为框架结构, 分为四跨三联布置为: 15.807米+2×20.965米+15.807米, 桥宽33.82米, 桥长73.545米, 以高速公路中线为中心线, 分为A、 B两幅, 每幅单独预制顶推就位施工。与五象大道斜角交角107.45°。上行线和下行线交通流量均很大, 施工期间必须保证交通不冲断。

1.3此类框架桥涵的施工除了要维护上行线的交通外, 如果下穿道路属于旧路改建扩建工程, 还要维护下穿道路的交通, 施工非常困难。此时如果采用现浇施工方法, 就必须将其中一条道路先进行改道施工, 工程量大涉及施工面积大, 如此势必增加工程造价, 同时造成更大的浪费和环境污染。因此, 最理想的施工方法是:框架桥涵预制顶推就位施工方法。该施工方法在保障上行线交通的同时还能够缩短对上行线交通的干扰时间, 施工场面小方便管理,

从而得到很好的社会效益。

2工法特点

2.1 使用设备少, 工序简单, 操作在平地上进行, 安全风险小。

2.2顶进路线全过程均可监控, 发现偏位可即时调整, 就位精度高。

2.3顶进速度快, 就位后可立即进行下一工序施工, 工序衔接快。

2.4 适应性好, 正交斜交均可进行顶推施工。

3适用范围

适用于各种框架桥涵的顶推施工。

4工作原理

框架桥涵顶推施工作业, 主要是以后背墙作为支撑, 利用千斤顶对已预制好的框架桥涵施加顶推力, 克服框架桥涵与接触面的摩阻力向前移动, 经过添加顶柱( 传力柱) 实现框架桥涵持续向前推进, 直至就位。

框架桥涵的顶力计算公式如下:

P=K[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]

P——最大顶力;

K——系数, 取1.2;

N1——框架上的总荷载;

f1——框架桥涵上表面与顶上荷重的摩阻系

数;

N2——框架自重;

f2——框架桥涵下表面与基底的摩阻系数;

E——框架两侧的土压力;

f3——框架侧表面与土的摩阻系数;

R——刃脚正面阻力;

A——刃脚面积。

框架若为明挖敞推时, 只计自重引起的摩阻力。

图一: 顶推总体示意图

5施工工艺流程及操作要点

5.1工法工艺流程

5.2 工法操作要点

5.2.1顶推系统的构成

顶推系统由顶推后背墙、滑板、导向装置、千斤顶、顶铁、顶柱及横梁构成。

1、顶推后背墙

后背墙是一个关键的临时构造物, 它必须能够提供充分的抗力, 满足顶

推过程各阶段的抗力要求。即: F≥KP

F——后背墙的设计抗力,

P——顶推力,

K——安全系数, 取1.2～1.5.

根据顶推力的大小, 顶推千斤顶的布置情况, 合理的设计后背墙, 使后背墙在顶推时能够均匀扩散顶推力, 避免局部损坏而无法工作。另外后背墙施工后, 在四周挖好排水沟及排水井, 及时将积水排除, 防止后背墙背后的填土被泡软, 降低抗力。

图二: 后背墙

2、滑板

滑板在预制基础及就位基础之间, 是框架桥涵顶进的必经之路。滑板必须满足三个要求: ①具有足够的承载能力, 能承载框架的重力②具有一定的锚固力, 防止顶推时和框架桥涵一起滑动。③表面平整, 涂有润滑物质, 降低顶

推过程的摩阻力。滑板为钢筋混凝土, 施工之前, 先测定滑板基础地基的承载力, 如不达到要求, 可采取压实、换填等处理措施。为防止顶推时滑板滑动, 在滑板底下每隔一定距离设置一道横向枕梁。滑板的平整度要控制在3mm以内, 顶推之前在表面均匀涂上润滑材料。另外, 为防止对推过程发生”扎头”现象, 滑板应设置1%左右的上坡坡度。

3、润滑层

润滑层能够显著减少顶推时框架桥涵的阻力, 阻力减小意义重大: 降低对设备的要求, 降低对后背墙的要求, 保护框架桥涵自身混凝土, 提高顶推速度。

润滑层铺设在预制基础顶面、滑板顶面和就位基础顶面。润滑材料为机油和石蜡混合物, 比例为1: 4, 先将石蜡煮溶, 温度不低于180°, 然后加入机油搅拌均匀。用扁嘴喷壶趁热浇洒到需要润滑的底板上, 厚度为3～4mm。浇洒润滑层之前, 底板必须清扫干净并保持干燥。

由于框架桥涵预制的时候, 施工人员在预制基础上频繁活动, 为防止润滑层损坏, 确保框架底部和基础良好隔离, 在润滑层上再铺设一层塑料薄膜。

经过施工实测, 框架启动时的摩阻系数约0.45～0.56, 滑动时摩阻系数约0.34。