跨既有线的预应力混凝土连续梁顶推施工设计

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1、跨既有线的预应力混凝土连续梁顶推施工设计某预应力混凝土连续梁特大桥跨越繁忙的铁路干线，桥梁施工与铁路运营存在相互干扰，为减少跨既有线施工对既有铁路运营的影响，对该桥施工方案进行深入的对比研究，最终选择顶推施工方法作为该桥的实施方案。顶推施工方法相比其他施工方法具有对既有线运营影响小、可与跨线桥墩同时进行等突出优点，是一种解决桥梁跨线施工问题的有效方法。本文主要介绍了该桥跨既有线施工方案的总体设计思路及施工要点。　　关键词连续梁跨既有线顶推施工设计施工要点　　1.工程背景　　某预应力混凝土连续梁特大桥全长115.92m，与既有铁路下

2、、上行线分别相交，夹角均为13°。下部结构采用钻孔桩和框架墩形式，框架墩与既有线垂直，墩身截面为矩形，横梁跨度20m，截面高2.5m，宽3.2m。上部结构为7×16.56m预应力混凝土连续箱梁，箱梁截面高2m，主梁轴线与横梁夹角为77°。　　主梁采用C50预应力混凝土，单箱单室截面，截面高2m，宽12m，箱梁总重量3500t。　　桥位左右接线均为简支梁。该铁路线为连接南北的干线铁路，客货运输繁忙，在施工中需要采取措施尽量减小对铁路的影响，确保列车行车安全。　　本桥跨越既有铁路线施工主要有以下几个方面的特点：　　1、桥梁跨越铁路线，

3、为保证既有线正常运营，避免施工对既有线的安全影响，需在既有线上方设置大量防护棚。　　2、受既有线限制，在设计桥位处无法采用大型机械设备。　　3、桥梁梁底距铁路建筑限界顶富余空间小，框架墩横梁底面距铁路建筑限界顶高度为0.5米。　　2.总体设计思路　　本桥原定施工方案为原位支架现浇施工方案。该方案由于吊装工作量大，与线路运营相互影响大，无法保证施工工期。经过深入计算分析和大量对比研究，最终选定顶推施工方法作为本桥的实施性施工方法。　　为最大限度节省工期，本桥的顶推施工方案最终确定为：在桥位后方搭设现浇支架，在支架上进行混凝土主梁整联

4、施工，主梁施工完成后再一次性顶推到设计桥位。　　　　连续梁顶推立面布置图（单位：cm）　　　　连续梁平面布置图（单位：cm）　　3.顶推施工设计　　3.1顶推现浇支架设计　　现浇支架和临时墩结构考虑共同利用。现浇支架采用直径630mm钢管桩作为立柱，采用HN700×300型钢作为纵向承重梁，其上铺小分配梁及竹胶板作为箱梁现浇平台。临时支墩基础采用直径1m钻孔灌注桩，桩顶设2m厚承台，承台上设置直径630mm钢管立柱，立柱顶设置横向分配梁和滑道梁。横向分配梁同时作为现浇平台纵梁的支撑。　　　　现浇支架及临时支墩布置图（单位：mm）　

5、　3.2顶推力估算　　梁体顶推的总顶推力可按下式计算：　　总顶推动力H=KΣRifi±GI,式中：　　K为安全系数,一般取1.5～2.0;　　Ri是墩台滑道的垂直反力;　　fi是相应的静摩擦系数;　　G是箱梁总重量;　　I是顶推坡度,上坡取“”,下坡取“-”。　　本桥顶推力约为200t，可采用单点顶推施工方案。　　3.3导梁设计　　导梁采用Q345钢板焊接而成，有效长度为12.4m，根部高度2m与主梁前端固结，前端高度1.4m，刚度约为主梁刚度的1/13.6。导梁横向共2片，对称主梁轴线布置，采用焊接钢管作为横向连接系。　　3.4

6、顶推设备　　主梁顶推采用单点顶推方案。梁端反力点设置于主梁尾端隔墙底部，通过横向2组各9根15mm高强度低松弛钢绞线与牵引端相连。牵引端设置于主动墩墩顶，由预埋件、反力座及ZLD连续千斤顶组成。　　　　顶拉设备布置图（单位：mm）　　3.5墩顶布置　　根据施工需要，需在顶推范围内的主墩及临时墩顶布置顶推设施。各支墩墩顶均设置有滑道系统及横向限位调整设施，其中主动墩墩顶还设置有纵向牵引装置。　　　　支墩墩顶布置图（单位：mm）　　4设计要点　　（1）现浇支架在满足混凝土主梁整联现浇要求的同时，需充分考虑方便主梁进行支撑体系转换，因此

7、现浇支架应具有足够的强度和刚度，还可考虑将部分临时支墩与现浇支架结构结合考虑，既可方便施工，同时也节省施工成本。　　（2）导梁的刚度选取对主梁顶推过程中的受力状态影响显著，因此导梁刚度的选取应根据深入计算后确定，一般为主梁刚度的1/10~1/20。　　（3）顶推设备的配置一般应不小于2倍计算顶推力，以确保施工过程中留有足够的顶推力储备。　　（4）墩顶布置中，滑道系统应具有足够的强度和刚度，同时水平摩擦系数较小；横向限位装置应满足顶推过程中主梁横向偏位调整的受力要求。　　5.施工要点　　进行主梁的整联顶推施工方法有以下几点需注意：　

8、　（1）混凝土主梁在现浇支架上进行施工，为保证施工完成后的主梁底板平整度满足顶推施工的要求，需对现浇支架采取预压等措施，尽量减小混凝土施工过程中的支架变形，避免不均匀变形。　　（2）由于顶推过程中，主梁内力状态不断变化，受力较为复杂，因此需严格控制