PC梁顶推施工技术

摘要：以湖南常德市沅江西大桥南引桥9×47m顶推箱梁施工为依托，介绍了PC梁顶推后场预制平台总体布置，柔性墩多点顶推基本原理和方法，顶推梁分段落梁施工等关键工艺。

关键词： PC梁顶推；钢导梁；预制平台；柔性墩；分段落梁

Abstract: Taking Hunan city Changde Jiangxi bridge south approach spans 9 ×47m top box beam construction as the basis, this paper introduces the PC beam pushing back prefabricated platform general layout, flexible pier multipoint jacking and basic principles and methods, pushing beam segment girder falling construction key technology.

Key words: PC girder; steel beam; prefabricated platform; pier; sectional girder falling

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1.工程概述

常德市沅江西大桥位于常德沅江大桥上游约5500m，主桥为48m简支箱梁+（132+264+132）m双塔斜拉桥+9×47m顶推箱梁。本桥顶推段预应力连续箱梁总长423m，桥墩自25#～34#（里程桩号自K1+762.51～K2+186.03）。全桥单幅分为19个节段预制顶推，第1段梁长11.75m，第2～18段梁长均为23.5m，第19段梁长11.75m。

预应力混凝土顶推连续梁单幅桥为单箱单室斜腹板箱形等截面结构。箱梁梁高为3.2m（梁中心线），箱梁宽为14.49m，设有2%的单向横坡、 0.75%的纵坡。

为改善箱梁在顶推过程中的受力情况，在箱梁前端安装32m长，自重小于800KN钢导梁。

根据设计施工图，在沅江南岸35#～34#墩之间设置箱梁预制台座，34#～33#墩之间设置顶推主力墩及临时支撑墩进行逐段预制、顶推；顶推就位后拆除临时束，张拉后期永久预应力钢束，并落梁于永久支座上。

2.顶推预制场的布置及设计

顶推预制场包括预制梁台座和制梁台座前的过渡孔，制梁台座由预制平台和预制模板两部分组成。

2.1预制场的总体布置

箱梁预制台座设置在35#～34#墩之间（顶推施工起点），台座长度23.6m，台座内设置临1#、临2#、临3#三道共6个滑道支撑墩，用于底模下降脱模后箱梁的支撑滑动墩；底模由分部的27个50t螺旋千斤顶控制升降。

在制梁台座前，顺顶推前进方向，距离34#墩垫石顶轴线22m处设置临4#墩作为顶推过渡墩，使制梁台座顶出的梁段，先由小距离过渡墩支承，然后平稳、逐步过渡到47m的顶推跨径，从而减小梁段尾部因挠曲变形产生的竖直转角，使梁段接头平顺，保证整个箱梁底板符合设计线型，不产生附加应力，进而有利于减小顶推时产生的滑动摩擦力。

临4#顶推过渡墩与起始墩34#墩之间，设置顶推主力墩——预制台座前第一个施力墩，该墩纵向与预制场以及其他墩成了整体，该墩上水平千斤顶出力可以在足够大的范围内调整。

2.2预制台座基础布置

预制台座临时墩基础均采用D150钻孔灌注桩，按摩擦桩设计。桩顶制作钢筋混凝土纵向地梁联接作为底模支撑钢管立柱基础，地梁端部与34#墩连接，增加基础稳定性。侧模及其他钢管立柱采用钢管桩基础。

顶推主力墩因不受竖向力，基础采用片石垫层并浇筑混凝土扩大基础。

2.3临时墩及顶推主力墩结构

临1#、2#、3#、临4#墩采用钢管立柱，上部墩帽之间用型钢、钢管等作为纵向联接并与34#、33#墩纵向刚性连接成整体，使千斤顶推力与箱梁动摩阻力平衡，各墩不受水平力。

2.3.1 临1#、临2#、临3#墩

临1#、2#、3#墩作为滑道支撑墩，其墩帽既要承受箱梁自重，又要保证底模脱模及箱梁滑动。

2.3.2顶推主力墩

顶推主力墩采用钢管桩立柱，顶部安装钢箱梁及千斤顶反力架用做顶推千斤顶反力平台。

2.3.3临4#墩结构

临4#墩顶安装了滑道，顶部纵向、前后用钢管与33、34#墩形成刚性连接，平衡水平摩阻力，临4#墩基础只承受垂直荷载。

2.4预制模板设计

2.4.1底模结构

平台钢管桩桩头布设横向双拼工25大横梁，每个横梁上安装3个50t控制千斤顶控制底模下横梁升降，底模I25a小横梁间距40cm左右，上铺10mm钢板以保证模板刚度。

2.4.2侧模结构

侧模是保证预制箱梁光滑、美观的关键。由[20槽钢作成定型支撑骨架，上焊[10槽钢纵枋，铺5mm厚整体钢板+1mm厚不锈钢板贴面；骨架下设置转动铰，并由50t的螺旋千斤顶来调整升降。转动铰需在工厂精加工，定型骨架可在工厂拼装，其余部分都在现场加工安装，从而保证模板整体性。外侧模转动铰在桩头大横梁生根，并设置对拉螺杆用于控制侧模的横向

水平位移。

2.4.3内模结构

由于箱梁内部构造比较复杂，不仅有横隔墙，箱梁顶板和底板都有后期预应力齿板，不便采用整体滑动模板，箱梁腹板内模采用组合钢板，[10槽钢骨架作压枋，对拉螺杆固定。箱梁顶板部分，采用钢管门型架（或CKC支架）升降托顶，[10槽钢纵梁组，弓型横梁，上铺组合钢模。

2.5过渡段

通过在预制台座前，布置小距离的过渡墩（临4#墩），使梁段从预制台座逐步过渡到标准跨径。过渡段的作用：

a、保证顶推过程箱梁和钢导梁倾覆安全度。

b、纵向预应力索是错位张拉，刚从预制场顶出来的梁段，从强度来讲，不能直接搁在顶推标准跨径上。

c、通过小距离的过渡支承，控制梁的纵向挠曲变形，使梁尾端面不产生过大的竖直转角，与继续浇注的梁段底板平顺连接，满足梁底符合设计线型和预制精度。否则梁底不平，顶推摩阻力增大，并且产生附加内力。

d、预制台座范围内的滑道支墩与过渡段中过渡墩纵向采用刚性连接措施，使顶推的水平力与预制台座上梁段的摩阻力相平衡。

2.6钢导梁

2.6.1钢导梁的作用

钢导梁设置为了减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩。

钢导梁受力主要为正弯距和剪力，负弯距较小。长度一般为顶推跨径0.6～0.7倍，较长的导梁可以减小主梁悬臂负弯矩，合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态（运营阶段）支点负弯矩基本接近。导梁的刚度宜选主梁的1/9～1/5。导梁的刚度在满足稳定和强度条件下，选用较小的刚度及变刚度的导梁。钢导梁要考虑动力系数，使结构有足够的安全储备。

2.6.2钢导梁的构造

钢导梁采用变高度（刚度）I字型实腹板钢板专用钢导梁是成熟的、可靠的，也是经济的。

钢导梁主梁由2片变高度I字型钢板梁组成。为了运输和拼装方便，又将主梁纵向分3段拼装而成。两片主梁之间又用型钢或者薄钢管组成横向联系和平面联系，将整个导梁形成整体。

2.6.3钢导梁与箱梁连接措施

（1）将钢导梁的上、下T字板都埋入箱梁2m以上，相应的箱梁端设计了锚固钢导梁的异形段。