一种拱间横梁的顶推施工方法.pdf

一种拱间横梁的顶推施工方法，包括施工准备，千斤顶安装，对拉钢绞线，预顶推，顶推，焊接钢筋，浇筑混凝土，拆除劲性骨架等工序。本方法利用了满堂支架支设施工时，横梁底部横向摩阻力较小的特点对横梁进行顶推施工。顶推时采用并联顶镐体系对顶推力精确控制，该体系在后续焊接劲性骨架时提供稳定持续的油压，解决了顶镐失压后横梁回缩的问题。本施工方法有效的解决了由于夏季施工混凝土后，随着季节变化，温度下降，混凝土收缩对结构造成的破坏。

1.  一种拱间横梁的顶推施工方法，包括下列步骤：
一、首先在拱梁区（包括拱间横梁）搭设碗扣式满堂支架，在碗扣式满堂支架上铺设木方和模板，在模板上绑扎钢筋、预埋波纹管、支设侧模、穿钢绞线，在横梁中心每侧各一米处设封头模板，封头模板外设劲性骨架预埋铁，在拱间横梁的上端面上固定劲性骨架钢板，浇筑横梁混凝土并预留两米后浇带；
二、浇筑横梁混凝土固化后，拆除模板后，清理后浇带，在横梁外设劲性骨架，在顶推前，将劲性骨架沿拱间横梁轴线方向的一端先焊接在一侧拱间横梁预埋的钢板上，另一端自由；
三、安装顶推设备，顶推设备为六台320吨千斤顶并联，六台千斤顶均通过油管与可调压力的分油器相连，可调压力的分油器通过油管与油泵连接，油泵再与稳压油泵通过油管连接，将六台320吨千斤顶横向架设在后浇带处，每台千斤顶的两端均抵顶在两侧的横梁的端面上，两个Y型拱腿之间两道拱间横梁同时施工，每道拱间横梁的后浇带处架设三台千斤顶，呈三角形布置，其合力作用点为横梁端面的形心，利用三角形稳定性原理，对结构施加三点作用力，确保预顶施工的安全性，为保证顶推时混凝土局部压应力过大，造成局部混凝土破坏及均匀受力，在千斤顶的前后部放置钢板和支座找平，为保证千斤顶的位置准确，在每台顶下部用型钢焊接托架固定；顶推力的精确施加得益于并联顶镐体系，并联顶镐体系整体校验，六台320吨千斤顶，在液压系统开启后液压油均匀的通过分油器到达顶镐，当两个横梁设计顶推力不同时，可关闭开启分油器实现顶推力的精确施加；
四、顶推前先将两个横梁对拉，拉力为1500Mpa；
五、当混凝土强度达到90%弹性模量达到85%龄期达到7天后，进行预顶，预顶采取分级加压的方法进行；预顶以克服模板磨阻、支架变形、钢筋连接等影响顶推的问题；
六、在顶推前，利用全站仪和千分表进行顶推中的位移监测，布设多个测量监控点（每个拱间横梁6个），测量监控点设置拱间横梁后浇段边缘，在顶推中实时连续的进行变形监控，以指导顶推的进行；
七、之后进行顶推；在顶推过程中，分三级加压，并观测每级压力的位移值，方法是采用千分表精确测量总位移值，并采用全站仪分别测量两侧拱腿的位移值，并与理论值比较，位移符合，拱脚处应力应变计测得压应力与计算相符，说明顶推成功；
八、在顶推各项数据合格后，再将另一端也焊接在预埋铁或预埋钢板上，劲性骨架是在千斤顶油表读数和量测位移达到设计要求后，用于固定两端拱间横梁，以便于撤出千斤顶，浇筑混凝土，其焊接质量尤其重要；劲性骨架的准确焊接得益于并联顶镐体系的稳压系统，并联顶镐体系通过小型油泵在顶推结束后，焊接过程中(4-5小时)始终保持油压不动，解决了顶镐失压后横梁回缩的问题；
九、撤出千斤顶，后浇段混凝土浇筑后，解除劲性骨架约束，开始张拉预应力钢束，
后浇段采用先劲性骨架合龙再浇筑混凝土，
后浇段的设置，不仅仅为框架结构预顶施工提供了施工空间，同时，避免了由于混凝土收缩徐变引起砼拱肋根部呈现拉应力趋势。

一种拱间横梁的顶推施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工建设技术领域，具体是一种拱间横梁的顶推施工方法。
背景技术
近年来随着交通事业的发展，高等级道路和特大桥在国内蓬勃发展，沈阳市浑河动漫桥是沈抚新城的标志性建筑，为6跨中承式飘带形提篮拱桥，主桥5个拱梁区，8个拱间横梁，拱间横梁由于是在夏季施工，冬季随着气温降低，拱间横梁会产生收缩，会对拱腿根部产生不利应力，为防止这种不利应力对结构产生破坏，故设计有顶推工况，由于顶推每两道横梁要同步进行，本发明采用了并联顶镐体系实行顶推，通过八个拱间横梁的工程实践，效果显著。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种保障结构安全，提高质量的拱间横梁支架设计及顶推施工方法。
采用的技术方案是：
一种拱间横梁的顶推施工方法，包括下列步骤：
一、首先在拱梁区（包括拱间横梁）搭设碗扣式满堂支架，在碗扣式满堂支架上铺设木方和模板，在模板上绑扎钢筋、预埋波纹管、支设侧模、穿钢绞线，在横梁中心每侧各一米处设封头模板，封头模板外设劲性骨架预埋铁，在拱间横梁的上端面上固定劲性骨架钢板，浇筑横梁混凝土并预留两米后浇带；碗扣式满堂支架承受竖向荷载，在横向是柔性的很小的力量就会使支架晃动，同时碗扣式满堂支架的横杆空隙能够消化掉较大的横向位移；
二、浇筑横梁混凝土固化后，拆除模板后，清理后浇带，在横梁外设劲性骨架，在顶推前，将劲性骨架沿拱间横梁轴线方向的一端先焊接在一侧拱间横梁预埋的钢板上，另一端自由。
三、安装顶推设备，顶推设备为六台320吨千斤顶并联，六台千斤顶均通过油管与可调压力的分油器相连，可调压力的分油器通过油管与油泵连接，油泵再与稳压油泵通过油管连接，将六台320吨千斤顶横向架设在后浇带处，每台千斤顶的两端均抵顶在两侧的横梁的端面上，两个Y型拱腿之间两道拱间横梁同时施工，每道拱间横梁的后浇带处架设三台千斤顶，呈三角形布置，其合力作用点为横梁端面的形心，利用三角形稳定性原理，对结构施加三点作用力，确保预顶施工的安全性，为保证顶推时混凝土局部压应力过大，造成局部混凝土破坏及均匀受力，在千斤顶的前后部放置钢板和支座找平，为保证千斤顶的位置准确，在每台顶下部用型钢焊接托架固定；顶推力的精确施加得益于并联顶镐体系，并联顶镐体系整体校验，六台320吨千斤顶，在液压系统开启后液压油均匀的通过分油器到达顶镐，当两个横梁设计顶推力不同时，可关闭开启分油器实现顶推力的精确施加。
四、顶推前先将两个横梁对拉，拉力为1500Mpa；
五、当混凝土强度达到90%弹性模量达到85%龄期达到7天后，进行预顶，预顶采取分级加压的方法进行；预顶以克服模板磨阻、支架变形、钢筋连接等影响顶推的问题；
六、在顶推前，利用全站仪和千分表进行顶推中的位移监测，布设多个测量监控点（每个拱间横梁6个），测量监控点设置拱间横梁后浇段边缘，在顶推中实时连续的进行变形监控，以指导顶推的进行；
七、之后进行顶推；在顶推过程中，分三级加压，并观测每级压力的位移值，方法是采用千分表精确测量总位移值，并采用全站仪分别测量两侧拱腿的位移值，并与理论值比较，位移符合，拱脚处应力应变计测得压应力与计算相符，说明顶推成功；
八、在顶推各项数据合格后，再将另一端也焊接在预埋铁或预埋钢板上，劲性骨架是在千斤顶油表读数和量测位移达到设计要求后，用于固定两端拱间横梁，以便于撤出千斤顶，浇筑混凝土，其焊接质量尤其重要；劲性骨架的准确焊接得益于并联顶镐体系的稳压系统，并联顶镐体系通过小型油泵在顶推结束后，焊接过程中(4-5小时)始终保持油压不动，解决了顶镐失压后横梁回缩的问题；
九、撤出千斤顶，后浇段混凝土浇筑后，解除劲性骨架约束，开始张拉预应力钢束。后浇段采用先劲性骨架合龙再浇筑混凝土。后浇段的设置，不仅仅为框架结构预顶施工提供了施工空间，同时，避免了由于混凝土收缩徐变引起砼拱肋根部呈现拉应力趋势。
本发明的优点
一种拱间横梁支架设计及顶推施工方法，本方法利用满堂碗扣式支架施工时，满堂支架能够减小顶推时横梁底部摩阻力，成功实现了顶推位移，同时施工中使用并联顶镐体系及其稳压系统为顶推力的精确施加提供了强有力的保障，最终完成顶推施工。进而有效的解决了由于夏季浇筑横梁混凝土后，随着温度降低，混凝土收缩对结构产生的破坏。本方法设备投入较少，操作简单，保障了工程结构安全。
本发明本在利用满堂支架施工拱间横梁的前提下，设计顶推施工，给拱腿一定的应力储备，有效的解决了在夏季进行混凝土施工后，随着温度降低，混凝土收缩变形对结构造成的破坏，保障了结构安全，提高了施工质量。
附图说明
图1是顶推施工中碗扣支架位移示意图。
图2是并联千斤顶体系示意图。
图3是劲性骨架安装位置及千斤顶顶点示意图。
图4是施工流程示意图。
图5是桥墩及工件区的整体示意图。
具体实施方式
一种拱间横梁的顶推施工方法，包括下列步骤：
一、首先在拱梁区（包括拱间横梁）搭设碗扣式满堂支架，在碗扣式满堂支架上铺设木方和模板，在模板上绑扎钢筋、预埋波纹管、支设侧模、穿钢绞线，在横梁中心每侧各一米处设封头模板，封头模板外设劲性骨架预埋铁，在Y型桥墩的上端面上固定劲性骨架钢板，浇筑横梁混凝土并预留两米后浇带；
二、浇筑横梁混凝土固化后，拆除模板后，清理后浇带，在横梁外包设劲性骨架，在顶推前，将劲性骨架沿拱间横梁轴线方向的一端先焊接在Y型桥墩预埋的钢板上，另一端自由，或者将劲性骨架沿拱间横梁轴线方向的一端先焊接在封头模板外设劲性骨架预埋铁上，另一端自由；
三、安装顶推设备，顶推设备为六台320吨千斤顶并联，六台千斤顶均通过油管与可调压力的分油器相连，可调压力的分油器通过油管与油泵连接，油泵再与稳压油泵通过油管连接，将六台320吨千斤顶横向架设在后浇带处，每台千斤顶的两端均抵顶在两侧的横梁的端面上，两个Y型桥墩之间每两道拱间横梁同时施工，每道拱间横梁的后浇带处架设三台千斤顶，呈三角形布置，其合力作用点为横梁端面的形心，利用三角形稳定性原理，对结构施加三点作用力，在千斤顶的前后部放置钢板和支座找平，在每台顶下部用型钢焊接托架固定；
四、顶推前先将两个拱间横梁均沿径向对拉，拉力为1500Mpa；
五、当混凝土强度达到90%弹性模量达到85%龄期达到7天后，进行预顶；
六、在顶推前，利用全站仪和钢尺进行顶推中的位移监测，布设多个测量监控点（每个拱间横梁6个），在顶推中实时连续的进行变形监控，以指导顶推的进行；
七、之后进行顶推；在顶推过程中，逐级加压，并观测每级压力的位移值，方法是采用千分表精确测量总位移值，采用全站仪分别测量两侧的位移值，并与理论值比较，位移符合，拱脚处应力应变计测得压应力与计算相符，说明顶推成功；
八、在顶推各项数据合格后，再将劲性骨架另一端也焊接在预埋铁或预埋钢板上，焊接过程中始终保持六台千斤顶油压不动；
九、撤出千斤顶，后浇段混凝土浇筑后，解除劲性骨架约束。