顶推施工中滑道与滑板的研究.doc

顶推滑道与滑板的研究曾 浩陈湘林摘 要：滑道与滑板是桥梁顶推施工中减小梁滑动摩阻力的关键技术问题。本文提出滑道与滑板存在的问题，分析滑道和滑板的受力、构造及作用，提出滑道、滑板修改的新方案。关键词：顶推施工滑道滑板在顶推法施工桥梁中，只需很小的水平顶推力，能将笨重的预应力混凝土箱梁移动，这里顶推滑道和滑板起了重要作用，所以合理地设置滑道、滑板是减小箱梁滑动摩阻力的关键技术问题。.1、顶推滑道一般构造和技术要求：1.1顶推滑道是为了满足顶推过程需要而设置的临时装置，但须结合桥墩上永久支座设计情况，在支座垫石基础上设置。一般构造由滑道调整垫块，滑道板和滑板组合而成。见图1。滑道调整垫块与滑道板合计高度与永久支座高度相等，这样便于顶推到位后落梁时支座安装方便。滑道调整垫块采用钢板焊成长方体盒子，并布钢筋网，浇高标号混凝土；滑道板由钢板刨进、出口斜坡作主体，上铺不锈钢板；滑板由聚四氟乙烯与橡胶组合而成。顶推滑道技术上要求：(1)所有滑道顶面标高严格控制，不得出现差错。(2)滑道平面面积须满足受力要求，滑板的承压应力应控制在容许范围内。(3)整个滑道固定要牢固，不能在顶推时滑动。(4)滑道横向位置要正确，对应箱梁承托位置；(5)滑道板表面要光滑，须采取润滑措施。 1.2、在支座上设置滑道顶推：箱梁顶推到位以后，要将梁顶起来，拆除临时滑道，安装永久支座，然后再将箱梁落在永久支座，即完成落梁工作。由于箱梁顶推到位以后操作受到空间限制，支座安装是比较困难的，所以就提出了先安装永久支座，并在支座上设置临时滑道顶推方案。这种方案在1990年前后在几座特大桥顶推采用过，实践证明，弊多利少。(1)影响滑道正常工作。因为滑道与支座不在同一平面位置，支座顺桥两头都要补充一定长度，才能满足滑道长度尺寸要求，这样造成滑道纵向长度方向，垂直变形不均匀，影响滑道正常工作，增大顶推摩阻力。(2)横桥方向，滑道压在永久支座的外边，使支座偏心受压，支座损坏严重。为了满足顶推时水平力，支座需将上、下部分，悬空部分，预先在生产厂家作特殊处理后，增加支座造价的15%左右。(3)落梁时，高度大，工作难度并不小。一般都在支座上安滑道板和滑板，落梁总高度63mm，需分几次才能逐步落下来，落梁千斤顶要得多，技术要求高，完全靠人工操作难度大。顶推法施工中，真正最难的工序还是顶推，这是主要的。落梁是次要的，所以，权衡利弊，随着顶推箱梁重量越来越大，在支座上设滑道顶推基本都不采用了。2、滑道、滑板存在的问题：实践证明目前采用的滑道构造方案基本上是合理的，主要是滑板在使用过程中损坏现象相当严重。2.1 顶推中采用的滑板大多数为小跨径简支梁桥中采用的“聚四氟乙稀橡胶滑板支座”，仅仅是尺寸不同而已，内部构造完全相同。但是顶推滑板与简支梁的滑板支座受力状况是大不相同的。见以下比较表：顶推滑板与滑板支座比较表分 类小跨径简支梁滑板支座顶推施工中滑板工作时间永久性，是桥梁永久结构临时性，施工中一种手段承压应力设计规范要求控制在5Mpa以内受桥墩盖梁，箱梁承托尺寸限制，承压应力都超过容许值平面尺寸长度与宽度尺寸相差不大长度与宽度尺寸相差比较大工作状况与滑移量主要是承受压应力，在温差引起的滑移速度相当慢，滑移相当小，冲其量50mm。除了承受压应力，顶推时，随着箱梁滑移量大，滑移速度快，纵向剪切变形大，摩擦引起温度高。周转情况一次性安装，不存在周转每段梁顶推周转1520次，顶推总周转在200300次损坏情况一般不会损坏损坏相当严重从上比较表可以看出，顶推滑板虽是临时性工具，但承压应力、滑移量大，使用质量上要求比滑板支座要高得多。这一点须引起顶推工艺设计人员和滑板供应厂家的重视。2.2、滑板损坏情况：滑板损坏常见有以下几种情况：(1)四氟面破碎。由于四氟面太薄，当只有2mm厚时，四氟面四个角或中间局部破碎；当与橡胶过渡层粘结力不够时，加上滑道板上不光滑，有杂质侵入，四氟面与橡胶主体脱落分离。(2)主体橡胶层内在钢板处分离，这是由于承压应力太大，纵向滑动剪切大造成的。(3)整块滑板变形，由于滑道板进口坡度转折角度太大，横向不平整，或者箱梁底板不平整，滑板平面顺桥方向尺寸偏长，滑板长度与宽度尺寸相差大导致整块滑板变形。以上任一种的损坏，都将造成顶推滑板无法继续工作使用。滑板的损坏，都将造成滑动摩阻力增大，使顶推进展不顺利；造成箱梁底板局部应力增大，有可能导致箱梁底板承托位置开裂；造成顶推施工费用明显增加，一块40020020mm四氟面厚3mm，顶推滑板单价约260元，一孔桥仅顶推滑板所需费用约2.万元左右。3、顶推滑道和滑板的修改方案3.1、滑道的修改方案：滑板的损坏与滑道的关系很大，将整个滑道构造修改成以下方案：见图2 修改方案主要特点：将滑板厚度减薄，在滑道板与调平垫板之间增设一层不动的橡胶层，作为滑道的缓冲变形层，调节箱梁底板不平以及滑道顶标高的控制误差。3.2、滑板内部构造及其作用：滑板从上至下各构造的作用：四氟面与不锈钢板滑道表面接触，是减小顶推时滑动摩阻力。橡胶层作为垂直高度受压力的缓冲变形层，调节箱梁与滑道标高的误差，既满足受压强度的要求，又有一定的变形，并要传递梁底接触面的摩阻力，使其与箱梁一起向前滑动。橡胶层内的加劲钢板是保证其滑道的整体性，起骨架作用。3.3滑板修改方案：(1)滑板尺寸的调整：横板方向的长度控制在500mm以内，如果超过500mm以上，应考虑横向分成两块；顺桥方向长度应在160mm200mm以内；建议160mm为宜，这样保证滑板进在出口不会变形；厚度在16mm。(2)滑板的四氟面：厚度不得小于3mm，设置储油孔，但储油孔面积，深度均应考虑不能减小承压有效面积。(3)滑板厚度16mm，减小滑动时剪切角。内加劲钢板是1块还是2块由生产厂家确定。既要保证整块滑板的刚度，又要考虑保证滑板的高度方向弹性变形量，来调整滑板受力均匀。钢板厚度宜2.5mm，横桥方向增设齿形槽并打毛，加强剥离力。或者钢板上打孔。(4)四氟面粘结强度，在钢板上设置0.8mm的中间过渡层，即0.8mm薄层橡胶，粘结剂用美国lood公司生产的Chem loek材料，必须保证粘结强度。4、小结：在施工过程中，只要能够严格控制滑道顶面的标高误差；保证滑道表面的光洁度和清洁；在顶推过程控制顶推速度和温度，加强滑板润滑措施；合理地周转滑板，相信顶推滑道、滑板工作状况将大大改善，能使顶推顺利进行。 随着经济的发展，对桥梁的美观，行车平稳舒适的要求越来越高，顶推法施工，在我国将要建造的中等跨径连续桥梁中仍占有相当的比例。要充分发挥其特点，优化施工工艺，其中包括滑道的优化，降低工程成本，顶推法施工仍有着广阔的应用前景。