适合顶推法施工的跨线桥的制作方法

本实用新型涉及一种适合顶推法施工的跨线桥，属于变截面梁体设计施工技术领域。

背景技术：

在跨铁路、公路或城市道路的混凝土连续梁施工中，为了减少对变截面梁体跨越空间的干扰与影响，保证铁路、公路或城市道路上的行车安全，以往一般采用挂篮法分段悬浇混凝土，随着安全意识的提高，当前均采取更为安全的转体法及顶推法，但这两种方法均存在局限性。转体法需要较大的施工专场地及开阔的空间范围，在施工时需要拆除旋转半径范围内的建筑物，同时转体过程中所有工程荷集中在球面支点一处，工程整体稳定性差，风险高。而顶推法较适合于钢结构变截面梁体，对变截面预应力钢筋混凝土梁难于适应。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种适合顶推法施工的跨线桥，为不适合转体法施工条件的备选方案，具有技术简单，便于施工的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种适合顶推法施工的跨线桥，包括沿跨线限界分为左右对称的两侧部分，每一侧部分均包括桩基层、设置在桩基层上的滑板基础、设置在滑板基础顶推侧的顶推后背梁、设置在滑板基础上的滑动层、设置在滑动层上的墩梁层；

桩基层包括桥墩钻孔桩、设置在桥墩钻孔桩之间用于进行地基加固的临时管桩基础，滑板基础设置在临时管桩基础和桥墩钻孔桩上，在滑板基础和顶推后背梁内设置有预应力钢绞线束；

墩梁层包括联合基础和变截面梁体，联合基础包括两个桥墩承台基础、连接两个桥墩承台基础的基础联系梁、设置在每个桥墩承台基础上的桥墩，变截面梁体设置在两个桥墩上；

滑动层设置在滑板基础与两个桥墩承台基础之间，滑动层包括上下依次设置的三层，最下层为石蜡，中间层为滑石粉，最上层为聚四氟乙烯。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：临时管桩基础为若干根管径Ф400mm、混凝土标号为C80的预应力钢筋混凝土管桩，临时管桩基础为非均匀设置，桥墩承台基础滑动区域内的临时管桩基础密度大于桥墩承台基础非滑动区域内的临时管桩基础密度，滑板基础采用预应力钢筋混凝土。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：滑板基础为C50预应力钢筋混凝土。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：步骤B中的顶推后背梁设置在滑板基础的顶推侧，预应力钢绞线束采用后张法设置在滑板基础和顶推后背梁内。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：滑板基础表面通过混凝土打磨机将磨平。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：石蜡厚2mm，滑石粉厚1mm，聚四氟乙烯厚2mm 。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：基础联系梁异位于滑板基础上浇注，变截面梁体采取支架法或挂篮法进行浇注，桥墩的主墩顶与变截面梁体用临时墩梁支座进行固结，顶推后背梁处设有千斤顶。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：临时墩梁支座为钢筋混凝土材质。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：提供一种三跨变截面预应力钢筋混凝土连续梁与桥墩及基础联合顶推设计施工的跨线桥，在城市密集或空间狭小环境条件下，是除了转体法外另一种设计施工的选择方法，为不适合转体法施工条件的备选方案，具有技术简单，使用方便的特点。

本实用新型解决了跨线变截面预应力钢筋混凝土连续梁立交桥不适合转体法设计施工的问题，把三跨连续梁分为两部分，在跨线限界两侧远离安全区将联合基础中的桥墩与变截面梁体一起预制，然后一起将联合基础（桥墩、桥墩承台基础、基础联系梁）带着变截面梁体顶推到位，实现变截面梁体合拢。相比于转体法，本实用新型具有施工场地小不用增加旋转过程所需空间，将桥墩、桥墩承台基础、基础联系梁以及变截面梁体组成联合体共同顶推，整体顶推过程受力稳定，安全风险更小。

联合基础为桥墩联合基础或双墩联合基础的简称，由于在现有设计中，两个桥墩的桥墩承台基础是分开的，二者不连接，但本设计为了实现顶推方案，采用钢筋砼基础连系梁将两个桥墩承台基础联合在一起，此连接结构既可传递顶推力，又能保证两个桥墩承台基础间的相对位置不会变化，不仅保证了施工安全，同时提高了设计施工精度，具有极大的推广应用价值。

由于增设了滑板基础，并进行堆载预压完成地基沉降，消除顶推过程中滑板基础沉降变型因素，保证变截面梁体的空间坐标，降低合拢误差。滑板基础为C80的预应力钢筋混凝土管桩，强度可以达到100兆帕，质量稳定易于控制、单位承载力高、施工方便快速、价格合适。

滑动层设置有三层，且最上层为聚四氟乙烯，摩擦系数极低，确保顶推滑动时摩擦力极小，高强耐磨，不粘连，易清洁，具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点。

附图说明

图1是本实用新型在顶推前立面图；

图2是图1的侧面图；

图3是本实用新型其中一侧的滑板及桥墩基础顶平面图；

图4是本实用新型顶推完成变截面梁体合拢立面图；

图5是图1的局部放大图。

其中，1、滑板基础，2、滑动层，3、临时管桩基础，4、顶推后背梁，5、千斤顶，6、预应力钢绞线束，7、桥墩钻孔桩，8、基础联系梁，9、桥墩，10、临时墩梁支座，11、变截面梁体，12、桥墩承台基础，13、跨线限界，14、主墩基础荷载区，15、边墩基础荷载区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

如图1～图5所示，一种适合顶推法施工的跨线桥，包括沿跨线限界13分为左右对称的两侧部分，每一侧部分均包括桩基层、设置在桩基层上的滑板基础1、设置在滑板基础1顶推侧的顶推后背梁4、设置在滑板基础1上的滑动层2、设置在滑动层2上的墩梁层；

桩基层包括桥墩钻孔桩7、设置在桥墩钻孔桩7之间用于进行地基加固的临时管桩基础3，滑板基础1设置在临时管桩基础3和桥墩钻孔桩7上，在滑板基础1和顶推后背梁4内设置有预应力钢绞线束6；

墩梁层包括联合基础和变截面梁体11，联合基础包括两个桥墩承台基础12、连接两个桥墩承台基础12的基础联系梁8、设置在每个桥墩承台基础12上的桥墩9，变截面梁体11设置在两个桥墩9上；

滑动层2设置在滑板基础1与两个桥墩承台基础12之间，滑动层包括上下依次设置的三层，最下层为石蜡，中间层为滑石粉，最上层为聚四氟乙烯，厚度为：石蜡厚1.5～3mm，滑石粉厚0.5～1.5mm，聚四氟乙烯厚1.5～3mm。

临时管桩基础3为若干根管径Ф400mm、混凝土标号为C80的预应力钢筋混凝土管桩，临时管桩基础3为非均匀设置，桥墩承台基础12滑动区域（也就是主墩基础荷载区14和边墩基础荷载区15）内的临时管桩基础3密度大于桥墩承台基础12非滑动区域内的临时管桩基础3密度，滑板基础1采用预应力钢筋混凝土。滑板基础1为C50预应力钢筋混凝土，滑板基础1表面通过混凝土打磨机进行磨平。

预应力钢绞线束6采用后张法设置在滑板基础1和顶推后背梁4内。

基础联系梁8异位于滑板基础1上浇注，变截面梁体11采取支架法或挂篮法进行浇注，桥墩9的主墩顶与变截面梁体11用临时墩梁支座10进行固结，临时墩梁支座10为钢筋混凝土材质。设置在顶推后背梁4处的千斤顶5为600吨～1000吨卧式千斤顶5。

一种适合顶推法施工的跨线桥施工方法，其包括如下步骤：

步骤A、将跨线桥沿跨线限界13分为左右对称的两侧，每一侧根据具体的变截面梁体11确定技术参数，计算全桥集中于联合基础的受力荷载，根据最不利荷载数据，在完成桥墩钻孔桩7的条件下，结合地质情况分别用临时管桩基础3进行地基加固，然后在临时管桩基础3、桥墩钻孔桩7组成的桥墩桩基上施工滑板基础1；

步骤B、完成滑板基础1施工后，以预应力钢绞线束6控制与滑板基础1一体的顶推后背梁4，对滑板基础1进行堆载预压以消除沉降，预压过程用电子水准仪进行沉降观测，根据观测数据，确定完成沉降后进行卸载；

步骤C、完成卸载后，将滑板基础1表面磨平，用电子水准仪测量误差控制在0.5mm以内；

步骤D、表面磨平完成后，在滑板基础1与桥墩承台基础12间施做滑动层2；

步骤E、滑动层完成后，在跨线限界13两侧远离安全区浇注联合基础和变截面梁体11，然后用设置在顶推后背梁4处的千斤顶5，将联合基础带着变截面梁体11同时顶推实现与另一侧跨线合拢，最后利用线路封闭时间，完成变截面梁体合拢段施工。

其中的联合基础包括两个桥墩承台基础12、连接两个桥墩承台基础12的基础联系梁8、设置在每个桥墩承台基础12上的桥墩9，变截面梁体11设置在两个桥墩9上且与桥墩9一起预制。

联合基础为桥墩联合基础或双墩联合基础的简称，由于在现有设计中，两个桥墩9的桥墩承台基础12是分开的，二者不连接，但本设计为了实现顶推方案，采用钢筋砼基础连系梁8将两个桥墩承台基础12联合在一起，此连接结构既可传递顶推力，又能保证两个桥墩承台基础12间的相对位置不会变化，不仅保证了施工安全，同时提高了设计施工精度，具有极大的推广应用价值。

步骤A中的临时管桩基础3为若干根管径Ф400mm、混凝土标号为C80的预应力钢筋混凝土管桩，临时管桩基础3为非均匀设置，桥墩承台基础12滑动区域（也就是主墩基础荷载区14和边墩基础荷载区15）内的临时管桩基础3密度大于桥墩承台基础12非滑动区域内的临时管桩基础3密度，滑板基础1采用预应力钢筋混凝土，滑板基础1具体可选用C50预应力钢筋混凝土。

步骤B中的顶推后背梁4设置在滑板基础1的顶推侧，预应力钢绞线束6采用后张法设置在滑板基础1内和顶推后背梁4 内。

步骤C 中采用混凝土打磨机将滑板基础1表面磨平。

步骤D 中的滑动层包括上下依次设置的三层，最下层为石蜡，中间层为滑石粉，最上层为聚四氟乙烯板。具体厚度为：石蜡厚1.5～3mm，滑石粉厚0.5～1.5mm，聚四氟乙烯板厚1.5～3mm 。

步骤E中，基础联系梁8异位于滑板基础1上浇注，变截面梁体11采取支架法或挂篮法进行浇注，桥墩9的主墩顶与变截面梁体11用临时墩梁支座10进行固结，临时墩梁支座10为钢筋混凝土材质，设置在顶推后背梁4处的千斤顶5为600吨～1000吨卧式千斤顶5。

具体施工时，根据具体的变截面梁体确定技术参数，计算全桥集中于联合基础的受力荷载。滑板基础1两个区域承受的荷载最大，即为主墩基础荷载区14及边墩基础荷载区15顶推过程中所经过的区域范围（如图5）。根据最不利荷载数据，设计临时管桩基础3。滑板基础1设计为预应力钢筋混凝土，顶推后背梁4与滑板基础1设计在一起，以滑板基础1内预应力钢绞线束6抵抗顶推力。

预应力钢筋混凝土滑板基础1施工完成后，先进行堆载预压。堆载荷载按实际承载的120%施加。用电子水准仪观测记录，根据时间与沉降值坐标变化曲线，确定完成沉降后，卸除堆载，对预应力钢绞线束6进行张拉开压浆。完成预应力施工后，对滑板基础1表面进行打磨，以消除顶推过程中因滑板基础1不平顺造成的应力集中破坏结构。打磨完成后施工滑动层2，在滑动层2上施工联合基础和变截面梁体11，也就是基础联系梁8、桥墩承台基础12、桥墩9及变截面梁体11，待联合基础和变截面梁体11顶到设计位置后，桥墩承台基础12与桥墩钻孔桩7基础重合实现承台与桩基础共同受力状态。

具体实例如下：

以某跨铁路32m+48m+32m钢筋混凝土连续梁为例，如图1所示。1/2变截面梁体体总方量1188立方米，下部主边墩及联合基础总方量为2121立方米钢筋混凝土。

设计临时管桩基础3为桩长L=30m、管径Ф400mm、混凝土标号C80的预应力钢筋混凝土管桩，桩距1.0m，1.0m厚预应力钢筋混凝土滑板基础1，后张法预应力钢绞线束。

堆载预压，压载值为（1188+2121）*2.5*1.2=9927吨。进入沉降观测期，至完成沉降为止卸载。

用混凝土打磨机将滑板基础1磨平，用电子水准仪测量误差控制在0.5mm以内。

滑动层2设计为最下层浇注2mm厚石蜡，刮平尺找平，中间层铺1mm厚滑石粉，最上层为2mm厚聚四氟乙烯1层。

滑动层2完成后浇注基础联系梁8、桥墩9及变截面梁体11。

顶推：顶推力估算设计：（1188+2121）*2.5*0.5（滑板摩擦系数）=4136吨，选取800吨（取其75%实际效率600吨）7台卧式千斤顶进行顶推施工。

基础联系梁8及桥墩9及变截面梁体11组成的墩变截面梁体系顶推到位后实现与另一侧跨线合拢，利用封锁线路时间，完成变截面梁体11的2m段的合拢段施工。

具体工程设计需要结构工程师针对不同条件对桥墩钻孔桩7、临时管桩基础3、滑板基础1、桥墩承台基础12及变截面梁体11进行结构设计，施工按设计方案组织实施。