1、采用頂推法設計施工的兩聯不同跨的連續梁 1.緒言 上越新干線后閑B，位于高崎車站之南約1公里，有連續梁跨線橋（長442米），跨越17號國道線、縣道、市道等7條公路的上空。下部工程采用鉆孔灌注樁施工。樁支承于深約20米的砂礫層。上部工程：由4跨連續梁（城南B大宮起點75K816M）同6跨連續梁（新后閑B大宮起點76K037M）組成。現用頂推法架設此連續梁，有關設計和施工要求分述于后：圖1 上越新干線線路圖 2.設計概要 兩梁全為鐵路復線用單室面設計，但城南B17號國道線梁高限制為3.10米，全長442米的中間的大宮方292米，圓曲線半徑R3500米的曲線設計，在緩和曲線區間同軌道中心偏移，根據軌

2、道的變化修正頂板懸出的長度。 其基本的設計條件于下： 結構形式，用后張法單室箱型斷面。 頂推時4跨與6跨的連續梁連接一起頂推。完成之后，再行分開。 頂推時，在跨徑為55米的區間，設置臨時支柱。 設計計算，頂推時與完成各自分別計算。根據完成時的自重的斷面力，要以施工整體構造計算。 在曲線區間，腹板施工要設置曲線。 采用弗萊西奈施工方法，預應力鋼絲使用12T15.2mm的。 頂推用鋼筋要使用32mm(95/110,110/125)的。 每聯作成34節段，最大節段梁之長為14.4米。 以上是設計概要，關于各設計項目概略論述于下： 21 臨時設置鋼筋 在頂推時把4跨同6跨連續梁聯在一起梁高的變化以一聯

3、梁高作為設計。支承條件，因橋臺、墩基礎與臨時支柱的剛度有很大的不同。所以作為支承的橋墩、臺按剛性支承，臨時支柱按垂直彈性支承。并每隔5m計算出斷面力。架設時的預加應力，全部給與縱向固緊鋼筋，使用的鋼筋有B種32mm的SBPR95/110的鋼筋。 鋼筋的配置，以兩節段為1個單位。相鄰的鋼筋張拉端使其交互的出現。因此給與的應力，施工中的最后節段的前一節段梁使達到100%，最終節段使其導入的應力為50%。 當算出輸入力時，要考慮摩擦損失、蠕變、干燥收縮。摩擦損失的有效系數可按下式計算出： =e-(+) 式中：角變化，鋼筋的形狀是直線時0 ：每米的摩擦系數0.03 又由鋼筋產生蠕變，干燥收縮，在頂推完

4、成時，假定各自完成50%，蠕變系數用2.0×50%1.0 干燥收縮度用 15×10 ×50% 7.5×10 算出輸入力。但是由于梁身自重而引起的斷面力的交替，可不考慮由于這種應力而產生的蠕變影響。 22 連接鋼索連接鋼索，頂推完了后，到了終點時的問題是把梁分開，因為在4跨及6跨連續梁里給予加應力是鋼索，鋼絲要使用SW-PRTA及12T15.2mm的。當計算出輸入力時，要考慮摩擦損失定位損失蠕變，干燥收縮，松馳。(4)由于架設鋼筋的彈性收縮輸入力損失等。 摩擦損失使用(1)式，對于(4)鋼筋設置的中心位置同各斷面的中心軸的位置大致是一致的，鋼索采用的預加應

5、力要考慮軸向力本身。對于2混凝土的應力強度在輸入鋼索時，要考慮側向壓縮，但在設計荷重時，要嚴格的考慮側向拉力，下面是制定的簡略假定： 1.蠕變，干燥收縮，在鋼索拉緊后全部產生。 2.鋼筋的松馳作為完成。 3.全部鋼筋，要按重心位置配合。 4.松馳損失，鋼筋按3%，鋼索按5%可用 5.鋼索的松馳，拉緊后立即產生，對于蠕變在應力上要考慮。在以上靜荷重（隔音墻、混凝土墊層、鋼軌等）活荷重，鋼筋預應力，鋼索預應力各自的斷面力。其合成應力，在輸入預加應力時要滿足=17MPa,=-1.5MPa的條件。 設計荷重要滿足=13MPa,=0的設計條件。 設計條件 表1城南B新后閑Bv型 式4跨單箱預應力連續梁6

6、跨單箱預應力連續梁橋 長171.9米269.9米跨 徑42.2+43.0+43.0+42.239.2+55+40×2+55+39.2梁 高3.1米3.6米橋 寬11.60米曲線半徑3500（一部分在緩和曲線上）縱斷坡度8/1000荷重列車荷重N-18 P-19沖擊系數RC標準地震系數K=0.2(支座上場力K=0.1)干燥收縮=15×105蠕變系數Q-20松弛損失預應力鋼絞線 5%預應力鋼筋 3%SBPR95/110110/1250 SWPR12T15.2鋼料鋼材抗拉強度110/cm2 125kg/cm2 167kg/cm2屈服點95kg/cm2 110kg/cm2 142k

7、g/cm2混凝土標準強度400 kg/cm2縱向夾緊力導入時260kg/cm2頂推時壓縮強度 170kg/cm2拉力 -15kg/cm2鋼筋SD-35 23 梁的連接部分 4跨同6跨連續梁的連接部分,因為軸方向沒有鋼筋,所以在設計時，要使頂推施工中不產生拉力。使用鋼筋時，要使用SBPR110/125標準中的32mm的鋼筋82根。 這個斷面產生的最大正負彎矩，分別為4285t.m及-4257t.m，對于斷面的有效預應力軸向為5267t，彎矩為-114t.m，作為組合應力最小是130kPa。剪應力混凝土面的摩擦力作為抵抗力，摩擦系數使用0.5。對于這種摩擦抵抗力滿足設計為2604t，對于最大剪應力

8、滿足設計為840t。 在這里用82根鋼筋，下緣配置40根，使用抗氣候的無握裹力的鋼筋。鋼筋應力解除之后，保存起來，要利用它作為落梁的防止裝置。 24 支座及制動器（擋塊） 支座及制動器，每個支點共用2個，把支點3及支點8作為固定支承，平常及地震時的上升力，由支座負擔。地震時的水平力，由制動器負擔。 通過下式計算設計的荷重。 支座、水平荷重、橋軸方向（溫度變化） 0.1×Rdl 上升力（地震時）0.21×Rd 墻塊（制動器） 橋軸方向 0.2×Rd×1.3橋軸垂角方向 0.2×Rd 上部工程反力一鑒表 表-2-1 橋 基反力P1P2P3P4P5P

9、6P7P8P9P10P11死荷重反力Rd(t)7592073166020742667142333321871620213723333674活荷重反力Rd(t)274682594682274266736705520705736266共計(t)1033275522542755104098030992892214928923099940 支座、制動器設計荷重 表-2-2 橋基 荷 重P1.5.11（可動）P3.5（固定）(可動)Rd(t)76616602334Rd+Re(t)104022543070溫度變化水平力(t)104225.43070上升力(t)76.676.6233.4地震時水平 力橋軸方

10、向99(P3)216(p8)211(p2.4)(.9.10270 303直角方向76166 162207 233 3.施工概要 31 大梁制作場地 大梁制作場，有模板設備的大梁制作臺，在進行鋼筋的裝配，內模板的裝配，鋼索的安裝等準備場及一次進行的道路斷面，所以制作場的前方必需有延長約90米的大梁制作設備。又關于制作場地的基礎，要利用已有的剛性構架高架橋的柱子作為構造物。 31(1)大梁制作臺（模板設備） 大梁制作臺有能制作標準塊段長14.4的大梁的模板設備。 模板作成固定式的，側模和底模可以分離，能夠各自操作脫模的結構。關于內模板、用模梁和鋼索內部固定等關系組成的巴拉斯式構造。腹板下面底模板寬

11、0.7米的部分，因為節段梁頂推時成為滑動面。所以稱為滑移座，同橋軸平行并排敷設H488×300×11×15，在其上敷設鋼板所有支點處，使用底模的脫模操作。側模板的裝卸，采用滑移臺的H形鋼，同側模板固定，以轉動斷開作為裝卸。底模板同滑動座分離，通過千斤頂的操作能夠使其上下。脫型時的節段梁，采用左右滑動架座使成為支承狀態，通過頂推操作，使其滑從動架座上滑走，4跨及6跨連續梁，由于梁高不同，所以加上二級構造、通過拉技段滑上移座，使其可以變換梁的高度。滑板的摩擦系數為10%。 關于板模的定位，模板設備因為是在緩和曲線中，在R3500米的單曲線的延長線上考慮采用曲線偏移量等

12、定位。模板按曲線構造制作。 31(2)準備制造廠 準備制作廠是在大梁制作臺的后方，是為了進行鋼筋裝配化，內模板部材的安裝、物資儲存或預應力鋼索安裝等作業的設備。 準備制作場是為了同制作臺在相同的高處的設備，為了把物資吊下及吊上的起重設備，把大梁制作廠同準備制作場的物資連接，準備自行式單軌車設備，運輸內模板材料。準備制作場同制作廠一樣在高架橋柱之間設置0.5米的鐵制調節楔，作為能下降的構造。 31(3)前方堆置場 關于國道17號線，都市計劃道，舊國道17號線大梁架設橫斷面，同道路管理者協議的結果，大梁架設要一次完成頂推架設作為道路橫斷面，要求制作場有必要的長度。 道路橫斷的前方堆置場，是為了一次

13、頂推的大梁，支持的新制作頂推而來的同已有 大梁平整連接的設備。 32 頂推設備 31(1)頂推的裝置 頂推裝置在P10橋墩的頂部安置2臺穿心千斤頂，約14M的間隔在大梁上下底板的芯模里設置錨桿是用鋼筋連續千斤頂錨桿組成的。千斤頂是400T的行程為200mm。頂推中的荷重，假定各滑移支承摩擦系數為0.05算出各裝置設備的能力。 頂推架設時的荷重 (1)上部工程的靜荷重 WG5,330M3×2.5T/M313,300T (2)其他及導梁 200T 合計1330020013500T 頂推架設時最大水平力 因為頂推架設的方向是8的下坡。 H13500t×(0.050.008)567

14、T 牽引鋼筋的根數 鋼筋的牽引強度（拉力強度）Pa88.5t/根 0.7Pa62t H567t 鋼筋的根數 n567+629.2根 故用10根。 <注>頂推時跨徑的分配，為方便于計算，設計時大跨徑的分配根據上圖的式樣假定跨徑的分配。因此頂推時的梁長，作設計時要考慮全跨徑的長度。 若把鋼筋張拉端的插入力設為，考慮在各斷面上的摩擦，每根鋼筋： P 0.7Pa·A 0.7×110/mm2×789.3mm2×0.938×10 3 57.0t/根 33 滑移支承（圖12） 滑移支承的主體，是高強度的RC構造，在支承的上面粘上不銹鋼（厚1.5毫

15、米）作為滑動面。又在橋軸垂直方向，對于水平力的關系要安裝阻止振動的配件。關于滑動支承的安置以1毫米的高度作為容許誤差。因為4跨同6跨的連續梁梁高不同。所以從P5橋墩的終點方向及臨時支柱里在四個基座上各自安上滑動支承是必要的。滑動支承與大梁之間插入滑動板，滑動板是粘結壓合補強過的鋼板及硬質橡膠互相重疊合并在一起的聚四氟乙烯反的大小是600毫米×600毫米×15毫米。滑板的尺寸是根據支承強度而定。滑板的容許壓強度約為120公斤/厘米2。 滑板的插入方法，大梁頂推架設中，在橋墩及臨時支承柱上的各滑移支承處所配置操作人員，采用人工插入滑板。與梁同時滑行的滑動板，從滑移支承的前方頂推

16、出來。頂推出來的滑移板，再從后方插入。滑移板必須不斷的在滑動支承與大梁之間，所以要4個組成1組。使用1次之后的滑板，全部要用清洗劑清掃之后再次使用。但是由于反復使用滑板破壞，四氟板面上侵入塵埃等，因此滑動而摩擦系數增大，所以更換滑板是必要的。不銹鋼板同聚四氟乙烯板的摩擦系數如（圖13）那樣。 34 滑動支承的頂替（圖14） 因為4跨連續梁與6跨連續梁的梁高相差0.5米，所以有必要進行滑動支承的頂替。 35 導梁（圖15） 在梁的先端，為了頂推架設進行時發生的應力狀態有利，安裝了相當跨徑（梁跨長度）的60%的導梁（30米）。導梁的主要結構是由3.1米1.0米的變斷面所組成導梁本體分為4段。 導梁

17、的安裝用65根預應力鋼筋埋進梁的腹板上導入錨固預應力。使與大梁本體成為一體。預應力鋼筋的輸入力約3,900噸。外力產生的彎矩由預應力鋼筋負擔，對于剪力由導梁本體及安裝部分的摩擦力負擔。并且在導梁的先端設置兩臺50噸的油壓千斤頂，導梁的拆卸，在構造物推完在P1的起點方向約8米的位置之后，不能一次拆卸。這是因為P1同既設的構造物之間事先要組成支架，要同頂推架設并行的進行導梁的拆卸。（圖15） 36 臨時支柱 4跨連續梁及6跨連續梁的計算跨長度是4043米，但P6P7及P9P10間，因為橫穿都市計劃道及舊國道17號，計算跨徑用55米，在這兩跨的橋墩10米處，設置臨時支柱，是計劃減輕架設時斷面力。 臨

18、時支柱的構造，在現場打設4根（1.3米）的樁作為全部支承基礎。柱的部分，考慮拆除可用混凝土塊墊砌用預應力鋼筋與承臺拉緊固定。 37 支座及擋塊 支座本體的形式，用BP類型，結構由底板，上支座及下支座組成。底板在大梁制作時埋設在支承的位置上，上支座及下支座在各橋墩的頂部事先設置。底板同上支座，傳遞剪力的結構是采用突起的圓筒形的方法。其次底板同上支座采用4根固定螺栓錨固組成整體。 37(1) 支座的安裝 支座的安裝首先把底板安到大梁里面，安放的位置在橋墩計算跨徑的其他位置上，由于鋼筋張拉干燥收縮等決定時要考慮大梁的伸縮量，4跨同6跨連續梁最大伸縮量分別為18毫米及29毫米。 上支座及下支座用鋼板使

19、連為整體，將所需的盒、頂到橋墩頂部、臨時堆放，頂推架設完成之后，進行支座的安置。 支座的安置：使埋在大梁里的底板的位置整體化，舉起上支座及下支座，在底板的孔眼上把支座嵌入進行，使用固定螺栓調整錨緊。在調整后的支座下面及橋墩頂部，分開上支座與下支座，注入無收縮的砂漿固定支座。 37(2) 制動器的安裝 制動器的構造由支柱部分同承受箱部分組成。所謂支柱及承受箱部分，是能分開的結構。承受箱是內外箱的雙層結構，根據梁的伸縮量用鋼板固定調整移動量。 頂推施工時，分開支柱部分及承受箱部分。承受箱部分，事先臨時放置于橋墩頂部的預留堵塊孔的位置上。裝配制動器，大梁頂推接近完成時，在大梁底板下，把頂留在堵塊孔的制動器從孔里用吊吊起來，頂推大梁，大梁頂推完成之后，把臨時放在橋墩頂部的承受箱放到支柱上，作為整體。使整體制動器調整到所定位置后，灌入收縮的砂漿固定，用鋼板固定的外箱及內箱在固定制動器的時候要分開。 3-7-(3) 正式支座的替換 支座的裝置即使完成了，但大梁主體是在滑動支承的支持狀態。 正式支座的更換，支座及制動器裝置完了之后，支座底板的無收縮砂漿達到需要的強度之后，可以使滑動支承撤去。 38 預應力 上部工程的預應力混凝土構造是使用預應力鋼筋同預應力鋼絞線兩種。頂