顶推施工中滑道与滑板的研究

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；
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15~20次，顶
推总周转在200~300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□400×200×20mm 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 滑道板
滑板橡胶垫层
支座垫石 箱梁底板
顶推方向
图2 滑道修改方案示意图
滑道调整垫块
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160mm~200mm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。