桥梁顶推施工技术PPT课件.ppt

桥梁顶推施工技术概要,目 录 一、前言说明 二、桥梁顶推施工的分类及适用条件 三、顶推施工的设计及组织 四、预应力混凝土连续梁桥顶推施工 五、钢箱梁桥顶推施工 六、钢桁梁桥（拱）顶推施工 七、典型桥梁顶推施工应用实例 八、特殊条件下的顶推施工,一、前言说明,1、顶推法施工的概念 顶推法施工是桥梁施工中常用的和重要的施工方法之一，国内外依照此方法已成功修建了许多桥梁，工艺成熟，历史悠久。现已形成常用的固定工法。 中国土木工程百科辞典.桥梁工程卷对顶推法施工的定义是：在桥头沿桥轴线方向将逐段预制张拉的梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。,一、前言说明,英文称之为incremental launching method。 顶推法施工的构思来源于钢梁的纵向拖拉施工法。顶推法用水平千斤顶取代了卷扬机和滑车，用板式滑动支座取代了滚筒，改善了由于卷扬机和滑车组启动时造成的冲击和滚筒的线支撑作用引起的应力集中。,2、顶推法的发展与应用 顶推法施工的应用十分广泛，不仅仅用于桥梁施工方面，高层房屋建筑移位、大型船舶下水乃至大型机械设备走行也有用到顶推法的。 顶推法施工的发展也非常迅速，特别是在桥梁施工方面，近些年来采用顶推法施工较为普遍。 1959年前联邦德国的莱昂哈特教授在建造奥地,一、前言说明,2、顶推法的发展与应用 利的阿格尔桥时首次采用。 1963年委内瑞拉卡罗尼河桥顶推施工的引入了导梁和辅助墩。 我国于1974年在陕西狄家河铁路桥施工中首次采用。 1993年西延铁路刘家沟大桥成功采用连续顶推技术。,一、前言说明,一、前言说明,顶推法的基本发展历程统计表,3、顶推法施工的基本技术原理,顶推法施工是通过千斤顶施加水平推力，借助滑道或滑块将梁逐段或整段向前顶推，就位后落梁，更换正式支座。 力学原理如下： 单点顶推时集中顶推力h需满足hri(fii)，梁体才能移动。式中ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力，fi为各支点相应的摩擦系数，为桥梁纵坡坡率，上坡顶推“+”，下坡顶推为“-”。 多点顶推时 firi(fii)，梁体才能移动。式中fi为第i个桥墩千斤顶所施加的力， ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力。,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,1、分类 1.1、按顶推动力装置分：,1.2、按动力装置类别分:,1.3、按施加水平力的方法可分为水平+竖向千斤顶法、拉杆千斤顶法两种。 水平+竖向千斤顶法设置方式如下图，其施工程序为顶梁、推移、落下竖直千斤顶、收回水平千斤顶活塞，再顶梁如此反复循环。,1.4、其他分类方式,按支承系统：临时滑道支承装置顶推施工和永久支承装置顶推施工（rs法）； 按顶推方向：单向顶推和双向（相对）顶推； 按箱梁节段的成形方式可分为分段顶推（预制组装、分段顶推）和阶段顶推（逐段制梁、逐段顶推）。,拉杆千斤顶法是将千斤顶置于墩台（滑道梁）前段或侧面，通过千斤顶牵引锚固在梁体内的牵引拉杆带动梁体移动。如下图：,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,预应力混凝土连续梁,钢箱梁,钢桁梁,1.5、按主要适用桥型分,2、适用条件,顶推法自出现以来，施工方法已经趋于完善。由最初的仅适用于一般直线式连续梁桥（含钢桥），发展到曲线连续梁、变高度连续梁、简支钢桁梁、拱桥、斜拉桥主梁、自锚式悬索桥加劲梁等多种桥梁类型。 对于跨越公路、铁路、既有线、航道、大堤以及重要建筑和复杂地形的桥梁，均可考虑顶推方案。,跨越航道,跨越道路,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,复杂地形,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,3、优缺、点 3.1、优点,机具设备简单，无需大型起吊设备,节省施工用地，工厂化制作，能保证构件质量,不影响通航,二、桥梁顶推施工的分类和适用条件,3.2、缺点,不适应多跨变高梁，曲率变化的曲线桥 和竖向曲率大的桥梁。,顶推跨径大于7080米时不经济。,顶推过程中的反复应力，使梁高取值大， 临时束多，张拉工序繁琐。,随着桥长增大，施工进度较慢。,三、桥梁顶推施工的设计及组织,1、方案拟定 及施工准备,施工准备,一、现场勘察、调查,三、顶推专项方案施工设计,四、主要机具 设备选择,二、设计图纸审核,三、桥梁顶推施工的设计及组织,2、导梁,钢板梁导梁,减小顶推过程中梁前端悬臂负弯矩,2、导梁,钢桁梁导梁,三、桥梁顶推施工的设计及组织,3、临时墩,临时墩,减小梁体顶推过程中交替变化的正负弯矩,三、桥梁顶推施工的设计及组织,4、 顶推滑动装置,支承垫石,盖梁,不锈钢板,挡块,钢垫块,厚钢板,四氟板,4、顶推滑动装置,静摩擦系数取 max 动摩擦系数取 mix,滑动装置,4、顶推滑动装置,滑块,墩顶滑道,三、桥梁顶推施工的设计及组织,安装连续千斤顶,5、顶推牵引系统,5、顶推牵引系统,钢绞线,连续千斤顶,托架,三、桥梁顶推施工的设计及组织,6、导向纠偏装置,滑板式,滚轮式,6、导向纠偏装置,水平千斤顶,横向导向,三、桥梁顶推施工的设计及组织,7、机具设备选择,1、梁体预制加工、运输设备,2、顶推、起重设备,依据施工 设计与计算 确定,三、桥梁顶推施工的设计及组织,8、其它 8.1、主要施工场地布置 8.2、主要组织机构设置及劳动力布置 8.3、主要施工进度计划安排 8.4、施工工艺及作业指导书 8.5、主要施工资源配置 8.6、施工安全专项方案及应急预案,四、预应力混凝土连续梁顶推施工,1、施工场地布置,布置在桥轴线一端的引道或引桥位置上,2、箱梁节段施工,2.1、 制梁台座,用于升、降底模和支撑梁体,考虑倒用次数较多，模板采用钢模。,四、预应力混凝土连续梁顶推施工,2.2、箱梁模板,四、预应力混凝土连续梁顶推施工,2.3 台座底模,油压千斤顶,砼基础,砼台座,外侧钢模板,台座的纵坡与桥梁纵坡一致,制梁台座轴线与梁体轴线重合,桥墩,临时墩,制梁台座,2,1,3,3、顶推施工,3.1、 顶推施工示意,3.2、顶推过程中施工监测,四、预应力混凝土连续梁顶推施工,4、主要施工步骤工艺流程框图,四、预应力混凝土连续梁顶推施工,5、质量标准,五、钢箱梁桥顶推施工 1、工艺流程,首轮 梁体顶推,顶推系统准备,拆除导梁,支承体系转换,首轮梁段拼装接长 （导梁分段安装接长）,循环梁段 拼装、顶推,拆除 滑移装置,五、钢箱梁桥顶推施工 2、节段制造与拼装,梁段制造 节段线性匹配 板单元划分合理 梁段拼装 竖向对中平台中线 轴向对中前梁段 导梁制造、拼装 匹配制造； 精确复位： 顶推平台拼装后顶推 首节箱梁拼装后悬拼,五、钢箱梁桥顶推施工 3、钢箱梁顶推,五、钢箱梁桥顶推施工 4、质量标准,钢 箱 梁 顶 推 施 工质量,5、钢箱梁安装精度,六、钢桁梁桥顶推施工 1、工艺流程,设置滑块,顶推系统准 备,循环拼装、顶 推,安装正式支座支承体系转换,首轮钢桁梁拼装 （导梁拼装）,首轮桁架顶推,拆除导梁,2、钢桁梁拼装,按规定拼装完后量测线形并调整，全部合格后进行高强螺栓初拧、终拧。,3、钢桁梁顶推,梁体顶推 首轮顶推应考虑抗倾覆性； 节间起拱时适当抄垫滑座。 起落梁及滑块转换 设置保险支座； 抄垫防滑石棉板； 同步起顶，分级调压。 横向位移调整,六、钢桁梁桥顶推施工 4、监测监控,准确反映梁体结构状况。,对控制截面进行应力监控。,设置监测点进行中线测量、高程测量。,监控监测,5、钢桁梁允许偏差和检验方法,卡罗尼河桥（委内瑞拉）,第一座顶推施工的桥梁，两车道，桥宽10米，比桥面稍底处两侧各有2.8米的人行道；箱梁高5.6米，是主跨的1/17；桥式为48m+496m+48m，由每节段9.2米的预制阶段拼装，全长500米，对称张拉；顶推时在跨中使用了辅助墩,上部结构顶推重力约为98100kn，采用两台2934kn水平千斤顶单点顶推，最大顶推力为3924kn；于1964年建成。 1977-78年，通过在旁边顶推施工另一座姐妹桥，扩大了桥梁的通行能力。,七、桥梁顶推法施工实例简介,公路桥高架桥，桥宽9米，总跨度10x32=320米 平面弯桥； 弯曲半径150米，对应圆心角122度；梁高2.5 米，细长比1/13。 于1970年建成。,restel山谷桥 （意大利）,美因（main）河桥（德国）,六车道高速公路桥，总宽度2x19.5=39米，分体建筑； 跨径组合74+133+74，主跨是顶推施工中较长的。梁高3米 -4.8米，是主跨的1/441/28； 施工期间，主跨部分不能影响通航，尽管如此，还是决定由两边顶推，并使用了辅助缆; 于1978年建成。,aich山谷桥 （德国）,四车道公路桥，穿过两个山谷，桥宽27米，最高处50米；顶推长度最大的桥，全长1161米，跨度从51米到84米不等。梁高3.5米，与最大的跨径之比为1/24； 全桥的固定点在山谷的中部；主跨顶推时使用了辅助缆。 于1983年建成。,西延线狄家河桥,狄家河桥位于陕西省境内，是西安至延安跨越狄家河的单线铁路桥。为4孔跨径40m的预应力混凝土连续梁桥。主梁为等截面单箱单室，梁高3m,系中国首次采用顶推法施工的连续梁桥。全梁分41块预制，除两端块外，其余块长均为4m，采用现场预制，分阶段胶接拼装。 顶推采用水平-垂直千斤顶单点顶推，梁端设置30m长钢导梁。在顶推结束，钢绞线张拉、管道压浆后，全梁落在正式支座上。 1977年建成。,湖南望城伪江桥,望城沩江桥全长240m，桥宽21.5+7(m)。上部结构为438+238(m)两联等高度连续梁，横剖面采用单箱双室，梁高2.5m。下部结构采用1.5m双柱式柔性墩，钻孔灌注桩基础；全部采用盆式橡胶活动支座。连续梁采用柔性墩多点顶推法架设，其特点是：多点、分级、同步、采用“分级调压、集中控制”施工，用以适应柔性墩的受力要求。优点是：设备轻、构造简单、操作方便，适用于轻型墩台。 于1980年12月建成。,湖南沅陵沅水桥,沅陵沅水桥位于湖南省沅陵县跨越沅水，桥址处于五强溪水电站库容区内。桥全长767.3m,桥宽16m，主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联，顶推箱梁与刚构合拢，取消了刚构的现浇段。施工时的滑道与永久支座合一；顶推施工中改进水平千斤顶装置，并用微机控制顶推全过程。于1991年建成。 这种设计构思新颖，施工方便，费用节约。这项技术已推广到多座既有顶推连续梁，又有悬臂施工的大跨径连续刚构和连续梁，取得良好的经济效益。 湖南省交通规划勘察设计院设计，湖南省路桥公司施工。,广东韶关五里亭大桥,韶关市五里亭大桥主桥为190m连续箱梁与120m熊猫型集束钢管拱组合成的刚性梁-刚性拱组合结构,其中190m连续箱梁位于r=4751.4m的竖曲线上,采用分节段预制、拼装台座上拼装、现浇湿接缝、多点连续自动顶推施工。 该桥由中铁十四局隧道公司承建，2003年建成通车。,东海大桥近大乌龟岛段连续梁顶推施工,近大乌龟岛段两幅850m顶推梁共计34个节段，单幅桥面长400m，宽15.25m，高3.5m。顶推梁位于海岛衔接的弧线上，平面存在曲线，纵向存在坡度，具有梁体重量大、顶推距离远、精度要求高、施工技术难度大等特点 。 该段由中铁大桥局二公司承建，2004年10月顶推完成。,津秦客专下坞蓟运河特大桥顶推施工,该桥式布置为7孔16m连续梁，总长115.92m。此次跨越津山铁路的顶推施工技术要