顶推施工作业指导书

1、钢箱梁顶推施工作业指导书一、工程概况平胜大桥为独塔四索面自锚式悬索桥，主跨为350m钢加劲箱梁。单幅钢箱梁分AE和钢砼结合段共6种类型31个梁段，其中标准梁段23段，标准加厚梁段B共2段，标准梁加厚梁段C共2段，A、E各1段、钢砼结合段2段（见钢箱梁节段图）。全桥共62个节段。单幅桥钢箱梁每个标准段长12m，箱宽26.1m，截面中心高度3.470 m ，钢箱梁节段重约170t205t。自锚式悬索桥的施工特点必须先安装梁后挂索。根据设计单位提供的方案，钢箱梁安装采用多点顶推法施工，即在主跨布置安装顶推平台和临时墩，并在其上布置滑道，滑道顶面线型为钢箱梁制造线型，半径14843.91m。在平台上逐

2、段焊接，用多点多台连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁逐段向前滑移，循环作业使钢箱梁到达设计位置。钢箱梁顶推重量约16t/m。全桥钢箱梁除南岸侧钢砼结合段和1号段钢梁需从已顶推成型的钢梁顶面上布置滑道滑移到位，其余梁段从2号梁开始各节段均从北岸安装平台上拼装，逐节顶推到位。二、施工工序钢箱梁顶推特点及要求顶推平台施工临时墩施工钢箱梁运输、上岸码头及起吊安装钢导梁制造及安装顶推设备安装滑道布置顶推系统调试及钢绞线安装钢箱梁线形控制钢箱梁顶推施工合龙段及钢混结合段安装三、作业要求钢箱梁顶推特点及要求1跨径大。由于当地航道部门要求东平水道通航净空不小于60m，故钢箱梁顶推最大跨径为78m。2钢箱梁的顶推

3、工作全部在临时墩上完成。为防止在长时间的顶推过程中出现意外，所有临时墩的设计均按二级内河航道要求设计，每个临时墩均能承受一定的水平力。3钢箱梁在顶推过程中能承受较大的拉应力和局部压应力。4整个钢箱梁的顶推工作均在R=14843.9m的竖曲线上进行（与制造线型一致），竖曲线的顶点在主跨跨中。5.钢箱梁顶推过程中局部稳定受力大，需改善。顶推平台施工钢箱梁顶推安装平台布置在和顺岸大堤至M9号墩之间， M9墩以南约8m。安装平台具体位置主要在堤外边既有公路上，安装平台支架在此预留8m宽行车道，其他12m宽公路施工期间长期占用。两幅桥平台分开设立，两个安装平台在顺桥向平行，纵向中心线相距27.5m，端头

4、起始里程一致。（见施工设计主桥钢箱梁顶推组拼平台总布置图）。每个平台各长48m，高20 m，平台支架为万能杆件桁架结构，两桁中心宽7.8m（由钢箱梁底板宽确定），由于立柱在路面上，立柱基础定为混凝土扩大基础。支架基础标高需根据实际地面调整，但支架顶万能杆件系统线标高须控制在20.965 m，且支架北端立柱将作为临时墩安全索地锚。桁架北端上部角点设不小于28mm的缆风绳，并固定于M9承台特别设立的分配梁上，且需预拉，以抵抗顶推时产生的水平力。桁架顶面安装平台顶滑道面设置成圆弧形，曲率半径R=14843.91 m，与钢箱梁底面制造线型一致，且在同一圆心上。钢箱梁在里程K10+382.25处开始组拼

5、。在每幅桥顶推安装平台两侧均设一台龙门吊机，用于钢箱梁起吊、纵移、拼装。龙门吊轨道基础应填实预压，轨道延至M9北面。轨道顺桥向布置三条，中间一条共用。在M9南面至平台范围及M9北面设置两条存梁台座。台座基础为混凝土条形基础，上铺枕木以支垫钢梁。锚跨施工时则存于支架顶或墩顶。钢箱梁横移至龙门吊范围后即吊入安装平台，或暂时存放在存梁台座上。临时墩施工临时墩的布置跨径为28.5m（安装平台边至A墩中心）+278m+45m+37m（D墩中心至E墩边），临时墩的具体布置见钢箱梁顶推临时墩总体布置图。临时墩按照布设位置分为水上与陆地两种形式施工，其中临时墩A、B、C在水中，采用钢管桩插打护壁加冲孔灌注桩基

6、础，持力层为弱风化基岩。B墩桩径为1.8m，A、C墩桩径为1.m，三个墩各16根桩，单幅桥各根，安装平联钢结构作为独立体，其它两个墩在陆地，临时墩D为钢管桩加冲孔灌注基础，桩径.m，单幅桥8根，施工时也需保证桩底进入弱风化岩3m。E墩为混凝土扩大基础。为保证通航60m净宽， A、B、C两跨中心距各78 m。因航道与桥轴线斜交，为保证航道顺畅，每幅桥同一编号临时墩的两个立柱中心里程线不一致。钢箱梁运输、上岸码头及起吊安装钢箱梁在宝桥汕头分厂按设计预拱度整节制造，制造完成后并经预拼，钢箱梁预拼底面线型为园曲线，半径R=14843.91m。预拼后节下海装船运输至工地。运输船须与码头匹配，以便于箱梁起

7、吊上岸。钢箱梁上岸码头设在东平水道的和顺岸（北岸），码头为钢桁架悬臂梁结构，码头桩基础尽量少占河道，上纵向支架离水面12m以上，悬臂伸进河内，以利钢箱梁运输船靠近吊装。钢箱梁到达后，用码头提升站起吊运输至公路面处，通过钢箱梁横移轨道及轨道平车运至待架设桥位线，用已布置的的龙门吊机将钢箱梁起吊运至安装平台支架上。 1起吊码头起吊桁架用万能杆件拼装，两桁净距27m，桁架高14.75 m，桁架总长88 m。受高压线净距及场地控制，上岸码头的纵梁与桥轴线有一夹角，桁架布置与河道不能正交，桁架纵横梁也不能正交。横移滑道设在桁架尾端，且与桥中线垂直，与起吊桁架斜交，长约85m，上设四台运梁平车。在M9墩沿

8、桥中线设置两台龙门吊（每幅各一台），用以起吊钢箱梁及纵移就位于顶推安装平台。该龙门吊机为固定吊点龙门吊，吊重205t。每次起吊3段钢箱梁在平台进行梁段焊接连接。2桁架水中立柱两个，每桁各一个。水中立柱基础为80cm钢管桩（壁厚8mm），每个立柱4根。水中单个立柱群桩要求承受力为300t，管桩应插打至微风花花岗岩。由于受通航净宽的限制，水中立柱需紧靠岸边布置，两立柱中心连线与桁架纵向中心线不垂直，且水中立柱上桁架需悬臂较长，并在桁架中段设置压重，桁架两悬臂端设联结系。为减小悬臂受力，起吊横梁必须斜置于桁架上，斜交锐角约为80度。岸上立柱基础为混凝土，其面设预埋件与立柱焊接。3钢箱梁由汕头水运至工

9、地起吊码头桁架悬臂端，经横梁天车起吊纵移上岸至横移滑道。在桁架上纵移时，起吊横梁走行轮在两桁上应尽量同步，以保证轮轨间隙均匀，不致脱轨发生危险。由于起吊横梁与桁架斜交，钢箱梁在放入横移滑道平车上时先落于两道临时混凝土条形墩上（墩上设四氟板），转动箱梁调整好位置后再落入平车上。钢导梁制造及安装1钢导梁制造顶推钢导梁为变截面钢板桁架梁，由两条主桁加连接杆组成。底面线型与钢箱梁一致，长48米，控制重量为130t，与钢箱梁用高强螺栓连接，接头处拼接板、填板及接头两端板面均需做表面处理，使得其抗滑系数不小0.5，导梁接头范围内的钢箱梁肋、纵隔板的加劲肋暂时不焊接，在钢箱梁顶推到位导梁拆除后在现场焊接。钢

10、导梁共分4节，每节间用普通螺栓连接，以利制造和拼装拆除。导梁前端一节底面设置成两级台阶型，另因临时墩中心线与桥轴线不垂直，导梁前端两桁不等长，相差m，以便钢导梁能顺利达到临时墩上。钢导梁在工厂分单元制造并运输至工地。与钢箱梁连接的第一节在安装平台上直接组拚连接，其余三段拼装须在节点位置地面处拼装临时支架，用地面走行吊机及水上浮吊进行起吊到位，施工人员在临时支架上拼装。2高强螺栓施拧(钢导梁与钢箱梁连接采用M24-10.9S高强度螺栓)1) 高强度螺栓的储存管理高强度螺栓进场后应进行全面检查，按包装箱所注明的规格、批量分类存放，并要作好防潮、防锈、防尘工作，确保高强度螺栓的保存质量。 螺栓、螺母

11、、垫圈应尽可能保持其原有表面处理状况，为不使高强度螺栓的扭矩系数发生变化，保管期内不得任意开箱，防止生锈和沾染脏物。2) 高强度螺栓的施拧及检查验收。 高强螺栓安装前的技术准备：a. 在杆件就位后用定位冲钉和普通螺栓固定板束位置，使板层密贴。冲钉直径为23.7mm，与高强螺栓一起进货。b. 在杆件就位时注意保护摩擦面涂层。c. 高强螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲入，穿入方向全桥应一致，不能自由穿入者，应进行微调，对于个别微调后仍不能自由穿入者，采用扩孔处理。d. 安装高强螺栓时，摩擦面应保持干燥，作业前对施工环境湿度、温度进行测量，确定扭矩系数。e. 施拧机具标定。 施拧和验收a. 高强度螺栓

12、全部采用扭矩法施工。在螺母处拧紧螺栓，在另一端卡住固定，拧到螺栓内获得所需要的拧紧力时为止。b. 螺栓初拧前要将栓孔内的异物清除干净，栓孔未清除干净前，螺栓不得进行试穿，以免将丝扣污染。c. 螺栓的拧紧顺序，应由中心以辐射形式向四周边缘参差的进行最后拧紧四周端部的螺栓。d. 初拧：初拧扭矩采用终拧扭矩的50%，初拧后要用油漆将螺杆、螺母、垫圈及板面划一直线，作为标记。以便检查螺栓漏拧、螺杆有无转动等质量问题。e. 终拧：终拧扭矩按下式计算： M=K（N+N）d其中： M终拧扭矩（N m） K扭矩系数平均值 N高强螺栓施工预拉力（KN） N预拉力损失（通过试验定），一般为设计值的510%。 d

13、高强螺栓公称直径（mm） 为了保证螺栓预拉力误差在10%设计值以内，终拧扭矩要根据扭矩系数的变化（如每批螺栓的平均值的不同以及当时气温、湿度的变化对扭矩系数的影响），及时对施拧扭矩进行调整。气温升高，扭矩系数变小（温度每升高10，扭矩系数减小6.7%）；湿度增加，扭矩系数变小。f. 高强度螺栓施拧前应作好施拧工艺试验和板面抗滑移系数试验，试验数据送交监理工程师批准，为防止螺栓在施拧时出现卡游现象，施拧时必须用套筒板手卡住螺栓头。g. 施拧质量检查按照JGJ82-91的要求进行，由专人负责高强度螺栓施拧质量检查，当天施拧的高强度螺栓在施拧后1小时至24小时内检查完毕，并作好施拧记录。顶推设备安装

14、顶推设备为ZLDB2自动连续顶推泵站系统，由若干套连续千斤顶、若干套泵站、预应力钢绞线、一个主控台及电路形成的一个闭合控制系统。该设备用行程开关作为连续千斤顶的动作传感元件，它将千斤顶活塞的位置信号传递给主控台及泵站，主控台将实际需要给出相应信号给泵站，泵站通过电磁阀去控制相应的连续千斤顶的动作。顶推系统是机电液一体化设备，工作过程主要是通过电气控制来完成，控制及显示元件均布置于控制柜上。每两台连续千斤顶为一点，并设一泵站，各临时墩及安装平台各为一个点，两台连续千斤顶并安装在反顶架上。，主控台设于顶推安装平台上。预应力钢绞线为两束，每束615.24，长度将根据施工设计图纸下料，并穿入千斤顶及安

15、装于钢梁底部的锚固钢结构上。锚固钢结构位置在钢箱梁纵腹板外侧，须在钢箱梁底板打孔后与之用螺栓连接。(见施工设计图)锚固钢结构及钢绞线需分次安装：首先在已拼装的箱梁前后端安装两套锚固钢结构，在安装平台上千斤顶及后端锚固钢结构间穿入全部钢绞线，在A临时墩千斤顶及箱梁前端锚固钢结构间穿入全部钢绞线，并用锚锚固于钢结构上，用人工收紧钢绞线，并尽量做到每根钢绞线松紧程度一致，能基本保证左右两台连续千斤顶在顶推时拉力均匀，同步作业。随着梁段的增多，为保证临时墩不受水平力，原则上当钢导梁到达并支承于后续哪一个墩，哪一个墩即可参与张拉牵引，即需按上述安装原则再安装一组钢绞线及锚固钢结构，每到一个墩每幅桥要增加

16、两台连续千斤顶参与拖拉。顶推初始阶段只两组千斤顶施力，到达墩时将有组千斤顶施力，以达到多点顶推的目的。各临时墩顶需布置竖向千斤顶及临时支垫。因钢箱梁自重使钢导梁前端下挠，最大值将达70cm，故当导梁前端台阶（第一节）到达时将离滑道面较贴近，此时需顶起导梁，并在前端导梁与滑道之间设足够高的支承垛（支承垛下也需设四氟板，能使支承跺与导梁一起滑动），使得后三段导梁底面略高于滑道，当导梁后三节到达滑道上方时再起顶拆除支承垛并徐徐落顶，使之就位于正式滑道，然后开始正式顶推。因导梁上墩后与临时墩纵向分配梁顶的高度将较小，导梁临时起顶用的千斤顶采用t螺旋顶或油顶，因千斤顶行程较小而起顶高度较大，故在实施竖向

17、起顶时需多次支垫和倒顶。各临时墩相对孤立，水深跨度大，水下电缆或架空电缆均不好设置，所以，在开始顶推前各临时墩应布置好自身电路及接口，电缆则铺设于梁面并随梁前移，当导梁到达临时墩时即可进行电路连接，保证参与顶推的临时墩供电。滑道布置在安装平台顶，各临时墩顶均布置滑道及限位装置。临时墩滑道为两条钢垫梁，中心距7.8m。根据计算，在最大悬臂状态下，、三个临时墩受力最大，墩支点反力为1500t，、墩为1200t，按此受力要求，及充分保证钢箱梁底局部不变型，滑道布置为长4.m，宽1.2 m，滑道前后端均设置成向下的弧形，以便抽出和喂塞滑板。滑道中心为钢箱梁纵向隔板中心。箱型钢垫梁顶板上设四氟板滑动面，

18、箱型钢垫梁与临时墩滑道纵向分配梁栓接。滑道顶即钢垫梁顶敷设不锈钢板，其上铺MGE滑板，每块MGE滑板为50060016mm，顶推时MGE滑板与钢箱梁相对静止，钢箱梁带着MGE滑板在不锈钢板上滑动，通过不断在摩擦面间喂塞MGE滑板，使钢箱梁顺利滑移。滑道面可涂硅脂，以减小摩擦系数。滑道安装时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，四角要求平整度偏差小于1毫米。 滑道顶绝对标高可根据临时墩墩柱顶标高来确定，临时墩墩柱顶标高见下表1墩顶滑道设置原则上应与制造线型半径R=14843.91m一致，但因曲率大而滑道短，经计算后其弦高值很微小，故滑道铺设时按水平设置。滑道底需设置用临时起顶装置，当发生临时墩沉降

19、或其他紧急情况时需临时起顶到设计位置，保证顶推滑移面的轨迹在同一圆周上。临时墩墩顶（柱顶）标高 表1桩号A墩右幅A墩左幅里程K1032610323103201031710314103111030810305柱顶标高(m)19.36119.38119.40019.41819.43619.45319.47019.486桩号B墩右幅B墩左幅里程K1024810245102421023910236102331023010227柱顶标高(m)19.68019.68319.68019.69019.69019.69019.690桩号C墩右幅C墩左幅里程K101701016710164101611015810

20、1551015210149柱顶标高(m)19.58219.57019.55719.54419.53119.51619.50219.486桩号D墩右幅D墩左幅里程K1012510122101191011610113101101010710104柱顶标高(m)19.34119.32019.29819.27619.25319.23019.20619.181说明：1、每幅桥每个临时墩有2个立柱，且两个立柱里程相差3m；每个立柱有4根钢管桩，每两根钢管桩横桥向中心线为上表里程线。2、柱顶标高指钢管桩顶面标高，如加上临时墩纵、横梁及滑道钢垫梁高度（此高度为定值），即为滑道顶标高。顶推系统调试及钢绞线安装顶

21、推系统安装完成后，应首先进行空载试验，依次运行前顶顶进、停止、顶回、停止等动作，以检查设备是否正常工作。液压系统空运转，全行程往复运行5次以上观察，动作要平稳，不得有爬行冲击、突进或停滞及外渗漏现象。最低启动压力2 Mp，回程压力10 Mp。负载试验时，用降压法，使活塞杆伸出张拉行程的2/3，升压至公称油压后关闭截止阀，测量千斤顶油缸油压压降，5min内压降值应1Mp。试验完成后即可进行钢绞线穿束工作。调节溢流阀，在较低压力下进行穿束，完成穿束后需恢复系统压力。穿束工作由单机进行，按下前顶回、后顶回按钮，工具锚夹片将张开，即可进行穿束，穿束时钢绞线不得交叉、扭结，完成后复按下前顶回、后顶回按钮

22、，将钢绞线锚固。如不改变系统压力，可外接油泵并使用YCJ200千斤顶进行穿束工作，也可采用手动拉紧器预紧各钢绞线。 钢箱梁线形控制1中线限位装置（侧限）1）在箱梁底面两侧检查车位置安装横向限位导梁，限位导梁在箱梁底板已有孔和加钻孔处与箱梁用普通螺栓连接。限位导梁每个临时墩每幅桥每侧安装9m，分六节制造，每节1.5m，反复倒用。2）在临时墩上下游两侧设限位装置，限位装置下部为钢结构与临时墩横向分配梁焊接，上部安装导向钢轮（见施工设计图）。当横向偏位较大时采用水平千斤顶纠偏，千斤顶作用在横梁的支座上。2标高限位装置（即竖曲线）在每个临时墩上布置有四台500t竖向千斤顶作为标高调整的备用装置。3箱梁

23、顶推过程中的限位钢箱梁在顶推的过程中特别是在首次顶推过程中很容易出现中线偏位，我们将采取如下措施：1）在预拼台座上将拼装完毕的钢箱梁安装侧限。2）在钢箱梁前端导梁上即A临时墩上安装侧限，是首段顶推箱梁在既有的轨道上前进。3）随着钢箱梁顶推工作的进行，每个临时墩上逐步安装侧限，这样侧限不断增多，钢箱梁中线在顶推中不易跑位。4） 若钢箱梁在顶推过程中中线有偏差，采取措施如下： 在已拼装完成的钢箱梁顶面设置测量观测点，在地面固定三角点安置全站仪，在顶推的过程中跟踪测量出钢箱梁中线偏差。 根据中心偏差放松相反方向的侧限，其放松量等于偏差值。 在钢箱梁顶推过程中加大另一侧侧限水平千斤顶的力，使钢箱梁在前

24、进的过程中逐步调整中心位置。 另主控台及各泵站上的万能转换开关即为纠偏开关,在顶推开始梁段数量少且顶推力小时，通过停掉一侧千斤顶而另一侧施力即可实现左右纠偏。但当梁段数量多顶推力大距离长时，则不能采取此种方法。4箱梁标高调整由于钢箱梁顶推滑道均按设计标高安装，一般不会出现下沉现象，若确实发生下沉，则利用临时墩上布置的500t千斤顶进行起顶，并在钢垫梁下加垫。下沉及水平位移观测点在顶推前即在各临时墩上设置自动位移计，在顶推的过程中可随时观测临时墩的三维坐标变化值，从而判断是否调整。钢箱梁顶推施工1在安装平台上首先安装下滑道，箱梁起吊到位后安装上滑道后再落梁调整对位、焊接，在焊缝探伤合格后实施顶推

25、。初始顶推前应进行悬臂后各工况受力分析计算，如出现不平衡时即进行压重。根据钢箱梁自重计算，三段梁不需压重，拼装两段梁则需压重。再顶推前实施全面检查，各临时墩设立水准点以便观测沉降，钢绞线实施预拉，电路完好，通讯设备正常，操作人员到位，跟踪监测人员到位，顶推工况拉力计算完成。各点顶推力基本按设计控制，摩阻系数按10%计算。准备开始顶推，实施点动两到三次，以检查顶推全部设施是否正常。实施多点顶推。导梁未到达B墩前（已到墩），在墩和安装平台用四台水平千斤顶同时顶推；到达B墩后，由安装平台及、B墩六台水平千斤顶共同顶推，到达D墩后，实施点顶推。顶推时启动主控台按钮，各点同时加力直至箱梁开始滑动。当摩阻

26、增大时系统能自动调节而使拉力增大，以保证滑移速度均匀。各点拉力可根据各支点反力计算，与泵站油压表相比较，以便分析临时墩受力状况。顶推过程中实行总体控制，统一指挥，用对讲机联系。更换四氟板钢箱梁顶推时，更换四氟板是一项重要工作，钢箱梁要平稳安全顶推，四氟板必须完好平整，各块紧挨，钢箱梁与滑道间不得脱空。四氟板损坏时应及时更换。当导梁接头到达滑道时，由于底部螺栓凸出，该下部不塞滑板，且其它部位应塞双层滑板，以便该处顺利通过。支点竖向起顶因箱梁悬臂自重产生挠度，前端导梁到达临时墩顶将需起顶抬高，使钢箱梁能顺利顶推到位。另当临时墩发生沉降时也需及时起顶，保证顶推滑移轨迹在设计顶推线型上。监测监控钢箱梁顶推过程中，测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置及梁体前端顶面标高，当中心线偏移时，及时利用侧向千斤调整。在顶推过程中对临时墩顶瞬间偏位的观测尤为重要，一旦墩顶瞬间偏位超过设计值需立即停止施力，重新调整后再顶推，以保证各临时墩的偏位满足设计要求。监测单位应对顶推时各工况进行及时分析计算，为实施顶推提供准确的参考值。合龙段及钢混结合段安装1在钢箱梁顶推施工后期，M8至E临时墩间拼装结合段及合龙段安装平台，并拼装简易吊