钢桁梁拖拉(顶推)架设施工标准工艺

1、钢桁梁拖拉（顶推）架设施工标准工艺7.1.1 工艺概述 拖拉（顶推）法就是以千斤顶为动力，借助钢导梁导向，在带有摩擦副（可选用聚四氟 乙烯板和不锈钢板）的滑道上，纵向或横向推进梁体至设计要求的位置。在拖拉（顶推）施 工过程中，拖拉（顶推）控制系统采用“主控单元-总线通讯 -现场控制单元”的多台计算机结构全程监控施工精度，保证钢梁拖拉（顶推）的质量。拖拉（顶推）法是近年来发展迅速 的大型桥梁施工工艺。拖拉（顶推）施工方法适用于当桥梁跨越深谷，不可间断运输线（铁路、公路、河道） 难以拆迁的建筑物（地下设施、古迹等） ；对施工噪音干扰及公害有严格限制的地区，其它 有特殊要求而支架法、悬臂拼装法、膺架

2、法等施工方法不可能满足其要求时。7.1.2 作业内容 钢梁拼装设置支架，在支架上拼装钢桁梁。大跨度钢梁前端设置导梁，在前方墩顶施以 牵引力（顶推力） ，使得钢桁梁向前方墩移动，完成钢桁梁架设。7.1.3 质量标准及检验方法 铁路钢桥制造规范（ TB10212-2009 ） 铁路桥涵工程施工质量验收标准（ TB10415-2003 ） 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（ TB10752-2010 ）7.1.4 工艺流程图7.1.5 工艺步骤及质量控制一、安装拼装支架 钢桁梁拼装支架应符合规范要求。基础一般可采用扩大基础或钢管桩基础，支架结构可 采用管桩结构。基桩应进行预压，并在施工过程中加强测量

3、监控。拼装支架包含支架和滑道系统，支架结构应有足够的强度和刚度。支架的纵向长度应满 足一轮顶推钢桁梁的长度。支架顶面除承受竖直荷载外还承受顶推时的水平力，应设纵横向联接系及分配结构。支架顶作业面，千斤顶、保险支垛、垫块、滑块等设备较多，应规划布置并设安全防护。拼装 支架安装可参考钢桁梁支架法施工，这里不再赘述。二、拼装钢桁梁，导梁，安装拖拉（顶推）设备1. 钢桁梁拼装可参考钢桁梁支架法施工，这里不再赘述。2. 前导梁 钢桁梁导梁多使用现成板梁或桁梁，或用常备式杆件组拼成平行弦式、三角式及阶梯式析 梁。 板梁式导梁的长度为 6 - 30m，多数在 10m 左右，且大都借用一个节间的纵梁使用。用

4、万能 杆件组拼的平行弦式导梁，长度多在 16m 左右，导梁长度一般取主梁长度的 1/4 - 1/6。各 种形式的导梁都由前端、主体结构、与主梁连接段三部分组成：（1）主体结构：宽度宜全长保持不变，用万能杆件组拼时，立面上应拼成阶梯式，以减 轻重 量，导梁应有足够的强度和刚度，杆件断面须经过设计计算，要选择较轻的结构形式。导 梁上除 必要的人行步板外，一般不设起重设备，不得已时起重设备重量应限制在 10kN 以 内，两片珩架 之间必须设有上下平联和纵联，将导梁联成坚固的整体结构。（2）前端结构：按施工需要，在导梁前端可设计能直接承受千斤顶顶力的牛腿式结构， 也可 设计为向上翘起的斜坡式结构，使导

5、梁前端上墩时可通过斜面自行向上升高。导梁前 端要有一 定的强度与刚度，能使导梁顺利上墩，并将上墩的水平推力减到最小限度。连接段：导梁和主梁之间需有一个过渡的连接段。连接段受到的弯矩和剪力较大，除应有 充分的强度和可靠的联结外，还须将高度、宽度不同的主梁与导梁连成一个整体。3. 滚、滑移和滑道设施 上下滑道：对设在钢梁底面和支墩顶面的上下滑道，总的要求是有足够的长度，表面光滑 平整，刚度大，能均匀传布反力，结构简单，拆装方便，与钢梁、支撑的连接牢固可靠， 两端 易于放取滚轴或滑块。 纵梁滑道、上滑道：设置在纵梁下，常做成通长连续的滑道。上滑道宜选用38kg 以上新钢轨 13 根并列，用道钉反钉在

6、横木上。下滑道与上滑道上下相对，其钢轨数目比上滑道 多一根，一般为 24 根。下滑道长度按支墩顺桥向宽度决定，一般为26m 之间。 节点滑道：设在桁架节点下方，长度不大，常在拖拉单孔大跨度钢梁时使用。其结构与 纵梁下滑道大致相同，但墩顶桥向长度不得小于钢梁节间距离的1.25 倍。 导梁滑道：导梁桁架的中距和节间距常与主梁不同，故需专为导梁设置上下滑道。采用 万能杆件组拼的长导梁，可在每个节点下布设 70cm 长的短枕 4 根，用螺栓固定在下弦节 点上， 在短枕下反钉上滑道钢轨 14 根。导梁上滑道与主梁上滑道底面作成同样高度， 两者中距相同 时，可互相贯通，不同时应在相接处有一段 30100c

7、m 的重叠段。导梁下滑 道与纵梁下滑道相 同，比导梁上滑道多用一根钢轨。 滚滑设施：包括上下滑道间的滑板、滚轴、滚轮箱、走轮、坐轮和四氟乙烯滑块等。4. 支墩施工（ 1） 拖拉（顶推）架梁用的支墩，大体分为路基顶面支墩、墩台面支墩及桥孔内支墩。 支墩均由基 础、墩身、顶面滑道等组成，在桥墩及桥孔中的支墩上，面向拖拉（顶推）方 向须设置钢梁上墩的设施。（ 2） 支墩承受荷载除拖拉（顶推）反力外，还应考虑： 纵横向风载和钢梁上下墩及墩顶上移动的水平荷载； 钢梁上下支墩期间，反力作用中心由一侧移到另一侧使支墩偏心受载； 拖拉（顶推）中可能受到碰撞的冲击力。（3）支墩结构，要求坚固稳定，稳定系数应取1

8、.5 左右。施工中应有防止支墩沉降的措施。（ 4） 在受载情况下要随时调整高度，以适应拖拉（顶推）需要。5. 压重 压重材料应选比重大，易装易卸，可采用能随时增减重量或就地取材的材料。 压重是为保持钢梁的稳定或减小支点反力，通过选择压重大小与位置来达到这一目的。压重的重心倾覆支点的距离愈远，对防止倾覆也愈有效。但如继续保持其大小和位置不变， 继续前拖，对其他支点可能产生不利影响，因此在设计压重时应同时考虑调整方法。6. 牵引设施： 组合式磨芯 拖拉中等跨度桥梁，一般选用单卷筒慢速电动卷扬机。当拖拉距离较长，卷筒容绳量不足 时，可在原卷筒上临时加装一个由两半组合而成的组合式磨芯，将卷筒改为绞磨，

9、卷进钢 丝绳后，用人力拉住绳尾向后拖出。 牵引绳拴系 拖拉钢梁时，一般用两台卷扬机在两侧拖拉，也可用一台卷扬机在钢梁中线上拖拉。动滑 车宜用千斤绳拴系在下平联节点处，为便于栓系，可将三根短轨加以垫木，设于节点处。 地拢 栓系定滑车组的地域受力较大，应有充分的强度，除常用的设置方法外，根据拖拉架梁的 特点考虑以下几种地域形式： a、在桥墩台施工时预埋钢板、环扣等锚固件，作为地拢； b、在墩 台底部围捆数道钢丝绳，作为地拢，有的直接将千斤绳引上桥墩顶面栓系定滑车，称为“背带 千斤绳”此时桥墩受到较大水平力，应检算桥墩的强度和稳定；c、牵引力不大并需倒换定滑车位置作较长距离拖拉时，也可将千斤绳栓系在

10、滑道上或便梁上。 液力牵引 要作小量的横向或纵向移动时，除用千斤顶横向拖拉（顶推）外，可采用液压千斤顶作 为牵引动 力。 拖拉方向控制 在支墩两侧设导向设备引导钢梁严格按既定方向前进，如在钢梁外侧安装导向角钢或垂 直向滚筒或在支墩两侧安侧向支架，内横放千斤顶调整钢梁横向位置。7. 拖拉（顶推）的同步控制系统 该系统包括：主控单元、总线通讯和现场控制单元的多级计算机结构。 主控单元包括主控计算机、主控接口单元和主控操作单元，用于采集主控操作指令，对 整个系统的信号进行集中处理，两边桁设位移编码器直接连接在主控接口单元，用于两边桁 拖拉（顶推）过程中的同步控制。总线通讯分布在墩顶，含总线控制器、总

11、线驱动器以及与连续千斤顶配套的千斤顶位移传 感器、油泵压力传感器等信号采集元件。现场控制单元通过总线与主控计算机进行数据通讯，接受主控计算机的控制指令，控制 现场执行机构（如电磁阀等）完成相应动作。现场控制单元同时采集现场数据，通过总线传 回主控计算机，由主控计算机完成对设备状态的监控，并实现对设备的自动保护。通过系统实现单顶单动操作，单顶连续操作和联动同步操作实现钢梁稳定、同步地拖拉 （顶推）。通过现场监控及测量，按照各顶实际拖拉（顶推）速度与同步拖拉（顶推）速度 之差，得出现场各控制单元的速度调整指令，通过总线传输到现场各控制单元，根据指令按比 例降低各自千斤顶在不同状态下的实际速度，实现

12、多个顶的同步控制。8. 导向及纠偏（1）采用单动一侧连续千斤顶的方式进行纠偏 在钢梁顶推初期，由于钢梁拼装长度相对较短，钢梁刚度较大，重量较轻，顶推摩阻力 相对较小，用单侧千斤顶在钢梁顶推前移中进行横移调整。此种方法适用于钢梁顶推前期两个墩支撑时，后期支点达到三个以上时，此方法效果不明显。（2）采用强制导向限位装置对钢梁横向偏位进行约束 在滑道梁顶面两侧焊接角钢作为导向限位装置的对钢梁进行约束，使滑块和钢梁一同顺 着焊接的导向限位向前滑移，有效的制约钢梁横向偏位的发生。同时将滑道梁顶板边缘进行 了修平打磨，在限位与滑道梁边缘之间涂抹黄油增加润滑。（3）采用横移牛腿将偏位较大的节点横移至设计中线

13、位置 在滑道梁两侧焊接横移牛腿，利用横移千斤顶将钢梁和滑块共同进行横向顶推，达到钢 梁轴线回归设计位置的目的。（4）利用横移滑座进行钢梁的横移调整三、钢桁梁拖拉（顶推）1. 在完成高强螺栓终拧后方可进行顶推工作。2. 顶推一孔梁搭上前桥墩后，应对临时支架高程进行全面检查，当发现与原有高程不 符时应调整。3. 当一孔梁顶推上前桥墩后，应对临时支架高程进行全面检查，当发现与原有高程不 符时应调整。4. 顶推过程中两侧应保持同步。5. 在滑块与钢桁梁之间应抄垫防滑石棉板，以增加摩阻力。顶推平台上设置后滑块使 钢桁梁在滑道上顶推前行，为防止后滑块与钢桁梁发生相互错动，在后滑块上设置止推座， 止推座与滑

14、块采用撑杆连接，与钢桁梁下底板的螺栓孔用螺栓临时连接，达到滑块与钢桁梁同 步滑移的效果。6. 顶推过程中，油泵应并联确保同步，及时进行测量，桁梁发生较大偏差时停止顶推 作业，以便进行故障排除。7. 当导梁前端到达墩顶滑道梁后，通过设置在导梁前端的辅助措施上墩，导梁前端支 撑到滑道梁上后，进入正常顶推滑移状态。四、滑块转换和顶落梁.1 在滑道顶面设置滑动面，并设放钢梁的拼装垫块并锁定，最末端节点作为顶推滑移支 承点（以滑动垫块抄垫后作为拼装垫块用） 。.2 钢桁梁在平台上拼装完成后，用竖向千斤顶将该段钢桁梁顶起，退出所有支点处拼装 垫块，安装平台上的后滑块（直接在滑块上拼装钢桁梁的除外） ，然后

15、钢桁梁末端落梁于平 台滑动垫块上，前端钢桁梁落于墩顶滑块上。.3 钢桁梁顶推时通过倒换墩顶滑块实现连续顶推作业。在顶推平台及每个墩顶设置顶推 滑道，滑道上设置平台后滑块及墩顶滑块，钢桁梁后端节点落于平台后滑块上，墩顶处主桁节 点落于墩顶滑块上。.4 每次循环顶推完毕后，利用墩顶竖向千斤顶将钢桁梁整体起顶，将墩顶滑块倒移至其起 点位置。然后将竖向千斤顶落顶，使钢桁梁节点落于墩顶滑块上，继续进行下一轮的钢桁梁顶 推。.5 钢桁梁各桁应同步起顶，每次起顶各桁液压油泵油表读数不超过5MPa，同时起顶过程中各桁高差宜小于 5mm，相邻墩宜同时起顶。直到起顶到设计的位置。.6 滑块转移至设计位置后，根据设

16、计抄垫高度在滑块上抄垫钢板。钢桁梁存在较大节点时， 应按设计要求加宽滑块，确保滑块支垫在设计位置。检查各滑块抄垫高度正确后进行落梁作业， 落顶时速度不宜过快，可根据压力表值分级（可按 5MPa 一级）进行，顶落梁时需注意以下 几点：（1）顶落梁使用的油压千斤顶，须带顶部球形支承垫保险箍，共同使用的多台千斤顶 选用同一型号，用油管并联。油压千斤顶、油泵、压力表和油管长度力求一致。为准确掌握支点反力，应对千斤顶、油泵、压力表一并配套校正。（2）对高程、支点反力、支点位移，跨中挠度等变化，应进行观测和记录。（3）顶落梁时必须设置保险支座，操作要同步进行。五、施工注意事项1. 安装上滑道的允许偏差应符

17、合下列规定 : 滑道与设计中线为 20mm; 两侧滑道高低差为 10mm; 滑道纵向不得有死弯。2. 安装下滑道的允许偏差应符合下列规定 : 各段滑道纵向高程为 10mm; 各条滑道中间轨不得高出两侧轨，也不得低于 2mm; 一段滑道上，两侧滑道之相对高差不大于10mm ； 滑道与设计中线或两条滑道中线相对偏移量不大于20mm 。3. 拖拉前，应向当地或中心气象台 （站）了解拖拉期间的气象预报，当风力大于 5 级时， 不得拖拉钢梁。4. 牵引时钢梁跳跃前进问题 用滑车组拖拉钢梁，会出现脉冲式跳跃，即起动一加速一减速一停止一再起动的重复现象。当滑车组内钢丝绳拉紧到弹性伸长所需张力时，滑车组总拉力

18、略大于钢梁的起动阻力，钢 梁才开始移动。一经起动后，滑道阻力由静摩擦阻力变为动摩擦阻力，而滑车组的起动张力大 于钢梁的动摩擦阻力，多余的拉力使钢梁作加速运动，使移动速度大于计算速度，从而使滑车 组钢丝绳松弛下垂，弹性回缩张力减小，拉力下降，钢梁随之减速而后停止移动，再 待下一次拉 紧钢丝绳，重复上述过程。改善脉冲现象的方法是缩短钢丝绳的总长度（ 包括受力的千斤绳等 ） ，加快卷扬机速度。具体做法是减少滑车组门数，加粗钢丝绳直径、换用大功率滑车组。同时加快卷扬机速度， 使钢梁尚未停止时，钢丝绳张力已经恢复到克服动摩擦阻力的程度，可将脉冲跳跃现象减少到 不易察。7.1.6 施工机械及工艺装备 为满

19、足施工需要，根据钢桁梁拖拉（顶推）实际情况，安排主要施工机具设备进场。主要施工机具设备有：钢桁梁拼装吊机；竖向起顶千斤顶；纵向顶推千斤顶；液压泵站；控制系统； 主控机；现场控制单元；顶推反力座；钢绞线等，具体数量和规格根据施工需要配置。7.1.7 生产效率根据施工经验，平均拖拉（顶推） 一次 7 节间（84m）需历时 3 4 天左右（含滑块倒用、 挂篮安装等时间） 。7.1.8 安全生产及环境保护一、现场安全措施1. 设置安全标志，在现场周围配备、架立安全标志牌。2. 施工现场的布置应符合防火、防洪、防雷电等安全规定和文明施工的要求。3. 危险施工地点应悬挂标牌。二、施工机械安全控制措施在运用

20、拖拉（顶推）法进行钢梁架设时应注意：1. 起落梁作业（1）起落梁使用的油压千斤顶应带顶部球形支承垫、保险圈、升程限位孔。每桁下共 同作用的 4 台千斤顶应选用同一型号，且用 1 台油泵并联。当需要测定支点反力时，应由计 量单位对千斤顶、压力表一并配套校正。7（2）千斤顶位置应安放准确、稳妥，上下支承面要垫平。千斤顶中心轴应与支承结构 中心线重合。（3）为避免引起拉缸现象，规定千斤顶行程不得大于有效工作行程。（4）顶落梁时要求设置保险支座，以防意外发生时能及时支承。（5）经检查合格后，方能按照规定的反力大小及顶落梁程序施顶。（6）千斤顶安放在梁底的位置应符合设计要求。（7）起落时采用类型和台数相

21、同的千斤顶，施顶过程中要求在同一平面，最大高差20 毫米，否则应予调整。2. 纵向牵引拖拉（顶推）作业（1）整体滑道要按照设计拼装线型布置，要满足设计的平整度、轴线、高程要求，拼 接处要圆顺过渡。其质量要求如下：（2）单片滑道梁前后高程相差在 5mm 以内；三片滑道梁之间标高相差在 2mm以 内； 滑道纵向不得有死弯。（3）要保证千斤顶设备正常、牵引钢绞线质量、下弦杆与钢绞线连接节点质量、千斤 顶反力座的焊接质量和钢绞线挤压头连接质量。（4）每套连续千斤顶各设置两套外置式的绝对值编码器，用于分别检测各千斤顶前后 顶的绝对行程及千斤顶的控制反馈。（5）钢桁梁左右两侧各设置一条测长绳，每条测长绳带

22、动一套绝对值编码器，用于测 量钢桁梁两侧位移。（6）各液压泵站均设置液压压力传感器，用于监测各点载荷，并用于完成超载保护功 能。（7）整体三片主桁应在下弦杆和铁路横梁、上弦杆和横撑、上平纵联（桥门架）等结 构安装、施拧后纵移，此时已经形成整体结构。拖拉（顶推）过程中进行跟踪、监测，保证 两边桁侧千斤顶并联牵引，牵引速度和牵引量保持同步，及时进行故障诊断与检测，发生较 大偏差时停止拖拉（顶推）作业，以便进行故障排除。油泵应并联确保千斤顶同步，并在纵移 滑道上按 5cm 间隔做好刻度标记，严格控制同步。3. 千斤顶使用与安全注意事项（1）根据拖拉（顶推）计算和施工安全要求选用千斤顶，使用前应了解其

23、性能和操作 方法，经试顶确认良好，方可使用。（2）千斤顶应安放在稳定的结构物上。上、下接触面之间，应垫以石棉网等防滑材料。（3）当同时使用两台以上千斤顶进行工作时，不得超过允许承载能力的80%，须使各台千斤顶受力的合力作用线与被顶工作物中心相吻合，以防千斤顶负重后发生倾斜。（4）千斤顶安置好后，应将物件稍微顶起，确认无异常后，方可继续起顶。（5）千斤顶工作时，不得超过额定高度，随着物件的升高而逐步增加支撑垫块，物件 下降时，应边落边抽支撑垫块，严禁一次抽出多块。千斤顶每次起落完毕后，应立即旋紧保险 箍。（6）千斤顶起落时，必须缓慢地进行，几台千斤顶同时起落时，必须保持同步均匀起 落，不可一个快

24、一个慢。（7）千斤顶工作时，应有专人观看压力表的工作情况，如发现压力突然增大时，要立 即停止工作，待查明原因，处理好后，方可继续作业。4. 液压站使用说明及注意事项（1）使用前应检查系统中各类元件、截止阀手柄是否在正确位置，油面是否在正确位 置，各管道、紧固件等有无松动。（2）使用过程中应随时检查电动机、油泵的温升，随时观察系统的工作压力，随时检查各高压连接处是否有松动，以免发生异常事故。（3）经常注意每个液压元件的工作状况，按照安全操作规程执行，发现异响、杂声、 摇晃、振动，要立即停机，查明原因，排除障碍后，才可继续使用。（4） 系统维护与保养5. 连续千斤顶其他注意事项：（1）为了保证顶压力值的精确，应定期对设备液压系统各组成部分（千斤顶、油泵、 控制阀、管路、压力表等）进行检查和校正。校正时，应将千斤顶实际工作吨位和相应压力 表读数作详细记录