桥梁顶推施工技术概要及工程应用实例

1、桥梁顶推施工技术概要及工程应用实例 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 m

2、ethod。 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19

3、74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、前言说明西延线狄家河桥陕西1977年，主粱为440m预应力连续箱梁，国内首次采用顶推法施工的连续梁桥。望城沩江桥湖南1980年，主粱为4x38+2x38m两联等高度连续梁，国内首创柔性墩多点顶推法施工。尤溪丘墩桥福建1992年，主粱60+76+60m撑架式预应力混凝土连续箱梁，当时中国顶推法施工的最大跨度。 一、前言说明卡罗尼河桥 委内瑞拉1963年，6跨一联的连续梁桥，首次采用了钢导梁和临时支墩。顶推法的基本发展历程统计表时 间桥 名国 别特点1962年Ager桥奥地利73+285+36连续梁，

4、分节预制，各节之间用湿接缝组拼后顶推1963年Caroni桥委内瑞拉48+496+48连续梁，首次使用钢导梁和临时墩（中孔大跨）1974年狄家河铁路桥中国440PC连续梁，国内首次采用，单点顶推，设置30m导梁1980年湖南望城沩水桥中国438+238连续梁，国内首次多点顶推1990年广州北站立交桥中国60+100+60变截面连续梁首次使用钢绞线做拉杆1990年平顺桥中国28+35+28连续梁,首次实现在R=90m平面圆曲线上多点顶推1993年西延线铁路刘家沟大桥中国440mPC连续箱梁，2组YCD200型千斤顶、两套5一75钢纹线拉杆和拉锚器、连续滑道2009年郑黄桥中国120+5168+1

5、20公铁两用三主桁斜拉桥钢桁梁，大吨位长距离多点顶推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顶推方式特征优缺点单点顶推（TL法）顶推动力装置集中于桥台或某个桥墩没有设置

6、水平千斤顶的高墩身尤其是柔性墩墩顶产生较大墩顶位移。多点顶推（SSY法）顶推动力装置分散于多个桥墩顶推力分散到各个桥墩，推力与滑块动摩阻力抵消。千斤顶需同步，设备要求高。顶推方式特征优缺点步距式顶推以水平千斤顶的工作行程为一个顶推步距，由静动往复循环墩顶位移反复变化，存在梁体爬行现象，对柔性高墩安全不利连续顶推通过连续千斤顶的连续工作，使顶推连续进行避免梁体爬行现象，提高顶推效率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

7、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

8、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

9、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

10、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3、检测、监控、试验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

11、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2133、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施工监测桥墩的水平位移临时墩的水平位移及沉降导梁及梁体的中线偏差和挠度导梁与砼梁接头处的变形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序号项目允许偏差（mm）检验方法1桥梁中线2测量2导梁中线23相邻两跨支承点同侧滑移装置纵向顶面高程14同一支承点滑移装置横向顶面高程15制梁台座（包括滑移装置）和底模高程16导

12、梁底面纵向高程27导梁底面纵向高差18顶推梁端面垂直度1/1000梁高9桥梁底面平整度21m靠尺检查不少于5处10桥梁底面高程2测量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、节段制造与拼装避开滑道位置施 工 要 点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、钢箱梁顶推顶升梁体时添加垫块焊接临时反力座，并观察其在顶推过程中焊缝情况设

13、置钢绞线支索器临时锁定测量应消除温差影响 施工要点五、钢箱梁桥顶推施工4、质量标准符合规范及设计要求 焊接工艺 焊接材料和紧固件质量 同一部位焊缝返修不宜超过2次 防止产生构件变形、损伤 钢箱梁安装精度钢箱梁顶推施工质量5、钢箱梁安装精度序号项目规定值或允许偏差1吊点偏位（mm）202同一梁段两侧对称吊点处梁顶高差（mm）203相邻节段匹配高差（mm）24连接焊缝尺寸符合设计要求检查全部焊缝深度注：1、超声波检查全部；2、按设计规定，设计未规定时按10%抽查高强螺栓扭矩测力扳检查5%，且不少于2个六、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

14、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、钢桁梁顶推顶 推 内 容顶 推 内 容顶 推 内 容梁体顶推 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序号项目规定值及允许偏差检查方法1墩台处横梁中线与设计线路中线偏差10mm测量检查2两主桁相对节点位置支点处相对高差梁宽的1/10

15、00跨中心节点处相对高差梁宽的1/5003轴线偏移钢梁中线10mm两孔相邻横梁中线相对偏位5mm4梁底高程墩台处梁底高程10mm两孔相邻横梁相对高差5mm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。

16、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10 x32=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，

17、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

18、.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