桥梁顶推张新国

1、桥梁顶推技术报告人：张新国 20120420123沿桥纵轴方向的台后设置预制场，分阶段预制梁体，纵向预应力筋张拉后，通过水平千斤顶施力，借助滑道、滑块，将梁逐段向前顶推，就位后落梁，更换正式支座。1 顶推法施工原理与方法（1）顶推法施工原理4（2）顶推施工方法施工的关键是在一定的顶推动力作用下，梁体能在滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。施工实测资料表明，聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的摩擦系数一般为0.040.06，静摩擦系数比动摩擦系数大些。施工方法分类单点顶推多点顶推水平-垂直千斤顶顶推拉杆顶推5（a）水平-垂直千斤顶顶推动力装置集中设置在靠近梁场的桥台或桥墩上,支承在纵向滑道上的垂直千斤顶

2、和支承在墩(台)背墙的水平千斤顶联动,能使梁体以垂直千斤顶为支承向前移动。单点顶推6（b）拉杆顶推另一种单点顶推的方式是水平千斤顶通过拉杆带动梁体前移，滑道为固定的不锈钢板，滑块在滑道上支承梁体，在滑道前后设置垂直千斤顶用来起落（图4-5）。单点顶推示意梁体使滑块能从前向后移动，这是早期做法。后来把滑道前后作为斜坡，滑块可以手工续进，就不必用垂直千斤顶项起梁体后移滑块了。78由于单点顶推存在一个严重缺点，就是在顶推前期和后期，垂直千斤顶顶部同梁体之间的摩擦力不能带动梁体前移，必须依靠辅助动力才能完成顶推。此外，单点顶推施工中，没有设置水平千斤顶的高墩，尤其是柔性墩在水平力的作用下会产生较大的墩

3、顶位移，甚至威胁到结构的安全。多点顶推多点顶推法的优点是任何阶段都能提供必须的顶推动力，在顶推过程中水平千斤顶对墩台的水平推力同梁体作用在墩台上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必须保证多台千斤顶同步工作，而且可以分级调压，使作用在墩顶的水平力不超过设计允许值。9多点顶推的动力装置采用穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚体系。其滑道除个别工程利用盆式支座等形式外，一般采用图2所示的方式。10顶推施工工序顶推法施工主要用于预应力混凝土连续梁桥，结合梁桥，斜拉桥。11（1）制梁台座和节段的制作制梁台座为预制箱梁节段和顶推作业的过渡场地。台座上一般设有可升降的活动底模架和不动的台座滑道。与制梁台

4、座相配套的还有预应力钢束穿束平台、钢筋绑扎平台、测控平台及必要的吊装设备。这些设施使梁段制作具有明显的工厂化生产特点，从而有效地保证了箱梁的施工质量。梁体节段的预制周期制约全桥的施工工期。顶推节段长度一般为1024m，又以1620m居多。每联箱梁除首尾两节外，中间各节段长度均相等。顶推施工进入正常后，节段作业循环周期一般在715d。2 顶推关键技术12选择原则主要有以下几个方面:首先，必须保证墩台后端梁体在顶推过程中的总体稳定和抗倾覆安全，使梁段在预制场地范围内逐步顶推到标准跨。制梁台座的位置应尽量地向前靠，充分利用永久墩、台基础和墩身，少占引桥或引道位置，减小顶推工作量，避免顶推到最后时，梁

5、的尾端出现长悬臂;其次除必须使顶推梁体尾端的转角为零，以保证梁体线形一致外，还应考虑拼装导梁的场地。(a)制梁台座位置的选择13预制台座基础应根据地质、水文条件，选择合理的基础方案，必要时平台基础宜采用临时桩基础，防止在浇注和顶推梁体时发生沉陷，影响预制梁段的接长或梁体的顶推。预制台座的构造布置可分为两部分:为箱梁预制台座，即在基础上设置钢筋混凝土立柱或者钢管立柱，立柱顶面用型钢联成整体，直接支撑预制模板，只承受垂直压力，顶推前降下模板，脱离梁体;为预制台座内滑道支撑墩或整体滑道梁，在基础上立钢管或钢筋混凝土墩身，纵向联成了整体，顶上设滑道，梁体脱模后，承受梁体重力和顶推时的水平力。预制台座一

6、般采用刚性设计，台座结构形式宜采用梁柱式结构或整体框架结构，刚度、强度满足顶推施工的技术要求，表面平整、标高准确，不得发生沉降。(b)制梁台座的结构形式14由于支点负弯矩的增加与跨度的平方成正比，在箱梁截面和预应力钢束强度有限的情况下，当跨度增加到一定限度时，预应力钢束就没法布置了，所以PC梁采用顶推法施工有个“适用跨度”的问题。提高适用跨度的途径之一是设置临时墩。在连续梁的跨度大于顶推跨度时，宜设置中间临时墩，在不设临时墩时，为满足安装钢导梁和连续梁前期顶推抗倾覆的要求，在制梁台座前和连续梁第一跨内设临时墩，作为顶推施工的过渡段，保证梁体线形与已经顶推出去的梁体完全一致，避免大梁从制梁台座上

7、顶推出去以后，与接灌的下一梁段出现大的转角。（2） 临时墩15临时墩应能承受顶推时的最大竖向荷载和最大水平摩阻力引发的变形。在此原则前提下，尽可能降低造价，便于拆装。为提高临时墩的稳定性，防止临时墩在箱梁顶推过程中产生较大的水平位移，保证顶推安全，将临时支墩与相邻的主桥墩和制梁台座进撑拉连接，用水平或斜拉钢绞线束临时加固。163 导梁 导梁设置在主梁前端，可为等截面或变截面钢板梁，导梁结构必须通过设计计算，从受力状态分析，导梁的控制内力是导梁与箱梁连接的最大正、负弯矩和下翼缘的最大支点反力。导梁的刚度在满足稳定和强度的条件下，选用较小的刚度及变刚度的导梁，将在顶推时减小最大悬臂状态的负弯矩，使

8、负弯矩的2个峰值比较接近。此外，在设计中要考虑动力系数，使结构有足够的安全储备。为减轻自重最好采用从根部至前端为变刚度的或分段变刚度的导梁。174 滑动装置墩顶 滑道一般采用单滑道板形式，滑道板为一块整钢板，置于滑道垫块钢架之上，该种形式的滑道，能很好的承受各向作用力，而且标高容易控制，拆除也非常方便。近几年，台座滑道采用了一种连续梁式的整体滑道，它是通过在滑道梁上铺设滑道板形成的。整体滑道构造为:活动底模板+滑块+滑道板+滑道梁+重轨支座。如在支座上设置滑道顶推，其永久支座需在厂家做特殊处理，即施工时上、下部临时固定，以承受顶推的水平摩阻力。再在永久支座纵向两边设垫块，上面盖一块厚40mm钢

9、板做盖板，再设置滑道。箱梁顶推到位后，将梁顶起，拆开盖板及滑道，解除支座上临时约束，恢复支座设计功能，完成落梁工序。18195 顶推动力装置顶推动力装置由千斤顶、高压油泵、拉杆(束)、顶推锚具(自动工具锚、拉锚器)组成。顶推动力一般使用水平千斤顶或自动连续千斤顶及其配套的普通高压油泵或专用的液压站作为动力装置。拉杆体系最早使用精轧螺纹钢，1988年以后逐渐采用高强钢丝束、钢绞线束群锚体系，拉锚器的施力位置由拉箱梁腹板两侧逐渐过渡到拉箱梁底板的方式，并由穿过箱梁顶、底板布设笨重的传力型钢演变为仅在箱梁底板中心线预留孔插入牛腿式钢块拉锚器。拉锚器的间距应能保证墩上千斤顶有施力点和便于主墩上千斤顶统

10、一更换拉索以提高顶推工作效率。206 顶推动力计算和设备配置当顶推箱梁的各个主墩和临时墩的施工阶段反力Fi和摩擦系数fi已知后，即可计算出必须的顶推动力，从而确定顶推千斤顶的数量，并将各千斤顶按逐墩布顶的原则，布置在各主桥墩上。各顶推千斤顶通过液压站，在主控台的集中控制下，同时启动、同时停止，实现顶推的集中控制和同步运行。总顶推动力：H=KRifiGI式中：推动力K是安全系数,K=1.52.0;Ri是墩台滑道的垂直反力;fi 是相应的静摩擦系数;G 是箱梁总重量;I 是顶推坡度,上坡取“+”,下坡取“-”。213 顶推设备示例222324254 顶推施工方法的优缺点顶推施工方法的优点可概括为以下几点：1)顶推施工的桥梁一般单跨顶推力通常在50到100t之间，远比梁体自重小，所以顶推设备轻型简便，不需大型吊运机具，保养与运输方便，适合特殊场地使用。如水深较小浮吊不能进入的河流或者深谷等。2)对桥下地基和净空无要求，不影响通车或通航，由于预制场通常设在岸上，搭建拆除简单，混凝土或者是钢构件运输方便。3)对混凝土桥的顶推施工来说，浇筑混凝土仅需一套模板周转，节省材料；施工工厂化，易于质量管理。搭设平台的材料大多为型钢和钢板，便于取材和重复利用。4)场地固定集中，便于安全施工，受环境干扰小。5)工作条件相对较好，所需劳动