钢桁梁拖拉顶推架设施工工艺作业指导书

1、钢桁梁拖拉顶推架设施工工艺作业指导书7.4.1 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。7.4.2 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。7.4.3 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）7.4.4 工艺流程图安装拼装支架拼装钢桁梁，导梁，安装拖拉（顶推）设备钢桁梁拖拉（顶推）滑块转换循环拖拉（顶推）拆除导梁，临时设施顶落梁7.4.5 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

3、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。

4、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，

5、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

6、，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

7、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 30100cm 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（

8、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 1.5 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

9、 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，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

10、、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

11、（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

12、，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

13、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

14、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

15、台上的后滑块（直接在滑块上拼装钢桁梁的除外），然后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

16、到设计的位置。6.滑块转移至设计位置后，根据设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。

17、 五、施工注意事项1.安装上滑道的允许偏差应符合下列规定: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

18、张力时，滑车组总拉力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。7.4.6

19、施工机械及工艺装备为满足施工需要，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。7.4.7 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 34 天左右（含滑块倒用、 挂篮安装等时间）。7.4.8 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

20、全控制措施 在运用拖拉（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。（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

21、用类型和台数相同的千斤顶，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

22、测长绳带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

23、了解其性能和操作 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，

24、不可一个快一个慢。（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，制成