顶推法施工

顶推法施工（精选7篇）

顶推法施工 篇1

1962年德国教授包尔和弗·雷昂特博士首先提出用顶推的方法施工桥梁,其设想在奥地利的阿格尔桥上(Ager)进行研究,该桥为4跨连续梁,(73m+2×85m+36m)。1964年在委内瑞拉的卡洛西河桥采用预制的箱型梁节段,用预应力联成一体的六跨连续梁,其桥式为48m+4×96m+48m,节段长9.2m。1979年西德特里希登溪谷桥运用顶推技术,从一个预制厂进行两座相隔不远桥梁联体顶推施工,即先将两座桥梁的梁体结构临时联结为一体,进行顶推作业,当靠近预制场的一座桥梁到达桥位后,解除临时联结,再继续顶推下一座桥梁。

德国顶推法施工技术运用较好,在跨越美因河的费特霍海姆的铁路桥,顶推长度达到1280m,重量为425000kN,跨度由40～61.7m不等并含有一跨152m的混凝土拱,其拱上的梁体也是以顶推法施工的,当拱顶推时,立柱用钢索加固,并在跨度5/7处挂重2000kN,使拱圈受力均衡。另外,随着顶推技术的日臻完善,在曲线梁桥,坡道上桥都得到了广泛的应用,并且成功地在斜拉桥上得到运用。

我国顶推法施工的桥梁起步稍晚,1977年11月建成的西延线上的狄家河桥是我国第一座用顶推法施工的桥梁,其桥为4×40m预应力混凝土连续梁,在预制场生产块件,现场拼装,块件长4m。1978年在广东万江大桥上采用了顶推三孔一联共二条的撑架式箱型连续梁,其桥式为40m+54m+40m。1980年湖南沩江大桥则采用了并联单点顶推,其桥式为4×38m+2×38m。1990年钱塘江大桥成功地完成3联9×32m箱梁单点顶推工作。

1 顶推施工桥梁方法

随着改革开放的大好形势,铁路和交通运输业在飞速发展,湖南、广东、福建等地相继施工了一些各具特色的桥梁,而江西南昌大桥西引桥的顶推梁施工,则是目前国内节段分划最长(24m)、单位长度重量最大(达60t/m)、顶推距离最长(12孔×48m)、桥面宽度最大(22.7m)、单箱单室双层桥面的桥梁。

荷兰Rarensbosch,一般节段15m,最长段长19m。从以上资料比较可以看出:南昌大桥在顶推梁施工技术上是快速发展的一例,一些主要技术指标,在国内是处于领先水平的,在世界同类方法施工的桥梁中,也是属于先进水平的。

2 南昌大桥顶推施工

南昌大桥西引桥中有12孔48m为连续梁顶推法施工,其施工技术另有文章介绍,根据完成的21个号段,对以下的几个问题解决得比较满意。

2.1 箱梁制造

台座:由于本桥箱梁截面大,节段分划长,重量大,最大节段重达1500余吨,因此,台座利用了40台承台基础,并增加了四根钻孔桩(共18根Φ1.2m),台座面积达23.5×25.88m,基础无下沉变形。上部钢结构支撑通过面板、纵梁、横梁等多次分配,传至基础,受力均匀。底模面板在滑道部分厚度为20mm钢板,其余部分为8mm钢板。底层钢结构纵梁,支承在36台200t分组串联的千斤顶上,油泵集中控制,以便于底模的整体升降、脱模及调整。

脱模后的梁体支承在12台250t顶面设有滑道板的千斤顶上,以便于顶推作业。

内模及顶模支承在钢支墩或专门设置的车架上,外模则直接支撑在整体式钢平台上,用可调撑杆收紧或松开模板。拆模时,仅拆除内模、车架、顶模、外模随平台升降脱模,悬臂处的钢盒则在每段顶推完成后,在另外的工作平台上拆除。

(2)箱梁混凝土灌注

24m一段的箱梁,一次灌注混凝土达500m3。且每段必遇一个隔墙(墩顶隔墙或跨中隔墙),灌注时将隔墙混凝土带后一个节段,用微膨胀混凝土与梁体同期灌注,例如灌注第20号节段混凝土时,灌注第13号节段的隔墙。

箱梁混凝土采用一次灌注。其工艺为竖向分段,水平分层,由中向外,由后向前灌注。严格控制配合比,不同季节采用不同配合比和附加剂,保证混凝土在3～4d达到设计强度的90%,以满足拆模及张拉的要求。

(3)制孔

对波纹管制孔,预以了高度重视,为保证波管孔道位置除用定位网固定外,对直线孔道、曲线孔道则分别采用钢管、钢绞线、硬塑管压重措施。混凝土灌注时派专人负责转动,混凝土灌注完毕即时拔出压重物件,检孔,发现问题即时处理。经过上述方法办理后,有效地克服波纹管上浮或漏浆堵孔现象。

2.2 滑道

墩顶滑道必须坚固,刚性要好,无下沉及变形,墩顶滑道用经过刨削的35号铸钢垫块,上盖30mm厚的钢垫块并包覆3mm厚的不锈钢板,铺设时用精密水平仪抄平,误差1mm以内。抄平调整完毕,铸钢垫块下用外能压水泥砂浆。

四氟橡胶板厚10～11mm,中层夹2mm的钢板。其厚度尺寸为3+2+2+3(四氟板+氯丁橡胶+钢板+氯丁橡胶)。尽管对滑道水平度与梁底水平度要求很高,但在顶推过程中难免遇到正负公差的同向组合,而导致墩顶滑道受力不均,因此,四氟橡胶板承压强度选用了较高级别的型号,以避免破损。

四氟橡胶板上留有注油槽,槽中注入硅脂,可以大大降低顶推力,且损耗极少。经上述处理的四氟橡胶板在顶推时初始静摩擦系数可控制在0.05以内,恢复后的摩擦系数在0.03～0.04左右,这和有关资料介绍的情况吻合。

2.3 牵引制导技术

多点顶推其本质就是多点同步牵引。南昌大桥多点分布为隔墩设顶,即每隔一个墩设一个顶推墩,每墩设6台YC-75-1000的水平千斤顶。计算按每顶55t顶力布置,摩擦系数按0.065考虑,牵引索原用32TVD粗筋,用连接套接长,因倒粗筋麻烦,且不能很好利用顶程,费时费力。后改用4Φ12.8钢绞线,顶前、顶后配自动工具锚,以便回顶锁住钢绞线,使顶推速度大大提高。梁上每24m设顶推锚孔六个,锚柱插入孔内后安装好钢绞线及锚头,与墩顶设置的六个施力顶架对应安装。

顶推中如何做到多台顶同步?制导技术关键在哪里?我们的原则是“多点、逐级、限值助顶、单点加载主顶”。单点主顶墩设在39号墩(特别加固墩),其余各墩均为助顶墩,即助顶墩根据以往各段顶推情况计算出的摩擦系数,估算一个本次顶推的初始摩擦系数,设定一个顶力值,该值应基本接近滑动时的顶力值,但略小于滑动时的顶力值。并使各墩千斤顶基本稳定在这个顶力数值上。而主顶墩在各墩加载完毕后再行加载,此墩的顶力值,可较其它各墩顶力值稍大,此值加上后,梁体就应当移动。也就是说,箱梁的移动主要表面在39墩加载时形成主顶。其余各墩仅管在稳表注油,加载始终受到控制,不让这些墩的顶力之和构成箱梁移动的力量。

当梁体移动后,初始静摩擦逐渐转化为稳定后的静摩擦,表现在摩擦系数降低即由0.05→0.04左右或更小。而其它各墩仍然保持原顶力,39墩则可能较初始顶力要小一些。保持箱梁不断的移动,只需39墩不断加载即可。当顶程接近1m时,千斤面回油,钢绞线利用自动工具锁定。顶头锚片松开,回油后再打紧顶头锚片,继续供油,开始新的1m行程。

箱梁顶推时,在观测站上随时报告梁体位移情况,并即时调整,在墩侧向导向架上不断增减四氟板,以调整梁体横向位移。尽管梁体有数万吨重,但调整起来并不困难。

经验表明:顶推中的制导原则是正确的,原理明确,简单易行,便于操作,箱梁移动平稳,每小时综合速度1.5～2m,其位移可以得到±1mm精确控制。

除上述各点外,对大批量的内锚使用,K锚使用,较好地解决了预应力块件分段和长大钢丝束的运用问题,钢导梁的制安、临时墩的设置都较好地解决了起步节段受力和扭转问题。

3 结 语

大桥顶推施工验算的内容包括:各截面的施工内力和强度、顶推过程中的稳定计算(倾覆稳定,滑动稳定)、钢索引伸量的计算、施工中临时结构的设计与计算、确定顶推设备、计算顶推力、顶推过程中桥墩台的施工验算、顶推施工时梁的挠度计算。

摘要：结合工程实例,介绍了顶推法施工桥梁的施工工艺及应用发展状况。

关键词：桥梁施工,顶推法,箱梁制造

参考文献

[1]宫崎武雄,黎祖华.吾妻川桥的设计与施工-上越新干线上的预应力混凝土T型刚构桥[J].世界桥梁,1980(3).

[2]JTJD60-04,公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]JTJD62-04,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[4]杨文渊.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社,1994.

[5]叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,1997:36-40.

[6]王东,赵颖华.碳纤维增强聚合物加固混凝土结构的发展综述[J].沈阳建筑工程学院学报:自然科学版,2001,17(2):103-107.

顶推法施工 篇2

【关键词】桥梁工程；顶推法；施工技术

顶推法多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工，它就是以千斤顶为动力，对预制好的梁体，借助钢导梁导向，在四氟乙烯板的滑块间，纵或横向推进至设计要求的位置。

1.预制场地

预制场地应设在桥台桥轴线上的引道(或引桥)上，像重庆石门桥，在北岸桥头设置预制场地，预制场地为箱梁预制处，其长度应考虑梁段悬出时反压段的长度、梁段底板与腹板预制长度、导梁拼装长度和机具设备材料进入预制作业线的长度。预制场地宽度，应满足梁段两侧施工作业的需要。

预制场地上空宜搭设固定或活动的作业棚，其长度宜大于2倍预制梁段长度，使梁段预制作业不受天气影响。

台座的轴线应与桥梁轴线延长线相重合，台座的纵坡应与桥梁纵坡一致，其施工误差应满足规范要求。

2.预制块件(顶推段)

梁段预制块件，可根据箱梁结构(单箱单室或单箱双室)及全截面顶进还是分段顶进来确定预制方案。若预制块在排架上制作，必须在制作前消除排架的非弹性变形值。预制块件尽可能采用机械化装拆模板，底模板宜采用升降式，侧模板宜采用旋转式，芯模板宜采用易于拆卸和移动取出的构造方式。

预制块件应尽量标准化，像石门大桥顶推288.5m中分为23个节段预制顶推，其中除1号肖段为7.75m，22号、23号节段为15.3m外，其余均为12.5m标准段。像南昌大桥，开始为61个节段，后为了加快进度改为33个节段，最大节段由原来12m改为24m。

预制块件应保证其尺寸误差在规范容许范围内，预制顺序要先河内后岸边，按其顶进段先后次序定之。

3.导粱和临时墩

3.1导梁

导梁是顶推法主要设施之一，应将导梁全部节间拼装后，再与预埋在梁前端的预埋件连接并上位后，最后浇注混凝土。

采用钢桁架导梁时，应注意导梁与梁段刚度的协调，不得采用刚度过小的导梁，并减小每个—节点的非弹性变形，使其梁端挠度不大于设计要求。导梁制作要求严格，要平顺、变形小。

3.2临时墩

为减小顶推寸梁的内力，可设置临时墩，临时墩需有足够的刚度，来承受顶推时的水平推力，必要时要打临时桩，其排架需安装剪刀撑满足其受力和稳定要求。

临时墩要考虑梁向前顶时，墩有前倾趋势，故宜将墩上支座放在墩中心线后面，使墩偏心受后倾力矩，用以抵消一部分前倾力矩。

临时墩有不均匀沉降，也可用千斤顶予以调整直至沉降稳定，使主梁达到设计标高为止。

临时墩待连续梁顶推作业结束并落到正式支座上之后拆除。

4.顶推方式

顶推方式有两种，一种为单点或多点水平——竖直千斤顶方式；另一种为单点或多点拉杆方式。

4.1单点或多点水平——竖直千斤顶方式

以桥台、墩为后座力，预制梁座在桥台、墩顶垂直千斤顶上，垂直千斤顶与桥台、墩底间摆放四氟板，顶推时，以垂直千斤顶移动来带动梁向前移动。

采用单点或多点水平——竖直千斤顶方式顶进时，应符合下列要求：

①水平千斤顶的实际总顶推力不应小于计算顶推力的2倍。

②桥台、墩顶上水平千斤顶的台背必须坚固，应能抵抗顶推时的总反力；在顶推过程中，各桥墩的纵向位移值不超过设计规定值。

③主梁在各墩(包括临时墩)支承处，应按要求设置滑动装置。

④单点或多点水平千斤顶顶推时，左右两条顶推线应横向同步运行；多点顶推时，各墩台的水平千斤顶均应沿纵向同步运行，以保证主梁的纵向轴线在设计容许偏差范围内。

⑤水平千斤顶顶进一个行程，用竖直千斤顶将梁顶高，以便拉回滑块时，其最大顶升高度不得超过设计规定。

4.2采用单点或多点拉杆方式

水平千斤顶顶墩、台之前之钢拉杆，拉杆与梁临时连接，逐步将梁向前拉出，着力点在梁后端。

采用单点或多点拉杆方式要符合下列要求：

设拉杆千斤顶的墩顶应设置反力台，反力台应牢固，满足顶推时反力要求。主梁底部或侧面应按一定距离设置拉锚器，拉锚器的锚固、放松应方便、快速，拉杆的截面积和根数应满足顶推力要求。

5.滑动装置和导向装置

5.1滑动装置

①水平—竖向千斤顶顶推方式的滑动装置，一般由摩擦垫、滑块(支承块)、滑板和滑道组成。

摩擦垫用氯丁橡胶与钢板夹层制成后，粘附在滑块顶面，其尺寸大小应根据墩顶反力和橡胶板容许承载力计算决定。

滑动块可用铸铁或高强度等级混凝土块制成，其高度不宜小于正式支座高度，其尺寸不宜小于摩擦垫和下面滑板的尺寸。

滑板有多种构造，一般宜用硬木板、钢板夹橡胶板等粘聚四氟乙烯板组成。四氟乙烯板面积由最大反力计算决定，对无侧限的容许应力可按5MPa计算，对有侧限的可按15MPa计算。

滑道一般可用不锈钢或镀铬钢带包卷在铸钢底层上，铸钢底层应用螺栓固定在支座垫板上。滑道顺桥向长度应大于水平千斤顶行程加滑块顺长向长度；其宽度应为滑板宽度的1．2～1.5倍，相邻墩（包括主墩与临时墩）滑道顶面标高的容许变差为±2mm，同墩两滑道标高的容许偏差为±1mm。

②拉杆顶推方式的滑动装置由滑板与滑道组成。其构造、技术要求及滑道的宽度，应按水平一竖向千斤顶的规定实施，但滑道长度应大于三块滑板的长度。

③滑动装置的摩擦系数宜由滑板和滑道的材料进行试验确定。一般在选用水平千斤顶顶力时，对四氟滑板与不锈钢或镀铬钢滑道面，启动摩擦系数(静摩擦系数)可按0.07～0.08，动摩擦系数可按0.04～0.05考虑。

④当主梁底部与滑板接触时，随着梁段的顶推前进，滑道上的滑板从前面滑出后，应立即自后面插入补充。补充的滑块应涂以润滑剂，并端正插入。在任何情况下，每条顶推线各墩顶滑道上的滑块不得少于2块。滑板的磨损较大，应有足够的备用滑板。

5.2导向装置

梁段顶进时，为纠正梁体偏移，应按具体情况取下列导向装置：

①楔形导向滑板，其构造与滑板基本相同，但导向板系楔形，横向设在梁段两侧的反力架间。梁段通过时，利用楔形板的横向分力来纠偏。

②千斤顶方式适用于梁体偏移较大时，横向装置于桥墩两侧的钢支架上，当需要纠偏时，开动一侧的千斤顶使梁横移。

6.梁体顶进

6.1梁体顶进程序

①顶进准备，检查主控柜，分控柜，电路液压装置、通信及观测系统，进行调试后开机。

②主控柜指挥系统控制水平千斤顶同步顶进，同时墩上各滑块喂滑块，控制水平千斤顶顶推力。

③当水平千斤顶走完一个顶程后，全桥水平千斤顶禁止，油泵回油。

④回油完毕进行第二次顶进。

⑤顶进中同时进行测量及横向纠偏工作。

6.2顶进过程中应注意问题

①顶推时，如导梁杆件有变形，螺丝松动、导梁与主梁连接处有变形，或混凝土开裂等情况，应禁止顶推，进行处理。

②梁段中未压浆的各预应力钢材的锚具如有转动，应禁止顶进，并将转动的锚具重新张拉、锚固。

③采用拉杆方式顶推时，如拉杆有变形、锚碇连接螺丝有松动等情况，应及时处理。

7.落梁

①按照设计规定的张拉顺序，对补充的预应力钢材进行张拉、锚固、压浆。将供顶推用的临时预应力钢材，按设计规定顺序拆除。

②落梁前，应拆除墩、台上的滑动装置。拆除时，各支点宜均匀顶起，其顶力按设计支点反力控制，相邻墩各顶点的高差不得大于1mm。

③落梁时，应根据设计规定的顺序和每次下落量进行，同一墩台的千斤顶同步进行。

8.结束语

采用此方法，可以有效利用各桥墩墩顶允许承受的水平力的能力，不用设置大吨位的顶推锚固设施。也可以把现场复杂的制梁架设工作分段进行，使各施工工序周期性的循环作业，不仅不需要大型机械设施，也大大缩短了架梁时间。

【参考文献】

［１］李佳成.某桥梁工程连续箱梁采取连续顶推法施工技术[J].四川建材，2008(3).

顶推法施工 篇3

1 箱梁顶推法施工原理

顶推法施工原理是沿桥轴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 (不锈钢板) 、滑块 (由橡胶、薄钢板、聚四氟乙烯板组成) 滑动装置, 将梁逐段向前顶推, 就位后落梁, 更换正式支座。

1.1 单点顶推的动力学原理可用下述数学表达式表示:

当集中的顶拉力H>ΣRi (fi±αi) 时, 梁体才能向前移动。

式中:Ri-第i桥墩 (或桥台) 滑道瞬时的垂直支反力;

fi-第i桥墩 (或桥台) 支点相应的静摩擦系数;

αi-桥梁纵坡坡率, "+"为上坡顶推, "-"为下坡顶推。

1.2 多点分散顶推施工的动力学原理可用下述数学表达式表示:

当ΣFi>Σ (fi±αi) Ni时, 梁体才能向前移动。

式中:Fi-第i桥墩 (或桥台) 千斤顶所施的力;

Ni-第i桥墩 (或桥台) 支点瞬时支反力;

fi-第i桥墩 (或桥台) 支点相应摩擦系数;

αi-桥梁纵坡坡率, "+"为上坡顶推, "-"为下坡顶推。

这个表达式的物理意义是:把顶推设备分散于各个桥墩 (或桥台) 、临时墩上, 分散抵抗各墩水平反力。如果千斤顶施力之和小于所有墩水平摩阻力±梁的水平分力之和 (上坡顶推为+, 下坡顶推为-) , 则梁体不动。

2 顶推的施工方法

顶推法施工的关键是在一定的顶推动力作用下, 梁体能在四氟板和不锈钢滑道板组成的滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。

2.1 单点顶推。

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。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顶起梁体后移滑块了。

2.2 多点顶推。

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顶位移, 甚至威胁到结构的安全。为了克服单点顶推的这些缺点, 便产生了多点顶推法。

2.3 临时滑道支承装置顶推施工。

在永久墩台和临时墩顶设置临时滑道装置进行顶推施工, 待梁体就位后起梁、取掉滑道、更换支座、落梁。是一项复杂的工程, 起梁和落梁必须有设计程序, 确保梁体的安全。永久墩台的支承垫石顶面标高必须符合设计要求。我国的大部分顶推施工桥梁都是采用这种方法。

2.4 永久支承兼用滑道的顶推施工。

在条件适当的桥梁顶推施工设计中, 把永久支座作必要的临时处理, 使其成为临时滑道, 当顶推结束后, 起梁、拆除临时的滑道, 把梁体落在永久支座上。国外的RS施工法由于采用很薄的不锈钢带 (0.6mm) 和橡胶 (3mm) 组成的连续滑板, 就象放映电影胶片一样自动循环, 可以取消起梁、落梁的复杂工序, 简化施工。

2.5 预制组拼, 分段顶推。

在墩 (台) 后设置制梁场、存梁场、拼梁线, 按照设计顶推单元划分, 将顶推单元分成若干个块件预制, 在拼梁线上组拼, 张拉预应力形成整体后顶推的施工方法。当台后场地条件好、具备运输和就地拼装能力, 工期要求紧迫时, 设计和施工方案可以考虑预制箱梁节段、墩 (台) 后拼装、分阶段顶推的施工方案。

2.6 逐段预制, 逐段顶推。

在墩 (台) 后设置制梁平台, 将连续梁分成若干个节段, 按照设计顶推单元划分, 每一个顶推单元为一个预制的基本节段, 依次在制梁台座上制作, 在墩顶设置顶推滑道、顶推千斤顶, 通过各千斤顶出力, 牵引顶推传力拉索带动梁体在滑道上向前移动, 前段梁顶出台座后, 在台座上接灌下一梁段, 将梁逐渐向对岸顶推的施工方法。

3 顶推施工的关键技术

3.1 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。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10~24m, 又以16-20m左右居多。每联箱梁除首尾两端节外, 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7~15天。由于节段较长, 这个速度是不慢的。我国预制周期的记录已经达到7天。这要求模板设计时, 外模必须是大块整体式、内模可以整体拖出并整体推进的装备化机械化形式;还必须考虑蒸汽养生条件和设施已缩短等强时间。

3.2 临时墩。

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, 所以箱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, 宜考虑设置中间临时墩, 在不设中间临时墩的顶推桥梁施工中, 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顶推出去以后, 与接灌的下一梁段出现大的转角。

3.3 导梁。

导梁设置在主梁前端, 可为等截面 (钢桁梁) 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、负弯矩和下缘随的最大支点反力。因内外的实践经验表明:导梁的长度一般为顶推跨径的0.6~0.7倍, 较长的导梁可以减小主梁的负跨矩, 但过长的导梁也会导致导梁与箱梁连接处负弯矩和支反力的相应增加, 合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态支点负弯矩基本接近。导梁的刚度宜选主梁刚度的1/5-1/9, 它对主梁内力的影响远较其长度对主梁内力的影响为小。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, 使负弯矩的两个峰值比较接近。

3.4 顶推导向及纠偏。为了控制梁体在顶推过程中的中线始终处于规范范围内, 横向导向装置是必须设置的。

尤其在圆曲线上顶推, 横向导向装置显得更加重要。纠偏器装在预制台座前临时墩的两旁, 且固定一对, 以控制每段梁尾端的横向位置, 保证梁尾与预制模板正位接头, 在梁的前进方向设置两对纠偏装置, 两对纠偏装置可视梁的行进交替前移。顶推时, 应作好横向偏差观测, 主要观测主梁和永久墩的弹性横向位移。

我国将要修建的各类桥梁中, 中等跨度的多跨长箱梁桥占有相当的比例, 而我国大型架梁吊装设备严重不足, 所以顶推法是适合我国国情的一种较好的建桥方法, 其发展前景是广阔的。随着预应力材料强度和预应力工艺水平的不断提高, 设计计算理论和方法的不断改进, 以后顶推施工配套技术的将会日益完善。

综上所述, 桥梁的钢箱梁采用空间曲线顶推技术实现了跨越高速公路施工, 该法与支架拼装法相比尽管在施工投入方面相差不大, 但其最大的优势在于不需要进行交通管制, 可以减少交通防护设施费, 确保既有道路交通畅通。

顶推法施工 篇4

关键词：特大桥,箱梁顶推,技术工艺

我们大家都知道, 在正常情况下, 箱梁结构的施工往往采用满堂式支架搭设而直接立模现浇的方式进行。但是, 如果是遇到跨湖、跨海或是高墩柱等特殊环境下而无法通过搭设支架来完成施工的箱梁结构, 则可以通过采用梁体预制、现场顶推的方式来完成。而由于采用预制-吊装-顶推方案往往需要建设预制场和投入大量的钢模板, 施工成本大, 因此, 一般小跨径的中小桥则不适于采用该法, 而只有当桥长达到一定长度的大型箱梁桥才考虑采用该法。下面, 本人结合广东省某高速公路项目××特大桥的建设情况, 对特大桥箱梁结构顶推法施工的一些技术要点及质量控制措施进行简要介绍, 以供业内同行参考供鉴。

1 顶推准备工作

1.1滑道及侧限滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有:滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高, 进行测量精确控制, 要求平整度偏差小于1毫米;侧向限位系统及时正确安装完善。

1.2顶推牵引动力装置顶推牵引装置是ZL系列自动连续顶推系统, 由一套主控系统, 若干套泵站系统及所对应若干套千斤顶系统等小系统构成。顶推系统的因素有:起顶架、千斤顶安装及调试、牵引索安装及调整等因素。起顶架预埋时必须精确定位, 否则影响千斤顶的安装;精心组织, 合理安排人员, 及时安装各泵站及千斤顶, 进行调试工作。

2 顶推过程控制

2.1顶推施工操作箱梁预应力束张拉完后, 下降底模, 穿牵引钢束, 利用自动连续千斤顶或240KN油压千斤顶调整牵引钢束受力状况, 并开始顶推。

我们在施工中采用了“多点顶推, 分级调压, 集中控制”的方法进行顶推施工。

多点顶推, 在每个墩点都设置了动力设备水平千斤顶;分散调压则是液压站上安装有三个电磁换向阀控制油压不超过容许范围;集中控制是通过顶推指挥室电器总控台与各墩液压站的分控制并联, 由色灯信号或对话机联系指挥来进行操作。

顶推前启动静阻系数按8%, 动力摩阻系数按5%根据每工况各支点反力来预计水平顶推的出力吨位。各墩准备就绪将信号送回主控台, 总指挥通过主控台发出顶推指令, 各墩连续千斤顶即同时工作, 然后根据推力需要加大施力吨位, 直到梁体开始前移, 启动后摩阻系数下降, 摩擦力减小, 此时适当降低各墩千斤顶的出力等级来适应摩擦力的变化, 使梁体平衡地向前推进, 实现各墩同步顶推。

2.2塞四氟板梁体顶推时, 垫塞四氟板是一项重要工作, 梁体要平稳安全顶推, 四氟板必须及时跟进垫塞, 梁体与滑道间不得脱空。四氟板的质量直接影响梁体的摩阻系数, 给梁体顶推带来极大的不利因素。

2.3测量控制梁体顶推过程中, 测量控制因素主要是:梁体中心线及各墩顶偏位。随着梁体的推进, 侧向限位控制其中心线偏位在10㎜以内, 强力控制各千斤顶同步顶推, 各墩顶的偏位均在设计要求范围之内。箱梁顶进时, 测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置, 当中心线偏移时, 及时利用侧向限位调整, 然后将其锁定;由于第1、2、3段梁没有侧向限位, 只能使用临时导向设施或调整上下游连续千斤顶的顶力来控制。在顶推过程中对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, 重新调整各墩顶施力分布, 以保证各墩的偏位满足设计要求。

2.4顶推施工注意事项

①每次顶推, 必须对顶推的梁段中线和各滑道顶的标高进行测量, 并控制在允许范围以内:

a、导梁中线偏差不大于2.0mm;

b、梁体中线偏差不大于2.0mm;

c、相邻两跨支点同侧的滑移装置顶面高差±1.0mm;

d、同墩两支点滑移装置顶面高差±0.5mm。

②顶推过程中, 随梁体前移, 均需不断地以四氟板垫塞滑移, 配足人员, 端正插入, 保持黑色的一面贴紧箱梁腹板, 白色一面朝向不锈钢滑板, 切记不可放反。

③四氟滑板两面均应保持清洁, 白色一面涂上润滑用的硅脂以减少摩擦, 清理四氟板不可使用汽油或柴油。

④顶推过程中若四氟板未及时跟进, 应立即停止, 顶起箱梁腹板, 放进四氟板后才可继续顶推。

⑤每节段开始顶推时时, 先推进5cm, 立即停止, 回油, 再推进5cm, 再停止, 回油, 为此反复两三次, 以松动各滑动面并检查各部分设施, 然后正式顶推。

⑥顶推时, 各千斤顶应同步逐级加力顶推, 当箱梁处于动与不动的临界状态时, 注意保持其余千斤顶油压稳定不动, 只让18#墩千斤顶升压, 以防止箱梁不匀速前进, 加力顺序为:先由18#墩各顶同步加力, 然后其余各顶逐级同步加力, 并注意保持联系。

⑦顶推时, 如果导梁杆件有变形、螺丝松动, 导梁与箱梁联结处有变形或混凝土开裂等情况发生时, 应立即停止顶推, 进行处理。

3 质量控制标准

①箱梁偏差:结构尺寸±10.0mm, 标高±5.0mm。

②各墩顶滑板标高与预制平台之间各控制点的标高控制误差为±1.0mm, 左右两滑道钢板顶面的横向误差≤0.5mm, 相对误差为±1.0mm。

③梁体中线偏差不大于2.0mm。

4 施工注意事项

①钢导梁安装:常规做法是将钢导梁埋入梁体 (埋入深度与导梁等高) , 通过劲性骨架与梁体锚固成整体, 其优点是横向、竖向抗扭刚度较大。缺点是受力复杂, 安装难度大, 拆除不方便 (拆除时需将导梁割断, 影响倒用) 。湘江特大桥采用的方案是, 用精轧螺纹钢在钢导梁端部通过施加预应力进行锚固, 其优点是导梁不用埋入梁体, 避免了梁体端部设计和施工的复杂性, 安装拆除简单, 受力明确, 缺点是抗扭刚度较小, 安装时应注意预应力粗钢筋必须有足够的锚固长度 (我们采用的为3-5m) , 锚固截面错开, 因为长度太短, 张拉回缩量对粗钢筋的预应力损失很大。

②支承滑道安装:支承管管道安装的精度、刚度、平整度, 对顶推梁施工起很关键的作用。在顶推过程中它对导梁的抗扭性、梁体的受力及摩阻力的变化都有直接影响, 因此在安装过程中要保证其精确位置 (滑道受力面应与箱梁腹板宽度重合) , 足够的刚度和平整度。

③底模安装:底模安装要有足够的刚度和平整度, 要便于脱模和立模调整, 我们采用将底模与分配梁用小三角钢板连成整体, 脱模和立模调整非常方便。

④顶推过程中应重点控制的地方

a、根据工况的支点反力估算摩擦力来确定需要的牵引力, 每工况的支点反力由设计单位提供。顶推十多段资料表明:摩擦系数在0.05-0.08之间, 个别情况达0.12, 主要原因是由于四氟板损坏造成。

b、位移观测:位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平偏移, 顶推开始二段因没有侧向限位易产生偏移, 在顶推过程需用千斤顶或倒链及时调整, 一旦进入安装侧向限位, 位移控制很容易做到, 墩顶位移观测非常重要, 我们采用的办法是根据设计允许偏位作为最大偏位值, 换算坐标, 从施力开始到梁体开始移动连续观测, 一旦位移超过最大值则立即停止施力, 重新调整各墩施力分布。

c、施加顶推力:顶推力的大小是根据每工况各墩顶的支点反力来确定的, 根据总的摩擦力来确定所需千斤顶的数量, 再根据各支点反力来确定每台顶所需施加牵引力的大小, 通过油表来反应, 顶推采用ZLD1000连续推顶千斤顶, 使用之前按要求进行标定, 每墩设二台千斤顶、一个泵站, 所有泵站由一个总控台来控制, 可同步作业和分别调节。

d、滑板的塞垫:顶推过程中滑板随梁体一起滑动, 因此顶推过程中每滑道必须有至少二人专职负责塞垫滑板。滑板必须使用表面光洁、无破损的有侧限四氟析, 光洁面涂以硅脂 (一般采用优质黄油) 与滑道面接触每滑道面至少有三块滑块受力, 严禁滑道脱空和使用破损滑块。

结束语:

综上所述, 采用顶推法架梁法进行箱梁结构施工, 在合理安排下部主体工程施工后, 顶推施工可与墩台施工同步进行, 从而缩短了大桥的总体施工工期。而且采用本工法, 能充分利用各桥墩墩顶容许承受水平力的潜在能力, 避免了设置大吨位顶推锚固设施。同时, 它能将现场制梁架设的复杂工作分段化, 把各个施工工序分成有规律的周期循环作业, 既不需要大型的机械设备, 也最大限度地缩短了架梁时间。

参考文献

浅谈钢箱梁顶推法的施工控制 篇5

关键词：桥梁工程,钢箱梁,顶推施工控制

1 顶推法概述

顶推法施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制梁，并将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地，然后继续在预制场进行下一节段梁的预制，直至施工完成。

1.1 顶推施工的发展历史

近代顶推施工法一般认为起源于1959年的Ager桥，但是，一些早期的施工方法里面就已经蕴涵了顶推的施工思想。顶推施工方法的雏形来自早期钢桥的拖拉法、导梁拖拉法、纵向连接拖拉法等。下面概括介绍以上三种早期的施工方法，以便更好的了解顶推施工方法的发展思路。 (1) 导梁拖拉法，导梁拖拉法是将整孔梁在路堤上进行拼装，现场连接以后，在梁的前端安装导梁，这个导梁的作用和现在采用的顶推施工的导梁作用基本相同。安装导梁后，梁体整体向前推进，梁后方支承在台车上，桥台和桥墩处都安放有滚轴。在梁和导梁的共同重心到达桥墩上的滚轴之前，导梁的前端会到达前方的滚轴之上，保证梁体不会和滚轴脱离，梁体到达架设位置之前，都由台车支承前进。这种施工方法所需要的机具少，工期短。 (2) 纵向连结拖拉法，这种施工方法是在导梁拖拉法的导梁的位置上，安装上想要架设的梁，而将下一孔梁当作平衡梁 (平衡梁的作用在于防止梁体重心脱离台车) ，其他施工过程和导梁拖拉法基本相同，这种施工方法的弊端在于最后一孔梁由于没有平衡梁用来辅助施工，必须采用其他的施工方法，而不能一次性完成。 (3) 拖拉法，桥梁在地面上拼装好后，梁的前端放在平地船上，后端支承在台车上并向前拖拉，到达架设位置后向平地船内灌水使其下沉，使前端安放在桥墩上，然后将平地船移动到后端进行安放后端梁段的作业。这种施工方式在陆地上可以采用在轨道上的移动支架替代平地船，这就比较接近现在的顶推施工方法了。现代顶推法的构思直接来源于钢梁纵向拖拉法。它用千斤顶取代了传统的卷扬机滑车组，用板式滑动装置取代滚筒，无论从精度上还是从顶推能力上，这一取代都使施工水平得到了发展和提高。

2 顶推施工方法的分类

依顶推施力的方法可分为:

(1) 单点顶推，全桥纵向只设一个或一组顶推装置的施工方法。顶推装置通常集中设置在梁段预制场附近的桥台或桥墩上，而在前方各墩上设置滑移支承。顶推装置的构造又可分为两种:一种是水平一竖向千斤顶法;另一种则是拉杆千斤顶法。水平一竖向千斤顶法的施工程序为顶梁、推移、下落竖直千斤顶和收回水平千斤顶的活塞杆。顶推时，升起竖直千斤顶活塞，使临时支承卸载，开动水平千斤顶去顶推竖直千斤顶，由于竖直千斤顶下面设有滑道，千斤顶的上端装有一块橡胶板，即竖直千斤顶在前进过程中带动梁体向前移动。当水平千斤顶达到最大行程时，降下竖直千斤顶活塞，使梁体落在临时支承上，收回水平千斤顶活塞，带动竖直千斤顶后移，回到原来位置，如此反复不断地将梁体顶推到设计位置。滑移支承设在桥墩顶的混凝土垫块上，垫块上放置光滑的不锈钢板或镀铬钢板形成滑道，组合的聚四氟乙烯滑块由聚四氟乙烯板表层的橡胶块组成，外形尺寸有420mmX420mm200mmX400mm, 5OOmmX200mm等数种，厚度也有21mm, 31mm, 40mm等多种。 (2) 多点顶推，在每个墩台上均设置一对小吨位的水平千斤顶，将集中顶推力分散到各墩上，并在各墩上及临时墩上设置滑移支承。所有顶推千斤顶通过控制室统一控制其出力等级，同步前进。由于利用了水平千斤顶，传给墩顶的反力平衡了梁体滑移时在桥墩上产生的摩阻力，从而使桥墩在顶推过程中承受着很小的水平力，因此在柔性墩上可以采用多点顶推施工。多点顶推通常采用拉杆式顶推装置，它在每个墩位上设置一对液压穿心式水平千斤顶，千斤顶中穿过的拉杆采用高强螺纹钢筋，拉杆的前端通过锥形楔块固定在活塞插头部，后端有特制的拉锚器、锚垫板等连接器与箱梁连接，水平千斤顶固定在墩顶的台座上。当用水平千斤顶施顶时，将拉杆拉出一个顶程，即带动箱梁前进，收回千斤顶活塞后，锥形楔块又在新的位置上将拉杆固定在活塞杆的头部。

3 钢箱梁顶推施工控制

3.1 顶推法在钢箱梁施工中的应用

顶推施工方法的思想来源于钢桥。首先，在焊接上，由于顶推施工是在固定的场地上进行焊接，故焊接质量相比吊装现场焊接要更有质量保证;由于主梁顶推就位以后才张拉拉索，锚固处理上施工条件也相对比较好顶推过程中，主梁的受力比较明确，标高等较容易控制，主梁就位后张拉拉索力学计算模式明确，可以保证成桥的受力和预期设计基本相同，在顶推就位土的主梁进行施工安全更能得到保证，而且不存在合龙的问题。悬臂施工箱梁吊装阶段，由于吊机作用在刚架设好的钢箱梁的横隔板上，其横隔板的变形在桥梁的横向类似于简支在斜拉索上的简支梁。而刚准备架设的钢箱梁在横向的变形相当于一个带悬臂的简支梁，虽然纵向变形可以通过斜拉索的索力调节，但是横向变形却不易调整，只能靠马板夹平。这种横向变形是斜拉桥悬臂施工比较难以解决的一个问题，而在顶推施工中完全不存在这个问题。可以预见，随着钢材应用的日益广泛，顶推施工方法在各种类型钢箱梁桥，尤其是钢箱梁斜拉桥的应用将会有广阔的空间。

3.2 钢箱梁顶推施工控制

钢箱梁顶推施工要经历一个复杂而漫长的施工过程，结构中的各个部分是在分段施工中逐步形成的，各个施工阶段不仅结构形式不同，结构的坐标、边界约束条件、内力和变形均随着顶推过程的进行不断地变化着，并且每个截面都要经历正负弯矩的交替变化，施工荷载也与成桥状态的设计荷载有一定的差异，钢箱梁在定位焊接、顶推的过程中还受到大气温度、日照温差等环境因素的影响。这些影响因素必然造成结构的内力和位移随着顶推施工的进行变化而偏离设计值，因此必须进行施工控制。从顶推施工桥梁的自身特点来看，为保证顶推施工顺利进行，在确保施工过程中结构安全的前提下，使成桥状态的几何线形和内力状况最大限度地逼近设计要求，是施工控制的最终目的。为此，有必要在钢箱梁顶推施工过程中预测和监控变形情况和受力状态，确定每个阶段的受力和变形方面的理想状态，控制施工的进程。一方面，桥梁的施工控制是桥梁建设的质量保证，衡量一座桥梁的质量标准就是保证已成桥梁的线形以及受力状态符合设计要求。另一方面，桥梁的施工控制是桥梁建设的安全保证。因为桥梁的施工都是按预定的程序进行的，对施工中的结构内力和变形都可事先预计，同时也能随时通过检测手段掌握，从而完全可以跟踪施工的进程和发展状况。

参考文献

[1]顾安邦.桥梁工程 (下册) [M].北京:人民交通出版社, 1999.

顶推法施工 篇6

某高速公路放射工程大桥分A、B两线, 两线的结构形式和施下方法基本一致。主桥为位于8号～13号墩的5×50 m, 五跨一联等截面斜腹连续箱梁, 采用三向预应力混凝土结构, 按顶推法施工, 桥中线处梁高3.15 m, 箱顶宽15 m, 底宽15 m, 悬臂3.5 m, 设2%单问坡、结构调坡, 箱顶截面均非对称结构, 主桥未设竖曲线和平曲线主桥墩基础均为ϕ1.8 m钻孔灌注桩, 墩身为哑铃形截面的双柱墩, 桥面为单向2%横坡, 结构调坡, 8cm等厚沥青混凝土铺装。跨江混凝土C50, 高架桥预应力混凝土C50, 高架桥普通混凝土C40。

2 施工特点

主桥采用连续箱梁结构, 采取连续顶推法施工, 顶推箱梁施上是该工程施工的关键。顶推法施工主要分7个阶段:a) 浇注桥墩, 建临时墩, 拼装预制平台;b) 拼装钢导梁, 浇注第一段梁, 张拉预应力束后, 顶推第一段梁出预制平台;c) 浇注第二段梁, 张拉预应力束, 顶出预制平台;d) 按c阶段循环, 当将B10段梁顶出25 m后, 拆18 m导梁, 然后顶出最后一段梁;e) 顶梁就位后, 拆剩余导梁, 拆临时墩;f) 张拉后期预应力束, 上支座, 落梁;g) 铺筑桥面铺装层, 全桥施工完成施工工艺流程如下图1。

3 施工辅助设施

3.1 预制场及临时墩的修建

A线和B线的预制场设置类似, 基本对称于旧桥布置顶推箱梁预制场平台没置于13号～16号墩之间, 长50 m, 宽比18 m。预制场设钢筋加工场和小型设备材料堆放场, 设置120 t塔吊作为垂直运输工具, 辅以25 t汽车式吊机。14号～15号之间留置15 m宽, 4.5 m净高的交通通道, 以维护原有交通。混凝土采用商品混凝土泵送人模。

箱梁预制平台采用ϕ60 cm钢管设置支撑系统, 钢管顶面通过Ⅰ 36工字钢连成整体, 直接支撑预制模板, 只承受垂直压力, 顶推前可由千斤顶降下模板, 脱离梁体。平台另一部分为预制平台内的滑道临时墩A、Bl、B2支撑。临时墩采用钻孔灌注桩基础上设矩形墩身, 纵向用ϕ60 cm, 钢管连成整体, 上部设置滑道, 梁体脱模后承受梁体重力和顶推时的水平力, 整个平台受力分明, 装卸方便, 材料回收率高。

3.2 临时墩建造

在12号～13号墩之间需设置一排钢管临时墩临A, 每排两个。临时墩A由基础、钢管墩身、墩帽组成, 每墩基础为4根ϕ2.0 m的钻孔灌注桩, 嵌人强风化岩4 m, 墩身采用ϕ8 m壁厚12 mm的钢管, 插入基础混凝土2 m, 并在管内浇注2.0 m的混凝土, 混凝土面标高低于现有河床面。钢管从基础垂直伸出水面, 施工水位以上每组两根钢管向中间倾斜, 横向采用中60 cm钢管作联系, 刻管上部lm范围内浇注混凝土, 墩帽头用钢筋单混疑士帽梁.在帽梁上面安装水平千斤顶及渭道。箱梁顶推施工要求及制场纵向布置合理, 结合该工程实际情况, 将箱梁预制场设在13号～16号墩之间长50 m的范围内, 在14号～15号桥墩之间设构造相同的两排临时墩B1、B2, 每排两个。临B1、B2采用1.0 m×0.8 m矩形截面钢筋混凝土墩, 基础为小15 m钻孔灌注桩, 人岩2.5 m。

临时墩A、Bl、B2通过ϕ60 cm钢管和柱墩12号～14号连接横撑, Ⅰ 26工字钢组合纵梁与钢管组成整体, 加强了整体稳定性, 有效地抵抗顶推过程中的水平力, 防止临时墩在箱梁顶推过程中产生较大的水平位移。施工中注意观测ϕ60 cm钢管的纵向弹性变形, 控制在lnm以内。钢管上部横向铺设2Ⅰ 36工字钢, 工字钢底部与钢管顶的法兰盘焊接固定, 侧向辅以三角形钢板支撑, 防止倾覆。上面纵向铺设[10槽钢@30 cm]和木板作为操作平台, 平台两侧架设钢管栏杆, 加强高空作业安全措施。整个操作平台具有足够的强度和刚度, 在荷载作用下不发生沉陷, 台座顶面变形小于2 mm, 确保了预制梁支撑体系的稳定。12号墩纵横用ϕ60 cm钢管拉撑连接, 上铺1 cm钢板作为操作平台, 以便工人方便安装钢导梁。

该工程现场, 平台所处地基承载力高, 可在旧混凝土地上浇注混凝土扩大基础作钢管台座。个别地基质量较差的换填了30 cm的石粉和30cln的6%水泥石屑稳定层夯实后作地基。预制平台两侧设排水明沟和沉砂井, 污水经沉淀过滤后排人市政排水系统, 避免预制场地基受水浸泡引起沉陷。

3.3 滑道与滑板安装

滑道设置8号～13号墩顶和临时墩A、B1、B2上。为配合连续千斤顶的施工需要, 采用LD型履带式滑板和空腹式连续滑道, 见图2。滑道底座锚固在混凝土垫石上, 垫石厚度满足落梁时安放竖向千斤顶的净空要求, 见图3。连续的滑块在前后承托轮的承托下, 随着梁体的向前移动, 将反复沿滑道顶面的不锈钢板和腹腔内的导向板运行, 由于设置了自动导向板, 每当从进口滑进滑道开始承受梁体压力时.滑块都能自动地处于正确位置.解除工作状态的滑块能相对发不一定量的位移。

该工程的施工实践证明, 这样做能使滑块每次偏移量控制在允许的范围内, 而重新进人一l作状态的滑块总能处于正确位置。连续滑块由一定长度的普通四氟像胶板滑块和连接件构成“履带”状, 滑道由不锈钢板、铸钢承压板、腹板、底板、前后承托轮及自动导向装置等构成。

滑道与滑板技术要求:滑道应进行预压试验, 其预压力应是设计反力的2倍;履带滑板之间的连接应符合要求, 出厂前应抽样做拉力试验;相邻滑板之间的自由横移量不小于2 cm;滑道、滑块之间的动摩擦系数应小于0.05静摩擦系数应小于0.10。

3.4 导梁拼装

预制场平台建好后, 便可以进行导梁的拼装, 见图4

该工程使用的导梁采用Ⅰ字型实腹式钢板梁结构, 材料为16 m钢。为便于运输及安装, 异梁磺向分两片变截面的不形梁, 端头梁高1.2 m, 纵向分成3段连接, 第1段长6 m, 第2、3段各长12 m。两片工形梁间设水平联系杆连成整体, 在现场采用高强度螺栓拼装。导梁间的连接, 在设计中考虑了顶推时导梁内力变化, 使导梁在连接面上有足够的抗剪、抗弯能力。

安装前先用钢管搭设拼装平台, 导梁在工厂分节拼装后, 用平板车运至现场, 由塔吊吊上平台分节拼装, 调整导梁至准确位置后与第一段箱梁前端用直径32 mm精轧螺纹钢预应力筋连接并埋入, 待箱梁成形后, 固接成整体, 全联顶推就位后全部拆除连接预应力粗钢筋。

1、钢导梁;2、第一节钢箱梁;3、第二节钢箱梁:4、第三节钢箱梁

3.5 连续顶推设备及牵引装置

自动连续顶推采用专用的ZLD-100型连续千斤顶 (由2台行程20 cm的穿心式千斤顶串联而成) , 每墩一台没置在顶推工作线上进行工作前后设有自动工具锚和行程开关, 并设有双回路的ZLDB自动连续顶推油泵。21-D自动连续于斤顶通过6个行程开关指挥联体千斤顶交替工作, 可利用自动Ⅰ具锚夹紧钢绞线牵引梁体在滑道上均匀连续地前移。在多点连续顶推施工中, 必须保证各组动力装置同步运行, 并按实测偏差, 及时调节各千斤顶的速度和行程, 为此, 在梁体顶部设置集中控制台, 并将HNW一l型液压站进行改装后即可适用于控制ZLD型连续顶推千斤顶, 连续顶推千斤顶安装在两蹲之间的中线上, 设置于梁纵轴线底板下, 拉锚器直插入梁体, 底板横向中线位置上预留孔, 构造简单, 操作方便, 克服了两侧由于出勺不均造成梁横向偏离或两侧运行不同步对桥墩的冲击和扭曲。

采用钢绞线和自动工具锚作牵引装置, 见图5。一台千斤顶内的多根钢绞线左右旋向搭配使用, 工具锚在千斤顶推进时, 能通过每一孔中的夹片自动夹紧每一段钢绞线, 从而带动箱梁前移。当千斤顶回顶时, 夹片能自动放松钢绞线。锚具带有限位板, 夹片不会松动。水平千斤顶与拉锚器的施力点在直线上并与梁轴平行钢绞线拉索拉紧.使多根钢绞线受力均匀。

4 顶推与落梁施工要点

4.1 顶推

连续顶推千斤顶采用HVM品牌的ZLD-100连续千斤顶临时墩A、Bl、B2及8号～14号墩均需每墩设置一套, 在墩顶位置预埋钢支架作千斤顶的底座。顶推过程中千斤顶总推力应与摩擦力平衡, 保证临时墩不受大的水平力。所有千斤顶的顶推方向均需在同一条直线上。

1-箱梁;2-底板加固;3-锚具;4-钢垫板;5-拉索钢绞线;6-4号墩;7-ZLB150连续顶推千斤顶;

在墩顶箱梁两侧用混凝土支撑腿和螺旋千斤顶固定于滑道两侧构成限位装置, 对箱梁施加侧向力纠偏。此时, 千斤顶和梁体之间要垫上2块四氟板滑块, 防止箱梁在顶推过程中横向移动, 保证梁的轴线位置准确。箱梁预制时已在底板预留有拉锚器安装孔和预制了混凝土加厚层拉锚器固定在箱梁底板的活动牛腿上.顶推前先将其安装固定于箱梁上, 前端用ϕ15钢铰线与千斤顶连接, 后端固定在拉锚器的锚具上, 最后安装在穿心式连续千斤顶前的自动工具锚。

为保证各组动力装置同步运行, 并根据实测偏差, 及时调节各千斤顶的速度和行程。在正式顶推前对液压站和千斤顶进行试运转, 运转正常后才进人正常顶推阶段。

4.2 落梁

落梁工艺流程:准备工作→千斤顶落梁→抽出滑道拆除附属物→安装支座→落梁。

先计算桥墩反力和竖向千斤顶在墩顶所占的位置和最小高度, 以确定落梁千斤顶的位置和最小高度, 若千斤顶位置不够可分段分批落梁。在8号～13号墩及A临时墩上各设置两个YD500-160竖直千斤顶, 共14个。顶梁时各千斤顶按要求均匀施力;当各墩千斤顶达到设计反力而梁尚未顶起时, 各墩油泵应稳压3 mm, 并按稳压数值决定是否加载, 直至梁体脱空3 mm～5 mm即稳压。在确认箱梁均已脱离各个滑道后, 即可拆除所有滑块、滑道和附属物, 安装永久盆式橡胶支座。

由干落梁时箱梁变形有滞后现象, 应控制千斤顶速度, 匀速下降。当箱梁整体落在支座后, 复核梁底标高确认无误, 整个落梁工作完成。

4.3 施工注意事项

1) 在每段箱梁中线作标志, 顶推时在观测塔上架设经纬仪对梁体中线进行观测, 使箱梁首尾中线偏差控制在4 mm范围内, 最后就位时箱梁首尾中线偏差控制在2 mm以内。

2) 每阶段顶推就位前, 在箱梁的顶板上作标志, 并设专人观察, 控制箱梁中线的偏差情况, 控制箱梁纵向准确就位。

3) 自动控制系统使用前应进行校验, 确保精度, 所有的千斤顶、油泵、油表等应按施工规范规定定期标定、保养, 以保证始终处于良好状态。

4) 水平千斤顶的底座锚固螺栓应有足够的抗剪和抗拔性能。

5) 箱梁底面, 尤其是与滑道相关的部分, 平整度必须符合要求。

6) 滑道标高应严格控制, 满足规范要求, 使用前应作超载试验, 滑道顶面应始终保持清洁。

7) 滑块的承压总面积按承压8 MPa进行设计, 连接销应做抗剪和抗弯试验, 既应保证相邻滑块的连接强度, 又应有一定的横移量, 才能使滑块协调运行并便于纠偏。

5 该工程的施工体会

在该工程中, 在总长250 m的主桥区采用多点连续顶推施工工艺, 保证了桥下通航。由于连续箱梁各梁段边建造边架设, 节省了劳动力及机械设备。

采用连续顶推法克服了梁体在顶推过程中在桥墩顶的反复双向位移问题, 避免对墩体反复交变的水平力冲击。当梁体第一次被推动之后, 便持续平稳运行, 加快了施工进度。通过该工程的施工实践, 总结了连续顶推法的成功技术措施有:

1) 多点顶推要求对全桥的水平千斤顶集中控制, 并且通过对各墩油泵分级调压, 同步运行, 每个墩上水平千斤顶克服该墩上的摩擦力。

2) 采用钢绞线和自动工具锚牵引体系, 在回程过程中千斤顶使前后锚具交替夹紧和放松, 阻止钢绞线问缩。

3) 根据各个墩上的反丈摩挥力系数和容许的最大水平推力, 通过液压站上的调压阀分级控制水平千斤顶的施力。

4) 全桥设置总控制台, 控制各墩上的液压站, 使各千斤顶同步顶推施力及回程复位。

5) 每一台千斤顶均设有行程开关, 只要某一台水平千斤顶行程达到了限制位置, 马上反馈到总控制台, 此时各水平千斤顶立即停止前进, 使活塞回程复位。

6) 每个墩上配有联络器具, 随时可以互相通话, 发布操作指令及反映顶推情况, 每台液压站上设有急停按扭和信号灯, 如有特殊情况, 各墩都可控制全联停止顶推。

摘要：某高速公路放射线工程主桥采用连续箱梁结构、连续顶推法安装施工技术。该工程由于连续箱梁各梁段边建造边架设, 节省了劳动力及机械设备。同时使用连续顶推法克服了梁体在顶推过程中对墩体产生反复交变水平力冲击与造成在桥墩顶反复双向位移的现象。

顶推法施工 篇7

排榜立交桥跨径组合为17x25+ (33.5+2x50+33.5) m, 桥梁长598.04m。桥梁平面处于R=1500m, A=600m、Ls =240m的圆曲线和缓和曲线以及直线上, 50m主跨跨越机荷高速公路, 排榜立交桥与机荷高速公路呈斜交, 交角33°, 跨线区域沿机荷高速公路线路方向长度为195m。钢箱梁横向设2%单向横坡, 纵向设0.85%单向纵坡。顶宽15.38m, 底宽10.58m, 悬臂长2.5m, 梁体净高2m (内轮廓尺寸) , 主体结构采用符合GB/T714-2000要求的桥梁用结构钢Q345q C。根据现场勘查情况分析后认为, 比较合理可行的方法是顶推法。

2、施工步骤

2.1 架设方案

采用尾端两点顶推架设法架设钢箱梁。顶推顺序:自深圳端向博罗端顶推。在深圳侧设置连续40m长的临时拼装胎架, 利用2台25t汽车吊拼装导梁, 钢箱梁按板单元在胎架上首次拼成箱梁节段, 再将一定数量节段总拼装后, 形成整体钢箱梁纵向块段, 按照由深圳侧向博罗侧方向对连续钢箱梁顶推前移, 每顶推前进一个轮次, 在后部支架上继续下一轮次的拼装作业, 如此循环直至钢箱梁全部顶推就位。在钢箱梁支撑墩上起顶纵横移调整钢箱梁状态, 达到设计要求, 安装支座。

2.2 施工准备

2.3 相关验算

2.3.1 顶推系统验算

滑块 (不锈钢板) 与滑道 (聚四氟乙烯板) 摩擦系数µ=0.1

则顶推装置需要的顶推力为:

式中:摩擦力不均匀系数取χ=1.2, G为导梁和钢梁的总重

选用2台150t液压油缸, 安全系数1.5

每个节间顶推力计算:

式中, q =8.23t.m是钢梁的线密度, G' 是导梁重量

2.3.2 横桥向抗倾覆计算

在拼装区域, 受力示意图如下图所示:

式中:C——风力系数, 取C =1.3

Kh——风压高度变化系数, 取Kh=1

β——风振系数, 取β =1

q——计算风压, 取q =1000N/ m q =1000N/ m2

A——迎风面积

主敦架设过程中抗倾覆计算: 主敦架设过程中抗倾覆计算:

L =3.9m , 梁长170.2m, 梁高2m L =3.9m , 梁长170.2m, 梁高2m

所受风力:

式中:C——风力系数, 取C =1.9式中:C——风力系数, 取C =1.9

A——迎风面积, 2A=15.4/2*170.2=1310.5m, 台风从钢梁底面朝上吹最不利 (见下图)

若钢梁整体侧移0.2m

在主敦钢梁外腹板下方安放抗倾覆支墩, 按结构性设计

2.4 顶推架设施工步序

(1) 边跨安装导梁, 桥尾搭设钢箱梁拼装胎架及滑道, 安装各墩临时支架及滑块; (2) 拼装梁段1-5, 与导梁联接; (3) 顶推梁段1-5; (4) 安装梁段6; (5) 循环顶推; (6) 直至完成最后一段梁段拼焊及顶推; (7) 拆除导梁、道及胎架; (8) 落梁。

2.5 墩顶布置

墩顶布置采用位移调整系统, 是在钢箱梁的起顶点下布置千斤顶及顶座。千斤顶分为竖向千斤顶及水平千斤顶, 分别进行顶落梁和纵横移操作。鉴于钢箱梁跨度大, 在温差作用下易产生较大的纵向位移, 需在竖向千斤顶下面布置四氟乙烯板加不锈钢板摩擦副作滑动面。

2.6 顶落梁

顶落梁使用的油压千斤顶, 须带顶部球形支承垫保险箍, 共同作用的多台千斤顶选用同一型号, 用油管并联。顶落梁中, 上支承面及各垫层间应放置石棉板防滑材料;为适应支点水平位移, 千斤顶底部应设置四氟乙烯板垫座, 垫座中心应与千斤顶中心轴重合。顶落梁时必须设置保险支座, 同一墩的左、右及中间三点, 除调整高程时分别起顶外, 均同步进行。

2.7 钢箱梁的纵、横移

钢箱梁顶推完毕后, 即横移调整至设计位置, 应将顶力设备对称布置于左、右两侧, 当一侧下的横移千斤顶工作时, 另一侧下的设备起保险作用;钢箱梁纵移以起落顶法为主, 即通过起落顶使钢箱梁变形、支点移动, 然后转换体系, 进行反向操作使钢箱梁移动, 如此反复进行, 直至钢箱梁纵移到设计位置。

2.8 支座安装

固定支座安装应按设计里程及钢箱梁各墩跨平差后确定固定支座中心里程, 调整一联钢箱梁时, 应首先使固定支座对位。

活动支座底板安装应根据设计文件并结合实测梁跨进行办理, 以钢箱梁温度为准。当钢箱梁二期恒载未上足或施工气温不同于设计温度时, 应按设计图提供的资料进行计算, 确定底板的安装位置。应对活动支座移动部分进行防尘清洁, 严防碰伤污染, 滑动面应涂硅脂。

2.9 施工过程测量控制

为保证钢箱梁轴线顺直, 拱度符合设计要求, 应及时进行钢箱梁安装及顶推作业过程中的测量工作, 发现问题及时矫正。测量工作内容如下:钢箱梁中心线的测量, 每拼装一个节间测量一次, 每顶推作业一个轮次测量一次;钢箱梁挠度测量, 每拼装一个节间测量一次, 每顶推作业一个轮次测量一次;横断面测量, 每孔跨中测一断面。

3、结语

本工程按照施工组织设计顺利完工, 施工方案的最终确定至关重要, 需要提前预测可能发生的事件, 提前做好预控措施。通过本工程施工, 承建方增强了施工方案的变更能力, 积累了详实的钢箱梁顶推施工经验, 能够为相关工程施工提供有益的借鉴。

参考文献

[1]中交公路规划设计院.公路桥涵设计通用规范, 北京:人民交通出版社, 2004

[2]中国工程建设标准化协会.钢结构设计规范, 北京:中国建筑工业出版社, 2006

[3]中交第一公路工程局等.公路桥涵施工技术规范, 北京:人民交通出版社, 2004

[4]中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准, 2004

[5]中华人民共和国建设部.建筑结构可靠度设计统一标准, 北京, 2002