橋梁頂推施工技術(shù)概要及工程應(yīng)用實例

1、橋梁頂推施工技術(shù)概要及工程應(yīng)用實例 目 錄一、前言說明二、橋梁頂推施工的分類及適用條件三、頂推施工的設(shè)計及組織四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋頂推施工五、鋼箱梁橋頂推施工六、鋼桁梁橋（拱）頂推施工七、典型橋梁頂推施工應(yīng)用實例八、特殊條件下的頂推施工 一、前言說明1、頂推法施工的概念 頂推法施工是橋梁施工中常用的和重要的施工方法之一，國內(nèi)外依照此方法已成功修建了許多橋梁，工藝成熟，歷史悠久?，F(xiàn)已形成常用的固定工法。 中國土木工程百科辭典.橋梁工程卷對頂推法施工的定義是：在橋頭沿橋軸線方向?qū)⒅鸲晤A(yù)制張拉的梁向前推出使之就位的橋梁施工方法。一、前言說明英文稱之為Incremental launching m

2、ethod。 頂推法施工的構(gòu)思來源于鋼梁的縱向拖拉施工法。頂推法用水平千斤頂取代了卷揚機和滑車，用板式滑動支座取代了滾筒，改善了由于卷揚機和滑車組啟動時造成的沖擊和滾筒的線支撐作用引起的應(yīng)力集中。2、頂推法的發(fā)展與應(yīng)用 頂推法施工的應(yīng)用十分廣泛，不僅僅用于橋梁施工方面，高層房屋建筑移位、大型船舶下水乃至大型機械設(shè)備走行也有用到頂推法的。 頂推法施工的發(fā)展也非常迅速，特別是在橋梁施工方面，近些年來采用頂推法施工較為普遍。 1959年前聯(lián)邦德國的萊昂哈特教授在建造奧地 一、前言說明2、頂推法的發(fā)展與應(yīng)用利的阿格爾橋時首次采用。 1963年委內(nèi)瑞拉卡羅尼河橋頂推施工的引入了導(dǎo)梁和輔助墩。 我國于19

3、74年在陜西狄家河鐵路橋施工中首次采用。 1993年西延鐵路劉家溝大橋成功采用連續(xù)頂推技術(shù)。 一、前言說明西延線狄家河橋陜西1977年，主粱為440m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，國內(nèi)首次采用頂推法施工的連續(xù)梁橋。望城溈江橋湖南1980年，主粱為4x38+2x38m兩聯(lián)等高度連續(xù)梁，國內(nèi)首創(chuàng)柔性墩多點頂推法施工。尤溪丘墩橋福建1992年，主粱60+76+60m撐架式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，當(dāng)時中國頂推法施工的最大跨度。 一、前言說明卡羅尼河橋 委內(nèi)瑞拉1963年，6跨一聯(lián)的連續(xù)梁橋，首次采用了鋼導(dǎo)梁和臨時支墩。頂推法的基本發(fā)展歷程統(tǒng)計表時 間橋 名國 別特點1962年Ager橋奧地利73+285+36連續(xù)梁，

4、分節(jié)預(yù)制，各節(jié)之間用濕接縫組拼后頂推1963年Caroni橋委內(nèi)瑞拉48+496+48連續(xù)梁，首次使用鋼導(dǎo)梁和臨時墩（中孔大跨）1974年狄家河鐵路橋中國440PC連續(xù)梁，國內(nèi)首次采用，單點頂推，設(shè)置30m導(dǎo)梁1980年湖南望城溈水橋中國438+238連續(xù)梁，國內(nèi)首次多點頂推1990年廣州北站立交橋中國60+100+60變截面連續(xù)梁首次使用鋼絞線做拉桿1990年平順橋中國28+35+28連續(xù)梁,首次實現(xiàn)在R=90m平面圓曲線上多點頂推1993年西延線鐵路劉家溝大橋中國440mPC連續(xù)箱梁，2組YCD200型千斤頂、兩套5一75鋼紋線拉桿和拉錨器、連續(xù)滑道2009年鄭黃橋中國120+5168+1

5、20公鐵兩用三主桁斜拉橋鋼桁梁，大噸位長距離多點頂推3、頂推法施工的基本技術(shù)原理頂推法施工是通過千斤頂施加水平推力，借助滑道或滑塊將梁逐段或整段向前頂推，就位后落梁，更換正式支座。力學(xué)原理如下：單點頂推時集中頂推力H需滿足HRi(fii)，梁體才能移動。式中Ri為第i個橋墩滑道的瞬時支反力，fi為各支點相應(yīng)的摩擦系數(shù)，為橋梁縱坡坡率，上坡頂推“+”，下坡頂推為“-”。多點頂推時 FiRi(fii)，梁體才能移動。式中Fi為第i個橋墩千斤頂所施加的力， Ri為第i個橋墩滑道的瞬時支反力。 二、橋梁頂推施工的分類和適用條件頂推方式特征優(yōu)缺點單點頂推（TL法）頂推動力裝置集中于橋臺或某個橋墩沒有設(shè)置

6、水平千斤頂?shù)母叨丈碛绕涫侨嵝远斩枕敭a(chǎn)生較大墩頂位移。多點頂推（SSY法）頂推動力裝置分散于多個橋墩頂推力分散到各個橋墩，推力與滑塊動摩阻力抵消。千斤頂需同步，設(shè)備要求高。頂推方式特征優(yōu)缺點步距式頂推以水平千斤頂?shù)墓ぷ餍谐虨橐粋€頂推步距，由靜動往復(fù)循環(huán)墩頂位移反復(fù)變化，存在梁體爬行現(xiàn)象，對柔性高墩安全不利連續(xù)頂推通過連續(xù)千斤頂?shù)倪B續(xù)工作，使頂推連續(xù)進行避免梁體爬行現(xiàn)象，提高頂推效率1、分類1.1、按頂推動力裝置分：1.2、按動力裝置類別分:1.3、按施加水平力的方法可分為水平+豎向千斤頂法、拉桿千斤頂法兩種。水平+豎向千斤頂法設(shè)置方式如下圖，其施工程序為頂梁、推移、落下豎直千斤頂、收回水平千斤頂

7、活塞，再頂梁如此反復(fù)循環(huán)。 1.4、其他分類方式按支承系統(tǒng)：臨時滑道支承裝置頂推施工和永久支承裝置頂推施工（RS法）；按頂推方向：單向頂推和雙向（相對）頂推；按箱梁節(jié)段的成形方式可分為分段頂推（預(yù)制組裝、分段頂推）和階段頂推（逐段制梁、逐段頂推）。拉桿千斤頂法是將千斤頂置于墩臺（滑道梁）前段或側(cè)面，通過千斤頂牽引錨固在梁體內(nèi)的牽引拉桿帶動梁體移動。如下圖： 二、橋梁頂推施工的分類和適用條件預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁鋼箱梁鋼桁梁1.5、按主要適用橋型分2、適用條件 頂推法自出現(xiàn)以來，施工方法已經(jīng)趨于完善。由最初的僅適用于一般直線式連續(xù)梁橋（含鋼橋），發(fā)展到曲線連續(xù)梁、變高度連續(xù)梁、簡支鋼桁梁、拱橋、斜拉

8、橋主梁、自錨式懸索橋加勁梁等多種橋梁類型。 對于跨越公路、鐵路、既有線、航道、大堤以及重要建筑和復(fù)雜地形的橋梁，均可考慮頂推方案?？缭胶降揽缭降缆?二、橋梁頂推施工的分類和適用條件二、橋梁頂推施工的分類和適用條件復(fù)雜地形 二、橋梁頂推施工的分類和適用條件3、優(yōu)缺、點3.1、優(yōu)點機具設(shè)備簡單，無需大型起吊設(shè)備節(jié)省施工用地，工廠化制作，能保證構(gòu)件質(zhì)量不影響通航 二、橋梁頂推施工的分類和適用條件3.2、缺點不適應(yīng)多跨變高梁，曲率變化的曲線橋 和豎向曲率大的橋梁。頂推跨徑大于7080米時不經(jīng)濟。 頂推過程中的反復(fù)應(yīng)力，使梁高取值大， 臨時束多，張拉工序繁瑣。隨著橋長增大，施工進度較慢。 三、橋梁頂推施

9、工的設(shè)計及組織1、方案擬定及施工準備施工準備一、現(xiàn)場勘察、調(diào)查三、頂推專項方案施工設(shè)計四、主要機具設(shè)備選擇二、設(shè)計圖紙審核三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織2、導(dǎo)梁鋼板梁導(dǎo)梁減小頂推過程中梁前端懸臂負彎矩2、導(dǎo)梁鋼桁梁導(dǎo)梁三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織3、臨時墩臨時墩 減小梁體頂推過程中交替變化的正負彎矩三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織4、 頂推滑動裝置支承墊石蓋梁不銹鋼板擋塊鋼墊塊厚鋼板四氟板4、頂推滑動裝置靜摩擦系數(shù)取 max動摩擦系數(shù)取 mix滑動裝置4、頂推滑動裝置滑塊墩頂滑道三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織安裝連續(xù)千斤頂5、頂推牽引系統(tǒng)5、頂推牽引系統(tǒng)鋼絞線連續(xù)千斤頂托架三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織

10、6、導(dǎo)向糾偏裝置滑板式滾輪式6、導(dǎo)向糾偏裝置水平千斤頂橫向?qū)蛉?、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織7、機具設(shè)備選擇3、檢測、監(jiān)控、試驗1、梁體預(yù)制加工、運輸設(shè)備2、頂推、起重設(shè)備依據(jù)施工設(shè)計與計算確定三、橋梁頂推施工的設(shè)計及組織8、其它8.1、主要施工場地布置8.2、主要組織機構(gòu)設(shè)置及勞動力布置8.3、主要施工進度計劃安排8.4、施工工藝及作業(yè)指導(dǎo)書8.5、主要施工資源配置8.6、施工安全專項方案及應(yīng)急預(yù)案 四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂推施工1、施工場地布置布置在橋軸線一端的引道或引橋位置上2、箱梁節(jié)段施工2.1、 制梁臺座用于升、降底模和支撐梁體 考慮倒用次數(shù)較多，模板采用鋼模。 四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁

11、頂推施工2.2、箱梁模板 四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂推施工2.3 臺座底模油壓千斤頂砼基礎(chǔ)砼臺座外側(cè)鋼模板臺座的縱坡與橋梁縱坡一致制梁臺座軸線與梁體軸線重合橋墩臨時墩制梁臺座2133、頂推施工3.1、 頂推施工示意3.2、頂推過程中施工監(jiān)測 四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂推施工施工監(jiān)測橋墩的水平位移臨時墩的水平位移及沉降導(dǎo)梁及梁體的中線偏差和撓度導(dǎo)梁與砼梁接頭處的變形4、主要施工步驟工藝流程框圖 四、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂推施工序號項目允許偏差（mm）檢驗方法1橋梁中線2測量2導(dǎo)梁中線23相鄰兩跨支承點同側(cè)滑移裝置縱向頂面高程14同一支承點滑移裝置橫向頂面高程15制梁臺座（包括滑移裝置）和底模高程16導(dǎo)

12、梁底面縱向高程27導(dǎo)梁底面縱向高差18頂推梁端面垂直度1/1000梁高9橋梁底面平整度21m靠尺檢查不少于5處10橋梁底面高程2測量5、質(zhì)量標準五、鋼箱梁橋頂推施工1、工藝流程首輪 梁體頂推頂推系統(tǒng)準備拆除導(dǎo)梁支承體系轉(zhuǎn)換首輪梁段拼裝接長（導(dǎo)梁分段安裝接長）循環(huán)梁段拼裝、頂推拆除 滑移裝置五、鋼箱梁橋頂推施工2、節(jié)段制造與拼裝避開滑道位置施 工 要 點梁段制造節(jié)段線性匹配板單元劃分合理 梁段拼裝豎向?qū)χ衅脚_中線軸向?qū)χ星傲憾螌?dǎo)梁制造、拼裝匹配制造；精確復(fù)位： 頂推平臺拼裝后頂推 首節(jié)箱梁拼裝后懸拼五、鋼箱梁橋頂推施工3、鋼箱梁頂推頂升梁體時添加墊塊焊接臨時反力座，并觀察其在頂推過程中焊縫情況設(shè)

13、置鋼絞線支索器臨時鎖定測量應(yīng)消除溫差影響 施工要點五、鋼箱梁橋頂推施工4、質(zhì)量標準符合規(guī)范及設(shè)計要求 焊接工藝 焊接材料和緊固件質(zhì)量 同一部位焊縫返修不宜超過2次 防止產(chǎn)生構(gòu)件變形、損傷 鋼箱梁安裝精度鋼箱梁頂推施工質(zhì)量5、鋼箱梁安裝精度序號項目規(guī)定值或允許偏差1吊點偏位（mm）202同一梁段兩側(cè)對稱吊點處梁頂高差（mm）203相鄰節(jié)段匹配高差（mm）24連接焊縫尺寸符合設(shè)計要求檢查全部焊縫深度注：1、超聲波檢查全部；2、按設(shè)計規(guī)定，設(shè)計未規(guī)定時按10%抽查高強螺栓扭矩測力扳檢查5%，且不少于2個六、鋼桁梁橋頂推施工1、工藝流程設(shè)置滑塊頂推系統(tǒng)準 備循環(huán)拼裝、頂 推安裝正式支座支承體系轉(zhuǎn)換首輪

14、鋼桁梁拼裝（導(dǎo)梁拼裝）首輪桁架頂推拆除導(dǎo)梁2、鋼桁梁拼裝 按規(guī)定拼裝完后量測線形并調(diào)整，全部合格后進行高強螺栓初擰、終擰。3、鋼桁梁頂推頂 推 內(nèi) 容頂 推 內(nèi) 容頂 推 內(nèi) 容梁體頂推 首輪頂推應(yīng)考慮抗傾覆性； 節(jié)間起拱時適當(dāng)抄墊滑座。起落梁及滑塊轉(zhuǎn)換 設(shè)置保險支座； 抄墊防滑石棉板； 同步起頂，分級調(diào)壓。橫向位移調(diào)整六、鋼桁梁橋頂推施工4、監(jiān)測監(jiān)控準確反映梁體結(jié)構(gòu)狀況。對控制截面進行應(yīng)力監(jiān)控。設(shè)置監(jiān)測點進行中線測量、高程測量。監(jiān)控監(jiān)測5、鋼桁梁允許偏差和檢驗方法序號項目規(guī)定值及允許偏差檢查方法1墩臺處橫梁中線與設(shè)計線路中線偏差10mm測量檢查2兩主桁相對節(jié)點位置支點處相對高差梁寬的1/10

15、00跨中心節(jié)點處相對高差梁寬的1/5003軸線偏移鋼梁中線10mm兩孔相鄰橫梁中線相對偏位5mm4梁底高程墩臺處梁底高程10mm兩孔相鄰橫梁相對高差5mm卡羅尼河橋（委內(nèi)瑞拉） 第一座頂推施工的橋梁，兩車道，橋?qū)?0米，比橋面稍底處兩側(cè)各有2.8米的人行道；箱梁高5.6米，是主跨的1/17；橋式為48m+496m+48m，由每節(jié)段9.2米的預(yù)制階段拼裝，全長500米，對稱張拉；頂推時在跨中使用了輔助墩,上部結(jié)構(gòu)頂推重力約為98100KN，采用兩臺2934KN水平千斤頂單點頂推，最大頂推力為3924KN；于1964年建成。 1977-78年，通過在旁邊頂推施工另一座姐妹橋，擴大了橋梁的通行能力。

16、七、橋梁頂推法施工實例簡介 公路橋高架橋，橋?qū)?米，總跨度10 x32=320米 平面彎橋； 彎曲半徑150米，對應(yīng)圓心角122度；梁高2.5 米，細長比1/13。 于1970年建成。RESTEL山谷橋 （意大利）美因（MAIN）河橋（德國） 六車道高速公路橋，總寬度2x19.5=39米，分體建筑； 跨徑組合74+133+74，主跨是頂推施工中較長的。梁高3米 -4.8米，是主跨的1/441/28； 施工期間，主跨部分不能影響通航，盡管如此，還是決定由兩邊頂推，并使用了輔助纜; 于1978年建成。AICH山谷橋 （德國） 四車道公路橋，穿過兩個山谷，橋?qū)?7米，最高處50米；頂推長度最大的橋，

17、全長1161米，跨度從51米到84米不等。梁高3.5米，與最大的跨徑之比為1/24； 全橋的固定點在山谷的中部；主跨頂推時使用了輔助纜。 于1983年建成。西延線狄家河橋 狄家河橋位于陜西省境內(nèi)，是西安至延安跨越狄家河的單線鐵路橋。為4孔跨徑40m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。主梁為等截面單箱單室，梁高3m,系中國首次采用頂推法施工的連續(xù)梁橋。全梁分41塊預(yù)制，除兩端塊外，其余塊長均為4m，采用現(xiàn)場預(yù)制，分階段膠接拼裝。 頂推采用水平-垂直千斤頂單點頂推，梁端設(shè)置30m長鋼導(dǎo)梁。在頂推結(jié)束，鋼絞線張拉、管道壓漿后，全梁落在正式支座上。 1977年建成。湖南望城偽江橋 望城溈江橋全長240m，橋?qū)?1

18、.5+7(m)。上部結(jié)構(gòu)為438+238(m)兩聯(lián)等高度連續(xù)梁，橫剖面采用單箱雙室，梁高2.5m。下部結(jié)構(gòu)采用1.5m雙柱式柔性墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；全部采用盆式橡膠活動支座。連續(xù)梁采用柔性墩多點頂推法架設(shè)，其特點是：多點、分級、同步、采用“分級調(diào)壓、集中控制”施工，用以適應(yīng)柔性墩的受力要求。優(yōu)點是：設(shè)備輕、構(gòu)造簡單、操作方便，適用于輕型墩臺。 于1980年12月建成。 湖南沅陵沅水橋 沅陵沅水橋位于湖南省沅陵縣跨越沅水，橋址處于五強溪水電站庫容區(qū)內(nèi)。橋全長767.3m,橋?qū)?6m，主橋主孔為85m+140m+85m連續(xù)剛構(gòu)，副孔為10孔42m頂推法施工的連續(xù)梁。與頂推連續(xù)梁相接的剛構(gòu)邊孔的14m現(xiàn)澆段，由于橋墩高，又在水中，搭設(shè)支架困難，故在10孔42m的連續(xù)箱梁中加長14m，頂推到位后，將9孔42m與42m+14m解聯(lián)，頂推箱梁與剛構(gòu)合攏，取消了剛構(gòu)的現(xiàn)澆段。施工時的滑道與永久支座合一；頂推施工中改進水平千斤頂裝置，并用微機控制頂推全過程。于1991年建成。 這種設(shè)計構(gòu)思新穎，施工方便，費用節(jié)約。這項技術(shù)已推廣到多座既有頂推連續(xù)梁，又有懸臂施工的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁，取得