橋梁頂推張新國

1、橋梁頂推技術(shù)報(bào)告人：張新國 20120420123沿橋縱軸方向的臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場(chǎng)，分階段預(yù)制梁體，縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉后，通過水平千斤頂施力，借助滑道、滑塊，將梁逐段向前頂推，就位后落梁，更換正式支座。1 頂推法施工原理與方法（1）頂推法施工原理4（2）頂推施工方法施工的關(guān)鍵是在一定的頂推動(dòng)力作用下，梁體能在滑道裝置上以較小的摩擦系數(shù)向前移動(dòng)。施工實(shí)測(cè)資料表明，聚四氟乙烯板和不銹鋼板之間的摩擦系數(shù)一般為0.040.06，靜摩擦系數(shù)比動(dòng)摩擦系數(shù)大些。施工方法分類單點(diǎn)頂推多點(diǎn)頂推水平-垂直千斤頂頂推拉桿頂推5（a）水平-垂直千斤頂頂推動(dòng)力裝置集中設(shè)置在靠近梁場(chǎng)的橋臺(tái)或橋墩上,支承在縱向滑道上的垂直千斤頂

2、和支承在墩(臺(tái))背墻的水平千斤頂聯(lián)動(dòng),能使梁體以垂直千斤頂為支承向前移動(dòng)。單點(diǎn)頂推6（b）拉桿頂推另一種單點(diǎn)頂推的方式是水平千斤頂通過拉桿帶動(dòng)梁體前移，滑道為固定的不銹鋼板，滑塊在滑道上支承梁體，在滑道前后設(shè)置垂直千斤頂用來起落（圖4-5）。單點(diǎn)頂推示意梁體使滑塊能從前向后移動(dòng)，這是早期做法。后來把滑道前后作為斜坡，滑塊可以手工續(xù)進(jìn)，就不必用垂直千斤頂項(xiàng)起梁體后移滑塊了。78由于單點(diǎn)頂推存在一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)，就是在頂推前期和后期，垂直千斤頂頂部同梁體之間的摩擦力不能帶動(dòng)梁體前移，必須依靠輔助動(dòng)力才能完成頂推。此外，單點(diǎn)頂推施工中，沒有設(shè)置水平千斤頂?shù)母叨?，尤其是柔性墩在水平力的作用下?huì)產(chǎn)生較大的墩

3、頂位移，甚至威脅到結(jié)構(gòu)的安全。多點(diǎn)頂推多點(diǎn)頂推法的優(yōu)點(diǎn)是任何階段都能提供必須的頂推動(dòng)力，在頂推過程中水平千斤頂對(duì)墩臺(tái)的水平推力同梁體作用在墩臺(tái)上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必須保證多臺(tái)千斤頂同步工作，而且可以分級(jí)調(diào)壓，使作用在墩頂?shù)乃搅Σ怀^設(shè)計(jì)允許值。9多點(diǎn)頂推的動(dòng)力裝置采用穿心千斤頂、鋼絞線束、自動(dòng)工具錨體系。其滑道除個(gè)別工程利用盆式支座等形式外，一般采用圖2所示的方式。10頂推施工工序頂推法施工主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，結(jié)合梁橋，斜拉橋。11（1）制梁臺(tái)座和節(jié)段的制作制梁臺(tái)座為預(yù)制箱梁節(jié)段和頂推作業(yè)的過渡場(chǎng)地。臺(tái)座上一般設(shè)有可升降的活動(dòng)底模架和不動(dòng)的臺(tái)座滑道。與制梁臺(tái)

4、座相配套的還有預(yù)應(yīng)力鋼束穿束平臺(tái)、鋼筋綁扎平臺(tái)、測(cè)控平臺(tái)及必要的吊裝設(shè)備。這些設(shè)施使梁段制作具有明顯的工廠化生產(chǎn)特點(diǎn)，從而有效地保證了箱梁的施工質(zhì)量。梁體節(jié)段的預(yù)制周期制約全橋的施工工期。頂推節(jié)段長(zhǎng)度一般為1024m，又以1620m居多。每聯(lián)箱梁除首尾兩節(jié)外，中間各節(jié)段長(zhǎng)度均相等。頂推施工進(jìn)入正常后，節(jié)段作業(yè)循環(huán)周期一般在715d。2 頂推關(guān)鍵技術(shù)12選擇原則主要有以下幾個(gè)方面:首先，必須保證墩臺(tái)后端梁體在頂推過程中的總體穩(wěn)定和抗傾覆安全，使梁段在預(yù)制場(chǎng)地范圍內(nèi)逐步頂推到標(biāo)準(zhǔn)跨。制梁臺(tái)座的位置應(yīng)盡量地向前靠，充分利用永久墩、臺(tái)基礎(chǔ)和墩身，少占引橋或引道位置，減小頂推工作量，避免頂推到最后時(shí)，梁

5、的尾端出現(xiàn)長(zhǎng)懸臂;其次除必須使頂推梁體尾端的轉(zhuǎn)角為零，以保證梁體線形一致外，還應(yīng)考慮拼裝導(dǎo)梁的場(chǎng)地。(a)制梁臺(tái)座位置的選擇13預(yù)制臺(tái)座基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水文條件，選擇合理的基礎(chǔ)方案，必要時(shí)平臺(tái)基礎(chǔ)宜采用臨時(shí)樁基礎(chǔ)，防止在澆注和頂推梁體時(shí)發(fā)生沉陷，影響預(yù)制梁段的接長(zhǎng)或梁體的頂推。預(yù)制臺(tái)座的構(gòu)造布置可分為兩部分:為箱梁預(yù)制臺(tái)座，即在基礎(chǔ)上設(shè)置鋼筋混凝土立柱或者鋼管立柱，立柱頂面用型鋼聯(lián)成整體，直接支撐預(yù)制模板，只承受垂直壓力，頂推前降下模板，脫離梁體;為預(yù)制臺(tái)座內(nèi)滑道支撐墩或整體滑道梁，在基礎(chǔ)上立鋼管或鋼筋混凝土墩身，縱向聯(lián)成了整體，頂上設(shè)滑道，梁體脫模后，承受梁體重力和頂推時(shí)的水平力。預(yù)制臺(tái)座一

6、般采用剛性設(shè)計(jì)，臺(tái)座結(jié)構(gòu)形式宜采用梁柱式結(jié)構(gòu)或整體框架結(jié)構(gòu)，剛度、強(qiáng)度滿足頂推施工的技術(shù)要求，表面平整、標(biāo)高準(zhǔn)確，不得發(fā)生沉降。(b)制梁臺(tái)座的結(jié)構(gòu)形式14由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的增加與跨度的平方成正比，在箱梁截面和預(yù)應(yīng)力鋼束強(qiáng)度有限的情況下，當(dāng)跨度增加到一定限度時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼束就沒法布置了，所以PC梁采用頂推法施工有個(gè)“適用跨度”的問題。提高適用跨度的途徑之一是設(shè)置臨時(shí)墩。在連續(xù)梁的跨度大于頂推跨度時(shí)，宜設(shè)置中間臨時(shí)墩，在不設(shè)臨時(shí)墩時(shí)，為滿足安裝鋼導(dǎo)梁和連續(xù)梁前期頂推抗傾覆的要求，在制梁臺(tái)座前和連續(xù)梁第一跨內(nèi)設(shè)臨時(shí)墩，作為頂推施工的過渡段，保證梁體線形與已經(jīng)頂推出去的梁體完全一致，避免大梁從制梁臺(tái)座上

7、頂推出去以后，與接灌的下一梁段出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)角。（2） 臨時(shí)墩15臨時(shí)墩應(yīng)能承受頂推時(shí)的最大豎向荷載和最大水平摩阻力引發(fā)的變形。在此原則前提下，盡可能降低造價(jià)，便于拆裝。為提高臨時(shí)墩的穩(wěn)定性，防止臨時(shí)墩在箱梁頂推過程中產(chǎn)生較大的水平位移，保證頂推安全，將臨時(shí)支墩與相鄰的主橋墩和制梁臺(tái)座進(jìn)撐拉連接，用水平或斜拉鋼絞線束臨時(shí)加固。163 導(dǎo)梁 導(dǎo)梁設(shè)置在主梁前端，可為等截面或變截面鋼板梁，導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)必須通過設(shè)計(jì)計(jì)算，從受力狀態(tài)分析，導(dǎo)梁的控制內(nèi)力是導(dǎo)梁與箱梁連接的最大正、負(fù)彎矩和下翼緣的最大支點(diǎn)反力。導(dǎo)梁的剛度在滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度的條件下，選用較小的剛度及變剛度的導(dǎo)梁，將在頂推時(shí)減小最大懸臂狀態(tài)的負(fù)彎矩，使

8、負(fù)彎矩的2個(gè)峰值比較接近。此外，在設(shè)計(jì)中要考慮動(dòng)力系數(shù)，使結(jié)構(gòu)有足夠的安全儲(chǔ)備。為減輕自重最好采用從根部至前端為變剛度的或分段變剛度的導(dǎo)梁。174 滑動(dòng)裝置墩頂 滑道一般采用單滑道板形式，滑道板為一塊整鋼板，置于滑道墊塊鋼架之上，該種形式的滑道，能很好的承受各向作用力，而且標(biāo)高容易控制，拆除也非常方便。近幾年，臺(tái)座滑道采用了一種連續(xù)梁式的整體滑道，它是通過在滑道梁上鋪設(shè)滑道板形成的。整體滑道構(gòu)造為:活動(dòng)底模板+滑塊+滑道板+滑道梁+重軌支座。如在支座上設(shè)置滑道頂推，其永久支座需在廠家做特殊處理，即施工時(shí)上、下部臨時(shí)固定，以承受頂推的水平摩阻力。再在永久支座縱向兩邊設(shè)墊塊，上面蓋一塊厚40mm鋼

9、板做蓋板，再設(shè)置滑道。箱梁頂推到位后，將梁頂起，拆開蓋板及滑道，解除支座上臨時(shí)約束，恢復(fù)支座設(shè)計(jì)功能，完成落梁工序。18195 頂推動(dòng)力裝置頂推動(dòng)力裝置由千斤頂、高壓油泵、拉桿(束)、頂推錨具(自動(dòng)工具錨、拉錨器)組成。頂推動(dòng)力一般使用水平千斤頂或自動(dòng)連續(xù)千斤頂及其配套的普通高壓油泵或?qū)Ｓ玫囊簤赫咀鳛閯?dòng)力裝置。拉桿體系最早使用精軋螺紋鋼，1988年以后逐漸采用高強(qiáng)鋼絲束、鋼絞線束群錨體系，拉錨器的施力位置由拉箱梁腹板兩側(cè)逐漸過渡到拉箱梁底板的方式，并由穿過箱梁頂、底板布設(shè)笨重的傳力型鋼演變?yōu)閮H在箱梁底板中心線預(yù)留孔插入牛腿式鋼塊拉錨器。拉錨器的間距應(yīng)能保證墩上千斤頂有施力點(diǎn)和便于主墩上千斤頂統(tǒng)

10、一更換拉索以提高頂推工作效率。206 頂推動(dòng)力計(jì)算和設(shè)備配置當(dāng)頂推箱梁的各個(gè)主墩和臨時(shí)墩的施工階段反力Fi和摩擦系數(shù)fi已知后，即可計(jì)算出必須的頂推動(dòng)力，從而確定頂推千斤頂?shù)臄?shù)量，并將各千斤頂按逐墩布頂?shù)脑瓌t，布置在各主橋墩上。各頂推千斤頂通過液壓站，在主控臺(tái)的集中控制下，同時(shí)啟動(dòng)、同時(shí)停止，實(shí)現(xiàn)頂推的集中控制和同步運(yùn)行?？傢斖苿?dòng)力：H=KRifiGI式中：推動(dòng)力K是安全系數(shù),K=1.52.0;Ri是墩臺(tái)滑道的垂直反力;fi 是相應(yīng)的靜摩擦系數(shù);G 是箱梁總重量;I 是頂推坡度,上坡取“+”,下坡取“-”。213 頂推設(shè)備示例222324254 頂推施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)頂推施工方法的優(yōu)點(diǎn)可概括為以下幾點(diǎn)：1)頂推施工的橋梁一般單跨頂推力通常在50到100t之間，遠(yuǎn)比梁體自重小，所以頂推設(shè)備輕型簡(jiǎn)便，不需大型吊運(yùn)機(jī)具，保養(yǎng)與運(yùn)輸方便，適合特殊場(chǎng)地使用。如水深較小浮吊不能進(jìn)入的河流或者深谷等。2)對(duì)橋下地基和凈空無要求，不影響通車或通航，由于預(yù)制場(chǎng)通常設(shè)在岸上，搭建拆除簡(jiǎn)單，混凝土或者是鋼構(gòu)件運(yùn)輸方便。3)對(duì)混凝土橋的頂推施工來說，澆筑混凝土僅需一套模板周轉(zhuǎn)，節(jié)省材料；施工工廠化，易于質(zhì)量管理。搭設(shè)平臺(tái)的材料大多為型鋼和鋼板，便于取材和重復(fù)利用。4)場(chǎng)地固定集中，便于安全施工，受環(huán)境干擾小。5)工作條件相對(duì)較好，所需勞動(dòng)