顶推法架设预应力混凝土梁

1、顶推法架设预应力混凝土梁 这种方法是西德首创的，19611963年在委内瑞拉的卡罗尼桥(484×9648)m进行了第一次试验。1965年奥地利修建了Inn河桥(843×10260米)，进一步完善了这种架梁法，此后被各国广泛地采用。我国于1977年也采用这种方法架设了西延铁路狄家河预应力连续箱形梁桥(4×40米)。 用此法架设混凝土桥之所以能够实现，一方面是由于预应梁的采用，减轻了梁体重量，而且还可以把梁连续起来成为一体；另一方面是因为开发了聚四氟乙烯材料，能够制成磨擦系数很低的滑移装置。现将此法介绍于下： 一、顶推架梁法概况 所谓顶推法架设预应力混凝土梁，就是在桥

2、台背后的引线上，设置制梁台，制作长度1020米的梁段，待混凝土硬化后，将梁段顶推到前方，再在空出来的制梁台上，接着推出去的梁段继续打混凝土，边用预应力钢材连结，边依次向前顶推，随着顶推的进行有时需要纠正梁的顶推方向的架梁方法，其主要设备布置如图1。 架梁时，梁前端呈悬臂状态，与后部相比断面力较大。为降低梁前端这种临时架设的断面力，可在梁前端安装导梁，还可以根据现场条件，在桥墩间设置临时支墩以降低架设时梁的断面力。在中间跨度大，又不能设置临时支墩时，也可用导梁从两侧相对顶推。在跨中连结如图2。 据国外文献报道，目前顶推移梁速度一般为每小时25米，最快的是意大利的伐尔雷斯泰尔桥(12×3

3、2.0米)每小时纵移16米；最慢的是委内瑞拉的卡罗尼河桥，每小时1.92米。 二、顶推架梁法的种类 顶推架梁法有把反力集中于一处的集中方式和分散于各支点的分散方式如图3。 1、集中方式 这种方法是把千斤顶等顶推设备设置于1处桥台或桥墩上。其它墩上布置滑道，边顶推边使梁滑动的方式，如图3a。这种方式有用水平、竖向两台千斤顶和用穿心式水平千斤顶配以拉杆两种方法。集中方式的有TL式和RS式顶推法。 2、分散方式 这种方式是用置于各墩上的水平、竖向千斤顶，起落、顶推梁的方式，如图3b。这种方式可将水平力分散作用于各墩上，对长大桥尤为有利。分散方式的有SSY式与KS式顶推架梁法。 三、顶推架梁法的优点

4、顶推架梁法的优点如下： 1、由于不需要使用膺架，在深谷、较大河流、公路、铁路上架桥比较容易。 2、由于作业场地限于制梁台的范围，易于施工和管理，可以实现工厂化、机械化施工，减轻工人体力劳动，节省人力，施工精度高，确保工程质量。 3、由于作业场地限于制梁台的范围，如果台上搭棚可不受气候条件的影响，按计划进行施工。 4、由于桥下不需要任何脚手设备。可保证桥下净空内的正常工作或通行。 5、由于重复作业多，工人熟练的快。 6、架梁设备简单，易于操作。 7、模型板的安装、拆除快，倒用次数多。 8、钢材、混凝土等材料的运距短。 9、无高空作业，架设平稳安全。 10、工期较短。顶推架梁法的缺点是：为了架梁的

5、需要，往往要增加预应力钢材的用量，同时这种架梁法一般只局限于架设直线或园曲线上的梁高相等的梁，而且梁的跨度对铁路桥来说一般不宜超过60米，否则需设置中间临时支墩或增设较多的预应力钢材。.四、顶推架梁法的适用范围 顶推架梁法的适用范围一般为3060米，但在桥墩间设临时支墩时，跨径大于60米的桥梁也可以采用此法施工，实际上已用这种方法修建了跨径为168米的桥梁。 用顶推法架设预应力混凝土梁，由于关系到模板倒用、导梁制作费用等，用于桥长至少在200米以上的，经济上方为有利，但是从当地条件出发，也可以应用于比这短的桥梁。实际施工的最大桥长达600米左右。 结构形式以等高连续梁最为合适。但在架设时，把简

6、支梁临时连结成连续梁也可以采用顶推法架梁。 目前这种方法还只能适用于架设直线或园曲线上高度相等的梁。 五、顶推架梁法的设计 利用顶推法架梁，梁在架设过程中的受力状态与运营阶段显然是不同的。因此必须对梁进行施工阶段的设计。设计时，除按一般的预应力混凝土梁的要求进行设计外，尚须考虑： 1、为了便于施工，需要把整个的梁划分为适当长度的梁段，而一个梁段的长度需视桥长、跨度、工期等来决定。一般一个梁段的标准长度为1020米。 2、梁的断面一般为箱型，梁的高度相等。3、顶推时所有主梁断面都产生变号弯曲应力，需要施加与此弯曲应力相等的临时预应力作为轴向压力，由设置在顶底板中的预应力粗钢筋或预应力钢丝束承受。

7、预应力钢丝束，一般在顶推完了后张拉，为承受变号应力所使用的预应力钢材变为多余的应予拆除。 4、计算架设中断面力时，还需要考虑导梁的刚性，临时支承的竖向变形和支点的不均衡下沉等条件。 5、顶推时，作用在滑动支承上的水平力实验的摩擦系数u0.020.06。 六、顶推架梁法的施工 顶推架梁法设备比较简单，大致可以分为制梁台、导梁、顶推设备、滑动设备、临时墩和塔架。 1、制梁台 制梁台的长度一般应为梁段长度的3倍左右。 2、导梁导梁的长度因跨长、有无临时支墩而不同，但以跨度的1/21/3左右之间为宜。 3、顶推设备 顶推设备是使梁向前移动的设备，有集中式与分散式二种。集中式的有TL式（如图4）和RS式

8、（图5）二种，TL式中又有用竖向、水平二台千斤顶和用拉杆顶推法二种。分散式的有SSY式和KS式二种。KS式顶推法是在SSY式基础上发展起来的，主要区别在于KS是用兼用型支座的顶推方式，如图6、图7。 4、滑动设备 滑动设备是使梁滑动的设备。一种是TL式顶推法用的。在钢或混凝土块上铺以不锈钢板，与梁体间夹入聚四氟乙烯板。此板随着梁体移动用人力重复加入如图8。另一种是RS式用的，是由RS支承，带状滑板，绕卷设备组成。（如图9）。 分散方式时，采用水平移动千斤顶在滑动面上推动用聚四氟乙烯加工的滑板顶推梁。 5、临时支墩或塔架 桥梁的跨度长时，在桥墩中间设置临时支墩以减少顶推时梁的断面力。这样在临时支

9、墩上作用的竖向荷载很大，为减少它们的下沉量，主要应采用刚性大的混凝土结构。在设置临时墩有困难的情况下，除使用长导梁的方法外，还可进一步考虑使用设在梁上的塔架吊梁前端的方法，如图10。 七、顶推架梁法需要研究的课题 1、梁的断面 现在的顶推架梁法，为使滑道面与梁下的接触面保持一定，要求梁的高度不变。这样，对大跨度桥梁来说，美观上不太好，并且也是不经济的。若象图11那样，把水平千斤顶的支承梁的滑台千斤顶化，使梁支承的高度能够调整，也可以架设拱形变截面桥梁。 2、顶推架梁法的后作业 采用顶推架梁法的场所，多半是高桥或者梁下不允许设置支撑的场合，为了最大限度地发挥这种方法的优越性，还可把栏杆等工程在顶

10、推前施工，以便减少架完梁后的作业。 3、橡胶支座的采用 桥梁要采用橡胶的支座，则不必撤去滑动支承，仅在滑动支承上装上橡胶支座，就可以大大减少后作业。多年来，我国在铁路建设中，除较大河流或一些有特殊要求的，采用大跨度钢梁桥外，一般都采用跨度32米或24米预应力混凝土梁。这在经济上是很不合算的，而且还大量的浪费人力、物力。因此，混凝土桥梁向32米以上跨度发展，是我国铁路桥梁迫切需要解决的问题，而架梁方法则是解决这一问题的关键之一。顶推架梁法可以发挥悬臂拼装法和悬臂灌注法的优点，而且避免出现两法的缺点，是一种比较好的架梁法。今后这种方法势必有更快的发展，更广泛地应用于桥梁架设工程中。相关工艺预应力曲线连续梁顶推施工与设计.doc用顶推法架设预应力混凝土梁.doc我国首次顶推法施工_狄家河大桥顶推工艺.doc钱塘江二桥铁路引桥预应力钢筋混凝土连续梁单点顶推介绍.doc钱江二桥北岸预应力混凝土连续梁顶推法施工.doc南昌大桥箱梁顶推法施工.doc南昌大桥连续箱梁顶推法工艺.doc湖南望城沩水大桥顶推工艺.doc广东九江大桥长梁顶推工艺.doc多点顶推