连续梁桥顶推法施工技术与控制

1、连续梁桥顶推法施工技术与控制工程实例一：西延线狄家河大桥 西延线狄家河大桥西安至延安跨越狄家河的单线铁路桥，为4-40米预应力等截面单箱单室混凝土连续梁，梁高3m，全长172.5米，位于陕西省白水县境内，是国内第一座采用顶推法施工的预应力混凝土箱形连续梁桥，全梁分41块预制，分阶段胶结拼装;顶推采用水平-垂直千斤顶单点顶推，梁端设置30m长钢导梁;在顶推结束，钢绞线张拉、管道压浆后，全梁落在正式支座上; 该桥建成于1978年。获1978年陕西省科技进步奖，1978年全国科学大会奖，1984年国家优秀设计奖。西延线狄家河大桥任务：编写连续梁桥施工作业指导书一、概述1、原理 预应力混凝土连续梁桥顶

2、推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场分节浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，然后以水平液压千斤顶为动力，借助不锈钢板和摩擦系数很低的聚四氟乙烯组成的滑移装置，沿桥纵轴方向，使梁在已建成的墩台或临时支墩上向前顶推滑移，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，逐段预制，逐段顶推，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，并用纵向预应力筋将各节段连成整体，落梁、更换正式支座，进行体系转换而形成连续梁桥，完成桥梁施工。课件资讯10 x32m,梁高2.5米，曲线半径150米意大利山谷桥非洲南部的科马提河桥湖南安化资江大桥7X50m顶推施工广东韶关五里亭大桥2、特点1）优点： 机具设备简便，无

3、需大型起吊设备； 高空作业少，节约劳力，施工安全； 梁分段预制和墩台施工可平行作业； 不影响通航，对气候适应性强； 模板周转次数很高； 而且在纵坡上和平曲线上均适用。 能够获得比较快的施工速度。 2）缺点： 受到顶推悬臂弯矩不能太大的限制，使顶推跨径不能太大，只适用于中等跨度的连续梁桥，一般不超过50m，顶推跨径超过63m时要设临时支墩或其它辅助设施，一般认为大于7080m以上时是不经济的； 不适用于截面高度变化的梁，梁的截面高度比采用其它施工方法时要大； 顶推过程中的反复应力，使梁高取值大，临时束多，张拉工序繁琐,临时预应力筋消耗量较大; 随着桥长的增大，施工进度较慢。3、顶推施工前应符合下

4、列条件：（1）尽可能使墩台的施工顺序和梁的顶推顺序相匹配，以便缩短工期；（2）施工场地的布置要紧，要和顶推方式、顶推顺序相适应；（3）顶推作业线应根据动力设备装置（包括同步和集中控制）和滑移装置（滑道和滑块）的类型作适当的布置；（4）制定顶推的操作规定和安全细则。二、施工工艺介绍1、顶推施工的基本思路： 是在桥台后的预制场地预制15米-30米的梁单元，并不断预制接长.同时将它通过聚四氟乙烯滑板支座将其顶推至最终位置，从而实现无支架施工。 安排流程预制场准备工作安装顶推设备、制作底板张拉预应力筋更换支座预制节段混凝土质检逐段顶推就位桥面工作顶推预制节段张拉后期预应力筋模板混凝土准备顶推法施工顺序

5、：预制场准备工作 安装顶推设备、制作底板 模板混凝土准备 预制节段混凝土 张拉预应力筋 顶推预制节段 逐段顶推就位 张拉后期预应力筋 更换支座 桥面工作 质检顶推作业中应符合下列要求： （1）梁段中线若偏离较大时，可用导向装置纠偏；（2）各滑道上的滑块若有严重受力不均时，则需调整滑块的厚度或类型。一个滑道上应至少有两块滑块同时受力；（3）如导梁杆件有变形，螺栓有松动，导梁与主梁联结处的预埋件有变形，主梁混凝土有新增或扩大旧裂纹等情况，应采取措施，必要时停止顶推，进行处理；（4）未压浆的预应力筋的锚具如有松动应停止顶推，重新张拉；（5）采用拉杆法顶推，拉杆如有变形或连接螺栓有松动，应及时调整；（

6、6）各桥墩的纵横向位移不得超过设计规定的容许值；（7）各千斤顶应同步逐级加力顶推。（8）顶梁的千斤顶起顶高度不宜大于mm。顶推法施工关键技术预制场纵向预应力钢导梁临时墩滑 道水平千斤顶施力2、预制场的布置 在桥台后面的引桥或刚性好的临时支架上设置预制场。 预制场地长度一般为预制梁段长度的三倍以上，宽度为桥梁宽度加22.5m 。 预制场地上空宜搭设固定或活动的作业棚 预制场主要包括主梁梁段的浇注平台和模板、钢筋和钢索的加工场地、混凝土搅拌站以及砂、石、水泥的堆放和运输路线用地。 预制场地的长度需要有预制节段长的三倍以上，涉及因素有：主梁节段分段长每节段为全断面或分次浇筑拼装导梁的场地第一跨顶出时

7、，梁体的倾覆稳定安全预制场地 预制场的纵向立面布置应结合考虑平面布置，将钢筋棚、预应力下料、砂石堆放、砼拌和站结合考虑。顶推预制场预制台座过渡孔：平台：满足箱梁预制顶推符合桥梁的设计高度预制模板外模：保证箱梁外形尺寸、美观内模：保证箱梁内部尺寸通过在预制台座前布置小距离过渡墩，使梁段逐步顶推过渡到标准跨径底模：保证箱梁预制满足设计线型和标高3、模板与钢筋的制作及安装 底模板设在预制平台上，平台的平整度必须严格控制。 底模与基础之间重量大于底模与梁底混凝土的粘结力 预制节段的模板构造与施工方法有关 a、先预制再顶推；b、先底板再顶推，后二次浇筑。 模板工作是保证预制质量的关键，梁底的平整度将影响

8、顶推时梁的内力，所以预制平台的平整度要严格控制。 预制周期时加快施工速度的关键。预制工作应采用流水作业，培养专业化的施工队伍，还可采用加入添加剂的方法提高混凝土的早期强度。预制设备特别注意预应力筋及管道定位钢筋位置的正确。对张拉后暂不压浆的预应力筋，不宜立即切除锚具外露的多余部分，并在锚具上划线注明预应力筋的位置。每个施工面上有半数力筋通过，半数力筋需进行接长。 选4、混凝土的灌筑 为缩短工期，在设计时应尽量减少梁段的规格外，施工时也应采取措施加快预制周期。 为加快预制周期，可采用采取以下措施：（1）组织专业化施工队伍，在统一指挥下实行岗位责任制。（2）在混凝土中加入减水剂，提高混凝土早期施工

9、和易性，是加快施工速度的有效措施。（3）使用大型模板，提高机械化和装配化的程度。选 在顶推法施工过程中，结构体系在不断地变化，因此对单个截面来讲，正负弯矩交替出现。为了减小施工中的内力，扩大顶推法施工的使用范围，同时从安全施工（特别在施工初期不致发生倾覆失稳）和施工方便出发，在施工过程中必须使用一些临时设施，如导梁、临时墩、拉索、托架及斜拉索等。5.导梁 导梁设置在主梁前端，未等截面或变截面的钢桁梁或钢板梁。主梁前端有预埋件与钢导梁栓接。导梁底缘呈向上圆弧形，以便于顶推时顺利通过桥墩。作用减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩构造钢桁梁和钢板梁 技术要求钢导梁受力主要为正弯距和剪力，负弯距较小，长度

10、一般为顶推跨径0.60.7倍导梁的刚度宜选主梁的1/91/5。合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态（运营阶段）支点负弯矩基本接近 导梁设置在主梁的前端，为钢桁梁或钢板梁，主梁前端装有预埋构件与钢导梁栓接。鼻梁（导梁） 6.临时墩、托架及斜拉索（1）临时墩 临时墩由于仅在施工中使用，在符合要求的条件下，造价要低，便于装拆。如：混凝土薄臂空心墩 混凝土预制板或预制块拼砌的空心墩 混凝土板或轻便钢架组成的框架临时墩 减小顶推的标准跨径，来减小梁顶推过程交替变化的正、负弯矩。特别当顶推跨径超过50m以上，或者顶推其他形式的桥梁，如斜拉桥，钢管系杆拱桥，或连续刚构桥梁时采用。作用设计原则临时墩

11、受力主要为梁体的垂直荷载和顶推水平摩阻力。并要考虑顶推的启动和停止的惯性作用。要考虑施工期间通航和洪水杂物作用对临时墩影响临时墩要满足强度和刚度要求。要考虑临时墩的变形（受力和温度）对顶推标高误差的影响要考虑临时墩拆除，恢复航道方案，这笔费用也要列入成本选结构形式优点缺点备注钢管临时墩安装、拆除快，回收价值高刚度小，温差影响大，一次投入大适应于水中临时墩钢筋混凝土空心墩刚度大、拆除快施工麻烦适应于水中临时墩钢筋混凝土实心墩刚度大、造价低拆除困难适应于岸上临时墩薄钢管空心混凝土墩施工速度快，造价低，拆除快，刚度大是比较合理的临时墩临时墩身结构形式比较表辅助墩 在桥墩上设托架用以减少顶推跨径和梁的

12、受力。托架设在主墩的两侧，可使顶推跨径缩小，施工后托架和主梁联成整体。 （2）托架墩旁托架支撑预埋支座锚栓拉杆预应力钢丝束（3）斜拉索 用拉索加劲主梁，以抵消顶推时的悬臂弯矩。拉索系统由钢制塔架、连接构件、竖向千斤顶和钢索组成，牵拉的范围为两倍顶推跨径，斜拉索在顶推时用于加固桥墩用拉索加劲的顶推法施工 斜拉索在顶推时用于加固桥墩，特别是在有较大的纵坡和较高桥墩的情况下，采用斜拉索可以减小桥墩的水平力，增加稳定性。 选 顶推施工的滑道是在墩上临时设置的，待主梁顶推就位后，更换正式支座。我国采用顶推法施工的几座桥梁均采用临时滑动支承的方法。这种方法的特点是滑道是临时设置在墩上的，待主梁就位后，更换

13、正式支座，当主梁顶推完成后，拆除顶推设备，同时进行张拉后期力筋和管道压浆工作，待管道水泥浆达到设计强度后，用大吨位竖向千斤顶同步将一联梁顶起，拆除滑道、滑块和滑道底座混凝土，安装正式支座。7、滑道 只要0.050.08的水平力就能够将笨重的梁（一般在1万2万吨左右）拖动作用从下至上：由滑道调平垫块、滑道板、滑板组成 选滑道构造 设置在墩上的混凝土临时垫块上，由光滑的不锈钢板与组合的聚四氟乙烯滑块组成，其中的滑块由四氟板与具有加劲钢板的橡胶块构成。 顶推时，组合的聚四氟乙烯滑块在不锈钢板上滑动，并在前方滑出，通过在滑道后方不断喂入滑块，带动梁身前进。 滑动支座滑道板注意事项滑道上滑板外边与箱梁底

14、外边缘齐边（横向位置要正确）滑道在顶推过程不允许拖动，固定要牢固，但要考虑拆除方便滑道要采取润滑措施，保证滑道干净选8、顶推施工分类顶推的种类和方法： 一是按梁体制造方法分为就地浇注顶推和连续拼装顶推； 二是按顶推设备分为水平千斤顶加竖向千斤顶顶推和拉杆式顶推； 三是按顶推设备布置情况分为单点顶推和多点顶推； 四是按顶推方向分为单向顶推和双向顶推。a)顶梁b)推移c)收竖顶d)收水平顶拉杆式顶推装置 水平竖向千斤顶法的施工程序为顶梁、推移、落下竖直千斤顶和收回水平千斤顶的活塞杆，如图所示。顶推时，升起竖直顶活塞，使临时支承卸载，开动水平千斤顶去顶推竖直顶，由于竖直顶下面设有滑道，顶的上端装有一

15、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，降下竖直顶活塞，使梁体落在临时支承上，收回水平顶活塞，带动竖直顶后移，回到原来位置，如此反复不断地将梁顶推到设计位置。 单点顶推 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。 多点顶推 多点顶推柔性墩为了满足通航要求，桥墩设计得高；为了满足泄洪，尽量减小桥墩对河床断面的压缩，桥墩截面尺寸设计得小，所以桥墩“高瘦”，桥墩承受单向水平推力较小，所以将顶推的水平千斤顶出力分散各个桥墩上（叫多点），单个桥墩来讲，

16、使顶推千斤顶的出力与梁在桥墩上摩阻力相平衡，桥墩不承受过大的水平推力 单向顶推是预制场设置在桥梁一端台后中线上，主梁在预制场逐段预制，逐段顶推直至对岸的顶推方法。 单向顶推 双向顶推是在桥梁的两岸台后同时设置预制场，主要从两个预制场逐段预制，逐段顶推，在跨中某一位置将全桥合拢。 双向顶推需要从两岸同时预制，因此要有两个预制场，两套设备，施工费用较高，且在两端合拢时施工顶推比较麻烦。同时，边跨顶推数段后，主梁的倾覆稳定需要得到保证，常采用临时支柱、梁后压重或加临时支点等措施解决。一般只在跨度大于650m的连续梁桥顶推施工中采用。双向顶推工程实例二：沅陵沅水大桥 该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联，顶推箱梁与刚构合拢，取消了刚构的现浇段。 沅陵沅水大桥 该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为8