桥梁顶推施工技术的分类、原理及施工工序

1、桥梁顶推施工技术的分类、原理及施工工序桥梁是线路的重要组成部分，每当运输工具发生重大变化,便推动了桥梁工程技术的发展。19世纪20年代,随着铁路的出现，桥梁工程建设技术不断翻新,从工程技术的角度来看，桥梁发展分为古代、近代和现代三个时期：古代桥梁一般为倒躺树木自然形成；在近代桥梁施工中钢材成为重要的造桥材料；20世纪30年代，预应力混凝土和高强度钢材相继出现，材料塑性理论和极限理论的研究，桥梁振动的研究和空气动力学的研究以及土力学的研究等进展使近代桥梁施工技术应运而生。目前桥梁施工有悬臂浇注施工、顶推法施工等方法。现在单对桥梁顶推施工方法进行了研究，本文阐述了其施工原理和施工工艺及相关内容，指

2、出其优缺点和不足之处，为以后同类工程施工提供一定的借鉴。顶推法多应用于预应力钢筋混凝土等截面 HYPERLINK /view/137427.htm连续梁桥和斜拉 HYPERLINK /view/113819.htm桥梁的施工。指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体连成整体，在梁体前安装长度为顶推跨径0.7倍左右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方顶推出施工场地。重复这些工序即可完成全部梁体施工。 顶推法最早早是19559年在奥奥地利的

3、的阿格尔尔桥上使使用，其其特点是是：由于于作业场场所限定定在一定定范围内内，可于于作业场场上方设设置顶棚棚而使施施工不受受天气影影响，全全天候施施工。连连续梁的的顶推跨跨径3050mm最为经经济有利利，如果果跨径大大于此值值，则需需要临时时墩等辅辅助手段段。逐段段顶推施施工宜在在等截面面的预应应力混凝凝土连续续梁桥中中使用，也也可在组组合梁和和斜拉桥桥的主梁梁上使用用。用顶顶推法施施工，设设备简单单，施工工平稳，噪噪声低，施施工质量量好，可可在深谷谷和宽深深河道上上的桥梁梁、高架架桥以及及等曲率率曲线桥桥、带有有曲线的的桥和坡坡桥上采采用。顶推施施工的方方法可分分为单点点顶推和和多点顶顶推。顶

4、推方法的的分类：单点顶推：一对顶顶推装置置集中在在桥台上上或某一一桥墩，其其它墩台台仅设滑滑道。顶顶推力要要求大。多点顶推：在每个个桥墩、台台（不包包括临时时墩）上上都设有有一对顶顶推装置置。要求求千斤顶顶同步运运行。水平竖竖直千斤斤顶法：由水平平千斤顶顶和竖向向千斤顶顶交互使使用而产产生顶推推力拉杆千斤顶顶法由固定定在墩台台上的水水平张拉拉千斤顶顶，通过过张拉锚锚碇在主主梁上的的拉杆而而使梁体体前移顶推施工法法的特点点：机具设备简简便，无无需大型型起吊设设备节省施工用用地，工工厂化制制作，能能保证构构件质量量模板可周转转不影响通航航节约劳力，施施工安全全适应于连续续梁，结结合梁（桥桥面板），

5、简简支梁，拱拱桥（桥桥面纵梁梁，斜拉拉桥（主主梁）等等结构不适应多跨跨变高梁梁，曲率率变化的的曲线桥桥和竖向向曲率大大的桥梁梁受顶推悬臂臂弯矩的的限制，顶顶推跨径径大于770880米不不经济顶推过程中中的反复复应力，使使梁高取取值大，临临时束多多，张拉拉工序繁繁琐随着桥长的的增大，施施工进度度较慢顶推的工作作原理：顶推法是梁梁体在桥桥头逐段段浇筑或或拼装，用用千斤顶顶纵向顶顶推，使使梁体通通过各墩墩顶的临临时滑动动支座面面就位的的施工方方法。施施工原理理是沿桥桥纵轴方方向的台台后设置置预制场场，分阶阶段预制制梁体，纵纵向张拉拉预应力力筋后，通通过水平平千斤顶顶施力，借借助滑移移装置和和顶推装装

6、置，将将梁逐段段向前顶顶推，就就位后落落梁并更更换正式式支座。单点顶推的动力学原理为，当集中的顶拉力满足下式时，梁体才能向前移动：HRi（fii）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；i桥梁纵坡坡率，正为上坡顶推，负为下坡顶推。多点分散顶推施工的动力学原理为，当Fi满足下式时，梁体才能向前移动：Fi(fii)NiFi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；i桥梁纵坡坡率，正为上坡顶推，负为下坡顶推。桥梁顶推法施工示意图水平竖竖直千斤斤顶法顶梁推移移落竖顶顶收水平平顶拉杆千斤

7、顶顶法拉杆穿入千千斤顶柱柱塞和锚锚碇架内内，并用用夹片夹夹住启动千斤斤顶移梁梁预制梁段的的技术要要求底板平整度度，要有有一定的的刚度和和硬度严格控制钢钢筋、预预应力筋筋孔道、预预埋件的的位置严格控制混混凝土的的浇筑质质量尽可能采用用机械化化装拆模模板减少顶推施施工时内内力的措措施：主梁前端设设导梁跨中设临时时墩，缩缩小顶推推跨径（至至4060米米）桥墩顺桥向向设临时时撑架，缩缩小顶推推跨径主梁前端设设临时塔塔架，以以斜缆索索系于梁梁上锚固固当中孔跨径径较大，又又无法设设临时墩墩，则变变单向顶顶推为双双向顶推推导梁长度一一般为顶顶推跨径径的0.600.7倍倍导梁长，可可减少主主梁悬臂臂负弯矩矩，

8、但过过长则会会导致导导梁与箱箱梁接头头处负弯弯矩和支支反力的的相应增增加导梁过短，则则增加主主梁的施施工负弯弯矩合理的导梁梁长度应应使主梁梁最大悬悬臂负弯弯矩和营营运阶段段的支点点负弯矩矩基本相相近施工验算的的内容：各截面的施施工内力力计算和和强度验验算顶推过程中中的稳定定计算（倾倾覆稳定定，滑动动稳定）钢索引伸量量的计算算施工中临时时结构的的设计与与计算确定顶推设设备、计计算顶推推力顶推过程中中，桥墩墩台的施施工验算算顶推施工时时，梁的的挠度计计算预应力筋类类型：兼顾营运与与施工要要求所需需的力筋筋为施工阶段段要求配配置的力力筋在施工完成成之后，为为满足营营运阶段段需要而而增加的的力筋顶推施

9、工法法的施工工工序：顶推方方式是根根据主梁梁长度、设设计顶推推跨度、桥桥墩能承承受的水水平推力力、项推推设备和和滑动装装置等条条件进行行选择的的，例如如单点顶顶推、多多点顶推推或双向向顶推等等。主要要流程如如下所示示。1布置预预置场预置置场地应应设在桥桥台后面面的桥轴轴线的引引道或引引桥上。若若为多点点顶推时时，可在在桥两端端设场地地，从两两端同时时顶推。预预置场地地应考虑虑几个长长度，包包括梁段段底板与与腹顶板板预置长长度、梁梁段悬出出时反压压段的长长度、机机具设备备材料进进入预置置作业线线的长度度和导梁梁拼接长长度；预预置场地地的宽度度应考虑虑梁两端端的施工工作业的的需要。为为了便于于混凝

10、土土的养护护，预置置场地上上空宜搭搭设固定定或活动动的作业业棚，。2顶推装置顶推装置由千斤顶、高压油泵、拉杆(束)、顶推锚具(自动工具锚、拉锚器)组成，顶推动力一般使用水平千斤顶或自动连续千斤顶及其配套的普通高压油泵或专用的液压站作为动力装置，拉杆体系最早使用精轧螺纹钢，1988年以后逐渐采用高强钢丝束、钢绞线束群锚体系，拉锚器的施力位置由拉箱梁腹板两侧逐渐过渡到拉箱梁底板的方式，并由穿过箱梁顶、底板布设传力型钢演变为仅在箱梁底板中心线预留孔插入牛腿式钢块拉锚器。拉锚器的间距应能保证墩上千斤顶有施力点和便于主墩上千斤顶统一更换拉索以提高顶推工作效率3滑移和导向装置滑移装置可分为：普通的滑移装置

11、；起循环作用的滑移装置；起连续作用的滑移装置；导向装置及其他附属装置。滑道一般采用单滑道板形式，滑道板为一块整钢板，置于滑道垫块钢架之上。该种形式的滑道能很好的承受各向作用力，而且标高容易控制，拆除也较方便。为了控制梁体在顶推过程中的中线始终处于规范范围内，必须设置横向导向装置。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。顶推时，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。4临时墩和导梁为了在顶推的过程中为了减少过大的悬臂弯矩，可设置临时墩和导梁。在连续梁的跨度大于顶推跨度时，宜设

12、置中间临时墩，在不设临时墩时，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。临时墩应能承受顶推时的最大竖向荷载和最大水平摩阻力引发的变形。在此原则前提下，尽可能降低造价，便于拆装。为提高临时墩的稳定性，防止临时墩在箱梁顶推过程中产生较大的水平位移，保证顶推安全，将临时支墩与相邻的主桥墩和制梁台座进行撑拉连接，用水平或斜拉钢绞线束临时加固。导梁设置在主梁前端，可为等截面或变截面钢板梁，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、负弯矩和下翼缘的最大支点反力。国内外的施工经验表明:导梁长度一般为顶推跨径的0.6至0.7倍，较长的导梁可以减小主梁的负弯矩，但过长的导梁也会导致导梁与箱梁连接处负弯