桥梁顶推施工技术的分类原理及施工工序[优秀工程范文]

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

2、施工原理和施工工艺及相关内容,指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连续梁桥和斜拉桥梁的 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. 顶推法最早是1959年在奥地利的 阿格尔桥上使用,其特点是：由于作业场所限定在一定范围内,可于作

3、业场上方设置顶棚而使施工不受天气影响,全天候施工.连续梁的 顶推跨径3050米最为经济有利,如果跨径大 于此值,则需要临时墩等辅助手段.逐段顶推施工宜在等截面的 预应力混凝土连续梁桥中使用,也可在组合梁和斜拉桥的 主梁上使用.用顶推法施工,设备简单,施工平稳,噪声低,施工质量好,可在深谷和宽深河道上的 桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有曲线的 桥和坡桥上采用.顶推施工的 方法可分为单点顶推和多点顶推.顶推方法的 分类：单点顶推：一对顶推装置集中在桥台上或某一桥墩,其它墩台仅设滑道.顶推力要求大 .多点顶推：在每个桥墩、台(不包括临时墩)上都设有一对顶推装置.要求千斤顶同步运行.水平竖直千斤顶法

4、：由水平千斤顶和竖向千斤顶交互使用而产生顶推力拉杆千斤顶法由固定在墩台上的 水平张拉千斤顶,通过张拉锚碇在主梁上的 拉杆而使梁体前移顶推施工法的 特点：机具设备简便,无需大 型起吊设备节省施工用地,工厂化制作,能保证构件质量模板可周转不影响通航节约劳力,施工安全适应于连续梁,结合梁(桥面板),简支梁,拱桥(桥面纵梁,斜拉桥(主梁)等结构不适应多跨变高梁,曲率变化的 曲线桥和竖向曲率大 的 桥梁受顶推悬臂弯矩的 限制,顶推跨径大 于7080米不经济顶推过程中的 反复应力,使梁高取值大 ,临时束多,张拉工序繁琐随着桥长的 增大 ,施工进度 较慢顶推的 工作原理：顶推法是梁体在桥头逐段浇筑或拼装,用

5、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.施工原理是沿桥纵轴方向的 台后设置预制场,分阶段预制梁体,纵向张拉预应力筋后,通过水平千斤顶施力,借助滑移装置和顶推装置,将梁逐段向前顶推,就位后落梁并更换正式支座.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(

6、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直千斤顶法顶梁推移落竖顶收水平顶拉杆千斤顶法拉杆穿入千斤顶柱塞和锚碇架内,并用夹片夹住启动千斤顶移梁预制梁段的 技术要求底板平整度 ,要有一定的 刚度 和硬度 严格控制钢筋、预应力筋孔道、预埋件的 位置严格控制混凝土的 浇筑质量尽可能采用机械化装拆模板减少顶推施工时内力的 措施： 主梁前端设导梁跨中设临时墩,缩小 顶推跨径(至4060米)桥墩顺桥向设临时撑架,缩小 顶推跨径主梁前端设临时塔架,以斜缆索系于梁上锚固当中孔跨径较大 ,又无法设临时墩,则变单向顶推为双

7、向顶推导梁长度 一般为顶推跨径的 0.60.7倍导梁长,可减少主梁悬臂负弯矩,但过长则会导致导梁与箱梁接头处负弯矩和支反力的 相应增加导梁过短,则增加主梁的 施工负弯矩合理的 导梁长度 应使主梁最大 悬臂负弯矩和营运阶段的 支点负弯矩基本相近施工验算的 内容：各截面的 施工内力计算和强度 验算顶推过程中的 稳定计算(倾覆稳定,滑动稳定)钢索引伸量的 计算施工中临时结构的 设计与计算确定顶推设备、计算顶推力顶推过程中,桥墩台的 施工验算顶推施工时,梁的 挠度 计算预应力筋类型：兼顾营运与施工要求所需的 力筋为施工阶段要求配置的 力筋在施工完成之后,为满足营运阶段需要而增加的 力筋顶推施工法的 施

8、工工序：顶推方式是根据主梁长度 、设计顶推跨度 、桥墩能承受的 水平推力、项推设备和滑动装置等条件进行选择的 ,例如单点顶推、多点顶推或双向顶推等.主要流程如下所示.1布置预置场预置场地应设在桥台后面的 桥轴线的 引道或引桥上.若为多点顶推时,可在桥两端设场地,从两端同时顶推.预置场地应考虑几个长度 ,包括梁段底板与腹顶板预置长度 、梁段悬出时反压段的 长度 、机具设备材料进入预置作业线的 长度 和导梁拼接长度 ;预置场地的 宽度 应考虑梁两端的 施工作业的 需要.为了 便于混凝土的 养护,预置场地上空宜搭设固定或活动的 作业棚,.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

9、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;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

10、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

11、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矩和支反力的 相应增加,合理的 导梁长度 应是主梁最大 悬臂负弯矩与使用状态支点负弯