橋梁橋涵施工技術(shù)之十七頂推安裝施工（54頁）

1、橋涵施工技術(shù)橋涵上部結(jié)構(gòu)施工頂推安裝施工一、頂推法施工原理及程序 頂推法的施工原理是沿橋縱軸方向的臺后開辟預制場地，分節(jié)段預制混凝土梁身，并用縱向預應力筋連成整體，然后通過水平液壓千斤頂施力，借助不銹鋼板與聚四氟乙烯板特制的滑動裝置，將梁逐段向?qū)Π俄斶M，就位后落架，更換正式支座完成橋梁施工。 頂推法施工適用于連續(xù)梁橋(包括鋼橋) ；簡支梁橋，也可先連續(xù)頂推施工，就位后解除梁跨間的連續(xù)；拱橋的拱上縱梁，可在立柱間頂推施工。頂推法的施工程序是在橋臺后面的引道上或在剛性好的臨時支架上設(shè)置制梁場，集中制作（現(xiàn)澆或預制裝配），一般為等高度的箱形梁段（約1030m一段），待有23段后，在上、下翼板內(nèi)施加能

2、承受施工中變號內(nèi)力的預應力，然后用水平千斤頂?shù)软斖圃O(shè)備將支承在聚四氟乙烯塑料板與不銹鋼板滑道上的箱梁向前推移，由于四氟板與不銹鋼板間的摩擦系數(shù)約為0.020.05，故對于梁重即使達100000kN，也只須5000kN以下的力即可推出。推出一段再接長一段，這樣周期性地反復操作直至最終位置，進而調(diào)整預應力（通常是卸除支點區(qū)段底部和跨中區(qū)段頂部的部分預應力筋，并且增加和張拉一部分支點區(qū)段頂部和跨中區(qū)段底部的預應力筋），使?jié)M足后加恒載和活載內(nèi)力的需要，最后，將滑道支承移置成永久支座，至此施工完畢。圖2-1-45為頂推法施工程序框圖。 預制場準備工作鋼筋和混凝土的準備預制模板，安裝鋼導梁頂推設(shè)備的安裝預

3、制階段張拉預應力筋張拉準備頂推預制階段管道壓漿頂梁就位張拉后期預應力筋管道壓漿落梁變換支座橋面工程驗收竣工放松臨時預應力筋，拆除輔助設(shè)備圖2-1-45 頂推法施工程序圖國內(nèi)頂推施工的橋梁_ 望城溈江橋（湖南1980） 國內(nèi)頂推施工的橋梁_柳州二橋（廣西1984） 國內(nèi)頂推施工的橋梁_平順橋（山西1990）平順橋是一座3孔等截面預應力混凝土連續(xù)彎梁橋；主梁采用單室箱梁，高2.7m，橋?qū)挒閮?+2x0.5(m)； 國內(nèi)頂推施工的橋梁_沅陵沅水橋 （湖南1991） 二、頂推施工方法及特點 1施工方法 按施力方法分為單點頂推和多點頂推；按頂推方向分單向頂推和雙向頂推；根據(jù)不同的傳力方式，頂推工藝又有推

4、頭式和拉桿式兩種。下面主要介紹單點頂推和多點頂推。 （1）單點頂推 單點頂推水平力的施加位置一般集中設(shè)置于主梁預制場靠近橋臺或某一橋墩，其它墩臺支點只設(shè)置滑道支承。單點頂推的優(yōu)點有：頂推設(shè)備簡單，單點施力，沒有多點頂推設(shè)備同步運行問題，控制系統(tǒng)簡單。單點頂推的缺點：頂推設(shè)備能力要求高，尤其是孔數(shù)較多的長橋，頂推設(shè)備能力難于適應；未設(shè)千斤頂?shù)亩枕斁休^大的水平摩阻力。單點頂推適用于橋臺剛度大，梁體輕的施工條件。圖2-1-46a）表示一般單向單點頂推的情況。頂推設(shè)備只設(shè)在一岸橋臺處。在頂推中為了減少懸臂負彎矩，一般要在梁的前端安裝一節(jié)長度約為頂推跨徑（0.60.7）倍的鋼導梁，導梁應自重輕而剛度大

5、。單向頂推最宜于建造跨度為4060m的多跨連續(xù)梁橋。當跨度更大時，就需在橋墩間設(shè)置臨時支墩，國外已用頂推法修建了跨度達168m的橋梁。至于頂推速度，當水平千斤頂行程為1m/h，一個頂推循環(huán)需1015分鐘。國外最大速度已達到16m/h。 圖2-1-46 連續(xù)梁頂推法施工示意圖a）單向單點頂推；b）按每聯(lián)多點頂推；c）雙向頂推1-制梁場；2-梁段；3-導梁；4-千斤頂；5-支座；6-臨時墩；7-建成梁段；8-平衡重（2）多點頂推 在每個墩臺上設(shè)置一對小噸位(400800kN)的水平千斤頂，將集中的頂推力分離到各墩上。由于利用水平千斤頂傳給墩臺的反力來平衡梁體滑移時在橋墩產(chǎn)生的摩阻力，而使橋墩在頂推

6、過程中承受較小的水平力，因此可以在柔性墩上采用多點頂推施工。對于特別長的多聯(lián)多跨橋梁也可以應用多點頂推的方式使每聯(lián)單獨頂推就位，如圖2-1-46b）所示。在此情況下，在墩頂上均可設(shè)置頂推裝置，且梁的前后端都應安裝導梁。圖2-1-46c）示為三跨不等跨連續(xù)梁采用從兩岸雙向頂推施工的圖式。用此法可以不設(shè)臨時墩而修建中跨跨徑更大的連續(xù)梁橋。 頂推施工中采用的主要設(shè)備是千斤頂和滑道。根據(jù)不同的傳力方式，頂推工藝又有推頭式或拉桿式兩種。圖2-1-47表示推頭式頂推裝置。圖2-1-47a)是設(shè)置在橋臺上進行頂推的布置，利用豎向千斤頂將梁頂起后，就啟動水平千斤頂推動豎頂(推頭)，由于推頭與梁底間橡膠墊板(或

7、粗齒墊板)的摩擦力顯著大于推頭與橋臺間滑板的摩擦力，這樣就能將梁向前移動。一個行程推完后，降下豎頂使梁落在支承墊板上，水平千斤頂退回，然后又重復上循環(huán)將梁推進。圖2-1-47b)為多點頂推時安裝在橋墩上的頂推裝置。頂推時梁體壓緊在推頭上，水平頂拉動推頭使其沿鋼板滑移，這樣就將梁推動前進。水平頂走完一個行程后，用豎頂將梁頂起，水平頂活塞桿帶動推頭退回原處，再落梁并重復將梁推進。推頭式頂推工藝的主要特點是在頂推循環(huán)中必須有豎向千斤頂頂起和放落的工序。圖2-1-47 推頭式頂推裝置 設(shè)置在墩上的混凝土臨時墊塊上，由光滑的不銹鋼板與組合的聚四氟乙烯滑塊組成，其中的滑塊由四氟板與具有加勁鋼板的橡膠塊構(gòu)成

8、。 頂推時，組合的聚四氟乙烯滑塊在不銹鋼板上滑動，并在前方滑出，通過在滑道后方不斷喂入滑塊，帶動梁身前進。 滑動支座圖2-1-48示出拉桿式頂推裝置的布置。圖中2-1-48a)的頂推工藝為：水平千斤頂通過傳力架固定在橋墩(臺)頂部靠近主梁的外側(cè)，裝配式的拉桿用連接器接長后與埋固在箱梁腹板上的錨固器相連結(jié)，驅(qū)動水平千斤頂后活塞桿拉動拉桿，使梁借助梁底滑板裝置向前滑移，水平頂每走完一個行程后，就卸下一節(jié)拉桿，然后水平頂回油使活塞桿退回，再連接拉桿并進行下一頂推循環(huán)?？梢杂脠D2-1-48b)中所示穿心式水平千斤頂來拉梁前進，在此情況下，拉桿的一端固定在梁的錨固器上，另一端穿過水平頂后用夾具錨固在活塞

9、桿尾端，水平頂每走完一個行程，活塞桿退回，夾具自動放松然后重新用夾具錨固拉桿并進行下二頂推循環(huán)。 圖2-1-48 拉桿式頂推裝置2頂推法施工的特點 綜上所述，預應力混凝土連續(xù)梁頂推法施工具有如下特點： (1)由于頂推力遠比梁體自重小，所以頂推設(shè)備輕型簡便，不需大型吊運機具；(2)不影響橋下通航或行車，對緊急施工，寒冷地區(qū)施工，架設(shè)場地受限制等特殊條件下，其優(yōu)點更為明顯；(3)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； (4)施工安全干擾少； (5)節(jié)約勞力，減輕勞動強度，改善工作條件。 采用頂推法施工也有不足之處：由于頂推過程中，各截面正負彎矩交替變化，致使施工臨時預應力筋增多，且

10、裝拆與張拉繁雜，梁體截面高度比其它施工方法大；由于頂推懸臂彎矩不能太大，且施工階段的內(nèi)力與營運階段的內(nèi)力也不能相差太大，所以頂推只適用較多跨(少跨不經(jīng)濟)，且跨徑不大于50m的橋型，以42m跨徑受力最佳；對于多孔長橋，因工作面(最多兩岸對頂)所限，頂推過長，施工工期相對較長。 預制場地預制場地是預制梁體和頂推過渡的場地，包括主梁節(jié)段的澆筑平臺和模板、鋼筋和鋼索的加工場地，混凝土攪拌站以及砂、石、水泥的堆放和運輸路線用地預制場地長度預制場地的長度需要有預制節(jié)段長的三倍以上，涉及因素有：主梁節(jié)段分段長每節(jié)段為全斷面或分次澆筑拼裝導梁的場地第一跨頂出時，梁體的傾覆穩(wěn)定安全三、頂推施工中的幾個問題預制

11、梁段的技術(shù)要求底板平整度，要有一定的剛度和硬度嚴格控制鋼筋、預應力筋孔道、預埋件的位置嚴格控制混凝土的澆筑質(zhì)量盡可能采用機械化裝拆模板預制梁段的技術(shù)要求底板平整度，要有一定的剛度和硬度嚴格控制鋼筋、預應力筋孔道、預埋件的位置嚴格控制混凝土的澆筑質(zhì)量盡可能采用機械化裝拆模板為了使頂推能正確就位，施工中的橫向?qū)蚴遣豢缮俚?。通常在橋墩臺上主梁的兩側(cè)各安置一個橫向水平千斤頂，千斤頂?shù)母叨扰c主梁的底板位置平齊，由墩(臺)上的支架固定千斤頂位置。在千斤頂?shù)捻敆U與主梁側(cè)面外緣之間放置滑塊，頂推時千斤頂?shù)捻敆U與滑塊的聚四氟乙烯板形成滑動面，頂推時由專人負責不斷更換滑塊。橫向?qū)蚯Ы镯斣陧斖剖┕ぶ幸话阒豢刂苾?/p>

12、個位置，一個是在預制梁段剛剛離開預制場的部位，另一個設(shè)置在頂推施工最前端的橋墩上，因此梁前端的導向位置將隨著頂推梁的前時不斷更換位置。施工中發(fā)現(xiàn)梁的橫向位置有誤而需要糾編時，必須在梁頂推前進的過程中進行調(diào)整。對于曲線橋，由于超高而形成單面橫坡，橫向?qū)蜓b置應比直線處強勁，且數(shù)量要增加，同時應注意在頂推時，內(nèi)外弧兩側(cè)前進的距離不同，要加強控制和觀測。減少頂推施工時內(nèi)力的措施主梁前端設(shè)導梁跨中設(shè)臨時墩，縮小頂推跨徑（至4060米）橋墩順橋向設(shè)臨時撐架，縮小頂推跨徑主梁前端設(shè)臨時塔架，以斜纜索系于梁上錨固當中孔跨徑較大，又無法設(shè)臨時墩，則變單向頂推為雙向頂推導梁長度一般為頂推跨徑的0.60.7倍導梁

13、長，可減少主梁懸臂負彎矩，但過長則會導致導梁與箱梁接頭處負彎矩和支反力的相應增加導梁過短，則增加主梁的施工負彎矩合理的導梁長度應使主梁最大懸臂負彎矩和營運階段的支點負彎矩基本相近三、臨時墩減小頂推的標準跨徑，來減小梁頂推過程交替變化的正、負彎矩。特別當頂推跨徑超過50m以上，或者頂推其他形式的橋梁，如斜拉橋，鋼管系桿拱橋，或連續(xù)剛構(gòu)橋梁時采用。作用輔助墩 工程實例： 沅陵沅水大橋 該橋位于沅陵縣城，屬于五強溪電站水庫內(nèi)淹沒區(qū)，由于水位上漲，橋墩設(shè)計高達50多米。主橋主孔為85m+140m+85m連續(xù)剛構(gòu)，副孔為10孔42m頂推法施工的連續(xù)梁。與頂推連續(xù)梁相接的剛構(gòu)邊孔的14m現(xiàn)澆段，由于橋墩高，又在水中，搭設(shè)支架困難，故在10孔42m的連續(xù)箱梁中加長14m，頂推到位后，將9孔42m與42m+14m解聯(lián)，頂推箱梁與剛構(gòu)合攏，取消了剛構(gòu)的現(xiàn)澆段。 沅陵沅水大橋 該橋位于沅陵縣城，屬于五強溪電站水庫內(nèi)淹沒區(qū)，由于水位上漲，橋墩設(shè)計高達50多米。主橋主孔為