顶推法施工技术在桥梁工程中的应用

摘要：桥梁施工是道路交通建设的的重要组成部分，随着陆上桥梁和水上桥梁的增多桥梁建设的技术也在不断的革新和发展。顶推法施工作为桥梁施工的一项技术具有节省工地、人力设备简单的优点，然而在施工中如果控制不当也会出现质量问题。本文介绍了顶推法的施工工艺及一些质量问题的控制。

关键词：桥梁工程；顶推；施工工艺；控制

Abstract: the bridge construction is the construction of road traffic, as an important part of the land bridge and the increase of water bridge bridge construction technology is also in constant innovation and development. Jacking construction method of the bridge construction as a technology has save site, human equipment simple advantages, however, in the construction of the improper control if also can appear quality problem. This paper introduces the method of jacking construction technology and quality control of some problems.

Keywords: bridge engineering; Pushing; Construction process; control

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、顶推法概述（一）顶推法

顶推施工法是在桥头沿桥纵轴线方向将逐段预制张拉的梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。预应力混凝土连续梁桥就是运用顶推法施工，沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换而形成连续梁桥。

（二）顶推施工分类

按顶推动力装置的多少：单点顶推和多点顶推；

按动力装置的类别可分为步距式顶推和连续顶推；

按支承系统：临时滑道支承装置顶推施工和永久支承装置顶推施工；

按顶推方向：单向顶推和双向（相对）顶推；

按箱梁节段的成形方式可分为预制组装、分段顶推和逐段预制、逐段顶推。

（三）顶推施工法的特点

顶推法施工的优点：

1. 节省施工用地，工厂化制作，能保证构件质量。桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业；节约劳力，施工安全。

2. 结构整体性好；

3. 机具设备简便，无需大型起吊设备、大量的施工脚手架，可不中断交通或通航；

4. 模板、设备可多次周转使用，顶推法可以使用简单的设备建造中跨桥梁，施工平稳无噪声；

5. 适用范围：中等跨径的等截面梁、连续梁，简支梁，拱桥（桥面纵梁，斜拉桥（主梁）等结构。

6. 施工节段的长度一般可取用10m～30m；每个节段的施工周期为7d～10d。

顶推法施工的缺点：

1、由于顶推过程中截面正负弯矩交替变化，致使施工临时预应力筋增多，且装拆与张拉繁杂，梁体截面高度比其它施工方法大；

2、由于顶推悬臂弯矩不能太大，且施工阶段的内力与营运阶段的内力也不能相差太大，所以顶推只适用较多跨（少跨不经济），且跨径不大于50m的桥型，以42m跨径受力最佳；

3、对于多孔长桥，引工作面（最多两岸对顶）所限，顶推过长，施工工期相对较长。

二、施工工艺（一）基本思路

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。

施工流程

预制场准备工作--安装顶推设备、制作底板--模板、混凝土准备 --预制阶段混凝土--张拉预应力筋--压浆--顶推预制阶段--压浆-- 逐段顶推就为--放松部分预应力筋、拆除辅助设备--张拉后期预应力筋--压浆--更换支座--桥面工作--质检

（三）顶推法施工工序

1、预制场地

预制场地是预制梁体和顶推过渡的场地，包括主梁节段的浇筑平台和模板、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。

预制梁段的技术要求包括：①底板平整度，要有一定的刚度和硬度。②严格控制钢筋、预应力筋孔道、预埋件的位置。③严格控制混凝土的浇筑质量。④尽可能采用机械化装拆模板。

箱梁顶推准备工作

滑道及侧限滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有：滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，要求平整度偏差小于1毫米；侧向限位系统及时正确安装完善。

顶推牵引装置的选择非常重要。顶推系统的构成要素有：起顶架、千斤顶安装及调试、牵引索安装及调整等因素。起顶架预埋时必须精确定位，否则影响千斤顶的安装；精心组织，合理安排人员，及时安装各泵站及千斤顶，进行调试工作。

梁段顶推

顶推施工前，应根据主梁长度、设计顶推跨度、桥墩能承受的水平推力、顶推设备和滑动装置等条件，选择适宜的顶推方式。采用单点或多点水平―一竖直千斤顶方式顶推时，应符合下列规定：①水平千斤顶的实际总顶推力不应小于计算顶推力的2倍。②墩、台顶上水平千斤顶的台背必须坚固，应（经过计算）能抵抗顶推时的总反力；在顶推过程中各桥墩的纵向位移值不超过设计规定。③ 主梁在各墩（包括临时墩）支承处，均要求设立滑动装置。滑动装置，一般由摩擦垫、滑块（支承块）、滑板和滑道组成。摩擦垫用氯丁橡胶与钢板夹层制成后，粘附在滑块顶面，其尺寸大小应根据墩顶反力和橡胶板容许承载力计算决定。滑块可用铸钢或高强度混凝土块制成，其高度不宜小于正式支座的高度，其尺寸不宜小于摩擦垫和滑板的尺寸；滑板有多种构造，一般宜用硬木板、钢板夹橡胶板等粘聚四氟乙烯板（四氟板）组成。四氟板面积由最大反力计算决定，对无侧限的容许应力可按5MPa计算，对有侧限的可按15MPa计算。 滑道一般可用不锈钢或镀铬钢带包卷在铸钢底层上，铸钢底层应用螺栓固定在支座垫石上。滑道顺桥向长度应大于水平千斤顶行程加滑块顺桥向长度；其宽度应为滑板宽度的1.2~1.5倍。相邻墩（包括主墩与临时墩）滑道顶面标高的允许偏差为±2mm；同墩两滑道标高的允许偏差为±lmm。④单点或多点的水平千斤顶顶推时，左右两条顶推线应横向同步运行；多点顶推时，各墩台的水平千斤顶均应沿纵向同步运行，保证主梁纵向轴线在设计容许偏差范围内。⑤主梁被顶推前进时，如梁的中线偏离较大，应及时进行导向装置纠偏。⑥ 采用单点水平一竖直千斤顶顶推方式顶推，在开始时，如因导梁轻，设置顶推装置处的反力不大，滑块与梁底打滑，不能使梁被顶推前进时，应采取措施（如用卷扬机拉拽）使梁前进一定距离，顶推装置的墩、台反力具有一定数值后，再用水平一竖直千斤顶的顶推装置，或将顶推装置移到主梁与导梁连接段中间反力最大的临时墩上，并加强该墩抗水平推力的能力。

三、 顶推施工过程中的控制

（一）钢箱梁偏位较大

原因：

1.上下游侧顶推千斤顶不同步，造成钢箱梁顶推过程中受力不均衡；

2.钢箱梁导向限位系统刚度太小，变形太大，失去了限位作用；

3.顶推平台的滑道顶板刚度太小，受力后变形大，形成凹凸面，造成钢箱梁有较大的向两侧的水平分力，同时还造成四氟滑板无法喂入或喂入后从滑道两旁挤出，使得顶推无法进行。

措施：

1.针对千斤顶不同步问题，请求千斤顶生产厂家有关专家对现场千斤顶进行检查和维修，并建立一个总油泵站来统一控制各临时墩顶推千斤顶，经过以上处理后，各千斤顶便能同步顶推。

2.针对导向限位系统刚度太小这个问题，将原有的导向限位系统进行更换，采用刚度更大的型钢进行钢箱梁限位。

3.针对滑道顶板变形问题，形成了两种处理方法：一是用千斤顶将钢箱梁顶起，然后将滑道拆除后全部替换；二是在滑道顶板变形面用砂浆找平，然后再在上面加上一块钢板，并使新增钢板与原钢板紧密接触、侧面间断焊接成整体，共同受力，每个滑道钢板所加厚度根据滑道受力后的沉降量决定。

导梁上翘与临时墩不接触

1.整体旋转法：

将导梁与钢箱梁连接部位上口焊缝割断，让导梁绕导梁根部底口向下缓慢旋转，使导梁前端与搁置在2#临时墩上，然后将导梁与钢箱梁重新焊接。

2.全长找坡法

在导梁底板下口用型钢或钢板进行全长找坡，先将导梁底标高测出，每间隔2m测一点，然后由监控人员计算出每处需要向下增加的高度和每处在顶推过程中所受的最大力，在监控人员的指导下进行焊接。

3.间断钢管找坡法

在全长找坡法的基础上进行改进，在导梁下口每间隔2m焊一节钢管，并在钢管下口加焊一块弧形钢板，钢板下口用铆钉固定一块四氟滑板，滑板面朝下。

（三）顶推平台沉降量大

顶推平台及临时墩未设置预拱度，受力后，产生了不同程度的沉降，造成钢箱梁底部线形难于控制，且引起钢箱梁局部点受力过大。

临时墩沉降采用垫钢板处理，每个临时墩所垫钢板的厚度需根据监控人员对各临时墩的沉降量的计算结果决定。

如果临时墩上方有钢箱梁，不能将大纵梁连同上面的滑道梁和钢箱梁用千斤顶一起顶起，可先用先用几个400t千斤顶将钢箱梁顶起，千斤顶坐落在临时墩大纵梁上，再用10t千斤顶将滑道梁顶起，在滑道梁下方每块橡胶垫块上垫钢板，根据每块橡胶垫块的大小将钢板事先割成块状，以便人工搬运。

结论：顶推法是适合我国国情的一种较好的建桥方法,虽然取得了一些成果和进步，但应当指出，无论是设计还是施工工艺，还存在不少问题，因此就施工中的问题一定要严格控制，对于技术革新也要进一步认真思考和探索。相信随着我国顶推法的广泛应用,顶推施工及其配套技术、设备将会不断完善，顶推技术的推广前途是可观的。 参考文献：

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