橋梁頂推法施工

頂推法施工1編輯課件

第23講頂推法23.1施工技術(shù)概述23.2施工工藝介紹2編輯課件23.1

施工技術(shù)概述頂推法23.1施工技術(shù)概述頂推法的基本思路：

預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋頂推法施工是沿橋縱軸方向，在橋臺后設(shè)置預制場澆筑梁段，達到設(shè)計強度后，施加預應(yīng)力，向前頂推，空出底座繼續(xù)澆筑梁段，隨后施加預應(yīng)力與先一段梁聯(lián)結(jié)，直至將整個橋梁梁段澆筑并頂推完畢，最后進行體系轉(zhuǎn)換而形成連續(xù)梁橋。1、什么叫頂推法施工?3編輯課件一、定義頂推施工法（Incrementallaunchingmethod)

在橋頭沿橋縱軸線方向?qū)⒅鸲晤A制張拉的梁向前推出使之就位的橋梁施工方法。4編輯課件連續(xù)梁頂推法施工示意圖滑動裝置液壓千斤頂5編輯課件二、頂推施工法溯源頂推法的構(gòu)思來源于鋼橋的縱向拖拉施工法。頂推法用水平千斤頂取代了卷揚機和滑車，用板式滑動支座取代了滾筒；

1959年，前聯(lián)邦德國的萊昂哈特（Leonhardt）教授在建造奧地利的阿格爾橋時首次使用；1963年委內(nèi)瑞拉卡羅尼河橋頂推施工中引入了鼻梁（導梁）和輔助墩；1964年，頂推法得到近一步改進，采用了分段預制、逐段頂推、逐段接長、連續(xù)施工的工藝；1974年，我國在狄家河鐵路橋施工中，首次采用頂推法6編輯課件三、頂推施工法的特點：1.節(jié)省施工用地，工廠化制作，能保證構(gòu)件質(zhì)量。橋梁節(jié)段固定在一個場地預制，便于施工管理改善施工條件，避免高空作業(yè)；節(jié)約勞力，施工安全。

2.結(jié)構(gòu)整體性好；3.機具設(shè)備簡便，無需大型起吊設(shè)備、大量的施工腳手架，可不中斷交通或通航；4.模板、設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使用，頂推法可以使用簡單的設(shè)備建造中跨橋梁，施工平穩(wěn)無噪聲；5.適用范圍：中等跨徑的等截面梁、連續(xù)梁，簡支梁，拱橋（橋面縱梁，斜拉橋（主梁）等結(jié)構(gòu)。6.施工節(jié)段的長度一般可取用10m～30m；每個節(jié)段的施工周期為7d～10d。不適應(yīng)多跨變高梁，曲率變化的曲線橋和豎向曲率大的橋梁，受頂推懸臂彎矩的限制，頂推跨徑大于70~80米不經(jīng)濟。頂推過程中的反復應(yīng)力，使梁高取值大，臨時束多，張拉工序繁瑣。隨著橋長的增大，施工進度較慢。7編輯課件頂推法施工是鋼橋拖拉法架設(shè)原理的應(yīng)用，所不同的是滑動和施力裝置不同。分類鋼橋拖拉架設(shè)預應(yīng)力混凝土頂推法施工滑動裝置平滾，滾動摩擦，平滾輪軸受力有限，滾動摩擦系數(shù)大，在0.15以上平面滑道，平面摩擦，承壓力可根據(jù)需要選擇，摩擦系數(shù)μ在0.05~0.08之間施力裝置卷揚機拖，施加噸位小，起動、停止時慣性有沖擊力大液壓千斤頂，施加噸位大，可根據(jù)需要選擇，施力平穩(wěn)、均勻。頂推法23.1施工技術(shù)概述8編輯課件10x32m,梁高2.5米，曲線半徑150米意大利山谷橋頂推法23.1施工技術(shù)概述9編輯課件非洲南部的科馬提河橋頂推法23.1施工技術(shù)概述10編輯課件湖南安化資江大橋7X50m頂推施工頂推法23.1施工技術(shù)概述11編輯課件廣東韶關(guān)五里亭大橋頂推法23.1施工技術(shù)概述12編輯課件頂推法23.1施工技術(shù)概述

頂推法施工13編輯課件頂推施工方法一、頂推施工工序14編輯課件二、頂推施工分類按頂推動力裝置的多少：單點頂推和多點頂推；按動力裝置的類別可分為步距式頂推和連續(xù)頂推；按支承系統(tǒng)：臨時滑道支承裝置頂推施工和永久支承裝置頂推施工；按頂推方向：單向頂推和雙向（相對）頂推；按箱梁節(jié)段的成形方式可分為預制組裝、分段頂推和逐段預制、逐段頂推（一）單點頂推（TL頂推）

。頂推的裝置集中在主梁預制場地附近的橋臺或橋墩上，前方墩各支點上設(shè)置滑動支承。設(shè)備數(shù)量少，易于集中和同步；功率大，墩臺受力大。1、頂推裝置1）由水平千斤頂通過沿箱梁兩側(cè)的牽動鋼桿給預制梁一個頂推力；2）由水平千斤頂與豎直千斤頂聯(lián)合使用，頂推預制梁前進。它的程序為頂梁→推移→落下豎直千斤頂→收回水平千斤頂?shù)幕钊麠U。頂推裝置集中在臺后；前方各支點上設(shè)置滑動支承；滑塊在不銹鋼板上滑動并在前方滑出，在滑道后方不斷喂入滑塊，梁身前進。15編輯課件2、滑動支承滑道設(shè)置在墩上的混凝土臨時墊塊上，由光滑的不銹鋼板與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。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。單點頂推施工一般程序a)頂梁b)推移c)收豎頂d)收水平頂水平千斤頂與豎直千斤頂聯(lián)合應(yīng)用16編輯課件二、多點頂推（SSY法）在每個墩臺上設(shè)置一對小噸位水平千斤頂，將集中的頂推力分散到各墩上；同時、同步施力的保證：采用一套液壓與電路相結(jié)合的控制系統(tǒng)，集中控制、分級調(diào)壓，保證同時啟動、同步前進、同時停止。意外急停措施：各機組和觀測點上，觸發(fā)任一急停按鈕，全部機組能同時停止工作1、每個橋墩在頂推過程中承受的水平力較小，可在柔性墩上實施多點頂推。2、所需的頂推設(shè)備噸位小，容易獲得，我國在近年多用拉桿式多點頂推。3、多點頂推施工的關(guān)鍵在于同步。4、多聯(lián)橋的頂推，可以分聯(lián)頂推，通聯(lián)就位，也可聯(lián)在一起頂推。17編輯課件精軋螺紋鋼筋作拉桿的頂推裝置18編輯課件頂推施工的臨時設(shè)施一、頂推平臺頂推平臺設(shè)計原則：平臺長度：主要是結(jié)合受力考慮，避免梁段連接處為最不利狀態(tài)；計算內(nèi)容：強度、剛度、穩(wěn)定性。19編輯課件二、導梁（鼻梁）鋼桁梁或鋼板梁長度：剛度：連結(jié)：0.6~0.7倍頂推跨度主梁剛度的1/5～1/9

螺栓受正負力，易松動20編輯課件三、橫向?qū)?1編輯課件四、輔助墩（臨時墩）22編輯課件五、頂推設(shè)備23編輯課件六、滑道滑道構(gòu)造示意24編輯課件設(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。

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25編輯課件頂推施工計算一、內(nèi)力分布◎頂推過程中，梁體內(nèi)力不斷發(fā)生改變，梁段各截面在經(jīng)過支點時要承受負彎矩，在經(jīng)過跨中區(qū)段時產(chǎn)生正彎矩◎?qū)Я旱拈L度、剛度對施工內(nèi)力影響較大，為減少施工內(nèi)力可考慮使用輔助墩及纜索◎施工階段的內(nèi)力狀態(tài)與使用階段的內(nèi)力狀態(tài)不一致◎配筋必須滿足施工階段內(nèi)力包絡(luò)圖頂推梁施工彎矩包絡(luò)圖26編輯課件施工中的最大正彎矩主梁最大正彎矩發(fā)生在導梁剛頂出支點外時27編輯課件施工中的最大負彎矩最大負彎矩——與導梁剛度及重量有關(guān)導梁剛接近前方支點剛通過前方支點28編輯課件二、力筋布置

預應(yīng)力筋布置3類力筋

布置（1）兼顧運營與施工——永久索（2）施工要求——前期索（3）運營要求——后期索（永久索）（1）對稱、分散均勻；（2）少用平彎；（3）前期索多用短索；（4）力筋張拉：先臨時后永久、先長索后短索、先直索后彎索、上下交替、左右對稱。29編輯課件三、施工計算（1）梁截面強度檢算（2）整體穩(wěn)定計算（3）臨時結(jié)構(gòu)計算（4）頂推力與頂推設(shè)備:（5）墩臺檢算（6）梁的撓度計算傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于1.2滑動穩(wěn)定系數(shù)大于1.230編輯課件頂推平臺平面布置圖31編輯課件頂推步驟示意圖32編輯課件頂推法23.1施工技術(shù)概述

橋面工作質(zhì)檢預制場地準備安裝頂推設(shè)備制作底板預制節(jié)段混凝土張拉預應(yīng)力筋頂推預制節(jié)段逐段頂推就位張拉后期預應(yīng)力筋更換支座頂推法的施工工序33編輯課件2、施工特點優(yōu)點機具設(shè)備簡便，無需大型起吊設(shè)備節(jié)省施工用地，工廠化制作，能保證構(gòu)件質(zhì)量模板可周轉(zhuǎn)不影響通航節(jié)約勞力，施工安全適應(yīng)于連續(xù)梁，簡支梁，拱橋（橋面縱梁，斜拉橋（主梁）等結(jié)構(gòu)頂推法23.1施工技術(shù)概述34編輯課件缺點不適應(yīng)多跨變高梁，曲率變化的曲線橋和豎向曲率大的橋梁受頂推懸臂彎矩的限制，頂推跨徑大于70~80米不經(jīng)濟頂推過程中的反復應(yīng)力，使梁高取值大，臨時束多，張拉工序繁瑣隨著橋長的增大，施工進度較慢頂推法23.1施工技術(shù)概述35編輯課件23.2

施工工藝介紹頂推施工的基本思路是：在橋臺后的預制場地預制15米-30米的梁單元，并不斷預制接長.同時將它通過聚四氟乙烯滑板支座將其頂推至最終位置，從而實現(xiàn)無支架施工。

頂推法23.2施工工藝介紹36編輯課件頂推法施工關(guān)鍵技術(shù)預制場縱向預應(yīng)力鋼導梁臨時墩滑道水平千斤頂施力頂推法23.2施工工藝介紹37編輯課件頂推預制場預制臺座過渡孔：平臺：滿足箱梁預制頂推符合橋梁的設(shè)計高度預制模板外模：保證箱梁外形尺寸、美觀內(nèi)模：保證箱梁內(nèi)部尺寸通過在預制臺座前布置小距離過渡墩，使梁段逐步頂推過渡到標準跨徑底模：保證箱梁預制滿足設(shè)計線型和標高一、預制場頂推法23.2施工工藝介紹38編輯課件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頂推法23.2施工工藝介紹預制場地39編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

頂推裝置安裝頂推裝置40編輯課件模板工作是保證預制質(zhì)量的關(guān)鍵，梁底的平整度將影響頂推時梁的內(nèi)力，所以預制平臺的平整度要嚴格控制。預制周期時加快施工速度的關(guān)鍵。預制工作應(yīng)采用流水作業(yè)，培養(yǎng)專業(yè)化的施工隊伍，還可采用加入添加劑的方法提高混凝土的早期強度。頂推法23.2施工工藝介紹預制設(shè)備41編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

制作底板底板要有一定的剛度，硬度和平整度42編輯課件

預制場的縱向立面布置應(yīng)結(jié)合考慮平面布置，將鋼筋棚、預應(yīng)力下料、砂石堆放、砼拌和站結(jié)合考慮。頂推法23.2施工工藝介紹43編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

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(yīng)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44編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

預應(yīng)力筋的張拉45編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

臨時墩的布置圖臨時墩頂推平臺，臨時墩46編輯課件頂推法23.2連續(xù)梁頂推施工技術(shù)

頂推平臺、龍門吊及臨時墩布置圖47編輯課件頂推法23.2連續(xù)梁頂推施工技術(shù)

頂推平臺沉降量大的處理方法對于頂推平臺沉降的處理，采用在各滑道上增設(shè)鋼板的方法進行。臨時墩沉降量大的處理方法臨時墩沉降采用墊鋼板處理，每個臨時墩所墊鋼板的厚度需根據(jù)監(jiān)控人員對各臨時墩的沉降量的計算結(jié)果決定。對于1#臨時墩，由于臨時墩上方有鋼箱梁，不能將大縱梁連同上面的滑道梁和鋼箱梁用千斤頂一起頂起，故先用幾個400t千斤頂將鋼箱梁頂起，千斤頂坐落在臨時墩大縱梁上，再用10t千斤頂將滑道梁頂起7cm左右，在滑道梁下方每塊橡膠墊塊上墊鋼板，鋼板由3層組成，厚度分別為24mm+24mm+5mm，根據(jù)每塊橡膠墊塊的大小將鋼板事先割成塊狀，以便人工搬運。對于2#～5#臨時墩，由于臨時墩頂還未承受壓力，施工難度小，可以將大縱梁連同滑道梁一起用千斤頂頂起，將鋼板墊在大縱梁下方的橫梁上，這樣所需的鋼板量相對較少。沉降量過大的解決方法48編輯課件頂推法23.2連續(xù)梁頂推施工技術(shù)

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。

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?；瑒又ё?9編輯課件二、鋼導梁作用減小頂推過程中梁的前端懸臂負彎矩構(gòu)造鋼桁梁和鋼板梁頂推法23.2施工工藝介紹50編輯課件

技術(shù)要求鋼導梁受力主要為正彎距和剪力，負彎距較小，長度一般為頂推跨徑0.6～0.7倍導梁的剛度宜選主梁的1/9～1/5。合理的導梁長度應(yīng)是主梁最大懸臂負彎矩與使用狀態(tài)（運營階段）支點負彎矩基本接近頂推法23.2施工工藝介紹51編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹

導梁長度一般為頂推跨徑的0.6~0.7倍導梁長，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(yīng)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(yīng)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導梁52編輯課件

導梁設(shè)置在主梁的前端，為鋼桁梁或鋼板梁，主梁前端裝有預埋構(gòu)件與鋼導梁栓接。頂推法23.2施工工藝介紹鼻梁（導梁）

53編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹54編輯課件三、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。作用頂推法23.2施工工藝介紹55編輯課件設(shè)計原則臨時墩受力主要為梁體的垂直荷載和頂推水平摩阻力。并要考慮頂推的啟動和停止的慣性作用。要考慮施工期間通航和洪水雜物作用對臨時墩影響臨時墩要滿足強度和剛度要求。要考慮臨時墩的變形（受力和溫度）對頂推標高誤差的影響要考慮臨時墩拆除，恢復航道方案，這筆費用也要列入成本頂推法23.2施工工藝介紹56編輯課件結(jié)構(gòu)形式優(yōu)點缺點備注鋼管臨時墩安裝、拆除快，回收價值高剛度小，溫差影響大，一次投入大適應(yīng)于水中臨時墩鋼筋混凝土空心墩剛度大、拆除快施工麻煩適應(yīng)于水中臨時墩鋼筋混凝土實心墩剛度大、造價低拆除困難適應(yīng)于岸上臨時墩薄鋼管空心混凝土墩施工速度快，造價低，拆除快，剛度大

是比較合理的臨時墩臨時墩身結(jié)構(gòu)形式比較表頂推法23.2施工工藝介紹57編輯課件頂推法23.2施工工藝介紹輔助墩

58編輯課件四、滑道只要0.05～0.08的水平力就能夠?qū)⒈恐氐南淞海ㄒ话阍?萬～2萬噸左右）拖動作用從下至上：由滑道調(diào)平墊塊、滑道板、滑板組成

頂推法23.2施工工藝介紹59編輯課件

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。

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。

頂推法23.2施工工藝介紹滑動支座60編輯課件滑道板頂推法23.2施工工藝介紹61編輯課件注意事項滑道上滑板外邊與箱梁底外邊緣齊邊（橫向位置要正確）滑道在頂推過程不允許拖動，固定要牢固，但要考慮拆除方便滑道要采取潤滑措施，保證滑道干凈頂推法23.2施工工藝介紹62編輯課件五、箱梁的頂推多點頂推柔性墩為了滿足通航要求，橋墩設(shè)計得高；為了滿足泄洪，盡量減小橋墩對河床斷面的壓縮，橋墩截面尺寸設(shè)計得小，所以橋墩“高瘦”，橋墩承受單向水平推力較小，所以將頂推的水平千斤頂出力分散各個橋墩上（叫多點），單個橋墩來講，使頂推千斤頂?shù)某隽εc梁在橋墩上摩阻力相平衡，橋墩不承受過大的水平推力頂推法23.2施工工藝介紹63編輯課件a)頂梁b)推移c)收豎頂d)收水平頂頂推法23.2施工工藝介紹64編輯課件工程實例：

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。頂推