橋梁頂推施工技術(shù)的分類原理及施工工序

橋梁頂推施工技技術(shù)的分類類、原理及及施工工序序橋梁是線路的重重重要組成成部分分，每當(dāng)當(dāng)運(yùn)輸輸工具發(fā)發(fā)生重重大變化,便推動(dòng)了了橋橋梁工程程技術(shù)術(shù)的發(fā)展展。19世紀(jì)20年代,隨著鐵路路的的出現(xiàn)，橋橋梁梁工程建建設(shè)技技術(shù)不斷斷翻新新,從工程技技術(shù)術(shù)的角度度來看看，橋梁梁發(fā)展展分為古古代、近近代和現(xiàn)現(xiàn)代三三個(gè)時(shí)期期：古古代橋梁梁一般般為倒躺躺樹木木自然形形成；；在近代代橋梁梁施工中中鋼材材成為重重要的的造橋材材料；；20世紀(jì)30年代，預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土和和高強(qiáng)度度鋼材材相繼出出現(xiàn)，材材料塑性性理論論和極限限理論論的研究究，橋橋梁振動(dòng)動(dòng)的研研究和空空氣動(dòng)動(dòng)力學(xué)的的研究究以及土土力學(xué)學(xué)的研究究等進(jìn)進(jìn)展使近近代橋橋梁施工工技術(shù)術(shù)應(yīng)運(yùn)而而生。目目前橋梁梁施工工有懸臂臂澆注注施工、頂頂推推法施工工等方方法?，F(xiàn)現(xiàn)在單單對(duì)橋梁梁頂推推施工方方法進(jìn)進(jìn)行了研研究，本本文闡述述了其其施工原原理和和施工工工藝及及相關(guān)內(nèi)內(nèi)容，指指出其優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)和不足足之處處，為以以后同同類工程程施工工提供一一定的的借鑒。頂推法多應(yīng)用于于于預(yù)應(yīng)力力鋼筋筋混凝土土等截截面HYPERLINK"/view/137427.htm"連續(xù)梁梁橋橋和斜拉HYPERLINK"/view/113819.htm"橋梁梁的施工。指指指的是梁梁體在在橋頭逐逐段澆澆筑或拼拼裝，用用千斤頂頂縱向向頂推，使使梁梁體通過過各墩墩頂?shù)呐R臨時(shí)滑滑動(dòng)支座座面就就位的施施工方方法。頂頂推施施工是在在橋臺(tái)臺(tái)的后方方設(shè)置置施工場(chǎng)場(chǎng)地，分分節(jié)段澆澆筑梁梁體，并并用縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋將澆筑筑節(jié)段段與已完完成的的梁體連連成整整體，在在梁體體前安裝裝長(zhǎng)度度為頂推推跨徑徑0.7倍左右的的鋼鋼導(dǎo)梁，然然后后通過水水平千千斤頂施施力，將將梁體向向前方方頂推出出施工工場(chǎng)地。重重復(fù)復(fù)這些工工序即即可完成成全部部梁體施施工。頂推法最早是111959年在奧地地利利的阿格格爾橋橋上使用用，其其特點(diǎn)是是：由由于作業(yè)業(yè)場(chǎng)所所限定在在一定定范圍內(nèi)內(nèi)，可可于作業(yè)業(yè)場(chǎng)上上方設(shè)置置頂棚棚而使施施工不不受天氣氣影響響，全天天候施施工。連連續(xù)梁梁的頂推推跨徑徑30~5500m最為經(jīng)濟(jì)濟(jì)有有利，如如果跨跨徑大于于此值值，則需需要臨臨時(shí)墩等等輔助助手段。逐逐段段頂推施施工宜宜在等截截面的的預(yù)應(yīng)力力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁橋橋中使用用，也也可在組組合梁梁和斜拉拉橋的的主梁上上使用用。用頂頂推法法施工，設(shè)設(shè)備備簡(jiǎn)單，施施工工平穩(wěn)，噪噪聲聲低，施施工質(zhì)質(zhì)量好，可可在在深谷和和寬深深河道上上的橋橋梁、高高架橋橋以及等等曲率率曲線橋橋、帶帶有曲線線的橋橋和坡橋橋上采采用。頂推施工工的的方法可可分為為單點(diǎn)頂頂推和和多點(diǎn)頂頂推。頂推方法的分類類類：?jiǎn)吸c(diǎn)頂推：一對(duì)對(duì)對(duì)頂推裝裝置集集中在橋橋臺(tái)上上或某一一橋墩墩，其它它墩臺(tái)臺(tái)僅設(shè)滑滑道。頂頂推力要要求大大。多點(diǎn)頂推：在每每每個(gè)橋墩墩、臺(tái)臺(tái)（不包包括臨臨時(shí)墩）上上都都設(shè)有一一對(duì)頂頂推裝置置。要要求千斤斤頂同同步運(yùn)行行。水平——豎直千千千斤頂法法：由由水平千千斤頂頂和豎向向千斤斤頂交互互使用用而產(chǎn)生生頂推推力拉桿千斤頂法————由固定定在在墩臺(tái)上上的水水平張拉拉千斤斤頂，通通過張張拉錨碇碇在主主梁上的的拉桿桿而使梁梁體前前移頂推施工法的特特特點(diǎn)：機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)便，無無需大型起吊吊設(shè)備節(jié)省施工用地，工工廠化制作，能能保證構(gòu)件質(zhì)質(zhì)量模板可周轉(zhuǎn)不影響通航節(jié)約勞力，施工工工安全適應(yīng)于連續(xù)梁，結(jié)結(jié)合梁（橋面面板），簡(jiǎn)支支梁，拱橋（橋橋面縱梁，斜斜拉橋（主梁梁）等結(jié)構(gòu)不適應(yīng)多跨變高高高梁，曲曲率變變化的曲曲線橋橋和豎向向曲率率大的橋橋梁受頂推懸臂彎矩矩矩的限制制，頂頂推跨徑徑大于于70~8800米不經(jīng)濟(jì)濟(jì)頂推過程中的反反反復(fù)應(yīng)力力，使使梁高取取值大大，臨時(shí)時(shí)束多多，張拉拉工序序繁瑣隨著橋長(zhǎng)的增大大大，施工工進(jìn)度度較慢頂推的工作原理理理：頂推法是梁體在在在橋頭逐逐段澆澆筑或拼拼裝，用用千斤頂頂縱向向頂推，使使梁梁體通過過各墩墩頂?shù)呐R臨時(shí)滑滑動(dòng)支座座面就就位的施施工方方法。施施工原原理是沿沿橋縱縱軸方向向的臺(tái)臺(tái)后設(shè)置置預(yù)制制場(chǎng)，分分階段段預(yù)制梁梁體，縱縱向張拉拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋后后，通通過水平平千斤斤頂施力力，借借助滑移移裝置置和頂推推裝置置，將梁梁逐段段向前頂頂推，就就位后落落梁并并更換正正式支支座。單單點(diǎn)頂推推的動(dòng)動(dòng)力學(xué)原原理為為，當(dāng)集集中的的頂拉力力滿足足下式時(shí)時(shí)，梁梁體才能能向前前移動(dòng)：：H>ΣRi（fi±αi）Ri—第i橋墩（或或橋橋臺(tái)）滑滑道瞬瞬時(shí)的垂垂直支支反力；；fi—第i橋墩（或或橋橋臺(tái)）支支點(diǎn)相相應(yīng)的靜靜摩擦擦系數(shù)；αi—橋梁縱坡坡坡坡率，正正為上上坡頂推推，負(fù)負(fù)為下坡坡頂推推。多點(diǎn)點(diǎn)分散頂頂推施施工的動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)原理為為，當(dāng)當(dāng)ΣFi滿足下式式時(shí)時(shí)，梁體體才能能向前移移動(dòng)：：ΣFi>Σ(fi±αi)NiFi—第i橋墩（或或橋橋臺(tái)）千千斤頂頂所施的的力；；Ni—第i橋墩（或或橋橋臺(tái)）支支點(diǎn)瞬瞬時(shí)支反反力；；fi—第i橋墩（或或橋橋臺(tái)）支支點(diǎn)相相應(yīng)摩擦擦系數(shù)數(shù)；αi—橋梁縱坡坡坡坡率，正正為上上坡頂推推，負(fù)負(fù)為下坡坡頂推推。橋梁梁頂推法法施工工示意圖圖水平——豎直千千千斤頂法法頂梁—推移—落落落豎頂—收水平頂頂拉桿千斤頂法拉桿穿入千斤頂頂頂柱塞和和錨碇碇架內(nèi)，并并用用夾片夾夾住—啟動(dòng)千斤頂移移移梁預(yù)制梁段的技術(shù)術(shù)術(shù)要求底板平整度，要要要有一定定的剛剛度和硬硬度嚴(yán)格控制鋼筋、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋孔道道、預(yù)埋件的的位置嚴(yán)格控制混凝土土土的澆筑筑質(zhì)量量盡可能采用機(jī)械械械化裝拆拆模板板減少頂推施工時(shí)時(shí)時(shí)內(nèi)力的的措施施：主梁前端設(shè)導(dǎo)梁梁梁跨中設(shè)臨時(shí)墩，縮縮小頂推跨徑徑（至40~~60米）橋墩順橋向設(shè)臨臨臨時(shí)撐架架，縮縮小頂推推跨徑徑主梁前端設(shè)臨時(shí)時(shí)時(shí)塔架，以以斜斜纜索系系于梁梁上錨固固當(dāng)中孔跨徑較大大大，又無無法設(shè)設(shè)臨時(shí)墩墩，則則變單向向頂推推為雙向向頂推推導(dǎo)梁長(zhǎng)度一般為為為頂推跨跨徑的的0.6~~00.7倍導(dǎo)梁長(zhǎng)，可減少少少主梁懸懸臂負(fù)負(fù)彎矩，但但過過長(zhǎng)則會(huì)會(huì)導(dǎo)致致導(dǎo)梁與與箱梁梁接頭處處負(fù)彎彎矩和支支反力力的相應(yīng)應(yīng)增加加導(dǎo)梁過短，則增增增加主梁梁的施施工負(fù)彎彎矩合理的導(dǎo)梁長(zhǎng)度度度應(yīng)使主主梁最最大懸臂臂負(fù)彎彎矩和營(yíng)營(yíng)運(yùn)階階段的支支點(diǎn)負(fù)負(fù)彎矩基基本相相近施工驗(yàn)算的內(nèi)容容容：各截面的施工內(nèi)內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算和強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算頂推過程中的穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)定計(jì)算算（傾傾覆穩(wěn)定定，滑滑動(dòng)穩(wěn)定定）鋼索引伸量的計(jì)計(jì)計(jì)算施工中臨時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)計(jì)算確定頂推設(shè)備、計(jì)計(jì)算頂推力頂推過程中，橋橋橋墩臺(tái)的的施工工驗(yàn)算頂推施工時(shí)，梁梁梁的撓度度計(jì)算算預(yù)應(yīng)力筋類型：：：兼顧營(yíng)運(yùn)與施工工工要求所所需的的力筋為施工階段要求求求配置的的力筋筋在施工完成之后后后，為滿滿足營(yíng)營(yíng)運(yùn)階段段需要要而增加加的力力筋頂推施工法的施施施工工序序：頂頂推方式式是根根據(jù)主梁梁長(zhǎng)度度、設(shè)計(jì)計(jì)頂推推跨度、橋橋墩墩能承受受的水水平推力力、項(xiàng)項(xiàng)推設(shè)備備和滑滑動(dòng)裝置置等條條件進(jìn)行行選擇擇的，例例如單單點(diǎn)頂推推、多多點(diǎn)頂推推或雙雙向頂推推等。主主要流程程如下下所示。1布置預(yù)置置場(chǎng)場(chǎng)預(yù)預(yù)置場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)設(shè)設(shè)在橋橋臺(tái)后面面的橋橋軸線的的引道道或引橋橋上。若若為多點(diǎn)點(diǎn)頂推推時(shí)，可可在橋橋兩端設(shè)設(shè)場(chǎng)地地，從兩兩端同同時(shí)頂推推。預(yù)預(yù)置場(chǎng)地地應(yīng)考考慮幾個(gè)個(gè)長(zhǎng)度度，包括括梁段段底板與與腹頂頂板預(yù)置置長(zhǎng)度度、梁段段懸出出時(shí)反壓壓段的的長(zhǎng)度、機(jī)機(jī)具具設(shè)備材材料進(jìn)進(jìn)入預(yù)置置作業(yè)業(yè)線的長(zhǎng)長(zhǎng)度和和導(dǎo)梁拼拼接長(zhǎng)長(zhǎng)度；預(yù)預(yù)置場(chǎng)場(chǎng)地的寬寬度應(yīng)應(yīng)考慮梁梁兩端端的施工工作業(yè)業(yè)的需要要。為為了便于于混凝凝土的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，預(yù)預(yù)置場(chǎng)地地上空空宜搭設(shè)設(shè)固定定或活動(dòng)動(dòng)的作作業(yè)棚，。2頂推裝置置頂推推裝置置由千斤斤頂、高高壓油泵泵、拉拉桿(束)、頂推錨錨具(自動(dòng)工具具錨錨、拉錨錨器)組成，頂頂推推動(dòng)力一一般使使用水平平千斤斤頂或自自動(dòng)連連續(xù)千斤斤頂及及其配套套的普普通高壓壓油泵泵或?qū)Ｓ糜玫囊阂簤赫咀髯鳛閯?dòng)動(dòng)力裝置置，拉拉桿體系系最早早使用精精軋螺螺紋鋼，1988年以后逐逐漸漸采用高高強(qiáng)鋼鋼絲束、鋼鋼絞絞線束群群錨體體系，拉拉錨器器的施力力位置置由拉箱箱梁腹腹板兩側(cè)側(cè)逐漸漸過渡到到拉箱箱梁底板板的方方式，并并由穿穿過箱梁梁頂、底底板布設(shè)設(shè)傳力力型鋼演演變?yōu)闉閮H在箱箱梁底底板中心心線預(yù)預(yù)留孔插插入牛牛腿式鋼鋼塊拉拉錨器。拉拉錨錨器的間間距應(yīng)應(yīng)能保證證墩上上千斤頂頂有施施力點(diǎn)和和便于于主墩上上千斤斤頂統(tǒng)一一更換換拉索以以提高高頂推工工作效效率3滑移和導(dǎo)導(dǎo)向向裝置滑滑移裝置置可分分為：①普通的滑滑移移裝置；②起循環(huán)作作用用的滑移移裝置置；③起連續(xù)作作用用的滑移移裝置置；④導(dǎo)向裝置置及及其他附附屬裝裝置?；酪灰话悴捎糜脝位腊逍涡问?，滑滑道板為為一塊塊整鋼板板，置置于滑道道墊塊塊鋼架之之上。該該種形式式的滑滑道能很很好的的承受各各向作作用力，而而且且標(biāo)高容容易控控制，拆拆除也也較方便便。為了了控制制梁體在在頂推推過程中中的中中線始終終處于于規(guī)范范范圍內(nèi)內(nèi)，必須須設(shè)置置橫向?qū)?dǎo)向裝裝置。尤尤其在在圓曲線線上頂頂推，橫橫向?qū)?dǎo)向裝置置顯得得更加重重要。糾糾偏器裝裝在預(yù)預(yù)制臺(tái)座座前臨臨時(shí)墩的的兩旁旁，且固固定一一對(duì)，以以控制制每段梁梁尾端端的橫向向位置置，保證證梁尾尾與預(yù)制制模板板正位接接頭。頂頂推時(shí)，作作好好橫向偏偏差觀觀測(cè)，主主要觀觀測(cè)主梁梁和永永久墩的的彈性性橫向位位移。4臨時(shí)墩和和導(dǎo)導(dǎo)梁為了了在頂推推的過過程中為為了減減少過大大的懸懸臂彎矩矩，可可設(shè)置臨臨時(shí)墩墩和導(dǎo)梁梁。在連連續(xù)梁梁的跨度度大于于頂推跨跨度時(shí)時(shí)，宜設(shè)設(shè)置中中間臨時(shí)時(shí)墩，在在不設(shè)臨臨時(shí)墩墩時(shí)，為為滿足足安裝鋼鋼導(dǎo)梁梁和連續(xù)續(xù)梁前前期頂推推抗傾傾覆的要要求，在在制梁臺(tái)臺(tái)座前前和連續(xù)續(xù)梁第第一跨內(nèi)內(nèi)設(shè)臨臨時(shí)墩，作作為為頂推施施工的的過渡段段，保保證梁體體線形形與已經(jīng)經(jīng)頂推推出去的的梁體體完全一一致，避避免大梁梁從制制梁臺(tái)座座上頂頂推出去去以后后，與接接灌的的下一梁梁段出出現(xiàn)大的的轉(zhuǎn)角角。臨時(shí)時(shí)墩應(yīng)應(yīng)能承受受頂推推時(shí)的最最大豎豎向荷載載和最最大水平平摩阻阻力引發(fā)發(fā)的變變形。在在此原原則前提提下，盡盡可能降降低造造價(jià)，便便于拆拆裝。為為提高高臨時(shí)墩墩的穩(wěn)穩(wěn)定性，防防止止臨時(shí)墩墩在箱箱梁頂推推過程程中產(chǎn)生生較大大的水平平位移移，保證證頂推推安全，將將臨臨時(shí)支墩墩與相相鄰的主主橋墩墩和制梁梁臺(tái)座座進(jìn)行撐撐拉連連接，用用水平平或斜拉拉鋼絞絞線束臨臨時(shí)加加固。導(dǎo)導(dǎo)梁設(shè)置置在主主梁前端端，可可為等截截面或或變截面面鋼板板梁，導(dǎo)導(dǎo)梁結(jié)結(jié)構(gòu)必須須通過過設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算，從從受力狀狀態(tài)分分析，導(dǎo)導(dǎo)梁的的控制內(nèi)內(nèi)力是是導(dǎo)梁與與箱梁梁連接的的最大大正、負(fù)負(fù)彎矩矩和下翼翼緣的的最大支支點(diǎn)反反力。國(guó)國(guó)內(nèi)外外的施工工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)表明:導(dǎo)梁長(zhǎng)度度一一般為頂頂推跨跨徑的0.6至0.7倍，較長(zhǎng)長(zhǎng)的的導(dǎo)梁可可以減減小主梁梁的負(fù)負(fù)彎矩，但但過過長(zhǎng)的導(dǎo)導(dǎo)梁也也會(huì)導(dǎo)致致導(dǎo)梁梁與箱梁梁連接接處負(fù)彎彎矩和和支反力力的相相應(yīng)增加加，合合理的導(dǎo)導(dǎo)梁長(zhǎng)長(zhǎng)度應(yīng)是是主梁梁最大