顶推法在桥梁施工中的运用研究

顶推法在桥梁施工中的运用研究

 Analysis of the Incremental Launching Method in the Use of Bridge Construction ■ 李宗轩 古 娜 郭 娟 ■ Li Zongxuan Gu Na Guo Juan

 [摘 要] 在桥梁施工中，顶推法逐渐成为了一种广泛使用的 施工技术。本文主要以某一桥梁工程为例，阐述了顶推法 在桥梁施工的运用，以期为同类工程的施工提供参考。

 [关键词] 顶推法 桥梁施工 运用

 [Abstract] In bridge construction, the incremental launching method as a construction technique, which has become widely used. In this article, the author mainly takes bridge engineering as an example, and describes the incremental launching method in the use of bridge construction in order to provide references for similar works. [Keywords] incremental launching method, bridge construction, using 

引言 大多情况下，箱梁式结构桥梁施工多是采取满 堂式支架搭设，再通过直接立模现浇来完成施工。 对那些跨湖或跨海等特殊环境下的桥梁施工，主要 是采用现场顶推法或预制梁体的方法来完成施工的 箱梁结构。然而，顶推法的所需设备、陈本及过程 较复杂，故一般只有大型桥梁的施工才会采用顶推 法。该技术能够有效克服梁体段边建造边架设及梁 体在进行顶推时对墩体产生的水平方向上的力，在 保证质量的同时，还节约了大量的设备与劳动力， 是当前桥梁施工中的一种重要施工方法。本文就对 顶推法在某一大型桥梁施工中的具体应用进行了介 绍。

 一、 某桥梁工程的情况分析 某大桥的主桥长度为71.76 m，宽度为25.85 m， 跨Ⅲ级航道，通航净高为7 m。桥梁的设计荷载是Ⅰ 级公路，设计的洪水频率是0.01，设计洪水位为 3.73 m。采用了71.76 m 的下承式钢管混凝土系杆拱 作为主桥的上部，拱轴线的形状是二次抛物线，矢 跨比为20%。拱肋断面则是一矩形，在横向有两片 拱助，其高度有1.4 m，宽度有0.85 m，壁厚为 0.02 m。所用钢材为Q345C 钢，且管内有C50 的微 膨胀混凝土。主桥的系梁选择的是箱形截面，尺寸 高度和宽度分别为1.8 m 和0.85 m。拱脚则主要是 多箱室箱形截面，共设置有27 道横梁。 因为河道两侧交通运输条件不方便，且不能对 水航道的正常营运造成影响，故决定采用顶推法来 施工已完成浇筑的引桥路面。 

二、 施工方案的相关分析 结合现场的施工条件，计划在7～9 号墩引桥 40 m 范围内的河中插打一些临时墩，初步估计是2 排。并将其两侧用钢管桩分别加宽925 mm，在加宽 段进行“格构”式桥面系的拼装。然后，慢慢把“格 构”式桥面系从7 号墩顶推至6 号墩。具体操作方 法：初次在引桥上进行前导梁和6 段钢梁的拼装， 将其顶推20 m；第2 次对2 段钢梁进行拼装，将其 顶推40 m；第3 次是对尾端梁段进行安装，一直顶 推到设计要求的位置；然后，将导梁拆除，再落梁， 即可完成该座大桥的主跨钢结构施工。 

三、 顶推施工的临时设施介绍 1. 导梁的相关分析 本次所用导梁约长25 m ，材质是由厚度为 0.016 m 的Q235 钢板加工而成。其横截面为一方形 截面，规格为1.8×0.85 m。是由具有一定水平的厂 家加工制造且现场连接而成，下弦梁截面亦是如此。 

2. 支撑墩的相关分析 

（1）关于水中临时支墩施工的分析 水中的临时支墩主要是由钢管桩制作而成，将 主跨分成了3 孔，总长度为70 m，各孔的长度依次 为18、34、18。桥梁主跨区施工时的航道通航区为 中孔，旁边两个孔在施工时作为封闭区，严禁船辆 通行。在进行水中临时支墩的施工时，主要是靠水 上打桩船来完成，打桩过程要注意以贯入度控制为 主。相邻两个钢管桩的中心距为1.5 m，钢管桩间采 用Φ20 槽钢来连接。形成了框架式结构，提高了稳 定性。 （2）关于岸上临时支墩施工的分析 设置钢管桩时，纵向每5 m 就设置1 根。在对 滑轮小车进行设置时，应在局部再多加一根。打桩 时，也要注意对贯入度进行控制。且在土壤液化阶 段后，要保证单桩的承载力≥50 t。临时支墩选用 Φ20 的槽钢来连接，并把引桥翼缘外露的钢筋和钢 管桩连接牢固，以保证支墩的稳固。临时支墩的墩 顶要进行滑道及滑轮小车的设置，且滑道必须保持 顺直、水平。 四、 每梁段的吊装及组拼分析 1. 梁段的重要性 桥梁的功能及寿命是由钢管结构的加工制造、 现场安装状况决定的。所以，一定要选择能力和资 质较高、生产经验较丰富的生产厂家来负责钢管的 加工制作。这能够保证顶推施工的正常进行及桥梁 的质量。

 2. 梁段的吊装施工 吊装步骤：先是端横梁，接着是拱脚，再到系 梁，最后是中横梁。在梁段开始吊装前，先放出路 线中心线，并用墨线于两侧的滑道弹出中心线。吊 装之时，先把端横梁就位，再让端横梁对前后轴线 和底板的四角高程进行控制。在对两侧拱脚段进行 吊装时，拱脚段的吊装底板要与端横梁保持对正， 接着对前后轴线进行调整。再对底板的四角高程进 行测量，要求与端横梁一样的要求。在对中横梁进 行吊装时，要坚持系梁和左右腹板对正的原则。并 注意控制好轴线偏差，保证中横梁、左右系梁得分 对接焊缝宽度一致。所有系梁及中横梁的控制方法 和上述操作一样。 五、 “格构”式桥面系的顶推施工分析 

1. 顶推工艺的操作流程分析 在本次桥梁施工中，顶推工艺的操作主要如下： （1）先将7～9 号墩桥面系清理干净，接着分别在 7、8 号墩桥各布好2 台500 t 的千斤顶；前口放线， 对6 号墩拱脚进行定位，并在引桥加宽段胎架上进 行“格构”桥面系的拼装。再进行导梁的安装，调 整位置及临时定位；（2）将千斤顶顶起，再将胎架 落空，让桥面系降在滚轮小车上。连续顶推4 个节 间约20 m，直到前脚拱座端横梁落在第一排的临时 支墩上；（3）把尾部的两台滚轮小车移动到胎架的 尾部，并在胎架上对桥面系的正反段进行拼装。拼 装结束后，再开始焊接；（4）焊接结束后，再次将 脱空胎架顶起，让桥面系落在滚轮小车。顶推桥面 系到前导梁，再继续余下桥面系结构的拼装；（5） 再重复一次以上操作，将桥面系顶推至理论要求的 设计位置，即可进入落梁工序。 2. 出现最不利工况时的处理办法 如果出现了最不利工况，一般可采取以下措施 解决。第一，增设浮船的临时支点；第二，扩大水 中临时支墩的受压面积，避免由于系梁局部应力过 大而造成失稳现象。 

六、 落梁施工分析 只有支座垫层的填充材料强度与设计要求的强 度相符，才能开始落梁施工。 

1. 支点的调整 为了满足落梁施工的需要，需对桥面系的每个 支点进行适当的调整。要在两主墩盖梁上对称增加 4 个临时支点，支撑处为端横梁的横隔板处。 2. 支点的首次调整 对各支点标高进行测量，先从跨中临时点开始， 对其切割并落梁，每次约切割4 cm。首次调整时， 要保证水中墩的临时支点标高及端横梁处的临时支 点标高与系梁预拱度的设计值相符。 3. 落梁 落梁时，要做到均衡、对称。先用油泵控制千 斤顶，然后把梁顶起。接着将临时支点分8 点对称 切割，分两级抽移。逐层落梁，直到落完。 4. 梁段的调整操作 当梁段准备降落于支座时，将滚轮小车横向摆 放在盖梁顶。落梁后，移走滚轮小车。这样能把顶 推过程中形成的残余应力消除掉。与此同时，对梁 位要进行适当调整。将支座的螺栓对正梁体底板预 留孔，再与支座螺栓连接起来。卸掉千斤顶，让系 梁落在支座，落梁结束。

 七、 结语 通过分析顶推法在桥梁施工中的运用，总结出 了以下几点。 1. 顶推一定要同步进行且要严格控制 在开始顶推之前，必须结合各段的顶推量对每 一个千斤顶的大小、油表及油泵的读值进行核算

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