桥梁箱梁顶推施工原理、方法及关键技术

1.箱梁顶推法施工原理

顶推法施工原理是沿桥轴纵轴方向的台后设置预制场,分阶段预制梁体,纵向预应力筋张拉后,通过水平千斤顶施力,借助滑道(不锈钢板)、滑块（由橡胶、薄钢板、聚四氟乙烯板组成）滑动装置，将梁逐段向前顶推，就位后落梁，更换正式支座。

2 顶推的施工方法

顶推法施工的关键是在一定的顶推动力作用下，梁体能在四氟板和不锈钢滑道板组成的滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。

2.1单点顶推

顶推动力装置集中设置在靠近梁场的桥台或桥墩上，支承在纵向滑道上的垂直千斤顶和支承在墩（台）背墙的水平千斤顶联动，能使梁体以垂直千斤顶为支承向前移动。

另一种单点顶推的方式是水平千斤顶通过拉杆带动梁体前移，滑道为固定的不锈钢板，滑块在滑道上支承梁体，在滑道前后设置垂直千斤顶用来起落梁体使滑块能从前向后移动，这是早期做法。后来把滑道前后作为斜坡，滑块可以手工续进，就不必用垂直千斤顶顶起梁体后移滑块了。

2.2 多点顶推

由于单点顶推存在一个严重缺点，就是在顶推前期和后期，垂直千斤顶顶部同梁体之间的摩擦力不能带动梁体前移，必须依靠辅助动力才能完成顶推。此外，单点顶推施工中，没有设置水平千斤顶的高墩，尤其是柔性墩在水平力的作用下会产生较大的墩顶位移，甚至威胁到结构的安全。为了克服单点顶推的这些缺点，便产生了多点顶推法。

2.3 临时滑道支承装置顶推施工

在永久墩台和临时墩顶设置临时滑道装置进行顶推施工，待梁体就位后起梁、取掉滑道、更换支座、落梁。是一项复杂的工程，起梁和落梁必须有设计程序，确保梁体的安全。永久墩台的支承垫石顶面标高必须符合设计要求。我国的大部分顶推施工桥梁都是采用这种方法。

2.4 永久支承兼用滑道的顶推施工

在条件适当的桥梁顶推施工设计中，把永久支座作必要的临时处理，使其成为临时滑道，当顶推结束后，起梁、拆除临时的滑道，把梁体落在永久支座上。国外的RS 施工法由于采用很薄的不锈钢带（0.6mm） 和橡胶（3mm）组成的连续滑板，就象放映电影胶片一样自动循环，可以取消起梁、落梁的复杂工序，简化施工。

2.5 预制组拼，分段顶推

在墩（台）后设置制梁场、存梁场、拼梁线，按照设计顶推单元划分，将顶推单元分成若干个块件预制，在拼梁线上组拼，张拉预应力形成整体后顶推的施工方法。当台后场地条件好、具备运输和就地拼装能力，工期要求紧迫时，设计和施工方案可以考虑预制箱梁节段、墩（台）后拼装、分阶段顶推的施工方案。

2.6 逐段预制，逐段顶推

在墩（台）后设置制梁平台，将连续梁分成若干个节段，按照设计顶推单元划分，每一个顶推单元为一个预制的基本节段，依次在制梁台座上制作，在墩顶设置顶推滑道、顶推千斤顶，通过各千斤顶出力，牵引顶推传力拉索带动梁体在滑道上向前移动，前段梁顶出台座后，在台座上接灌下一梁段，将梁逐渐向对岸顶推的施工方法。

3 顶推施工的关键技术

3.1 制梁台座和节段的制作

制梁台座为预制箱梁节段和顶推作业的过渡场地。梁体节段的预制周期制约全桥的施工工期。顶推节段长度一般为10～24m，又以16-20m 左右居多。每联箱梁除首尾两端节外，中间各节段长度均相等。顶推施工进入正常后，节段作业循环周期一般在7～15 天。由于节段较长，这个速度是不慢的。我国预制周期的记录已经达到7 天。这要求模板设计时，外模必须是大块整体式、内模可以整体拖出并整体推进的装备化机械化形式；还必须考虑蒸汽养生条件和设施已缩短等强时间。

3.2 临时墩

由于支点负弯矩的增加与跨度的平方成正比，在箱梁截面和预应力钢束强度有限的情况下，当跨度增加到一定限度时，预应力钢束就没法布置了，所以箱梁采用顶推法施工有个“适用跨度”的问题。提高适用跨度的途径之一是设置临时墩。在连续梁的跨度大于顶推跨度时，宜考虑设置中间临时墩，在不设中间临时墩的顶推桥梁施工中，为满足安装钢导梁和连续梁前期顶推抗倾覆的要求，在制梁台座前和连续梁第一跨内设临时墩，作为顶推施工的过渡段，保证梁体线形与已经顶推出去的梁体完全一致，避免大梁从制梁台座上顶推出去以后，与接灌的下一梁段出现大的转角。

3.3 导梁

导梁设置在主梁前端，可为等截面（钢桁梁）或变截面钢板梁，导梁结构必须通过设计计算，从受力状态分析，导梁的控制内力是导梁与箱梁连接的最大正、负弯矩和下缘随的最大支点反力。因内外的实践经验表明：导梁的长度一般为顶推跨径的0.6～0.7 倍，较长的导梁可以减小主梁的负跨矩，但过长的导梁也会导致导梁与箱梁连接处负弯矩和支反力的相应增加，合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态支点负弯矩基本接近。导梁的刚度宜选主梁刚度的1/5-1/9，它对主梁内力的影响远较其长度对主梁内力的影响为小。导梁的刚度在满足稳定和强度的条件下，选用较小的刚度及变刚度的导梁，将在顶推时减小最大悬臂状态的负弯矩，使负弯矩的两个峰值比较接近。

3.4 顶推导向及纠偏

为了控制梁体在顶推过程中的中线始终处于规范范围内，横向导向装置是必须设置的。

尤其在圆曲线上顶推，横向导向装置显得更加重要。纠偏器装在预制台座前临时墩的两旁，且固定一对，以控制每段梁尾端的横向位置，保证梁尾与预制模板正位接头，在梁的前进方向设置两对纠偏装置，两对纠偏装置可视梁的行进交替前移。顶推时，应作好横向偏差观测，主要观测主梁和永久墩的弹性横向位移。

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