顶推法施工.docx

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顶推法施工

顶推法施工

1工艺概述

顶推法施工是预先在桥台后面的路堤（或引道）上、亦可在桥梁中部设置预制平台逐段拼装或浇筑

桥跨结构，待达到预定强度的设计强度后，安装临时预应力索，用顶推装置逐段通过墩顶滑移装置将梁

顶出，安装一段，拼接一段，直至全部就位，全部顶推就位后拆除临时预应力束，安装永久预应力束，

拆除滑移装置，安装永久支座，完成预应力连续梁的安装施工。

由于不需要使用膺架，可不中断桥下交

通，省去大量施工脚手支架，减少高空作业，便于集中管理和指挥，施工安全可靠。

顶推法适用于跨越

城市、深谷、较大河流、公路、铁路的预应力连续梁结构施工。

多用于跨径30～60m预应力混凝土等截

面连续梁架设，顶推法可架设直桥、弯桥，坡桥。

采用顶推法架梁时，梁前端呈悬臂状态，与后部相比断面受力较大。

为降低梁前端这种临时架设的

断面力，可在梁前端安装导梁，还可以根据现场条件，在桥墩间设置临时支墩以降低架设时梁的断面受

力。

在中间跨度大，又不能设置临时支墩时，也可用导梁从两侧相对顶推，在跨中连结。

顶推方法主要分为单点顶推和多点顶推两种：

单点顶推方法是把千斤顶等顶推设备设置于1处——桥台或桥墩上。

其它墩上布置滑道，边顶推边

使梁滑动的方式，这种方式有用水平、竖向两台千斤顶和用穿心式水平千斤顶配以拉杆两种方法。

多点顶推是在各墩上均设置千斤顶等顶推设备的顶推方式，这种方式可将水平力分散作用于各墩

上，对长大桥尤为有利。

目前大多使用此种方法。

2作业内容

顶推施工作业内容主要如下：

1.施工准备；

2.箱梁节段预制及早期预应力张拉；

3.箱梁节段顶推、导梁拆除；

4.预应力箱梁后期预应力束安装及张拉压浆、前期预应力束拆除；

5.体系转换，包括滑道拆除以及支座安装等。

3质量标准及检验方法

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

4工艺流程图

施工准备

节段预制

节段预应力施工

顶推施工

解除临时预应力，张拉后期预应力

正式支座安装

5工艺步骤及质量控制

一、施工准备

1.施工场地

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预制场是预制箱梁并把它推向主跨的过渡场地。

所以，预制场施工场地布置的合理与否，直接影响

顶推法施工的效果、速度和质量。

（1）顶推平台位置的确定根据桥梁结构及线路特点，顶推平台的位置一般布置于桥台后的引线上，

桥台台后设置有困难时亦设于第一孔跨内。

顶推平台沿顺桥向的长度至少不小于一个最长节段的长度，

同时平台后方应留有作业平台，作业平台长度10～20m以上。

如图5-1a、5-1b。

图5-1a预制厂施工平面布置

导梁

图5-1b顶推施工立面布置图

（2）顶推法施工场地除预制平台外，还包括钢筋车间、模板整修车间、预应力材料下料车间、混凝

土工厂等，另外还需布置固定或移动式起吊材料设备，如塔吊或龙门吊等。

这些施工场地的设置位置应

根据实际情况进行布置，可设于预制平台的后方，也可以设于桥位两侧。

2.顶推平台

（1）预制平台的要求：

顶推法施工对箱梁预制平台要求严格，以保证箱梁的制作质量，为顶推架设

创造顺利条件。

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①严格控制纵横梁的下挠、节点的压缩、临时支墩的沉降。

要求平台总下沉量不超过5mm。

②严格控制底模板的平整度。

梁底滑道部位差值不能超过±1mm，其它部位不超过5mm。

顶升底模

时，用精密水准仪严格操平。

③平台底座的联结，要求牢固可靠，整体性好，使平台受力均匀，并避免多次升降而受破坏。

④要求台底底模重量大于底模与梁底混凝土的粘着力，以便支点下降时，底模能自动脱离。

从而避

免因敲击脱模而损伤混凝土，影响箱梁底部的平整。

（2）顶推平台构造由支墩及其基础、平台、活动底模及升降设备、支墩顶活动底模或滑道等组成。

由于节段预制集中在一个场地进行，可按照工厂化作业的方式在平台顶面搭设雨棚，使施工时可不受天

气变化的影响。

平台结构见图5-2。

图5-2预制平台横断面图

①平台支墩及基础：

顶推平台支墩基础应根据桥位地质条件采用扩大基础或桩基础，设计时应特别

注意控制基础的沉降量满足要求。

平台支墩根据平台高度可采用混凝土或钢管材料。

支墩分为支撑平台

和支撑梁体两种，两种支墩可分离亦可共用。

②平台的作用主要是支撑底模和侧模，平台包括纵梁和横梁。

③底模顶推平台上的底模分为两部分，箱梁中间部分整块大底模是可以升降的，底模一般用钢模，

钢模下设纵梁，底模升降通过纵梁与平台之间的千斤顶来完成，为保证箱梁底板的平整度，且便于顶推，

底模面板厚度用得较大，一般在8～10mm以上。

底模箱梁腹板下方每个支墩处为小块活动底模，此处底模的设置方法有两种方法大致有两种：

一是

大底模在此处开口设一活动底模，在箱梁节段顶推前，先拆除此活动底模，安装顶推滑道，顶紧梁体后

再降落整体底模，开始顶推；另一种方法是直接将支墩上的滑道当底模使用，并在其上方铺设滑板，滑

板顶面与底模相平，在顶推节段前直接降落底模即可进行顶推，采用此种方法主要要注意滑板与底模接

口之间的平整。

3.预制梁模板

预制梁的模板除前述的底模外，主要还有外侧模、内模。

外侧钢模板为固定式，每节长可为6～8m，

由钢支撑固定，大螺杆调整侧面坡度，见图5-1b所示，钢内模分顶模侧模两种，顶模呈“冂”形，

安装及拆除均靠轮子预纵向驱动，侧模呈片状，靠内、外模间对拉螺栓及与的栓接以固定位置。

见图

5-3。

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箱梁下层内模板图

箱梁上层内模板图

图5-3箱梁内模布置示意图

4.纵向顶推设施

顶推作业的核心是纵向牵引。

牵引设施主要有墩顶水平液压千斤顶、精轧螺纹钢筋或钢绞线、梁

体锚固座等。

纵向牵引可分为单点牵引和双点牵引，单点牵引即在梁中心线上设一个牵引设备，双点牵

引为在梁体中心线两侧平行设置两套牵引设施进行牵引，目前一般用双点牵引较普遍。

牵引设施优先采用连续千斤顶和钢绞线，可保证顶推作业连续不间断进行，可缩短顶推时间，加快

施工进度，同时减少劳动强度。

采用双牵引顶推时，每墩上沿梁体中心线对称设置两台牵引千斤顶，牵

引千斤顶安装于固定在墩顶的托架上。

梁体上牵引锚固点的设置方法，有以下三种方法：

（a）在箱梁顶底板预留垂直孔，插入钢制锚柱，锚柱下设钢横梁与牵引拉杆相连。

见图5-1d

图5-4锚杆牵引布置图

（b）在箱梁腹板外侧面预埋锚板，并在锚板上设有螺母套，以便于安装牵引锚固装置。

见图

5-1e。

锚座侧面

锚座正面

图5-5牵引锚座示意图

（c）箱梁顶推拖拉采用钢绞线时，将锚固点设于箱梁的底板上，在箱内底板上设一锯齿块，并沿

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桥纵向设预留孔至梁底，钢绞线通过预留孔自梁底穿入梁内锚固于锯齿块端部，达到牵引锚固的作用。

安装大样图

图5-6锯齿块锚固示意图

纵向顶推设备的牵引力计算：

顶推总水平力一般按梁体重量的8%加梁体重量在纵坡的水平分力。

5.横向导向设备

整个梁体在顶推过程中的方向由靠墩顶旁的导向架控制，正如有轨车辆靠轨道导向一样。

每个墩顶

两旁都安装此种导向架，此导向架需能承受最大的横向推挤向一侧导向架时，可将梁体渐渐推向他侧，

故导向架与墩顶的连接应有足够的强度。

导向架于梁体之间一般和滑倒设置方法一样，采用不锈钢板和

滑板，亦可采用在导向架上安装滚轮作为导向。

导向架主要控制梁体的前端和尾部，根据顶推进度可以

拆下倒用。

铰链垫板

滑块

8T螺旋千斤顶

反力支架

垫木

锚固螺栓

箱梁

滑道

垫石

图5-7

导向结构示意图

6.临时滑动支座

梁体在顶推过程中，各墩顶及平台支撑梁体的支墩顶均要设临时滑动支座，临时滑动支座在永久支

座未安装之前不但起到传递水平力和竖向力的支座作用，同时还起到墩顶滑道的作用。

滑动支座一般由

型钢座、厚钢板和不锈钢滑板组成，其上固定带弧形的不锈钢板，在不锈钢板与梁体之间填塞滑板。

墩

顶滑动支座一般为不可调临时滑移支座，墩顶临时滑动支座布置在支承垫石上，位于箱梁腹板底下，底

部为框架式型钢梁，上面布置δ=30mm厚钢板，钢板前端作成坡角形式坡角与导梁前端相吻合，以便钢

导梁及梁体容易滑移上墩，其上固定不锈钢滑板，临时支座固定在已浇筑完成的支座垫石上，防止顶推

过程中水平力使其移位。

7.钢导梁

推顶法的梁前端应设置导梁，导梁的长度一般为顶推跨度的0.6～0.7。

为了使推顶时的挠度小，则

采用钢板梁，同时导梁的刚度一般为主梁刚度的1/15～1/9，由于推顶时其下翼底面在滑动支座上通过，

所以在设计时应保证它的平滑性和对支点反力有足够的强度。

为了使导梁的前端在推顶时能在各滑动支

座上顺利地推出，则需装滑履，导梁与混凝土梁的连接，一般用预应力精扎螺纹钢筋筋连接，并且将导

梁埋入梁端一部分，作为连接处承受抗剪应力。

8.墩顶导梁接引千斤顶

钢导梁端部一般有较大的挠度，顶推时不能够直接上前方墩顶滑道，因此，导梁端部除前述说的设

置滑履外，在顶推接近墩顶时，以千斤顶接应之，设计制作导梁时需在导梁前端设置接引牛腿。

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9.临时墩

设置临时墩的目的是较小顶推跨径，改善主梁受力，或在预制厂范围内增设过渡孔。

是否设置临时

墩需在总体设计中考虑。

临时墩由于仅在施工中使用，在符合要求的前提下，造价要低，且便于拆除。

临时墩上可考虑设置或不设置顶推装置，通常不设置顶推装置而设置滑移装置，为减少临时墩承受的水

平力和增加临时墩的稳定性，在顶推前用粗钢筋或钢绞线将临时墩与永久墩拉紧，效果较好，且施工方

便。

二、节段预制施工

同一联箱梁梁体节段由于预应力束道位置，块件受力部位，长度等因素一般分为三种类型，节段缝

一般设于1/4跨弯矩最小位置，端部及尾部节段长为1/4跨长，中间节段均为1/2跨长。

箱梁节段浇筑

方法分为一次浇筑和两次浇筑。

一次浇筑即在钢筋模板全部安装完成后一次性浇筑梁体混凝土，两次浇

筑即先绑扎安装底板和腹板钢筋后，第一次浇筑底板和腹板混凝土，待其达到一定强度后安装内顶模，

绑扎顶板钢筋，浇筑顶板混凝土。

1.模板安装

（1）顶升底模板底模是一大块整体模板，用螺旋千斤顶顶至设计高程，并精确测量、调平，千

斤顶的升降可将底模和支撑托起或下降，起落幅度在20cm以上。

底模各块钢板间不允许有错台和凹凸不平处，尤其腹板下方更要做到光滑平整。

（2）安装侧模板侧模一般用6～8mm钢板铺在型钢焊成的框架上。

侧模板通过内侧的一排铰固定

在平台上，外脚的下部为一排可升降的丝杆，通过下端的铰固定在平台上。

安装或拆卸模板时，只需将

丝杆旋转，侧模即以内脚的铰为中心，产生一个转角，就可以达到拆装模板的目的。

为使侧模加紧底模，

在两个侧模之间上下设置拉杆，将相对的侧模拉紧。

（3）安装内模内模为拼装式钢模，内模支撑在与底板混凝土土通后的混凝土垫块上，调整就位

后，与外侧模永福班拉杆螺栓拉紧，内外侧模中间用混凝土短柱顶撑，保证腹板混凝土的厚度。

2.第一节段与导梁相连，为保证导梁的下翼缘平面与箱梁底面同处在同一纵坡上，施工中将梁体钢

筋编扎与导梁的尾段拼装同步进行，以导梁的端面作为梁体腹板的端模。

确保了拼装接面的密贴和相对

应的锚固孔道的一致性。

导梁前段则在梁体顶推之前安装好，两段导梁之间一般用高强螺栓及拼装板等

强拼装。

3.采用工厂化生产方式来编扎梁体钢筋。

即在钢筋车间将各节段腹板及上翼缘钢筋予扎成形，待底、

外模调正后，即行吊装腹板筋，散扎底板筋与安置波纹管锚具等，待内模装好，顶板底层筋散扎好即行

吊装上翼缘钢筋，从而缩短每道工序时间，加速了流水作业。

4.节段混凝土的灌筑：

①梁体采用水平分层全断面一次浇筑，针对腹板钢筋波纹管孔道密集底版面层敝口无模板情况，

对于外侧模上附着式震捣器使用的次数严格进行控制，主要依靠插入式震动棒来振捣，并增添插竹签工

序，在浇筑腹板施工时注意控制浇筑速度和振捣时间，操作不当亦使腹板内混凝土向底板流动上翻，导

致腹板内侧面混凝土脱空不密实产生蜂窝麻面现象。

高出底板顶面的混凝土在灌筑顶板时及时清除。

②混凝土供应由混凝土工厂供应，用搅拌运输车运送至工地，现场浇筑可采用泵送和布料机配合

进行浇筑，亦可在用吊机吊斗吊装混凝土浇筑。

5.顶推梁节段生产工艺流程：

整体式底模、外模标高调整→滑动支座窗的封闭→刷脱模剂→前节段梁的后端面凿毛→整体吊装腹

板钢筋→现场绑扎底板底层钢筋→安装底板纵预应力管道及钢筋→安装竖向蹬筋→安装→绑扎底板面

层钢筋→安装预拼好的内钢模→调整内钢模位置，装腹板通风孔上的拉杆螺丝→底板锯齿块预应力锚板

的定位与安装→立底板锯齿块模板→扎顶板的底层钢筋→整体吊装顶板上翼缘向钢筋→安装顶板上纵

横向预应力管道及钢筋→扎顶板上翼缘纵向钢筋→隐蔽工程检查，监理签证→浇筑梁体混凝土→钢铰线

波纹管通孔，梁体养护至设计张拉强度→拆除钢内模→检查缺陷及修补→早期或临时预应力钢筋张拉、

压浆→将梁底活动底板改为四氟板后滑动支座，并安装后导向架→松底模下千斤顶，使梁体与底外模脱

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