顶推法施工.docx

1、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 3060m 预应力混凝土等截面连续梁架设，顶推法可架

2、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。

3、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20

4、0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 1020m 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

5、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。201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。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。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。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

6、，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 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。 平台的作用主要是支撑底模和侧模，平台包括纵梁和横梁。 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

7、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 810mm 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

8、模。外侧钢模板为固定式，每节长可为 68m，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。202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

9、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203桥纵向设预留孔至梁底，钢绞线通过

10、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

11、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=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

12、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 0.60.7。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 1/151/9，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

13、，设计制作导梁时需在导梁前端设置接引牛腿。2049.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

14、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 68mm 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

15、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

16、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： 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

17、象。高出底板顶面的混凝土在灌筑顶板时及时清除。 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205