顶推施工法

设计错误导致顶推梁桥倒塌
全桥长360m，桥面宽10.5m，等截面梁高2.5m 施工方法：前5孔采用常规的钢导梁法（跨径48m）； 第6孔采用塔架法 事故：当主梁前端进入最后一孔时，塔架进入主孔7m时，主 梁下方因承受剪力过大，引起倒塌。 分析认为，如果在主孔通过后，立即撤除临时缆索塔架，倒 塌就不会发生；塔拖拉架设法 以千斤顶代替——卷扬 机和滑车组—— 改善 启动时的冲动 以滑板、滑道代替—— 滚筒——避免线接触， 保证薄壁箱式结构的屈 折安全
顶推施工法的特点
•机具设备简便，无需大型起吊设备 •节省施工用地，工厂化制作，能保证构件 质量 •模板可周转 •不影响通航 •节约劳力，施工安全 •适应于连续梁，结合梁（桥面板），简支 梁，拱桥（桥面纵梁，斜拉桥（主梁）等 结构 •不适应多跨变高梁，曲率变化的曲线桥和 竖向曲率大的桥梁 •受顶推悬臂弯矩的限制，顶推跨径大于 70~80米不经济 •顶推过程中的反复应力，使梁高取值大， 临时束多，张拉工序繁琐 •随着桥长的增大，施工进度较慢
•顶推过程中的稳定计算（倾覆稳定，滑动稳定） •钢索引伸量的计算 •施工中临时结构的设计与计算 •确定顶推设备、计算顶推力 •顶推过程中，桥墩台的施工验算 •顶推施工时，梁的挠度计算 预应力筋类型： •兼顾营运与施工要求所需的力筋 •为施工阶段要求配置的力筋 •在施工完成之后，为满足营运阶段需要而增加的力筋
预制梁段的技术要求 •底板平整度，要有一定的刚度和硬度 •严格控制钢筋、预应力筋孔道、预埋 件的位置 •严格控制混凝土的浇筑质量 •尽可能采用机械化装拆模板
顶推方法的分类 单点顶推：一对顶推装置集中在桥台上或某一 桥墩，其它墩台仅设滑道。顶推力要求大。 多点顶推：在每个桥墩、台（不包括临时墩） 上都设有一对顶推装置。要求千斤顶同步运行。 水平——竖直千斤顶法：由水平千斤顶和竖向 千斤顶交互使用而产生顶推力 拉杆千斤顶法——由固定在墩台上的水平张拉 千斤顶，通过张拉锚碇在主梁上的拉杆而使梁 体前移
包头黄河公路大桥
全长810m，主孔为三联4×65m的预应力混凝土等高度连续梁， 桥面宽12m，主梁为单箱单室梯形箱梁，混凝土标号为C50和 C40两种，预应力体系为24Φ5高强钢丝辅以F氏锚和镦头锚。
• 每联箱梁共分17个节段预制，除首尾两个节段各长8.125m外，其 余15个中间节段均为16.25m。当第一节段底板预制时，同时将导 梁下弦在平台滑道上拼好，以求导梁下弦与箱梁底标高相等且平 顺；每一节段混凝土分二次浇筑。 • 采用多点拉杆式顶推装置进行逐段预制、逐段顶推的方法。每次 顶推的有效行程约50～55cm。每次周期顶推的距离等于16.25m ， 约需4～6小时。 • 为减少顶推过程中主梁的受力，在梁体前端设有导梁，跨中设有 临时墩。 • 由于全桥共为三联预应力混凝土连续梁，每联之间在施工中无连 接。为此，全联预应力混凝土梁预制完毕后，需装上尾导梁，作 长距离的全联顶推至预定的孔跨。 • 全联顶推到位后，拆除首尾导梁，即按设计步骤张拉后期束，先 期临时束拆除，各临时墩支点卸载。 • 后期束张拉完毕后，根据设计允许相邻墩高差1cm的条件，分墩 顶起箱梁拆除滑道，安装支座。
预制场地长度 预制场地的长度需要有预制节段 长的三倍以上，涉及因素有： •主梁节段分段长 •每节段为全断面或分次浇筑 •拼装导梁的场地 •第一跨顶出时，梁体的倾覆稳 定安全 预制场地 预制场地是预制梁体和顶推过 渡的场地，包括主梁节段的浇 筑平台和模板、钢筋和钢索的 加工场地，混凝土搅拌站以及 砂、石、水泥的堆放和运输路 线用地
预制场准备工作
顶推施工法 的施工工序
预制：在桥轴线端 部设预制厂制梁 顶推：待砼达到强 度后，张束，向前 顶推 支座安装：梁就位 后，整体顶梁，安 装正式支座
安装顶推设备 制作底座 模板工作、钢筋和 混凝土准备 预制节段 张拉预应力筋 顶推预制节段 顶推就位 放松部分预应力筋， 拆除辅助设施 张拉后期预应力筋 管道压浆 更换支座 桥面横向联系 桥面工程 管道压浆
顶推的工作原理 水平——竖直千斤顶法
顶梁—推移—落竖顶—收水平顶
拉杆千斤顶法
拉杆穿入千斤顶柱塞和锚碇架内，并用夹片夹住 —启动千斤顶移梁
使用与永久支座合一的滑动支承
临时滑动支承
顶推施工中横向导向 位置：在预制梁段刚离开预制 场的部位；在顶推施工最前端 的桥墩上
减少顶推施工时内力的措施
•主梁前端设导梁 •跨中设临时墩，缩小顶推跨径（至40~60米） •桥墩顺桥向设临时撑架，缩小顶推跨径 •主梁前端设临时塔架，以斜缆索系于梁上锚固 •当中孔跨径较大，又无法设临时墩，则变单向顶推为双向顶推
导梁长度一般为顶推跨径的0.6~0.7倍 导梁长，可减少主梁悬臂负弯矩，但 过长则会导致导梁与箱梁接头处负弯 矩和支反力的相应增加 导梁过短，则增加主梁的施工负弯矩 合理的导梁长度应使主梁最大悬臂负 弯矩和营运阶段的支点负弯矩基本相 近
施工验算的内容： •各截面的施工内力计算和强度验算
梁的内力分析