概述顶推法施工在桥梁工程中的应用

郭建英

【摘要】：顶推法的构思来源于刚梁纵向拖拉法，它用千斤顶取代了传统的卷扬机滑车组，用板式滑动装置取代滚筒，这一取代使施工方法得到了发展和提高，从而改善了用滑车组卷扬机拖拉在启动时造成的冲动，板式滑动装置避免了滚筒支承线接触作用引起的应力集中。该文主要介绍了顶推法施工在桥梁工程上的应用，对顶推施工技术进行了一些探索，对顶推施工技术进行了一些探索，可为同类工程提供借鉴。

【关键词】：顶推与刚构合龙顶推斜拉桥系杆拱桥

【前言】：箱梁结构的桥梁在进行施工时都会采用满堂式支架来进行搭设，然后在直接立模现浇就可以完成，但是考虑到现在很多特殊环境下的桥梁工程建设是很难通过搭设支架的方式来完成施工的箱梁结构的，这种情况下就可以采用预制梁体、现场顶推的方法来实现。但是这样一种方法的实现不仅需要建设预制场、还需要大量的钢模板，很大程度上增加了施工的成本，因此这样一种方法在一般的桥梁建设中并不采用，只有当桥长达到一定长度时的大型箱梁桥才予以考虑。

一、箱梁顶推法施工原理

顶推法施工是沿桥轴线方向的桥台后设置预制场，设置钢导梁和临时墩、滑道、水平千斤顶施力装置。分节段预制混凝土梁段，用纵向预应力筋连成整体，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）滑动装置将梁逐段顶出去（拖出去），再在空出的制梁台座上继续下一梁段浇注，这样反复循环施工桥梁的方法叫顶推法施工。

二、预置场地设置及模板系统

1.预置场地设置。预置场地应设在桥台后面的桥轴线的引道或引桥上，当为多点顶推时，可在桥两端设场地，从两端同时顶推，预置场地应考虑梁段悬出时反压段的长度，梁段底板与腹顶板预置长度、导梁拼接长度和机具设备材料进入预置作业线的长度；预置场地的宽度应考虑梁两端的施工作业的需要。预置场地上空宜搭设固定或活动的作业棚，便于混凝土的养护。

2.模板设置。模板宜采用钢模板，这样底模与底架连成一整体可以一起升降，侧模宜采用旋转式的整体模板，内模板采用在可移动的台车上安装的升降旋转整体模板。模板应保证刚度，而且制作精度要符合一定的要求。

三、顶推施工工艺

1.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

2.导梁。导梁设置在主梁前端，可为等截面（钢桁梁）或變截面钢板梁，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、负弯矩和下缘处的最大支点反力。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.箱梁顶推。根据主梁长度、设计顶推跨度、桥墩能承受的水平推力、顶推设备和滑动装置等条件，选择合适的顶推方式。

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

4.顶推导向及纠偏。箱梁顶推滑动过程，特别重视箱梁横向偏差的观测，在制高点架设仪器观测，在桥墩上放出桥轴线，箱梁底也放出相应的轴线，用吊垂球的方法，观测箱梁与桥墩轴线的偏差值。在桥墩顶相对箱梁两侧位置设置导向轮纠偏装置，在纠偏装置与箱梁外侧加垫不同厚度滑板来调整梁横向偏差值。这样将导向装置与箱梁侧面的接触转为平面接触，不会压坏箱梁外侧面，保证箱梁外表美观。导向轮在预制台座前固定一对，控制梁尾部分的横向位置。顶推

前方设置两对导向轮，交替向前移动，控制梁的前段横向位置。

5.落梁。箱梁顶推到位以后，逐节拆除钢导梁，解除纵向临时预应

力索，张拉后期纵向预应力索，并对管道压浆，达到强度后进行落梁工作。落梁即将箱梁顶起来，拆除顶推用的滑道装置，并将永久橡胶盆式支座就位安装，将箱梁均匀平稳地降落到永久支座上，再固定永久支座。

【结语】：顶推施工在桥梁建设过程中的应用确实比较关键，尤其是上文中详细描述了的多点顶推施工技术，不仅充分的利用了墩台之上所能够承受的水平力的潜在能力，还有效的避免使用大吨位的顶推锚固装置，这不仅在施工的复杂程度上实现了较大的简化，还降低了施工投资，不失为一种好办法。且随着我们国家顶推技术的不断发展，其配套的设施也不断完善，我们有理由相信，自动连续顶推的新工艺会在我们国家得到更进一步的发展。

【参考文献】：

[1]上官兴，等.连续梁桥顶推技术的新探索[C].湖南公路学会论文集2014.

[2]文钰，张贵民.邵阳西湖大桥的设计与施工[J].中外公路，2013（3）.

[3]张贵民，陈湘林.顶推法施工斜拉桥[J].桥梁建设，2013（3）.

[4]杨沪湘，陈湘林.预应力连续梁顶推技术的成熟[J].公路，2014（3）.

[5]吴春杰，王帅舟.顶推法施工的连续梁桥《中小企业管理与科技》2014.

[6]王宪新.论桥梁箱梁顶推法施工原理及其施工工艺.《黑龙江科技信息》2013.

[7]林玲.概述顶推法施工在桥梁工程中的应用，顶推法施工斜拉桥[J].桥梁建设，2013（3）.