一级建造师《公路工程实务》讲义(二十四)

1B423035  桥梁上部结构顶推施工方法
(1)概述
顶推法施工适应于截面等高，跨径70~80m以内，平曲线及竖曲线为同曲率的预应力混凝土连续梁。顶推法施工不受通车、通航及水情、气候的影响，梁段在桥头实行工厂化施工、质量、工期易于控制和保证。
(2)施工准备
1)根据桥跨数量、设备条件、场地情况及工期要求，确定预制、顶推的方案。
2)在桥台后面的桥轴线位置的引道或引桥上设置预制场。对于纵坡小于1. 5％的桥梁，预制场设在上坡桥台后面，如纵坡大于1.5％则设在下坡的桥台后面。为了加速施工进度并有条件时，也可在桥两端设
预制场地，从两岸相对顶推。如桥头引道直线长度受到限制，也可在引桥或靠岸一孔上设置“临空式”的预制台座。
3)预制场布设时应考虑梁身分段和每段是全断面整体浇筑还是全断面分次浇筑的长度，梁身前面设导梁时，应考虑拼装导梁的场地，此外，还应考虑每一跨预出时，梁体本身的、稳定安全度。
4)在引道上的预制场必须将地基先辗压密平，并采取排水措施，使其不沉陷、不积水，如地基承载不足时，宜选用桩基础。在乎整、密实的地基浇筑混凝土台座，混凝土基础台座尺寸必要满足强度、刚度、稳定性要求，在引桥上的预制台座、临时墩的基础、装配式大梁、横梁、纵梁均应进行设计计算，使台座的强度、刚度：(挠度及基础的沉降)和稳定性均符合设计要求。
5)当用顶推修建的桥梁是设在竖曲线上时，台后预制段各台座支点的标高，应在同一半径的竖曲线圆弧轨迹上。
6)为减小顶推时产生的内力，以节省临时张拉束，采用设置导梁、临时墩、墩旁临时撑架、斜缆索加固或两端对顶跨中合拢梁段等措施。
7)系梁可用贝雷桁架或万能杆件拼制，并可在导梁底部用加劲弦杆或型钢分段加劲，导梁设置的长度一般为顶推跨径的0．6～0. 8倍，刚度为主梁的1／9～1／15。
8)如跨径较大，现场条件允许时，可在设计跨径中间设置临时墩以减小顶推跨径，临时墩一般采用装配式空心钢筋混凝土柱，并利用斜拉索或水平索拉柱临时墩，锚碇在永久桥墩上，以加强临时墩抵抗水平力的能力。
(3)梁段预制
(4)张拉
1)在每段箱梁混凝土达到设计强度的80％以上时，进行先期索的张拉，先期永久索必须进行压浆，临时索因顶推就位后须拆除，不需要压浆。
2)全梁顶推就位后张拉后期索，拆除临时索，对于较长的预应力索采取连接器进行连接。
3)先期永久索、临时索、后期索均应严格按设计规定进行张拉和拆除，不得随意增加或漏拆预应力索。
4)预应力索的张拉压装方法和要求和一般后张预应力混凝土梁相同，其技术要求和质量标准按技术规范及图纸要求严格控制。
(5)顶推
1)顶推一般采用“多点顶推法”，即在各墩台均设置滑道、水平千斤顶及电动液压泵站，由主控制室统一控制各液压站同步运行。使箱梁在墩台的滑道上推进，最后就位。
2)滑道、滑块：滑道采用不锈钢板构造，设置在每个墩的上、下游，箱梁腹板的下面，滑道要求有相应的平整度，滑道下的混凝土垫石强度要满足要求，滑道安装的精度必须达到设计或规范要求。滑块采用橡胶钢板组合制品，并可考虑采用聚四氟乙烯贴面，滑块要具有足够的抗压强度。
3)水平杆千斤顶及电动液压站：千斤顶所使用油泵均配置远程控制电磁阀和换向阀，使多台水平千斤顶出力均匀，同步运行，并能分级调压，集中控制，使各墩的千斤顶同步运行。
4)导向装置：采用横向螺旋千斤顶。在顶推过程中，为防止箱梁左右偏移，始终用经纬仪校准桥轴线，随时检查梁中心是否偏离，如有偏离立即通知进行纠偏。纠偏时用设在永久墩上横向螺旋千斤顶，通过设在顶部竖向轮控制。
5)传力系统：水平千斤顶采用穿心式的，由一根高强螺纹钢筋作水平拉杆，(钢筋直径要使抗拉强度达到要求)。一端穿过千斤顶锚固在千斤顶活塞顶端，另一站穿过拉锚器用尾套进行锚固，拉锚器通过箱梁外侧的预埋钢板固定在箱梁上。拉杆两端的锚定：是一个锚环和一对设有内螺纹的楔块组成。
6)顶推：启动水平千斤顶，拖动梁体在滑道上移动。顶推前要详细的检查各项准备工作情况，现场要设总指挥统一进行指挥。为防止各站水平千斤顶的出力相关太多，将每个站均分为几级根据各墩计算支反力调好压力，逐级进行加压，当所有水平千斤顶中有一台行程走完，触及限位开关时，则各千斤顶全部停止同时打开换向阀，千斤顶自动回油，准备下一个行程，直至就位。
7)落梁：箱梁顶进预定桥跨后，按设计图张拉后期夹，拆除先期束非永久索，按相邻墩高差不超过设计规定位移值的原则分墩顶起箱梁，破除滑道，推移支座就位，安装下盘锚固螺栓，调整好支座标高，在支座下的螺栓孔内灌高标号的水泥浆，同时用高强度混凝土填灌支座上盘螺栓孔，待水泥浆及混凝土达到设计强度后分墩落梁于支座上。
(6)推监测
1)顶推监测主要是监测墩台和梁体有关控制位置的应力和应变状态，以达到控制施工安全，验证施工与设计是否相符及积累经验数据的目的。
2)对位移、挠度及沉降的监测可利用精密水准仪、经纬仪及水平标尺、垂直标尺进行，这些方法简单方便，容易做到，能直观的反映顶推变化情况，是控制和保证施工安全的主要手段。