第20讲 顶推法施工

第20讲顶推法施工20.1施工技术概述20.2施工工艺介绍20.1施工技术概述顶推法施工20.1施工技术概述预应力混凝土连续梁桥顶推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换而形成连续梁桥。1、什么叫顶推法施工?顶推法施工是钢桥拖拉法架设原理的应用，所不同的是滑动和施力装置不同。分类钢桥拖拉架设预应力混凝土顶推法施工滑动装置平滚，滚动摩擦，平滚轮轴受力有限，滚动摩擦系数大，在0.15以上。平面滑道，平面摩擦，承压力可根据需要选择，摩擦系数μ在0.05~0.08之间。施力装置卷扬机拖，施加吨位小，起动、停止时惯性冲击力大。液压千斤顶，施加吨位大，可根据需要选择，施力平稳、均匀。顶推法施工20.1施工技术概述10x32m,梁高2.5m，曲线半径150m。意大利山谷桥顶推法施工20.1施工技术概述非洲南部的科马提河桥顶推法施工20.1施工技术概述湖南安化资江大桥7×50m顶推施工顶推法施工20.1施工技术概述广东韶关五里亭大桥顶推法施工20.1施工技术概述2、施工特点优点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、简支梁、拱桥（桥面纵梁，斜拉桥（主梁）等结构。顶推法施工20.1施工技术概述缺点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70~80m,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。顶推法施工20.1施工技术概述20.2施工工艺介绍顶推施工的基本思路是：在桥台后的预制场地预制15~30m的梁单元，并不断预制接长.同时将它通过聚四氟乙烯滑板支座将其顶推至最终位置，从而实现无支架施工。顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推法施工关键技术预制场纵向预应力钢导梁临时墩滑道水平千斤顶施力顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推预制场预制台座过渡孔：平台：满足箱梁预制顶推符合桥梁的设计高度预制模板外模：保证箱梁外形尺寸、美观内模：保证箱梁内部尺寸通过在预制台座前布置小距离过渡墩，使梁段逐步顶推过渡到标准跨径。底模：保证箱梁预制满足设计线形和高程一、预制场顶推法施工20.2施工工艺介绍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。顶推法施工20.2施工工艺介绍预制场地模板工作是保证预制质量的关键，梁底的平整度将影响顶推时梁的内力，所以预制平台的平整度要严格控制。预制周期短时加快施工速度是关键。预制工作应采用流水作业，培养专业化的施工队伍，还可采用加入添加剂的方法提高混凝土的早期强度。顶推法施工20.2施工工艺介绍预制设备顶推法多采用等截面，宜使用钢模板预制场的纵向立面布置应结合考虑平面布置，将钢筋棚、预应力下料、砂石堆放、混凝土拌和站结合考虑。顶推法施工20.2施工工艺介绍二、钢导梁作用减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩构造钢桁梁和钢板梁顶推法施工20.2施工工艺介绍技术要求钢导梁受力主要为正弯矩和剪力，负弯矩较小，长度一般为顶推跨径的0.6～0.7倍。导梁的刚度宜选主梁的1/9～1/5。合理的导梁长度应使主梁最大悬臂负弯矩与使用状态（运营阶段）支点负弯矩基本接近顶推法施工20.2施工工艺介绍导梁设置在主梁的前端，为钢桁梁或钢板梁，主梁前端装有预埋构件与钢导梁栓接。顶推法施工20.2施工工艺介绍鼻梁（导梁）顶推法施工20.2施工工艺介绍三、临时墩减小顶推的标准跨径来减小梁顶推过程交替变化的正、负弯矩。特别是当顶推跨径超过50m，或者顶推其他形式的桥梁，如斜拉桥，钢管系杆拱桥或连续刚构桥梁时采用。作用顶推法施工20.2施工工艺介绍设计原则临时墩受力主要为梁体的垂直荷载和顶推水平摩阻力，并要考虑顶推的启动和停止的惯性作用，要考虑施工期间通航和洪水杂物作用对临时墩影响。临时墩要满足强度和刚度要求，要考虑临时墩的变形（受力和温度）对顶推高程误差的影响。要考虑临时墩拆除，恢复航道方案，这笔费用也要列入成本。顶推法施工20.2施工工艺介绍结构形式优点缺点备注钢管临时墩安装、拆除快，回收价值高刚度小，温差影响大，一次投入大适应于水中临时墩钢筋混凝土空心墩刚度大、拆除快施工麻烦适应于水中临时墩钢筋混凝土实心墩刚度大、造价低拆除困难适应于岸上临时墩薄钢管空心混凝土墩施工速度快，造价低，拆除快，刚度大是比较合理的临时墩临时墩身结构形式比较表顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推法施工20.2施工工艺介绍辅助墩四、滑道只要0.05～0.08倍的水平力就能够将笨重的箱梁（一般在1万～2万吨左右）拖动作用从下至上：由滑道调平垫块、滑道板、滑板组成顶推法施工20.2施工工艺介绍设置在墩上的混凝土临时垫块上，由光滑的不锈钢板与组合的聚四氟乙烯滑块组成，其中的滑块由四氟板与具有加劲钢板的橡胶块构成。顶推时，组合的聚四氟乙烯滑块在不锈钢板上滑动，并在前方滑出，通过在滑道后方不断喂入滑块，带动梁身前进。顶推法施工20.2施工工艺介绍滑动支座滑道板顶推法施工20.2施工工艺介绍注意事项滑道上滑板外边与箱梁底外边缘齐边（横向位置要正确）滑道在顶推过程不允许拖动，固定要牢固，但要考虑拆除方便。滑道要采取润滑措施，保证滑道干净。顶推法施工20.2施工工艺介绍五、箱梁的顶推多点顶推柔性墩为了满足通航要求，桥墩设计得高；为了满足泄洪，尽量减小桥墩对河床断面的压缩，桥墩截面尺寸设计得小，所以桥墩“高瘦”。桥墩承受单向水平推力较小，所以将顶推的水平千斤顶出力分散到各个桥墩上（叫多点），单个桥墩来讲，使顶推千斤顶的出力与梁在桥墩上摩阻力相平衡，桥墩不承受过大的水平推力。顶推法施工20.2施工工艺介绍a)顶梁b)推移c)收竖顶d)收水平顶顶推法施工20.2施工工艺介绍工程实例：沅陵沅水大桥该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联，顶推箱梁与刚构合龙，取消了刚构的现浇段。顶推法施工20.2施工工艺介绍沅陵沅水大桥该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联，顶推箱梁与刚构合龙，取消了刚构的现浇段。顶推法施工20.2施工工艺介绍这种设计构思新颖，施工方便，费用节约。这项技术已推广到多座既有顶推连续梁，又有悬臂施工的大跨径连续刚构和连续梁，取得良好的经济效益。顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推法施工20.2施工工艺介绍预制场顶推法施工20.2施工工艺介绍预制箱梁顶推法施工20.2施工工艺介绍顶推法施工20.2施工工艺介绍