第四章-顶推施工方法

桥梁建造第四章顶推法与逐孔施工法§1顶推施工概述§2顶推施工的临时设施§3顶推施工的方法§4顶推施工计算桥梁建造§1概述一、定义顶推施工法（Incrementallaunchingmethod)在桥头沿桥纵轴线方向将逐段预制张拉的梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。桥梁建造连续梁顶推法施工示意图液压千斤顶滑动装置桥梁建造二、顶推施工法溯源•顶推法的构思来源于钢桥的纵向拖拉施工法。顶推法用水平千斤顶取代了卷扬机和滑车，用板式滑动支座取代了滚筒；•1959年，前联邦德国的莱昂哈特（Leonhardt）教授在建造奥地利的阿格尔桥时首次使用；•1963年委内瑞拉卡罗尼河桥顶推施工中引入了鼻梁（导梁）和辅助墩；•1964年，顶推法得到近一步改进，采用了分段预制、逐段顶推、逐段接长、连续施工的工艺；•1974年，我国在狄家河铁路桥施工中，首次采用顶推法桥梁建造狄家河桥位于陕西省境内，是西安至延安跨越狄家河的单线铁路桥。为4孔跨径40m的预应力混凝土连续梁桥。主梁为等截面单箱单室，梁高3m,系中国首次采用顶推法施工的连续梁桥。全梁分41块预制，除两端块外，其余块长均为4m，采用现场预制，分阶段胶接拼装。顶推采用水平-垂直千斤顶单点顶推，梁端设置30m长钢导梁。在顶推结束，钢绞线张拉、管道压浆后，全梁落在正式支座上。1977年建成。桥梁建造三、顶推施工法的特点：1.桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业；2.结构整体性好；3.不需要大型起重设备、大量的施工脚手架，可不中断交通或通航；4.模板、设备可多次周转使用，顶推法可以使用简单的设备建造中跨桥梁，施工平稳无噪声；5.适用范围：中等跨径的等截面梁6.施工节段的长度一般可取用10m～30m；每个节段的施工周期为7d～10d。桥梁建造洪山庙桥主梁顶推施工桥梁建造§02顶推施工方法一、顶推施工工序桥梁建造二、顶推施工分类•按顶推动力装置的多少：单点顶推和多点顶推；•按动力装置的类别可分为步距式顶推和连续顶推；•按支承系统：临时滑道支承装置顶推施工和永久支承装置顶推施工；•按顶推方向：单向顶推和双向（相对）顶推；•按箱梁节段的成形方式可分为预制组装、分段顶推和逐段预制、逐段顶推。桥梁建造一、单点顶推•顶推的装置集中在主梁预制场地附近的桥台或桥墩上，前方墩各支点上设置滑动支承。•设备数量少，易于集中和同步；功率大，墩台受力大。–顶推装置集中在台后；–前方各支点上设置滑动支承；–滑块在不锈钢板上滑动并在前方滑出，在滑道后方不断喂入滑块，梁身前进。桥梁建造单点顶推施工一般程序水平千斤顶与竖直千斤顶联合应用a)顶梁b)推移c)收竖顶d)收水平顶桥梁建造二、多点顶推（SSY法）•在每个墩台上设置一对小吨位水平千斤顶，将集中的顶推力分散到各墩上；•同时、同步施力的保证：采用一套液压与电路相结合的控制系统，集中控制、分级调压，保证同时启动、同步前进、同时停止。•意外急停措施：各机组和观测点上，触发任一急停按钮，全部机组能同时停止工作桥梁建造精轧螺纹钢筋作拉杆的顶推装置桥梁建造连续千斤顶ZLD100桥梁建造钱江二桥引桥顶推桥梁建造20m宽箱底板OVM15－12拉锚器桥梁建造金堂大桥边跨顶推施工桥梁建造§03顶推施工的临时设施一、顶推平台桥梁建造顶推平台设计原则•平台长度：主要是结合受力考虑，避免梁段连接处为最不利状态；•计算内容：强度、刚度、稳定性。桥梁建造二、导梁（鼻梁）钱江二桥引桥顶推导梁桥梁建造钢桁梁或钢板梁长度：连结：0.6~0.7倍顶推跨度螺栓受正负力，易松动刚度：主梁刚度的1/5～1/9桥梁建造钢导梁制作桥梁建造桥梁建造三、横向导向桥梁建造桥梁建造四、辅助墩（临时墩）桥梁建造五、顶推设备桥梁建造桥梁建造六、滑道墩帽支撑垫石图6.28转移滑块滑板不锈钢板梁体滑道构造示意桥梁建造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。滑动支座桥梁建造§4顶推施工计算一、内力分布◎顶推过程中，梁体内力不断发生改变，梁段各截面在经过支点时要承受负弯矩，在经过跨中区段时产生正弯矩◎导梁的长度、刚度对施工内力影响较大，为减少施工内力可考虑使用辅助墩及缆索◎施工阶段的内力状态与使用阶段的内力状态不一致◎配筋必须满足施工阶段内力包络图桥梁建造顶推梁施工弯矩包络图桥梁建造•主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点外时施工中的最大正弯矩桥梁建造•最大负弯矩——与导梁刚度及重量有关–导梁刚接近前方支点–刚通过前方支点施工中的最大负弯矩桥梁建造预应力筋布置3类力筋布置（1）兼顾运营与施工——永久索（2）施工要求——前期索（3）运营要求——后期索（永久索）（1）对称、分散均匀；（2）少用平弯；（3）前期索多用短索；（4）力筋张拉：先临时后永久、先长索后短索、先直索后弯索、上下交替、左右对称。二、力筋布置桥梁建造三、施工计算（1）梁截面强度检算（2）整体稳定计算（3）临时结构计算（4）顶推力与顶推设备:（5）墩台检算（6）梁的挠度计算倾覆稳定系数大于1.2滑动稳定系数大于1.2()iPwiK桥梁建造顶推平台平面布置图1号临时墩2号临时墩3号临时墩6号墩29,529,529,526,527,534,529,5505050682mX2mX1m扩大基础60号工字钢30号工字钢90～100cm钢管支撑调节器2021020320待浇梁段34米钢导梁张拉工作区808013060cm钢管支撑(t=6mm)桥梁建造1号临时墩2号临时墩3号临时墩6号墩5号墩202102032034米钢导梁第一段梁34米钢导梁第一段梁340190210第二段梁5号墩6号墩3号临时墩2号临时墩1号临时墩顶推步骤示意图