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1、7X 50m预应力曲线箱梁多点顶推工法中铁一局桥梁处执笔：崔科宇蒋国富7X 50m预应力曲线箱梁多点顶推工法中铁一局桥梁处一、前言二、工法特点三、适用范围四、施工工艺 工艺原理 工艺流程 关键技术 施工要求五、机具设备六、劳动组织（顶推部分）七、质量控制八、安全措施九、经济效益分析十、工程实例一、前言近几年随着桥梁建设的发展，国外顶推技术日臻完善，顶推方法 在曲线上、坡道上的桥梁都得到了广泛的应用， 还成功的运用在斜拉 桥上。目前在我国，中等跨度预应力砼连续箱梁的顶推架设也已成为 一个重要的发展方向，并且形成了自己的施工方法，但上述工法仅适 用于直线桥梁；与直线梁相比，曲线梁顶推技术的难点和关
2、键是制梁 台座的布置、内外模型的设计及梁中线纠偏等。1999年9月我处承建的甘肃省境内柳高速公路CL8合同段内的太平沟大桥，是国内总长最长、跨径最大的曲线连续顶推箱梁，全 长358.8m，平曲线半径 R=1380.965m，上部结构为 7孑L 50m 一 联的双幅预应力砼连续箱梁。这项技术于2001年12月通过专家技术鉴定，评定该项技术达 致国内领先水平，可推广应用，并已申报工程总公司科技进步一等奖。 故将该项技术总结形成工法。二、工法特点1.由于顶推力远比梁自重小，所以顶推设备轻型简便，不需大 型的吊车，架桥机等吊运机具。2 .不影响桥下通航或行车，对工期紧张、梁部需进入冬季施工 的优点更为
3、明显。3 .施工安全、干扰小，可节约劳力，减轻劳动强度。4 .现场制梁，工厂化施工，质量容易控制，施工不受场地、地 形的影响。5 .连续顶推设备自动化程序高，循环周期短，施工进度快。6 .采用整体滑移式外模和内模预制梁段，施工简便，可降低劳 动强度，确保外观质量。三、适用范围1 .适用于跨度50m以内，平曲线半径 R1000m的公路、铁路等高度预应力砼箱形曲线连续梁。2 .适用于跨水、跨谷、跨公路、跨即有线及城市立交桥。当要 求施工不影响桥下通航和交通时，本工法更显其优越性。3.顶进速度适用于vW5m/h。四、施工工艺（一）工艺原理在台后路基上或临时支墩、落地墩上建制梁场，场内设制梁台座， 在
4、所有的墩（含临时支墩）台顶部设张拉千斤顶及曲线线型控制和纠 偏的装置。在制梁场的预制台座顶部，桥的墩台及临时支墩顶部设滑 道。在制梁台座上，分段预制梁段，分段张拉，多点同步顶推梁体， 同时调整梁的曲线线型，直至全联梁顶推到位，解除顶推过程中的临 时设施连接，安装起梁设备。工艺原理如图 1。顶推力刀H Ef N ,式中：H表示顶推千斤顶的顶推力N 表示各支点的支反力表示支点顶推静摩擦因数图1r _ I . -锚固器油顶锚固架Z LDI00油顶砼梁底板j p 咅m合 f m wr t irt .ftp a ! s!mp e 丁r s . kh w|11 i预埋锚固器垫板/钢绞线f打盖梁-1JL1
5、TJ 1 于顶推原理示意图I r |币-F1TN1HT顶推受力分析图（二）工艺流程顶推工艺的具体流程详见下页的工艺流程图。（三）关键技术1 .制梁场布置在0#台与1#墩之间左右幅各设一临时支墩。作为拼装导梁和箱 梁顶推的过渡墩，在0#台后设预制台座，台座间采用系梁连接，各 台座均放顶推滑道。左右幅预制均以此方式设置。左、右幅梁场中线 应与各自相应的线路中线重合，制梁台座滑道顶标高应依据各墩滑道 顶标高加线路纵坡设置。如图2。曲线箱梁顶推施工工艺流程图梁场地基处理：由于梁场地基处于深达40米湿陷性黄土地层上，在梁场基础上 完成大吨位箱梁梁端的预制，地基处理是关键，应根据梁场的地质情 况采取换填强
6、夯、施喷桩等加固方案，对深达40 m以上的湿陷性黄土地层还可采用钻孔桩基础加固， 桩与桩之间采用系梁连接，系梁以 外采用扩大浅基础。预制台座定位：对于曲线顶推桥梁来说，稍有偏差，就会对箱梁的就位、受力造 成很大的影响，故预制台座的定位准确度很重要。 首先应对预制台座 进行定测，然后在预制梁场布置一个三角网进行监控。为保证预制台座施工精度每隔一跨对预制台座应重新定位一次。2 .外模、内模及底模设计与施工a.外模设计图2制梁台座及砼梁模板断面图采用滑动式整体外模，即将外模置于两台台车上进行纵向移动， 横移由台车的滑道完成。支架横、纵向均为整体桁架结构，外模用可 调丝杆上下调节。保证外模标准节段每节
7、段接长时模板应与已制梁体 有至少0.1m的搭接长度。加工时应按相应曲率放样、组拼焊接，平 整度及质量应符合相应规范及技术要求。 外模连接处及与底模的连接 处均设“ U”型橡胶条以防止漏浆。上下口每 0.9米设一根拉条。b. 内模设计根据箱梁内部尺寸及操作难度，首段采用支架配组合钢模。其余 梁段采用整体桁架式内模，整体桁架式内模由主桁架配以方木和组合 模板组成，加厚区及特殊位置模板特制。c. 底模设计采用分块活动底模，在相应滑道位置滑板与底板面板平齐， 并保 证接口严密平整。支点采用可调丝杆以升降底模 ，底板两侧设“ U” 形橡胶条与侧模接触，以防漏浆，两侧固定侧模底口的拉杆均固定于 底板上，防
8、止内模上浮的丝杆穿过底板固定于底板加劲上。内模、外 模、底模横断面布置如图2。3 .滑道系统滑道、滑板：在满足顶推工艺的前提下为了降低最终落梁高度，可采用格构式铸钢滑道。顶推前各墩台支座必须就位并将支座上、 下钢板临时焊固，以保 证在顶推过程中不产生相对位移。 箱梁到位后解除焊固，顶推滑道设 置在两支座钢板上。如图3。箱梁顶推过程中，一个滑道上应放置聚四氟乙烯滑板的数量由计 算确定，以保证有足够的承压面积。滑板上抹一薄层黄油或铅粉可大 大降低顶推力，且损耗极少。后拉锚器：图 6 ：盖梁顶落梁千斤顶平面布置图拉锚器采用下端开口式，安装拖拉钢绞线时可先在地面将其后端工具锚、锚板装好，通过引绳将钢铰
9、线两端提升到位并锚固。 如图4锚固器砼梁底板ZLD10油顶锚固筋N11图4顶推装置纵断面图图 6 ：盖梁顶落梁千斤顶平面布置图4 .顶推设备根据当次顶推的全部重量及设计滑道各支点顶推静摩擦因数计算出连续梁顶推所需要的顶推力， 从而确定顶推千斤顶的数量，并按各墩允许推力确定各单顶的顶推力值及油表读数。可选用ZLD自动连续千斤顶。5 .导向及纠偏系统为了防止箱梁在顶推过程中发生较大的横向偏差， 在各墩均设置拆装方便的纠偏装置，纠偏装置由顶塞、32T螺旋顶及纠偏座组成, 以控制主梁平面位置。导向措施必须在梁体顶推过程中实施， 禁止梁 在静止状态下横移。纠偏装置如图 3。6.顶、落梁(1 )准备工作设
10、备检修：最后一次顶推前一个月完成设备检修工作， 并应配备 足够的液压设备易损件。设备安装：设备检修完成后应尽快将其安装至设计位置。为防止墩顶盖梁倾覆，落梁千斤顶应在支承垫石前后交错布置设备试运行：检查各顶位置将梁整体顶起 2cm 千斤顶的最短行 程，据此计算千斤顶顶面需垫起的高度并准备好钢板或平整的滑板， 以将千斤顶的起落梁行程达到满足施工要求的最小高度， 同时千斤顶 行程不得小于 15cm 。设备周转：起落梁的液压设备可配备一套，左右幅周转倒用。 箱梁顶推就位后应尽快完成：临时墩、纠偏器、顶推顶的拆除及 滑道钢支撑的割除。滑道横移准备： 考虑到起梁后滑道横向移动的应要， 各墩台的双 向支座上
11、下板需作横向临时固结措施 （可利用支座上下板侧面的生产 吊装孔）。并应提前准备好倒链或千斤顶、垫木等滑道横移工具。（ 2 ）控制参数支点反力： 根据箱梁的实体体积计算各跨自重， 将自重在跨内简 化为均布荷载，根据连续内力计算程序计算出各支点的支力。顶升油压：根据各支点的反力及千斤顶的油缸活塞面积计算各顶 在箱梁顶升时所需的控制油压。（3）控制原则由于连续箱梁起落时可能引起附加支反力， 所以应根据施工发生 的实际采取相应的调节措施，以保证液压设备的工作安全系数。 各墩台的千斤顶油压应分级分步骤逐次加升到设计值。 当各顶均油压均升至计算值以后， 检查各墩顶箱梁底面与滑道 的接触情况。 如果箱梁底面
12、与滑道的接触同时分离或仅有部分墩台处箱梁 底与滑道分离但箱梁继续升起一定的高度时各墩千斤顶油压没有超 规的变化，应严格按照既定程序进行下一步起落梁操作。如果箱梁继续升起过程中某千斤顶油压出现超规的现象， 应立 即停止该顶的升起操作， 仅对其余顶按步骤操作将箱梁升起， 直至各顶油压均符合计算要求后， 即可对所有顶进行下一步既定设计升落梁 操作程序。（4）操作程序起梁：起梁时， 必须严格把握控制参数允许范围。 每一步骤完成以后应 及时加高保险钢板， 并填写记录表格，出现特殊情况立即报告总指挥。起梁后应及时拆除支座顶的临时滑道。支座上下板纵向对位：考虑到温度对桥梁伸缩的影响， 落梁的最后环节应安排在
13、温度比 较稳定的时间段内， 在箱梁底面与支座上板之间必须根据现场实时温 度计算确定对应支座上下板纵横向的位置。横向计算位移很小， 使支座上下板横向中心线对正既可使其竖向 重合。支座的上下板纵向中心线应根据实测温度按下式计算、 列表并由 总指挥按表统一选取相应偏移值对位。其计算公式如下 :_= a Lo式中： L 桥梁长度变化（ mm ）a平均线胀系数；混凝土取1.0 X10-5 ;T-温度变化范围C）;根据兰州地区的实际情况取为-20 C-40 C;Lo桥梁起始温度（10 C）下计算长度。落梁：落梁与起梁的操作要求相同，重点由油压控制转向行程控制。落梁时每次高度误差在下次降落时进行调整， 且每
14、次误差或累积 误差不得超过 5mm 。7施工控制（ 1 ）变形测控箱梁挠度：导梁上墩台前，在导梁两片主梁下方各用一台 50T 螺旋千斤顶将导梁顶起，螺旋顶与导梁底面设置稳定可靠的滑动面 （可采用四氟滑板）当导梁底高出滑板标高后即可继续顶推。箱梁、钢导梁前端及箱梁梁跨中在顶推过程中均应进行挠度观 测，如有与计算不符时应报知相关部门并查明原因。墩身变形：根据箱梁的实际位置，计算出各墩顶反力，再根据该 墩的容许水平拉力，以规定各墩千斤顶供油压力允许范围。（2）同步控制 每次顶推前均应对设备进行检查，使信号线、油路无障碍，油泵 供油量相同，各墩、台油顶行程基本相等。顶推前各墩根据油压控制范围调整油泵节
15、流阀， 保证箱梁所受拉 力分布合理且不超过所有结构的容许受力。（3）中线控制 箱梁顶推中线控制的重点应该在梁头和梁尾， 以保证箱梁的整体 线形，每次顶推结束以后应及时检查记录各墩顶箱梁底板中线的实际 偏差，为下次顶推时中线的调整提供依据。（ 4 ）施工记录顶推施工全过程应进行详细记录。 记录应包括水平千斤顶启动和 正常油压、每一行程及每一箱梁段施工周期、顶推时间、箱梁中心线 与理论中心线之间偏差、导梁前后端竖向挠度、墩顶水平位移等。（四） 施工要求1顶推前应将千斤顶的出力分成几个级，以在控制台上随时调 整顶力的等级，控制顶的出力大小。2 由于多点顶推水平力分散在各墩、 台上，需设置中心控制台， 使各墩上的水平千斤顶的运动协调同步。3钢铰线均应预拉，以保证各顶的每根钢铰线受力均
