探究橋梁頂推施工技術

楊建

內蒙古交通設計研究院有限責任公司第二測設處（010010）

設計與施工

探究橋梁頂推施工技術

楊建

內蒙古交通設計研究院有限責任公司第二測設處（010010）

橋梁頂推施工，需明確頂推施工的技術原理與方法，明確該方法施工中的關鍵技術，這樣才能有助于橋梁頂推施工質量的控制。這里從頂推法施工技術原理、施工關鍵技術等兩個方面分析橋梁頂推施工技術。

橋梁工程；頂推施工；技術應用

當前，隨著新型城鎮化進程的加快和經濟社會發展的轉型升級，橋梁工程大量增加。在橋梁建設中，頂推施工技術比其他方法具有一定的優勢，因此明確其技術原理和方法，了解并掌握施工關鍵技術，對于提高施工質量具有重要意義。

1 橋梁工程中頂推技術原理與方法

1）頂推施工技術原理

橋梁頂推施工技術原理，是在被頂推梁體的后部設置預平臺，在平臺上分階段預制梁體，經水平千斤頂施頂,使梁體在各墩頂滑道上逐段向前滑動，直至主梁形式。

頂推施工技術的關鍵在于，在一定動力作用之下，梁體可在滑道裝置上，以很小的摩擦系數向前移動，根據工程實際經驗，聚四氟乙烯與不銹鋼板之間的摩擦系數在0.04～0.06之間，但是其靜摩擦系數卻要大一些。

2）頂推施工方法

頂推施工按照動力裝置，可分為單點和多點頂推兩種。單點頂推的動力裝置，在靠近梁場橋墩或橋臺上，其支撐為千斤頂。多點頂推是在每個臺墩上設置一對小噸位千斤頂,將頂推力分散到各墩上。在頂推中，水平千斤頂作用于梁體，產生摩擦力，可提高柔性高墩的安全性。

頂推施工按照支承系統可分為臨時滑道支承裝置和永久性支承兼用滑道頂推施工。其中，臨時滑道支承裝置頂推施工為在臨時墩頂和墩臺上設置滑道,在梁體就位之后，拆除滑道，更換落梁和支座。這種頂推施工環節多，需要合理規劃設計。永久性支承兼用滑道頂推施工，對于適用橋梁，可做臨時性處理，使其成為換到。結束頂推之后，拆除滑道，使梁體落在永久性支座上。

按照頂推方向，頂推施工可分為單向、相對頂推兩種，按照動力裝置類別可分為步距式和連續頂推兩種。還有其他一些分類方法，比如按照箱梁節段成型方式劃分等。

2 橋梁頂推施工關鍵技術

1）制作橋梁臺座與節段

橋梁節段與臺座的制作，為的是給預制箱梁提供過渡場地。在橋梁臺座上，通常設置有活動模架和不可活動的臺座滑道，還設置有鋼筋綁扎、測控、鋼束穿束平臺和吊裝設備。這些設施具有工廠化生產的特點，可確保箱梁制作的質量。

梁體階段的預制周期較長，階段長度控制在10～24m。對于每個箱梁除了首尾兩節外，中間節段長度均相等。在正常段，作業周期應控制在7～15d。如果節段較長，則可適當放慢速度。

制梁臺座位置的選擇,應堅持以下幾個原則：第一，保證墩臺后端梁體，在頂推中的穩定性與抗傾覆安全性，在梁段內逐步向標準跨靠近。對于制梁臺座位置應盡可能前移，利用臺基礎、墩身和永久墩等減少工作量，防止頂推尾端出現長懸臂。頂推梁體尾端轉角為0度，保證梁體線性。

臺座的結構形式應保證梁體線性與已推出梁體的一致性。在頂推過程中，無需起頂梁體，應設置滑道、滑塊和滑動活動模板，以便靈活拆裝。在預制臺座基礎時，應選擇樁基礎、水文條件和基礎方案等，避免在澆筑與頂推梁體時產生沉陷。預制臺座構造布置分為兩部分：一是在箱梁預制臺座基礎上，設置鋼筋混凝土立柱或鋼管立柱，從而形成一個型鋼聯成整體；二是為了預制臺座內滑道支撐,在基礎上設置鋼筋混凝土墩身，使其形成一個整體。預制臺座采用剛性設計，為梁柱式或整體框架結構形式。

2）臨時墩

因為支點負彎矩的提升與跨度平方成正比，在箱梁截面與預應力鋼束強度一定的情況下，在跨度達到限度時，無法布置預應力鋼束。因此，PC梁采用頂推法施工，便存在一個合理跨度的問題。設置臨時墩是提高跨度的途徑之一。

在連續梁跨度大于頂推寬度時，則適宜設置中間臨時墩。如不設置臨時墩，則無法滿足前期頂推抗傾覆性要求。在連續梁與制梁臺座前，可在第一跨內設置臨時墩，臨時墩作為過渡段，確保梁體線性與已推出梁體的一致性，防止大梁從制梁臺座上頂推出去以后，與接灌下一梁出現較大轉角。

設置臨時墩應盡量降低工程造價,便于拆裝，提高臨時墩的穩定性，避免臨時墩在箱梁頂推時出現較大的水平位移，確保頂推的安全性。

3）導梁

導梁可設置在主梁的前端，包括等截面與變截面鋼梁板兩種。導梁結構的設計計算，應從受力狀態分析,導梁的控制內力是導梁與箱梁連接的最大正、負彎矩與下翼緣的最大支點應力。工程實踐表明，導體長度通常為頂推跨徑的0.6～0.7倍。如果導梁的長度較短，則可適當減小主梁負彎矩。如果導梁長度過長，可增加導梁與箱體連接處支應力與負彎矩。因此，應合理確定彎矩的基本受力情況。

導梁的剛度應為主梁剛度1/5～1/9,導梁剛度在滿足穩定和剛度的基礎上，選用變剛度與小剛度導梁。在頂推時，盡可能減小最大懸臂負彎矩，使得兩個峰值較為接近。

4）滑動裝置墩頂

橋梁互道通常采用單滑道板形式，一般為一塊整鋼板，設置在滑道墊塊鋼板之上。該種形式的滑道，可較好承受來自各方面的應力。整體滑道構造一般為：活動底板+滑道板+滑塊+滑道梁+重軌支座形式。在支座上，可設置滑道頂推，并做臨時固定，從而使其承受水平摩擦力。

在永久性支座縱向兩邊設置墊塊，在墊塊上覆蓋一層厚度為40mm的鋼板，然后設置滑道。在箱梁頂推到位，把梁頂起，拆除滑道與蓋板，解除支座上的臨時約束，完成落梁的各道工序。

5）頂推動力裝置

拉桿、錨具、高壓油泵和千斤頂等組成頂推的動力裝置。千斤頂一般使用水平千斤頂或者自動連續千斤頂。高壓油泵為普通高壓油泵或者專業的液壓站。

6）頂推動力計算和設備的合理配置

如果頂推箱梁中的各個主墩、臨時墩，在施工過程中，反力Fi與摩擦系數f為已知數值，那么就可計算出頂推所需要的動力，以確定所需的千斤頂數量。按照墩布頂的原則，把各個水平千斤頂，布置主橋墩上。各頂推千斤頂可通過液壓站，在主控臺的集中控制下，完成同時啟動與停止，以實現頂推集中控制和運行。

總頂推動力計算公式為：

H=K∑Rifi±GI

在該計算公式中，K表示安全系數，在1.5～2.0之間，Ri表示墩臺滑道的垂直反力，fi表示靜摩擦系數，G表示箱梁總重量，I表示的是頂推坡度，上坡取“+”，下坡取“-”。

3 結語

橋梁頂推施工,能充分發揮墩臺容許承受能力，可避免設置大噸位的頂推錨固設施。在橋梁建設中推廣應用頂推法，不僅可節省工程造價，還可提高橋梁施工的效率。

[1]田海英.探討橋梁頂推施工技術[J].路橋、航運與交通(專欄）,2012(09).

[2]黃慶林.預應力混凝土梁拱組合橋梁頂推施工工藝[J].鐵道標準設計,2011(03).