顶推法施工

8.4 顶推法

8．4．1顶推法施工原理及程序

1.顶推法施工的原理

顶推法的施工原理是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地。分节段预制混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落架，更换正式支座完成桥梁施工。预应力混凝土连续梁桥采用顶推法施工在世界各地颇为盛行。

2.顶推法施工的基本程序

在桥台后面的引道上或在刚性好的临时支架上设置制梁场，集中制作（现浇或预制装配）一般为等高度的箱形梁段（约10～30m一段），待有2～3段后，在上、下翼板内施加能承受施工中变号内力的预应力，然后用水平千斤顶等顶推设备将支承在聚四氟乙烯塑料板与不锈钢板滑道上的箱梁向前推移，推出一段再接长一段，这样周期性地反复操作直至最终位置，进而调整预应力（通常是卸除支点区段底部和跨中区段顶部的部分预应力筋，并且增加和张拉一部分支点区段顶部和跨中区段底部的预应力筋），使满足后加恒载和活载内力的需要，最后，将滑道支承移置成永久支座，至此施工完毕。图8.18为顶推法施工程序框图。

8．4．2顶推施工方法及特点

1．施工方法

顶推法施工的主要关键是顶推工作，核心问题在于应用有限的顶力将梁顶推就位。聚四氟乙烯的问世，为我们提供了摩擦系数很小的材料，使施工水平有了很大的提高。

顶推的施工方法很多，依照顶推的施力方法、顶推的方向和支承系统可以分为很多类：按施力方法分为单点顶推和多点顶推；按顶推方向分单向顶推和双向顶推；按支承系统分为设置临时滑动支承顶推和使用永久支座兼用的滑动支承顶推。下面主要介绍单点顶推和多点顶推。

（1）单点顶推

单点顶推水平力的施加位置一般集中设置于主梁预制场靠近桥台或某一桥墩，其它墩台支点只设置滑道支承。单点顶推装置又有两种方式，一种是用单点拉杆千斤顶顶推，视顶推力的大小，安装一台或多台水平千斤顶，通过拉杆连接梁的底板或者两侧，牵引拉动梁体在滑道上前移；另一种 是直接顶推梁体，在预制台座的后面，设一个反力座，安装一台或多台千斤顶，直接顶梁向前滑动。

单点顶推适用于桥台刚度大，梁体轻的施工条件。单点顶推的优点有：顶推设备简单，并可利用预应力张拉或者顶进法施工的设备；单点施力，没有多点顶推设备同步运行问题，控制系统简单。单点顶推的缺点：由于全桥顶推水平力仅由一个墩(台)上顶推设备承担，顶推设备能力要求高，尤其是孔数较多的长桥，顶推设备能力难于适应；未设千斤顶的墩顶均有较大的水平摩阻力。

（2)多点顶推

在每个墩台上设置一对小吨位的水平千斤顶，将集中的顶推力分离到各墩上。由于利用水平千斤顶传给墩台的反力来平衡梁体滑移时在桥墩产生的摩阻力，而使桥墩在顶推过程中承受较小的水平力，因此可以在柔性墩上采用多点顶推施工。

多点顶推与集中单点顶推比较，可以免去大规模的顶推设备，能有效地控制顶推梁的偏离，墩上顶推力与该墩上梁体滑动摩阻力互相抵消，桥墩在顶推过程承受较小的水平力，便于结构采用柔性墩。

图8.19a）表示-般单向单点顶推的情况。顶推设备只设在一岸桥台处。在顶推中为了减少悬臂

负弯矩，一般要在梁的前端安装一节长度约为顶推跨径（0.6～0.7）倍的钢导梁，导梁应自重轻而刚度大。单向顶推最宜于建造跨度为40～60m的多跨连续梁桥。当跨度更大时，就需在桥墩间设置临时支墩，国外已用顶推法修建了跨度达168m的桥梁。至于顶推速度，当水平千斤顶行程为1m时，一个顶推循环需10～15分钟。国外最大速度已达到16m/h。

对于特别长的多联多跨桥梁也可以应用多点顶推的方式使每联单独顶推就位，如图8.30b）所示。在此情况下，在墩顶上均可设置顶推装置，且梁的前后端都应安装导梁。图8.19c）示为三跨不等跨连续梁采用从两岸双向顶推施工的图式。用此法可以不设临时墩而修建中跨跨径更大的连续梁桥。

图8.18 顶推法施工程序

a）单向单点顶推；b ）按每联多点顶推；c）双向顶推

1-制梁场；2-梁段；3-导梁；4-千斤顶装置；5-滑道支承；6-桥墩；7-巳架完的梁；8-平衡重

图8.19 续梁顶推法施工示意图

顶推施工中采用的主要设备是千斤顶和滑道。根据不同的传力方式，顶推工艺又有推头式或拉杆式两种。图8.20表示推头式顶推装置。图8.21示出拉杆式顶推装置的布置。

必须注意，在顶推过程中要严格控制梁体两侧千斤顶同步运行。为了防止梁体在平面内发生偏移(特别在单点顶推的场合，通常在墩顶在梁体旁边可设置横向导向装置。

图8.20 推头式顶推装置

图8.21 拉杆式顶推装置

1-顶推梁；2-四氟滑板；3-滑道板；4. 滑板垫块；5-附加混凝土块 6-支座垫石；

7-连续顶推千斤顶；8-盆式支座；9-墩的盖梁

图8.22 滑道安装示意图

滑动装置由支座垫石上的滑道垫块、滑道、滑板及支座垫石两侧的附加混凝土块组成。如图 8.22所示。

采用顶推法施工，每一节段从制梁开始到顶推完毕，一个循环约需6～8天；全梁顶推完毕后，即可调整、张拉和锚固部分预应力筋，进行灌浆、封端、安装永久支座，主体工程即告完成。

2．顶推法施工的特点

综上所述，预应力混凝土连续梁顶推法施工具有如下特点：

(1)由于顶推力远比梁体自重小，所以顶推设备轻型简便，不需大型吊运机具；

(2)不影响桥下通航或行车，对紧急施工，寒冷地区施工，架设场地受限制等特殊条件下，其优点更为明显；

(3)仅需一套模板周转，节省材料，施工工厂化，易于质量管理；

(4)施工安全干扰少；

(5)节约劳力，减轻劳动强度，改善工作条件。

采用顶推法施工也有不足之处：由于顶推过程中各截面正负弯矩交替变化，致使施工临时预应力筋增多，且装拆与张拉繁杂，梁体截面高度比其它施工方法大；由于顶推悬臂弯矩不能太大，且施工阶段的内力与营运阶段的内力也不能相差太大，所以顶推只适用较多跨(少跨不经济)，且跨径不大于50m的桥型，以42m跨径受力最佳；对于多孔长桥，因工作面(最多两岸对顶)所限，顶推过长，施工工期相对较长。

本章介绍了混凝土梁桥的主要施工方法，可以说桥梁的施工方法根据各种条件和因素很难得到一个固定的方式，但就其类别而言，各种方法都有它的技术特点，我们可以根据在实际的情况选择适宜的施工方法。

由于施工对桥梁设计、结构选型有着密切的关系，而且对经济和工期的影响也愈来愈显著，因此要在实践中不断地将它完善和发展。大量使用先进施工设备如大型起吊设备，移动模架，顶推与永久兼用支座等，积极的研究和推广先进的施工技术如桁式吊，逐跨节段施工以及施工组织等，为我国桥梁事业的发展，作出最大的贡献。

思考题

1． 试指出现浇法的优缺点。

2． 试述有支架就地浇筑施工的一般程序。

3． 吊机架梁法的常用吊装机具有哪些？

4． 采用悬臂施工法时，如何划分节段？

5． 单点顶推与多点顶推有何不同？

6．从施工条件和现场条件分析悬臂浇筑法施工和悬臂拼装法施工两者的适用情况、优缺点，并加以综合比较。