桥梁顶推施工技术概要.pptx
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1、 目目 录录一、前言说明一、前言说明二、桥梁顶推施工的分类及适用条件二、桥梁顶推施工的分类及适用条件三、顶推施工的设计及组织三、顶推施工的设计及组织四、预应力混凝土连续梁桥顶推施工四、预应力混凝土连续梁桥顶推施工五、钢箱梁桥顶推施工五、钢箱梁桥顶推施工六、钢桁梁桥(拱)顶推施工六、钢桁梁桥(拱)顶推施工七、典型桥梁顶推施工应用实例七、典型桥梁顶推施工应用实例八、特殊条件下的顶推施工八、特殊条件下的顶推施工 第1页/共69页一、前言说明一、前言说明1 1、顶推法施工的概念、顶推法施工的概念 顶推法施工是桥梁施工中常用的和重要的顶推法施工是桥梁施工中常用的和重要的施工方法之一,国内外依照此方法已成
2、功修建施工方法之一,国内外依照此方法已成功修建了许多桥梁,工艺成熟,历史悠久。现已形成了许多桥梁,工艺成熟,历史悠久。现已形成常用的固定工法。常用的固定工法。中国土木工程百科辞典中国土木工程百科辞典.桥梁工程卷桥梁工程卷对对顶推法施工的定义是:在桥头沿桥轴线方向将顶推法施工的定义是:在桥头沿桥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逐段预制张拉的梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。工方法。第2页/共69页一、前言说明一、前言说明英文称之为英文称之为Incremental launching method。顶推法施工的构思来源于钢梁的纵向拖拉施工法。顶推法用顶推法施工的构思来源于钢梁的纵
3、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,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,改善了由于卷扬机和滑车组启动时造成的冲击和滚筒的线支撑改善了由于卷扬机和滑车组启动时造成的冲击和滚筒的线支撑作用引起的应力集中。作用引起的应力集中。第3页/共69页2 2、顶推法的发展与应用 顶推法施工的应用十分广泛,不仅仅用于桥梁施工方面,高层房屋建筑移位、大型船舶下水乃至大型机械设备走行也有用到顶推法的。顶推法施工的发展也非常迅速,特别是在桥梁施工方面,近些年来采用顶推法施工较为普遍。19591959年前联邦德国的莱昂哈特教授在建造奥地 一、前言说明第4页/
4、共69页2 2、顶推法的发展与应用利的阿格尔桥时首次采用。19631963年委内瑞拉卡罗尼河桥顶推施工的引入了导梁和辅助墩。我国于19741974年在陕西狄家河铁路桥施工中首次采用。19931993年西延铁路刘家沟大桥成功采用连续顶推技术。一、前言说明第5页/共69页西延线狄家河桥陕西陕西19771977年,主年,主粱为粱为440m440m预应预应力连续箱梁,国力连续箱梁,国内首次采用顶推内首次采用顶推法施工的连续梁法施工的连续梁桥。桥。望城沩江桥望城沩江桥湖南湖南19801980年,主粱年,主粱为为4x38+2x38m4x38+2x38m两联两联等高度连续梁,国等高度连续梁,国内首创柔性墩多
5、点内首创柔性墩多点顶推顶推法施工。尤溪丘墩桥尤溪丘墩桥福建福建19921992年,主粱年,主粱60+76+60m60+76+60m撑架式撑架式预应力混凝土连续预应力混凝土连续箱梁,当时中国顶箱梁,当时中国顶推法施工的最大跨推法施工的最大跨度。度。一、前言说明卡罗尼河桥卡罗尼河桥 委内瑞拉委内瑞拉19631963年,年,6 6跨一联的连续梁桥,跨一联的连续梁桥,首次采用了钢导梁首次采用了钢导梁和临时支墩。和临时支墩。第6页/共69页顶推法的基本发展历程统计表顶推法的基本发展历程统计表时时 间间桥桥 名名国国 别别特点特点1962年Ager桥奥地利73+285+36连续梁,分节预制,各节之间用湿接
6、缝组拼后顶推1963年Caroni桥委内瑞拉48+496+48连续梁,首次使用钢导梁和临时墩(中孔大跨)1974年狄家河铁路桥中国440PC连续梁,国内首次采用,单点顶推,设置30m导梁1980年湖南望城沩水桥中国438+238连续梁,国内首次多点顶推1990年广州北站立交桥中国60+100+60变截面连续梁首次使用钢绞线做拉杆1990年平顺桥中国28+35+28连续梁,首次实现在R=90m平面圆曲线上多点顶推1993年西延线铁路刘家沟大桥中国440mPC连续箱梁,2组YCD200型千斤顶、两套5一75钢纹线拉杆和拉锚器、连续滑道2009年郑黄桥中国120+5168+120公铁两用三主桁斜拉桥
7、钢桁梁,大吨位长距离多点顶推第7页/共69页3 3、顶推法施工的基本技术原理、顶推法施工的基本技术原理顶推法施工是通过千斤顶施加水平推力,借助滑道顶推法施工是通过千斤顶施加水平推力,借助滑道或滑块将梁逐段或整段向前顶推,就位后落梁,或滑块将梁逐段或整段向前顶推,就位后落梁,更换正式支座。更换正式支座。力学原理如下:力学原理如下:单点顶推时集中顶推力单点顶推时集中顶推力H H需满足需满足H HRi(fiRi(fii)i),梁,梁体才能移动。式中体才能移动。式中RiRi为第为第i i个桥墩滑道的瞬时支反力,个桥墩滑道的瞬时支反力,fifi为各支点相应的摩擦系数,为各支点相应的摩擦系数,为桥梁纵坡坡
8、率,上为桥梁纵坡坡率,上坡顶推坡顶推“+”,下坡顶推为,下坡顶推为“-”。多点顶推时多点顶推时 FiFiRi(fiRi(fii)i),梁体才能移动。式,梁体才能移动。式中中FiFi为第为第i i个桥墩千斤顶所施加的力,个桥墩千斤顶所施加的力,RiRi为第为第i i个桥墩个桥墩滑道的瞬时支反力。滑道的瞬时支反力。第8页/共69页二、桥梁顶推施工的分类和适用条二、桥梁顶推施工的分类和适用条件件顶推方式顶推方式特征特征优缺点优缺点单点顶推(TL法)顶推动力装置集中于桥台或某个桥墩没有设置水平千斤顶的高墩身尤其是柔性墩墩顶产生较大墩顶位移。多点顶推(SSY法)顶推动力装置分散于多个桥墩顶推力分散到各个
9、桥墩,推力与滑块动摩阻力抵消。千斤顶需同步,设备要求高。顶推方式顶推方式特征特征优缺点优缺点步距式顶推以水平千斤顶的工作行程为一个顶推步距,由静动往复循环墩顶位移反复变化,存在梁体爬行现象,对柔性高墩安全不利连续顶推通过连续千斤顶的连续工作,使顶推连续进行避免梁体爬行现象,提高顶推效率1 1、分类、分类1.11.1、按顶推动力装置分:、按顶推动力装置分:1.21.2、按动力装置类别分、按动力装置类别分:第9页/共69页1.31.3、按施加水平力的方法可分为水平、按施加水平力的方法可分为水平+竖向千斤顶法、拉杆千斤顶法竖向千斤顶法、拉杆千斤顶法两种。两种。水平水平+竖向千斤顶法设置方式如下图,其
10、施工程序竖向千斤顶法设置方式如下图,其施工程序为顶梁、推移、落下竖直千斤顶、收回水平千斤顶为顶梁、推移、落下竖直千斤顶、收回水平千斤顶活塞,再顶梁如此反复循环。活塞,再顶梁如此反复循环。第10页/共69页1.41.4、其他分类方式、其他分类方式按支承系统:按支承系统:临时滑道支承装置临时滑道支承装置顶推施工和顶推施工和永久永久支承装置支承装置顶推施工(顶推施工(RSRS法);法);按顶推方向:单向顶推和双向(相对)顶推;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按箱梁节段的成形方式可分为分段顶推分段顶推(预制组(预制组装、分段顶推)和装、分段顶推)和阶段顶推阶段顶推(逐
11、段制梁、逐段顶(逐段制梁、逐段顶推)。推)。拉杆千斤顶法是将千斤顶置于墩台(滑道梁)前段或侧面,通过千斤顶牵引锚固在梁体内的牵引拉杆带动梁体移动。如下图:第11页/共69页 二、桥梁顶推施工的分类和适用条件预应力混凝土连续梁钢箱梁钢桁梁1.51.5、按主要适用桥型分、按主要适用桥型分第12页/共69页2 2、适用条件、适用条件 顶推法自出现以来,施工方法已经趋于完善。顶推法自出现以来,施工方法已经趋于完善。由最初的仅适用于一般直线式连续梁桥(含钢桥)由最初的仅适用于一般直线式连续梁桥(含钢桥),发展到曲线连续梁、变高度连续梁、简支钢桁,发展到曲线连续梁、变高度连续梁、简支钢桁梁、拱桥、斜拉桥主
12、梁、自锚式悬索桥加劲梁等梁、拱桥、斜拉桥主梁、自锚式悬索桥加劲梁等多种桥梁类型。多种桥梁类型。对于跨越公路、铁路、既有线、航道、大堤对于跨越公路、铁路、既有线、航道、大堤以及重要建筑和复杂地形的桥梁,均可考虑顶推以及重要建筑和复杂地形的桥梁,均可考虑顶推方案。方案。第13页/共69页跨越航道跨越航道跨越道路跨越道路 二、桥梁顶推施工的分类和适用条件第14页/共69页二、桥梁顶推施工的分类和适用条件二、桥梁顶推施工的分类和适用条件复杂地形复杂地形第15页/共69页 二、桥梁顶推施工的分类和适用条件3 3、优缺、点、优缺、点3.13.1、优点、优点机具设备简单,无需大型起吊设备机具设备简单,无需大
13、型起吊设备节省施工用地,工厂化制作,能保证构件质量节省施工用地,工厂化制作,能保证构件质量不影响通航不影响通航第16页/共69页 二、桥梁顶推施工的分类和适用条件3.23.2、缺点、缺点不适应多跨变高梁,曲率变化的曲线桥不适应多跨变高梁,曲率变化的曲线桥 和竖向曲率大的桥梁。和竖向曲率大的桥梁。顶推跨径大于顶推跨径大于70708080米时不经济。米时不经济。顶推过程中的反复应力,使梁高取值大,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。临时束多,张拉工序繁琐。随着桥长增大,施工进度较慢。随着桥长增大,施工进度较慢。第17页/共69页 三、桥梁顶推施工的设计及组织1 1、方案拟定
14、、方案拟定及施工准备及施工准备施工准备施工准备一、现场勘察、调查三、顶推专项方案施工设计四、主要机具设备选择二、设计图纸审核第18页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织2 2、导梁、导梁钢板梁导梁钢板梁导梁减小顶推过程中梁前端悬臂负弯矩减小顶推过程中梁前端悬臂负弯矩第19页/共69页2 2、导梁、导梁钢桁梁导梁钢桁梁导梁第20页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织3 3、临时墩、临时墩临时墩 减小梁体顶减小梁体顶推过程中交替推过程中交替变化的正负弯变化的正负弯矩矩第21页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织4 4、顶推滑动装置顶推滑动装置支承垫石盖梁不锈钢板挡块钢垫块厚钢板四氟板第22页
15、/共69页4 4、顶推滑动装置顶推滑动装置静摩擦系数取静摩擦系数取max动摩擦系数取动摩擦系数取mix滑动装置第23页/共69页4 4、顶推滑动装置顶推滑动装置滑块墩顶滑道第24页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织安装连续千斤顶5 5、顶推牵引系统、顶推牵引系统第25页/共69页5 5、顶推牵引系统、顶推牵引系统钢绞线连续千斤顶托架第26页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织6 6、导向纠偏装置、导向纠偏装置滑板式滚轮式第27页/共69页6 6、导向纠偏装置、导向纠偏装置水平千斤顶横向导向第28页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织7 7、机具设备选择、机具设备选择3 3、检测、监控、
16、试验1 1、梁体预制加工、运输设备2 2、顶推、起重设备依据施工依据施工设计与计算设计与计算确定确定第29页/共69页三、桥梁顶推施工的设计及组织三、桥梁顶推施工的设计及组织8、其它8.1、主要施工场地布置8.2、主要组织机构设置及劳动力布置8.3、主要施工进度计划安排8.4、施工工艺及作业指导书8.5、主要施工资源配置8.6、施工安全专项方案及应急预案第30页/共69页 四、预应力混凝土连续梁顶推施工1 1、施工场地布置、施工场地布置布置在桥轴线一端的引道或引桥位置上布置在桥轴线一端的引道或引桥位置上第31页/共69页2 2、箱梁节段施工2.12.1、制梁台座制梁台座用于升、降底模和支撑梁体
17、用于升、降底模和支撑梁体第32页/共69页 考虑倒用考虑倒用次数较多,次数较多,模板采用钢模板采用钢模模。四、预应力混凝土连续梁顶推施工2.22.2、箱梁模板、箱梁模板第33页/共69页 四、预应力混凝土连续梁顶推施工2.3 2.3 台座底模台座底模油压千斤顶砼基础砼台座外侧钢模板台座的纵坡与桥梁纵坡一致台座的纵坡与桥梁纵坡一致制梁台座轴线与梁体轴线重合制梁台座轴线与梁体轴线重合第34页/共69页桥墩临时墩制梁台座2133 3、顶推施工3.13.1、顶推施工示意顶推施工示意第35页/共69页3.23.2、顶推过程中施工监测、顶推过程中施工监测 四、预应力混凝土连续梁顶推施工施工监测施工监测桥墩
18、的桥墩的水平位移水平位移临时墩的临时墩的水平位移水平位移及沉降及沉降导梁及梁体导梁及梁体的中线偏差的中线偏差和挠度和挠度导梁与砼梁导梁与砼梁接头处的接头处的变形变形第36页/共69页4 4、主要施工步骤工艺流程框图、主要施工步骤工艺流程框图第37页/共69页四、预应力混凝土连续梁顶推施工序号序号项目项目允许偏差允许偏差(mmmm)检验方法检验方法1 1桥梁中线桥梁中线2 2测量测量2 2导梁中线导梁中线2 23 3相邻两跨支承点同侧滑移装置纵向顶面高程相邻两跨支承点同侧滑移装置纵向顶面高程114 4同一支承点滑移装置横向顶面高程同一支承点滑移装置横向顶面高程115 5制梁台座(包括滑移装置)和
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