连续梁桥顶推施工法综述

(重庆交通大学 重庆 400000)

一、引言

近代顶推施工法一般认为顶推法首次用于预应力混凝土连续梁的架设是1959年奥地利的AGER桥，该桥全桥长280m，为四跨连续梁桥。当然，一些早期的施工方法里面就已经蕴涵了顶推的施工思想。顶推施工方法的雏形来自早期钢桥的拖拉法、导梁拖拉法、纵向连接拖拉法[1]。现在顶推法的构思直接来源于钢梁纵向拖拉法，它用千斤顶取代了传统的卷扬机滑车组，用板式滑动装置取代滚筒，无论从精度上还是从顶推能力上，都取得了很大的进步。

二十世纪七十年代，我国铁道部第一工程局桥梁处在有关单位的配合下，在西延线狄家河桥施工中首次采用顶推法并取得成功[2],为我国大跨度连续梁桥施工开辟了一条新途径。

二、顶推法的原理

顶推施工法是在桥梁纵轴方向的桥台后方设置施工场地，分节段浇筑梁体或者使用工厂预制节段，通过使用纵向预应力筋将浇筑节段与已经完成施工的梁体连接成为整体，并在梁体前安装钢导梁[3]。

三、顶推法的特点及分类

(一)顶推法的特点

1.顶推施工的桥梁一般单跨顶推力通常在50到100t之间，顶推设备轻型简便，不需大型吊运机具，保养与运输方便，适合特殊场地使用；

2.对桥下地基和净空无要求，不影响通车或通航，由于预制场通常设在岸上，搭建拆除简单，混凝土或者是钢构件运输方便[4]；

3.场地固定集中，便于安全施工，受环境干扰小；

4.工作条件相对较好，所需劳动力少，劳动强度不高；

5.对于弯桥只能是曲率恒定的桥梁，而且通常要求梁高不变，底面是直线的桥梁才能使用顶推法[5]。

(二)顶推法分类

顶推法的分类方式比较多，一般情况下按照顶推力的施加位置和顶推装置的类型划分。我们把顶推装置及中设置在桥台或者某一个桥墩上的情况称为单点顶推[6]；将多个墩台上设置顶推装置的称为多点顶推。

四、顶推法的实施

(一)顶推力计算

拟定顶推的实施方案后，明确在施工过程中需要的设备(规格、型号及数量)和顶推时采用的支撑、滑道设计。一般情况下，顶推力的计算可采用下式：

P=W(μ±i)K1

式中：W——顶推的总重力(KN)；

μ——滑动摩擦系数，其取值与温度有关系，一般取0.05～0.1；

i——顶推坡度，当向上顶推时用正号；

K1——安全系数，一般取值为1.2。

在计算顶推力时，如果顶推梁段在桥台后面连接有台车、台座等需要同时向前顶推时，也应该将这一部分的影响计入[7]。

(二)顶推施工设备

1.水平竖向千斤顶：这类装置有水平和竖直千斤顶组成，它每一项推进的施工程序为顶梁、推移、落下竖直千斤顶并收回水平千斤顶的活塞杆。如此反复不断把梁体顶推到设计的位置。

2.拉杆千斤顶顶推装置：水平千斤顶设置在桥墩前侧支架上或墩顶支架上，主梁与千斤顶之间通过拉杆连接，拉杆一端由楔形夹具固定，另一端锚固在设置于梁侧的锚固设备上，通过千斤顶的牵引作用，带动梁体向前运动[8]。

(三)导梁的优化

在导梁优化分析中，我们可以将导梁简化模型中的支点位置的约束简化为固结[9]。

通过计算和分析连续梁桥顶推施工中主梁前端所安装的导梁长度、刚度和单位长度的重量这三个参数对顶推施工过程中主梁内力的不同影响，可以得出计算顶推施工最优的导梁参数值的方法。我们应根据工程的实际情况，对导梁的三个参数合理取值。在导梁的优化分析中，第一跨的跨中最大正弯矩对导梁的各参数值的选取不起决定作用，顶推过程支点位置的最大负弯矩对导梁优化分析的结果是起决定作用的。

(四)施工中的稳定问题

(1)主梁顶推时的倾覆稳定：施工时可能发生倾覆失稳的最不利状态发生在顶推的初期，导梁或箱梁还没有进入前方桥墩的时候，梁体呈现出最大悬臂状态。要求在最不利状态下的倾覆安全系数不小于1.3。当不能保证足够的安全系数时，应该考虑加大稳定段长度或者在跨间增设临时墩。

(2)主梁顶推时的滑动稳定：在顶推施工的初期，由于顶推装置摩擦系数小，抗滑能力比较差，当梁体受到水平推力时，很有可能会发生滑动失稳的问题。

五、结语

通过对连续梁桥顶推施工法文献的总结和研究，顶推施工工艺以及施工过程中应该注意以下事项：

(1)顶推施工法的原理是利用水平千斤顶将分节段完成的梁体推出施工场地的无支架推移的方法。该方法具有施工场地小，施工安全可靠等诸多优点。

(2)对于顶推力的计算，我们要结合工程现场情况，一般可按照计算公式进行计算，并需要取不小于1.2的安全系数，当然，顶推力不可以设置过大，避免出现滑动稳定问题。

【参考文献】

[1]魏红一.桥梁施工及组织管理(上册)[M].北京：人民交通出版社，2008.

[2]马如岭.跨铁路线78 m钢析梁顶推施工[J].铁道建筑，2006，6(2)：16-17.

[3]李亚东.桥梁工程概论[M].成都：西南交通大学出版社，2006.

[4]杨辉.钢箱梁步履式平移顶推受力特胜与施工技术[硕士论文][D].南昌大学，2010.12.

[5]范立础.桥梁工程(上册)[M].北京：人民交通出版社，2001.

[6]赵志平.桥梁顶推施工的精度探讨[J].桥梁建设，1994.02.

[7]魏民.广州新光猎德大桥钢箱梁顶推关键技术研究[硕士论文][D].成都：西南交通大学，2008.

[8]龚志刚.顶推重量9 000t的墨西哥恰帕斯连续钢箱的梁桥[J].桥梁设计，2007，8(1)：7.

[9]罗建华，付润生.桥梁施工技术[M].成都：西南交通人学出版社，2009.