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摘要：随着我国桥梁建设的发展，顶推法在桥梁施工的应用越来越广泛，甚至已成为桥梁建设的一个重要发展方向。顶推法施工最大的优势是设备简单，施工平稳，噪声低，施工质量好，也大大的节约了劳动力与设备，同时也克服了梁体在顶推时对墩体所产生的往复性的水平方向的力，主要适用于曲线桥梁、等截面直线桥梁或中等跨度的桥梁。笔者就顶推法在桥梁施工中的应用展开论述，以期为同行的实践活动提供有益参考。
关键词：顶推法；桥梁工程；施工技术
Abstract: with the development of bridge construction in our country, pushing method has got more and more wide application in bridge construction, even has become an important development direction of bridge construction. Jacking construction is the biggest advantage of simple equipment, stable construction, low noise, good construction quality, also greatly save labor and equipment, but also overcome the beam body when pushing on piers to the resilience of horizontal force, mainly suitable for the cross section of curve bridge, a straight line bridge or medium span Bridges. Author pushing method application in the bridge construction, in order to offer beneficial reference to peer activities.
Key words: pushing method; Bridge project; The construction technology
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
前言
由于桥梁建设的特殊性，这就使得对技术人员有着特殊的要求。一般来说，在柔性墩上采用多点顶推工艺架设桥梁具有占用土地少、对桥下交通干扰小、施工安全、设备简单等优点，在桥梁工程上得到普遍应用，我国采用顶推法施工的桥梁如表一所示。而随着我国顶推法的广泛应用，顶推施工及其配套技术、设备将会不断完善，自动连续顶推新工艺必将在全国推广应用。在预应力设计得到进一步改善后，采用顶推法施工在直接成本方面同样是节省的。顶推法是适合我国国情的一种较好的建桥方法，其发展前景是广阔的。就目前来看，采用顶推法建造的其他形式的桥梁，这不仅扩大了顶推技术的应用范围，也取得了良好的经济效益。
顶推法施工的工作原理
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，更换正式支座。
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，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。
单点顶推时集中顶推力H需满足H＞∑Ri(fi±αi)，梁体才能移动。式中Ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力，fi为各支点相应的摩擦系数，α为桥梁纵坡坡率，上坡顶推“+”，下坡顶推为“-”。多点顶推时 ∑Fi＞Ri(fi±αi)，梁体才能移动。式中Fi为第i个桥墩千斤顶所施加的力， Ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力。
二、顶推法应用在桥梁施工的准备工作
施工的关键是在一定的顶推动力作用下，梁体能在滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。施工实测资料表明，聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的摩擦系数一般为0.04～0.06，静摩擦系数比动摩擦系数大些。顶推牵引装置是ZL 系列中的自动连续顶推系统，为了不影响千斤顶的安装，在埋设起顶架时要准确定位；施工单位要合理安排人员，及时安装千斤顶和各泵站，并进行调试；滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有：滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，要求平整度偏差小于1毫米；侧向限位系统及时正确安装完善。主要的控制因素有：平整精确度、滑道标高、侧向限位安装等。在施工时，要准确计算出滑道顶标高，精确控制测量，要把平整度的误差缩小到0.1mm 以内；及时正确的安装和完善侧向限位系统。
三、桥梁顶推法施工特点
顶推法（incremental launching method）多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工。
顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体连成整体，在梁体前安装长度为顶推跨径0.7倍左右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方顶推出施工场地。重复这些工序即可完成全部梁体施工。
顶推法最早是1959年在奥地利的阿格尔桥上使用，其特点是：由于作业场所限定在一定范围内，可于作业场上方设置顶棚而使施工不受天气影响，全天候施工。连续梁的顶推跨径30~50m最为经济有利，如果跨径大于此值，则需要临时墩等辅助手段。逐段顶推施工宜在等截面的预应力混凝土连续梁桥中使用，也可在组合梁和斜拉桥的主梁上使用。用顶推法施工，设备简单，施工平稳，噪声低，施工质量好，可在深谷和宽深河道上的桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有曲线的桥和坡桥上采用。
四、桥梁顶推法的施工方法
按照施工方法来划分，可以分为二种形式单点顶推和多点顶推。
（一）单点顶推。顶推动力装置集中设置在靠近梁场的桥台或桥墩上，支承在纵向滑道上的垂直千斤顶和支承在墩(台)背墙的水平千斤顶联动，能使梁体以垂直千斤顶为支承向前移动。狄家河桥就是采用这种方法施工的，如图1所示。
另一种单点顶推的方式是水平千斤顶通过拉杆带动梁体前移，滑道为固定的不锈钢板，滑块在滑道上支承梁体，在滑道前后设置垂直千斤顶用来起落图1单点顶推示意梁体使滑块能从前向后移动，这是早期做法。后来把滑道前后作为斜坡，滑块可以手工续进，就不必用垂直千斤顶顶起梁体后移滑块了。
（二）多点顶推。由于单点顶推存在一个严重缺点，就是在顶推前期和后期，垂直千斤顶顶部同梁体之间的摩擦力不能带动梁体前移，必须依靠辅助动力才能完成顶推。此外，单点顶推施工中，没有设置水平千斤顶的高墩，尤其是柔性墩在水平力的作用下会产生较大的墩顶位移，甚至威胁到结构的安全。为了克服单点顶推的这些缺点，便产生了多點顶推法。多点顶推法的优点是任何阶段都能提供必须的顶推动力，在顶推过程中水平千斤顶对墩台的水平推力同梁体作用在墩台上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必须保证多台千斤顶同步工作，而且可以分级调压，使作用在墩顶的水平力不超过设计允许值。近来，多点顶推的动力装置都采用穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚体系。其滑道除个别工程利用盆式支座等形式外，一般采用图2所示的方式。
五、顶推施工在架梁中的主要工艺措施
（1）制梁台座和节段的制作。制梁台座为预制箱梁节段和顶推作业的过渡场地。台座上一般设有可升降的活动底模架和不动的台座滑道。与制梁台座相配套的还有预应力钢束穿束平台、钢筋绑扎平台、测控平台及必要的吊装设备。这些设施使梁段制作具有明显的工厂化生产特点，从而有效地保证了箱梁的施工质量。梁体节段的预制周期制约全桥的施工工期。顶推节段长度一般为10～24m，又以16～20m居多。每联箱梁除首尾两节外，中间各节段长度均相等。顶推施工进入正常后，节段作业循环周期一般在7～15d。由于节段较长，这个速度是不慢的。我国预制周期的记录已经达到7d。这要求模板设计时，外模必须是大块整体式，内模是可以整体拖出并整体推进的装备化机械化形式，还必须考虑蒸汽养生条件。
(2) 导梁设置在主梁前端，可为等截面或变截面钢板梁，导梁结构必须通过设计计算，从受力状态分析，导梁的控制内力是导梁与箱梁连接的最大正、负弯矩和下翼缘的最大支点反力。国内外的施工经验表明:导梁长度一般为顶推跨径的0.6～0.7倍，较长的导梁可以减小主梁的负弯矩，但过长的导梁也会导致导梁与箱梁连接处负弯矩和支反力的相应增加，合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态支点负弯矩基本接近。导梁的抗弯刚度和重量，必须在容许应力(强度)范围内使架设时作用在主梁上的应力最小。通过计算和分析表明：当导梁长度为顶推跨径的2/3时，设导梁的抗弯刚度不变，如果顶推梁悬臂伸出长度在跨中位置时，则在支点位置的主梁出现最大负弯矩，其值与主梁的抗弯刚度与导梁的抗弯刚度比有关，与主梁重力与导梁重力比有关。此外，在设计中要考虑动力系数，使结构有足够的安全储备。为减轻自重最好采用从根部至前端为变刚度的或分段变刚度的导梁。
（3）滑动装置墩顶。滑道一般采用单滑道板形式，滑道板为一块整钢板，置于滑道垫块钢架之上，该种形式的滑道，能很好的承受各向作用力，而且标高容易控制，拆除也非常方便。近几年，台座滑道采用了一种连续梁式的整体滑道，它是通过在滑道梁上铺设滑道板形成的。整体滑道构造为:活动底模板+滑块+滑道板+滑道梁+重轨支座。如在支座上设置滑道顶推，其永久支座需在厂家做特殊处理，即施工时上、下部临时固定，以承受顶推的水平摩阻力。再在永久支座纵向两边设垫块，上面盖一块厚40mm钢板做盖板，再设置滑道。箱梁顶推到位后，将梁顶起，拆开盖板及滑道，解除支座上临时约束，恢复支座设计功能，完成落梁工序。
（4）顶推动力装置。顶推动力装置由千斤顶、高压油泵、拉杆(束)、顶推锚具(自动工具锚、拉锚器)组成，顶推动力一般使用水平千斤顶或自动连续千斤顶及其配套的普通高压油泵或专用的液压站作为动力装置，拉杆体系最早使用精轧螺纹钢，1988年以后逐渐采用高强钢丝束、钢绞线束群锚体系，拉锚器的施力位置由拉箱梁腹板两侧逐渐过渡到拉箱梁底板的方式，并由穿过箱梁顶、底板布设笨重的传力型钢演变为仅在箱梁底板中心线预留孔插入牛腿式钢块拉锚器。拉锚器的间距应能保证墩上千斤顶有施力点和便于主墩上千斤顶统一更换拉索以提高顶推工作效率。
结束语
顶推施工，尤其是采用多点顶推的施工技术，充分利用墩台容许承受水平力的潜在能力，避免了设置大吨位的顶推锚固设施。顶推施工技术已经逐步走向成熟，我们的预期做法是预制平台的底模与个墩顶的滑道板处在同一线型上，同时各临时墩均采用混凝土立柱。在我国，大大小小的已修建和将要修建的各类桥梁中，基本都属于中等桥梁，所以将来的发展将会是大型桥梁，但是我国大型架梁吊装设备又严重不足，这就显得对于顶推法的研究更具有实际意义，顶推法在桥梁中的应用地位将会越来越重要。
参考文献：
[1]张华平.顶推施工过程中的落梁控制[J].山西科技,2007,03.
[2]赵洪存.跨铁路钢箱梁顶推施工技术工艺分析[J].城市建设理论研究,2012,07.
[3]刘大洋.顶推法施工工艺的探讨[J].四川建材,2007,03.
[4]闵祥涛,刘涛.桥梁顶推法施工工艺控制分析[J].现代商贸工业,2011,23.
[5]张献明.浅析桥梁箱梁顶推法的施工原理及施工技术[J].民营科技,2011，(6)：221-221.
[6]郭松.浅述顶推法架梁施工[J]．中国科技博览，2011，(27)：4-4．
[7]李繼华.顶推法施工技术的应用[J]．建筑知识：学术刊,2011，(7)：229-229.
[8]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京: 人民交通出版社，2000．
关键词：顶推法；桥梁工程；施工技术
Abstract: with the development of bridge construction in our country, pushing method has got more and more wide application in bridge construction, even has become an important development direction of bridge construction. Jacking construction is the biggest advantage of simple equipment, stable construction, low noise, good construction quality, also greatly save labor and equipment, but also overcome the beam body when pushing on piers to the resilience of horizontal force, mainly suitable for the cross section of curve bridge, a straight line bridge or medium span Bridges. Author pushing method application in the bridge construction, in order to offer beneficial reference to peer activities.
Key words: pushing method; Bridge project; The construction technology
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
前言
由于桥梁建设的特殊性，这就使得对技术人员有着特殊的要求。一般来说，在柔性墩上采用多点顶推工艺架设桥梁具有占用土地少、对桥下交通干扰小、施工安全、设备简单等优点，在桥梁工程上得到普遍应用，我国采用顶推法施工的桥梁如表一所示。而随着我国顶推法的广泛应用，顶推施工及其配套技术、设备将会不断完善，自动连续顶推新工艺必将在全国推广应用。在预应力设计得到进一步改善后，采用顶推法施工在直接成本方面同样是节省的。顶推法是适合我国国情的一种较好的建桥方法，其发展前景是广阔的。就目前来看，采用顶推法建造的其他形式的桥梁，这不仅扩大了顶推技术的应用范围，也取得了良好的经济效益。
顶推法施工的工作原理
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，更换正式支座。
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，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。
单点顶推时集中顶推力H需满足H＞∑Ri(fi±αi)，梁体才能移动。式中Ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力，fi为各支点相应的摩擦系数，α为桥梁纵坡坡率，上坡顶推“+”，下坡顶推为“-”。多点顶推时 ∑Fi＞Ri(fi±αi)，梁体才能移动。式中Fi为第i个桥墩千斤顶所施加的力， Ri为第i个桥墩滑道的瞬时支反力。
二、顶推法应用在桥梁施工的准备工作
施工的关键是在一定的顶推动力作用下，梁体能在滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。施工实测资料表明，聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的摩擦系数一般为0.04～0.06，静摩擦系数比动摩擦系数大些。顶推牵引装置是ZL 系列中的自动连续顶推系统，为了不影响千斤顶的安装，在埋设起顶架时要准确定位；施工单位要合理安排人员，及时安装千斤顶和各泵站，并进行调试；滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。其控制因素有：滑道标高、平整精确度、侧向限位安装等因素。施工时计算出滑道顶标高，进行测量精确控制，要求平整度偏差小于1毫米；侧向限位系统及时正确安装完善。主要的控制因素有：平整精确度、滑道标高、侧向限位安装等。在施工时，要准确计算出滑道顶标高，精确控制测量，要把平整度的误差缩小到0.1mm 以内；及时正确的安装和完善侧向限位系统。
三、桥梁顶推法施工特点
顶推法（incremental launching method）多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工。
顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体连成整体，在梁体前安装长度为顶推跨径0.7倍左右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方顶推出施工场地。重复这些工序即可完成全部梁体施工。
顶推法最早是1959年在奥地利的阿格尔桥上使用，其特点是：由于作业场所限定在一定范围内，可于作业场上方设置顶棚而使施工不受天气影响，全天候施工。连续梁的顶推跨径30~50m最为经济有利，如果跨径大于此值，则需要临时墩等辅助手段。逐段顶推施工宜在等截面的预应力混凝土连续梁桥中使用，也可在组合梁和斜拉桥的主梁上使用。用顶推法施工，设备简单，施工平稳，噪声低，施工质量好，可在深谷和宽深河道上的桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有曲线的桥和坡桥上采用。
四、桥梁顶推法的施工方法
按照施工方法来划分，可以分为二种形式单点顶推和多点顶推。
（一）单点顶推。顶推动力装置集中设置在靠近梁场的桥台或桥墩上，支承在纵向滑道上的垂直千斤顶和支承在墩(台)背墙的水平千斤顶联动，能使梁体以垂直千斤顶为支承向前移动。狄家河桥就是采用这种方法施工的，如图1所示。
另一种单点顶推的方式是水平千斤顶通过拉杆带动梁体前移，滑道为固定的不锈钢板，滑块在滑道上支承梁体，在滑道前后设置垂直千斤顶用来起落图1单点顶推示意梁体使滑块能从前向后移动，这是早期做法。后来把滑道前后作为斜坡，滑块可以手工续进，就不必用垂直千斤顶顶起梁体后移滑块了。
（二）多点顶推。由于单点顶推存在一个严重缺点，就是在顶推前期和后期，垂直千斤顶顶部同梁体之间的摩擦力不能带动梁体前移，必须依靠辅助动力才能完成顶推。此外，单点顶推施工中，没有设置水平千斤顶的高墩，尤其是柔性墩在水平力的作用下会产生较大的墩顶位移，甚至威胁到结构的安全。为了克服单点顶推的这些缺点，便产生了多點顶推法。多点顶推法的优点是任何阶段都能提供必须的顶推动力，在顶推过程中水平千斤顶对墩台的水平推力同梁体作用在墩台上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必须保证多台千斤顶同步工作，而且可以分级调压，使作用在墩顶的水平力不超过设计允许值。近来，多点顶推的动力装置都采用穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚体系。其滑道除个别工程利用盆式支座等形式外，一般采用图2所示的方式。
五、顶推施工在架梁中的主要工艺措施
（1）制梁台座和节段的制作。制梁台座为预制箱梁节段和顶推作业的过渡场地。台座上一般设有可升降的活动底模架和不动的台座滑道。与制梁台座相配套的还有预应力钢束穿束平台、钢筋绑扎平台、测控平台及必要的吊装设备。这些设施使梁段制作具有明显的工厂化生产特点，从而有效地保证了箱梁的施工质量。梁体节段的预制周期制约全桥的施工工期。顶推节段长度一般为10～24m，又以16～20m居多。每联箱梁除首尾两节外，中间各节段长度均相等。顶推施工进入正常后，节段作业循环周期一般在7～15d。由于节段较长，这个速度是不慢的。我国预制周期的记录已经达到7d。这要求模板设计时，外模必须是大块整体式，内模是可以整体拖出并整体推进的装备化机械化形式，还必须考虑蒸汽养生条件。
(2) 导梁设置在主梁前端，可为等截面或变截面钢板梁，导梁结构必须通过设计计算，从受力状态分析，导梁的控制内力是导梁与箱梁连接的最大正、负弯矩和下翼缘的最大支点反力。国内外的施工经验表明:导梁长度一般为顶推跨径的0.6～0.7倍，较长的导梁可以减小主梁的负弯矩，但过长的导梁也会导致导梁与箱梁连接处负弯矩和支反力的相应增加，合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态支点负弯矩基本接近。导梁的抗弯刚度和重量，必须在容许应力(强度)范围内使架设时作用在主梁上的应力最小。通过计算和分析表明：当导梁长度为顶推跨径的2/3时，设导梁的抗弯刚度不变，如果顶推梁悬臂伸出长度在跨中位置时，则在支点位置的主梁出现最大负弯矩，其值与主梁的抗弯刚度与导梁的抗弯刚度比有关，与主梁重力与导梁重力比有关。此外，在设计中要考虑动力系数，使结构有足够的安全储备。为减轻自重最好采用从根部至前端为变刚度的或分段变刚度的导梁。
（3）滑动装置墩顶。滑道一般采用单滑道板形式，滑道板为一块整钢板，置于滑道垫块钢架之上，该种形式的滑道，能很好的承受各向作用力，而且标高容易控制，拆除也非常方便。近几年，台座滑道采用了一种连续梁式的整体滑道，它是通过在滑道梁上铺设滑道板形成的。整体滑道构造为:活动底模板+滑块+滑道板+滑道梁+重轨支座。如在支座上设置滑道顶推，其永久支座需在厂家做特殊处理，即施工时上、下部临时固定，以承受顶推的水平摩阻力。再在永久支座纵向两边设垫块，上面盖一块厚40mm钢板做盖板，再设置滑道。箱梁顶推到位后，将梁顶起，拆开盖板及滑道，解除支座上临时约束，恢复支座设计功能，完成落梁工序。
（4）顶推动力装置。顶推动力装置由千斤顶、高压油泵、拉杆(束)、顶推锚具(自动工具锚、拉锚器)组成，顶推动力一般使用水平千斤顶或自动连续千斤顶及其配套的普通高压油泵或专用的液压站作为动力装置，拉杆体系最早使用精轧螺纹钢，1988年以后逐渐采用高强钢丝束、钢绞线束群锚体系，拉锚器的施力位置由拉箱梁腹板两侧逐渐过渡到拉箱梁底板的方式，并由穿过箱梁顶、底板布设笨重的传力型钢演变为仅在箱梁底板中心线预留孔插入牛腿式钢块拉锚器。拉锚器的间距应能保证墩上千斤顶有施力点和便于主墩上千斤顶统一更换拉索以提高顶推工作效率。
结束语
顶推施工，尤其是采用多点顶推的施工技术，充分利用墩台容许承受水平力的潜在能力，避免了设置大吨位的顶推锚固设施。顶推施工技术已经逐步走向成熟，我们的预期做法是预制平台的底模与个墩顶的滑道板处在同一线型上，同时各临时墩均采用混凝土立柱。在我国，大大小小的已修建和将要修建的各类桥梁中，基本都属于中等桥梁，所以将来的发展将会是大型桥梁，但是我国大型架梁吊装设备又严重不足，这就显得对于顶推法的研究更具有实际意义，顶推法在桥梁中的应用地位将会越来越重要。
参考文献：
[1]张华平.顶推施工过程中的落梁控制[J].山西科技,2007,03.
[2]赵洪存.跨铁路钢箱梁顶推施工技术工艺分析[J].城市建设理论研究,2012,07.
[3]刘大洋.顶推法施工工艺的探讨[J].四川建材,2007,03.
[4]闵祥涛,刘涛.桥梁顶推法施工工艺控制分析[J].现代商贸工业,2011,23.
[5]张献明.浅析桥梁箱梁顶推法的施工原理及施工技术[J].民营科技,2011，(6)：221-221.
[6]郭松.浅述顶推法架梁施工[J]．中国科技博览，2011，(27)：4-4．
[7]李繼华.顶推法施工技术的应用[J]．建筑知识：学术刊,2011，(7)：229-229.
[8]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京: 人民交通出版社，2000．