顶推、安装施工方案

配合顶推、安装施工方案

顶推施工概述

钢箱梁梁段拟采用整幅步履式多点连续顶推法施工，即在城西新城侧边跨P3#～P4#墩布置提升桁吊、安装顶推平台，在边跨P4#～P5#墩设置顶推临时墩，并在顶推平台上布置滑道，滑道由槽钢和移位器组成，在临时墩上设置步履式顶推设备和临时钢垫梁，滑道及步履式顶推设备顶面线型为钢箱梁顶推线形。

钢箱梁节段在顶推平台上拼好后，开始阶段导梁和部分钢箱梁节段在顶推平台前端的水平千斤顶作用下向前移动，当钢导梁前移至索塔横梁上时，开始逐步利用临时墩上的步履式顶推设备提供顶推力，带动梁体向前移动。

每拼装3个节段即整体顶推平移一次。钢箱梁顶推到位后，通过各结构墩上的竖向千斤顶对钢箱梁纵向线形进行调整，及时转换各墩顶的液压顶推设备位置，进行支座的安装，最后钢箱梁落梁，完成钢箱梁的安装施工。

顶推施工总体布置图如下所示：

图.1-1

顶推施工总体布置图

图.2-2

顶推临时墩立面图

顶推施工工艺流程

顶推施工

顶推施工难点

根据本桥钢箱梁结构特点，采用顶推法施工有以下难点：

⑴

钢箱梁跨越水中航道，对于施工进度和施工安全性要求高。

⑵

最多时须8套顶推设备同步施工，对系统同步控制精度要求高。

⑶

临时墩支架较高，需要严格控制临时支墩上面所承受的水平载荷。

⑷、钢箱梁底部结构受力局限性大，要求顶推设备只能将支承力施加到钢箱梁腹板上，且顶推设备应具有高精度的支反力调节功能。

顶推施工关键技术

⑴、多点顶推，压力调节。根据桥墩所受竖向载荷来调节每个点的顶推压力值，来减小桥墩所受的水平力。

⑵、计算机控制同步顶推，避免桥墩受到集中载荷。

⑶、计算机控制液压同步下降，避免单个顶升油缸受到偏载。

⑷、实时检测移动偏差，及时使用千斤顶纠偏。

⑸、实时监控桥墩的水平位移，结合顶推压力观察，防止桥墩遭受破坏。

顶推施工流程

钢箱梁采用步履式多点连续顶推方式施工，在主跨布置安装顶推平台和临时墩，并在其上布置顶推设备。在平台上逐段焊接，用多点多台千斤顶同步顶推使钢箱梁逐段向前顶推，循环作业使钢箱梁到达设计位置。

施工步骤如下所示：

顶推施工控制关键

⑴、临时墩等结构不能承受超过5%的水平载荷

由于临时结构不能承受超过5%的水平载荷，所以我们设计制造了一套步履式顶推设备，能够将水平推力转化为步履式顶推设备的内力。在顶推施过程中，整套设备顺桥方向和横桥方向的水平推力均来自液压油缸推力，其反作用力与上下部的摩擦力大小相等，方向相反，正好抵消。在计算机的控制下，步履式顶推设备可以调节顶推加速度大小，从而使顶推加过程及其平稳，减少惯性载荷。九堡桥实际工程表明可以忽略惯性载荷。

施工间歇静止过程中，由于钢箱梁结构长度长，易受温度变化的影响，热胀冷缩产生的伸缩量较大。如果整个箱梁落在临时垫梁上会对临时结构产生较大的水平推力。在长时间静止时，除最前端点（保持线性稳定）支点外其他全部落在顶推设备上，利用步履式顶推设备的上下部滑移结构，消除温度引起的水平载荷。

⑵、整体施工同步控制技术

整套设备采用先进的电液比例同步控制系统（详见设备介绍章节），能保证钢箱梁在顶升、下放及前进过程中实现同步动作。

⑶、中线调整和纠偏

步履式顶推设备集顶升、平推及横向调整与一体，能够进行横桥向及竖桥向的调整。在顶推施工过程中，通过调整顺桥向及横桥向导向调整油缸、顶升支撑油缸的行程，计算机控制系统能够自动纠偏，保证钢箱梁中线在允许范围之内。

在拼装及对位过程中，可以通过手动操作模式，进行各点的微调和精调，满足拼装精度要求。

顶推施工注意事项

⑴、顶推系统使用前，应进行整体调试和演练，确保顶推过程中所有油缸、油路、控制系统的正常运行。

⑵、钢箱梁拼焊必须在温度稳定、日照强度不大的情况下进行，以避免温度、日

照等因素对梁段变形、梁长等的影响。

⑶、设计要求顶推设备钢垫梁顺桥向长度不得小于

2.2m，且顶推设备对钢箱梁所施加的顶推力必须传递到腹板上。

⑷、顶推时，应派专人检查导梁及箱梁，如果导梁构件有变形、螺丝松动、导梁与钢箱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时，应立即停止顶推，进行分析处理。

⑸、顶推前，应和设计、监控等单位沟通，确定好顶推过程中各点的竖向力、水

平顶推力等理论数据，设定好每个点的受力、位移允许偏差范围，输入到中央控制器数据库中，作为控制参数。

顶推施工控制重点

⑴、根据工况的支点反力估算摩擦力并与油压表相验证。

⑵、顶推过程中若发现顶推力骤升，应及时停止顶推并检查原因，特别是检查顶推设备上支撑架及滑移面。

⑶、位移观测：位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移，在顶推过程需用千斤顶及时调整。墩顶位移观测非常重要，根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐标，从施力开始到梁体开始移动连续观测，一旦位移超过最大值则立即停止施力，重新调整各千斤顶拉力。

⑷、施加顶推力：顶推力的大小是主控台根据摩阻的大小自行调节的，并通过油表来反应，千斤顶使用之前按要求进行校定，油表应进行标定。

⑸、顶推到最后梁段时要特别注意梁段是否到达设计位置，须按照监控指令，在温度稳定的夜间顶推到最终位置，并根据温度仔细计算测定梁长。

⑹、每轮次最后一段梁及最后一轮顶推时应注意减缓顶推速度，以便纠偏及纵移到位。

顶推施工同步控制

⑴、同步顶升

通过控制系统控制泵站工作，顶升行程传感器实时反馈各个油缸的实际行程，控制系统实时调节泵站相应的比例阀，控制油缸的顶升速度，实现同步顶升脱离临时垫梁，为下一步同步前进做好准备，如下图所示：

图.3-1

同步顶升

⑵、同步前进

通过控制系统控制泵站工作，平推行程传感器实时反馈各个油缸的实际行程，控制系统实时调节泵站相应的比例阀，控制油缸的前进速度，实现同步前进到行程上限，如下图所示：

图.3-2

同步平移

⑶、同步下降

通过控制系统控制泵站工作，顶升行程传感器实时反馈各个油缸的实际行程，控制系统实时调节泵站相应的比例阀，控制油缸的下降速度，实现同步下降到钢箱梁落到临时垫梁上，上部滑移梁脱离钢箱梁，为下步后退做好准备，如下图所示：

图.3-3

同步下降

⑷、全速后退

通过控制系统控制泵站动作，各点上部滑移结构全速后退到初始状态。

图.3-4

全速后退

循环以上动作，实现钢箱梁整体顶推到预定位置。

钢箱梁顶推线形控制

钢箱梁顶推施工过程中，钢箱梁的线形控制非常重要，应密切进行观测。钢箱梁的横向线形控制主要通过横向调节油缸进行控制，竖向线形控制主要通过顶推设备中的竖向千斤顶完成。

（1）钢箱梁安装精度控制

项目

允许偏差（mm）

控制标准

验收标准

高程

±5

±10

轴线

±5

±10

（2）

防中线偏差措施

⑴、确保同步顶推：每次顶推前，应仔细检查中央控制系统和各墩位处顶推设备的性能，顶推过程中通过顶推位移和顶推力进行双控，以顶推位移为主，确保钢箱梁左右侧前行位移量协调统一。

⑵、监测措施：在钢箱梁前端和尾端顶面设中线偏移监测点，顶推过程中连续观测。钢箱梁吊至拼装平台后，在钢箱梁底面离滑道中心线

1m（外侧）处用红油漆笔作里程标线，标线间距1m，同时在滑道外侧用油漆笔画出刻度，精确到厘米，这样顶推过程中位于各滑道旁的操作人员能直观的观察两侧进尺是否同步。

⑶、限位措施：钢箱梁顶推时通过各种导向装置限位，这是防止钢梁横向偏移最直接、最有效的手段，顶推设备中设置了

个横向调节油缸，可以对梁段位置进行横向调节，随时纠正顶推过程中出现的偏差。

（3）

纠中线偏差措施

如果施工过程中，出现梁段整体的中线偏差，应该暂停进行顶推施工，进行偏差纠正，每个墩顶的顶推设备上设置的4

个横向调节油缸，具有纠偏功能。首先，在设备脱空的情况下将上部滑移梁转移到偏移的一方；进行同步顶升，直到钢箱梁脱离临时垫梁；将另一侧的导向约束去除；开始利用横向调整油缸进行调整；同步下降到底，然后回复到初始状态。

卸载及落梁

利用步履式顶图设备的下部支撑油缸进行落梁施工，须根据垫石支座高度、箱梁底部标高，配置合适的装备，编写落梁施工专项方案，上报项目部审核。

顶推主要施工步骤

步骤一

施工准备

施工简图

内容描述

顶推平台、支架等临时施工完成，准备顶推

步骤二

第一轮顶推，导梁过墩

施工简图

内容描述

利用步履式顶推装置拖动梁段前移，并吊装其余梁段

步骤三

开始第二轮吊装、拼梁与顶推

施工简图

内容描述

顶推施工

步骤四

循环顶推

施工简图

内容描述

继续顶推

步骤五

拆除导梁

施工简图

内容描述

逐步顶推，并分段拆除导梁，直至顶推到位，进行体系转换。

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END

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