[科普中國]-頂推法

簡述

自1959年德圍的萊昂哈特(Leonhardt)和鮑爾教授在奧地利的阿格爾橋首次使用頂推法以來，世界各國采用頂推法施工的大橋超過200座。

頂推法施工是在沿橋軸線方向的橋臺后設(shè)置預(yù)制場，設(shè)置鋼導(dǎo)梁和臨時墩、滑道、水平千斤頂施力裝置的。具體而言，分節(jié)段預(yù)制混凝土梁段，用縱向預(yù)應(yīng)力筋連成整體，將粱逐段頂出去(拖出去)，再在窄出的制梁臺座上繼續(xù)下一梁段澆注，這樣反復(fù)循環(huán)施工的方法即頂推法施工。頂推法施工是鋼橋拖拉法架沒原理的應(yīng)用，所不同的是兩者滑動和施力裝置不同。

頂推法的特點是：不需要支架和大型機械，工程質(zhì)量容易控制，占用場地少，不受季節(jié)影響。但僅適用于等高度的直線橋或等半徑的曲線橋，頂推梁造價比同等跨徑簡支梁和現(xiàn)澆變截面連續(xù)梁造價高。

頂推法施工不僅用于連續(xù)梁橋(包括鋼橋)，同時也可用于其他橋型：如簡支梁橋，也可先連續(xù)頂推施工，就位后解除梁跨間的連續(xù)；拱橋的拱上縱梁，可在立柱間頂推施工；斜拉橋的主梁采用頂推法等。2

方式頂推施工前，應(yīng)根據(jù)主梁長度、設(shè)計頂推跨度、橋墩能承受的水平推力、頂推沒備和滑動裝置等條件，選擇適宜的頂推方式。

(1)單點頂推：限用于直線橋、頂推梁段長度較短、橋墩可承受較大水平荷載、后座能提供足夠的水平反力時，多數(shù)在箱梁兩側(cè)安設(shè)頂推千斤頂或拉桿牛腿。頂推的裝置集中在主梁預(yù)制場附近的橋臺或橋墩上，前方墩各支點上設(shè)置滑動支承。頂推時，滑塊在不銹鋼板上滑動，并在前方滑出，通過在滑道后方不斷喂入滑塊，帶動梁身前進。它的施工程序為頂梁→推移→落下豎直千斤頂→收回水平千斤頂?shù)幕钊麠U。

(2)多點顧推：存每個墩臺上設(shè)置一對小噸位(400～800 kN)的水平千斤頂，將集中的頂推力分散列各墩上。由于利用水平千斤頂傳給墩臺的反力來平衡梁體滑移時在橋墩上產(chǎn)生的摩阻力，從而使橋墩在頂推過程中承受較小的水平力，所以可以在柔性墩上采用多點頂推施工。同時，多點頂推所需的頂推設(shè)備噸位小，容易獲得。2

頂推設(shè)備(1)滑道

如何減小摩阻力是頂推施工的關(guān)鍵技術(shù)問題。施工中通過在梁底、墩頂設(shè)置滑道的辦法來解決

滑道用聚四氟乙烯板和鎳鋼(不銹鋼)板組成，滑移面的摩擦系數(shù)很小，約為0.02～0.04；頂推時，組合的聚四氟乙烯滑塊在不銹鋼板上滑動，并在前方滑出，通過在滑道后方不斷喂入滑塊，帶動梁身前進。

滑道常用臨時支承，由光滑的不銹鋼板與組合的聚四氟乙烯滑塊組成，其中的滑塊由四氟板與具有加勁鋼板的橡膠塊構(gòu)成。臨時支承擱置在混凝土臨時墊塊上，待主梁就位后拆除，再更換正式支座。

(2)千斤頂與油泵。

頂推裝置集中在主梁預(yù)制場附近的橋臺或橋墩上，前方各支點上設(shè)置滑動支承。頂推裝置分為兩種：一種是由水平千斤頂通過箱梁兩側(cè)的牽動鋼桿給預(yù)制梁一個頂推力；另一種是由水平千斤頂與豎直千斤頂配合使用，頂推預(yù)制梁前進，在頂推設(shè)備方面，國內(nèi)一般較多采用拉桿式頂推方案，每個墩位上，設(shè)置一對液壓穿心式水平千斤頂，每側(cè)的}市桿使用一根或兩根φ25 mm高強螺紋鋼筋，桿的前端通過錐楔塊同定在水平頂活塞桿的頭部，另一端使用特制的拉錨器、鏘定板等連接器與箱梁連接，水平千斤頂同定在墩身特制的臺座上，同時在梁位下設(shè)置滑板和滑塊。當(dāng)水平千斤頂施頂時，帶動箱梁在滑道上向前滑動。2

特點(1)施工中無需支架和大型機械設(shè)備，施工平穩(wěn)，安全可靠，可減少高空作業(yè)，頂推速度可達2 m/h以上；

(2)梁段預(yù)制和墩臺施工可平行作業(yè)，在全線鋪架前完成架梁任務(wù)，可縮短全線鋪架工期，提前交付運營，盡早發(fā)揮投資效益；

(3)施工中不影響橋下通航和交通，不受橋下地形和水流的干擾；

(4)模板周轉(zhuǎn)次數(shù)很高；

(5)不需要復(fù)雜技術(shù)和機具設(shè)備，工具便于籌備，一般的施工單位均可組織施工。3

實用范圍(1)適合于跨越深谷、河流、公路、鐵路等情況下，跨度為40～80 m的等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工，橋梁孔跨數(shù)量一般不少于4跨，總長度一般在300 m左右，如果采用雙向頂推，最長可達1000多米；

(2)適用于場地狹窄、工期緊又缺少大型專用架橋機設(shè)備以及橋址交通不便，大型機械難以運進的橋梁；

(3)適用于既有鐵路鋼梁更換而不再采用鋼結(jié)構(gòu)的橋梁。3