一种上跨铁路、高速公路的跨线桥梁单点连续顶推施工方法与流程

本发明涉及单点连续顶推施工领域，具体来讲涉及一种针对上跨铁路、高速公路的跨线桥梁的实际情况进行改进、创新、优化而形成的施工方法。

背景技术：

随着我国高速公路、铁路不断的发展，出现上跨铁路、高速公路的跨线桥梁越来越多，因跨线桥梁受施工时间、施工场地、净高限制等因素的影响，桥梁转体或梁板预制安装需投入大量措施费用，导致施工周期长，成本高、安全风险大等缺陷，不能满足特定环境施工需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决因跨线桥梁受施工时间、施工场地、净高限制等因素的影响，桥梁转体或梁板预制安装需投入大量措施费用，导致施工周期长，成本高、安全风险大等缺陷，不能满足特定环境施工需要的问题；在此提供了一种针对上跨铁路、高速公路的跨线桥梁采用单点连续顶推施工方法，以达到充分利用施工时间，安全可靠的完成施工任务。

本发明是这样实现的，构造一种上跨铁路、高速公路的跨线桥梁单点连续顶推施工方法：采用串联穿心式连续千斤顶、钢绞线束、自动工具锚、后反力架及前锚固端体系实现连续顶推。它通过千斤顶的连续工作，使一段梁体的顶推作业连续进行，以提高梁体的顶推速度，避免了步距式顶推时梁体的间断顶进现象，以满足特别是上跨铁路有时间限制的顶推施工要求的一种施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、施工单位进场，三通一平；对受影响的铁路设置进行改造；清表，开挖至设计挖方线；平整预制场场地；

（2）、施工桥台至台帽、施工桥墩桩基、墩柱、盖梁；施工墩台刚性连接；施工预制梁场、台座滑道；

（3）、支模版，绑扎钢筋，浇筑箱梁，张拉预应力钢束；整体浇筑完成全部现浇箱梁。并在箱梁两侧完成护栏施工，安装集中排水设施；工厂定值钢导梁的钢构件；

（4）、在制梁台座上拼装钢导梁；在墩台顶面安装滑道、顶推设施、导向装置等；穿拉牵引索，调整牵引设备，并对梁体进行试验顶推，验证顶推系统有效性；

（5）、清除导梁上的杂物，清除箱梁顶面的杂物；分阶段进行箱梁顶推施工，第一阶段不进行跨越铁路、公路顶推施工，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h）；对箱梁梁体进行监控，防止顶推过程中偏位、变形、梁体爬行等现象；

（6）、第二阶段箱梁进行跨越铁路、公路顶推施工，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h），对箱梁梁体进行监控，防止顶推过程中偏位、变形、梁体爬行等现象；完成此阶段后对梁体及导梁进行临时支护；

（7）、第三阶段箱梁顶推落位，将梁体顶推落位至桥台处，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h）；对箱梁进行临时固定，防止箱梁因去掉牵引设备后向回反弹；拆除预制梁场、台后滑道等；

（8）、拆除导梁，梁端用混凝土抹平；张拉后期束并放松部分先期束；拆除牵引设备，拆除反力架；在支座垫石上安装永久支座；在墩台上设置千斤顶，将梁体顶起；拆除滑道及滑道垫块,滑道垫块拆除后，用5t链子滑车平移至钢管搭设的满堂式工作平台上（梁体翼缘下），再用吊车吊运至地面；

（9）、落梁，同步操作千斤顶，使梁体平稳落梁至永久支座上；拆除墩台刚性连接；完成桥台耳背墙施工、桥墩挡块等；施工台后填土、搭板等；

（10）、完成二次铺装；架设防抛网、监控电网等；完成集中排水设施；成桥运营。

本发明公开了一种在国内外成熟的顶推施工技术基础上，针对上跨铁路、高速公路的跨线桥梁的实际情况进行改进、创新、优化而形成的施工方法。特别适应于铁路部门要求监管人员通知的铁路天窗时间段内进行施工的跨线桥梁，顶推设备自动化程度高，施工进度快，梁体在顶推过程中速度快、运行平稳、安全可靠，对既有线影响小。本发明采用单点连续顶推技术、合理设计，施工简便，相对于桥梁转体或梁板预制安装节约了成本、缩短了工期。

上跨铁路、高速公路的跨线桥梁单点连续顶推施工方法，其特征是包括以下步骤：沿桥纵轴方向的桥台后路基上设置预制场，在预制场的制梁台座上设连续滑道，铺设滑块，安装箱梁模板、钢筋及预应力管道、浇筑箱梁混凝土、混凝土强度达到设计张拉强度后，进行预应力束张拉及孔道压浆，最后进行封锚。箱梁制作完毕后，即在箱梁前端拼装钢导梁，通过水平千斤顶施力，借助滑道、滑块，采用串联穿心式连续千斤顶、钢绞线束、自动工具锚、后反力架及前锚固端体系实现连续顶推将梁体逐段向前顶推，就位后落梁，更换正式支座。

本发明具有如下优点：与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）顶推设备自动化程度高，施工进度快，梁体在顶推过程中速度快、运行平稳、安全可靠、对既有线影响小。

（2）比转体施工法投资更省（相同工程规模约节省50%的投资）。

（3）本发明梁体预制、顶推均在路基及桥梁的施工红线范围内，不额外占用土地，且梁体预制时已将桥面系如防撞护栏等工程一同施工完毕，避免了顶推施工过程中施工垃圾、杂物坠落侵入既有线的情况，节能和环保效益十分显著。

附图说明

图1顶推系统立面布置示意图；

图2顶推系统平面布置示意图；

图3千斤顶反力架及托架布置图；

图4自动连续顶推系统联接图；

图5顶推千斤顶反力装置图；

图6后锚梁构造图；

图7a-7b钢导梁示意图；

图8a制梁台座滑道；

图8b是图8a中i-i示意图；

图9a-9b墩台滑道系统；

图10纠偏反力架墩顶布置图；

图11a纠偏楔块位置示意图；

图11b-11c纠偏楔块示意图；

图12a-12b箱梁限位器；

图13a刚性连接系统布置立面图；

图13b刚性连接系统布置平面图。

其中：1预制梁场+台座滑道，2滑道垫块，3穿心千斤顶，4导梁，5牵引钢绞线，6台顶滑道，7墩顶滑道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种上跨铁路、高速公路的跨线桥梁单点连续顶推施工方法；本发明是这样实现的，采用串联穿心式连续千斤顶、钢绞线束、自动工具锚、后反力架及前锚固端体系实现连续顶推。它通过千斤顶的连续工作，使一段梁体的顶推作业连续进行，以提高梁体的顶推速度，避免了步距式顶推时梁体的间断顶进现象，以满足特别是上跨铁路有时间限制的顶推施工要求的一种施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）施工单位进场，三通一平；对受影响的铁路设置进行改造；清表，开挖至设计挖方线；平整预制场场地。

（2）施工桥台至台帽、施工桥墩桩基、墩柱、盖梁；施工墩台刚性连接；施工预制梁场、台座滑道。

（3）支模版，绑扎钢筋，浇筑箱梁，张拉预应力钢束；整体浇筑完成全部现浇箱梁。并在箱梁两侧完成护栏施工，安装集中排水设施；工厂定值钢导梁的钢构件。

（4）在制梁台座上拼装钢导梁；在墩台顶面安装滑道、顶推设施、导向装置等；穿拉牵引索，调整牵引设备，并对梁体进行试验顶推，验证顶推系统有效性。

（5）清除导梁上的杂物，清除箱梁顶面的杂物；分阶段进行箱梁顶推施工，第一阶段不进行跨越铁路、公路顶推施工，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h）；对箱梁梁体进行监控，防止顶推过程中偏位、变形、梁体爬行等现象。

（6）第二阶段箱梁进行跨越铁路、公路顶推施工，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h），对箱梁梁体进行监控，防止顶推过程中偏位、变形、梁体爬行等现象；完成此阶段后对梁体及导梁进行临时支护。

（7）第三阶段箱梁顶推落位，将梁体顶推落位至桥台处，速度控制在35～38cm/min.（计算速度22m/h）；对箱梁进行临时固定，防止箱梁因去掉牵引设备后向回反弹；拆除预制梁场、台后滑道等。

（8）拆除导梁，梁端用混凝土抹平；张拉后期束并放松部分先期束；拆除牵引设备，拆除反力架；在支座垫石上安装永久支座；在墩台上设置千斤顶，将梁体顶起；拆除滑道及滑道垫块,滑道垫块拆除后，用5t链子滑车平移至钢管搭设的满堂式工作平台上（梁体翼缘下），再用吊车吊运至地面。

（9）落梁，同步操作千斤顶，使梁体平稳落梁至永久支座上；拆除墩台刚性连接；完成桥台耳背墙施工、桥墩挡块等；施工台后填土、搭板等。

（10）完成二次铺装；架设防抛网、监控电网等；完成集中排水设施；成桥运营。

下面结合附图对本发明作详细描述：

（1）顶推系统:顶推系统包括顶推千斤顶、后锚梁、反力装置和牵引钢绞线。

(2)顶推千斤顶:顶推千斤顶是顶推系统的动力装置，根据对实际顶推力的计算，在桥台上设自动连续顶推千斤顶，自动连续顶推千斤顶前后顶均设有自动工具锚及行程开关，并配有双油路的自动连续顶推油泵。为保证千斤顶轴线与后锚梁锚圈中心一致并且固定千斤顶，设千斤顶水平托架，千斤顶置于水平托架上。托架由型钢和钢板焊接而成，通过钢板及预埋精轧螺纹钢焊接锚固于桥台台帽上。

顶推箱梁跨越铁路、公路分三个阶段进行：第一阶段为试推阶段，不进行跨越铁路顶推施工；第二阶段为跨越铁路、公路顶推阶段；第三阶段为跨越铁路、公路后顶推落位阶段，将梁体顶推落位桥台处。

（3）后锚梁:后锚梁是主要的传力装置，后锚梁由工字钢垫梁、后锚主梁及工字钢锚固梁组成，并按设计要求布置于连续箱梁尾部端面上。后锚梁构造如图6所示。

（4）牵引钢绞线：牵引钢绞线是将顶推千斤顶提供的顶推动力传递给后锚梁的装置，采用φ15.2钢绞线，钢绞线横桥向应对称布置。

（5）钢导梁：钢导梁是为了减小顶推过程中连续箱梁悬臂状态的负弯矩，在箱梁纵移前端对应腹板位置设置的变截面工字形实腹钢板梁。作为连续箱梁在顶推过程中的主要受力结构，钢导梁在顶推过程中起非常关键的作用，它必须有足够的刚度和连接强度。钢导梁采用工厂定制，现场拼装方式。采用q345d钢材，材料质量应满足《碳素结构钢》（gb700-2006）和《低合金高强度结构钢》（gb/t1591-2008）规范的相关要求。

（6）滑道系统：滑道系统是实现箱梁顺利顶推的关键，由制梁台座滑道和各墩台滑道组成。制梁台座滑道包括滑道板、滑块和盖板，墩台滑道包括滑道块、滑道板和滑块。制梁台座滑道采用连续滑道，在制梁台座连续滑道墙上满铺滑道板、滑块、盖板。制梁台座滑道如图8所示。

滑道板为q235钢板，通过沉头螺栓外包2mm厚的不锈钢板组成，滑道板两端均设过渡坡段以防滑块移动受阻。滑块采用钢板夹层热压橡胶与聚四氟乙烯板在工厂以特殊工艺压制而成。盖板由5mm（上盖板）、10mm（下盖板）两种规格的q235钢板焊接而成，作为底模的一部分，为防止箱梁浇筑混凝土时漏浆，盖板上下板前后错位10mm，与底模连接处错口10mm，以子母口形式连接。

墩台滑道是箱梁沿顶推方向前进的重要支点滑道，采用型钢与钢板组成的结构置于墩台上。墩台滑道所用滑块与制梁台座所用滑块相同。墩台滑道如图9所示。

（7）测量系统：在桥台端设置一观测站，观测箱梁和钢导梁轴线偏位和挠度；在预制梁场桥台端设置一观测站，观测制梁台座沉降量；在桥台处再设置一观测站，观测顶推过程中和静停时的箱梁挠度、墩台的沉降量和水平位移。

（8）纠偏系统：纠偏系统由纠偏支架和纠偏楔块组成。纠偏支架由型钢和钢板焊接而成，通过设置在盖梁侧面的预埋钢板与型钢反力架焊接，纠偏楔块由两块钢楔块组成。纠偏反力架墩顶布置如图10所示，纠偏楔块如图11所示。

由于墩台均设置有纠偏支架，可以控制箱梁在顶推过程中“摇头”，为解决箱梁“摆尾”，设置了箱梁限位器，限位器与箱梁接触处采用轴承，可随箱梁移动而转动从而限制箱梁偏移，且满足顶推施工精度要求。限位器通过精轧螺纹钢固定在制梁台座侧面。限位器如图12所示。

(9)墩台刚性连接系统:刚性连接系统布置如图13所示。

(10)人员工作平台:搭设满堂支架工作平台，支架架管采用φ48×3.5mm扣件式钢管，横向、纵向、竖向均以90cm间距搭设（离原地面70cm高度搭设第一排横纵向架管）。在施工平台内侧方向支架内设置人员上下梯步，除第一级间歇平台设置在2.5m高处外，每上行1.8m高设置一处间歇平台。满堂支架外围用完全防护网进行封闭。

工作平台搭设前，先对地面基础进行人工找平夯实，并在每根钢管底部安置20×20×10cm的c30混凝土垫块。

当箱梁顶推时，施工人员站在桥墩纵向两侧平台上完成进行滑块喂进、取出、搬运工作；梁体顶推到位后（落梁前），由落梁千斤顶顶升梁体约3cm，使梁体离开滑道，用气割割除滑道与盖梁预埋板连接部，再用5t链子滑车拉动滑道至工作平台上（梁体翼缘下，最小净空2.69m），最后用吊车吊运滑道至地面上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。