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沧州市黄河路上跨京沪铁路顶推梁施工方案

中铁六局北京铁路建设有限公司第一项目部

3、工程重点及难点 5

徐州新城区四号地住宅小区一、二期工程1~27#住宅楼外墙涂料施工组织设计(吊蓝施工工艺)9.1施工工艺流程 8

9.2钻孔桩施工 10

9.2.1工程地质情况： 10

9.2.2钻孔桩施工 10

9.3承台及墩柱施工 10

9.4承台及墩身预埋件施工 11

9.5临时墩设置情况 12

9.7顶推段梁体的预制 19

9.9顶推理论依据 23

9.9.1顶推的基本原理 23

9.9.2顶推系统的组成 23

9.10顶推各项参数的确定 24

9.10.1顶推速度的选择 24

9.10.2顶推设备的选择 24

9.11顶推施工 25

9.11.1顶推施工准备 25

9.11.2试顶 29

9.11.3正式顶推 30

9.12落梁就位 33

10、顶推施工质量保证措施 34

11、顶推施工的安全保证措施 35

11.1顶推组织机构及责任 35

11.2指挥组成员具体职责如下： 35

11.3安全保证措施 37

11.3.1安全目标 37

11.3.2安全措施 37

11.3.3高空作业安全措施 39

11.3.4防火措施 40

11.3.5夜间施工安全措施 41

11.3.6既有线施工安全保证措施 41

（2）北京局营业线施工安全管理实施细则(京铁师[2012]755号）

（3）《公路工程技术标准》（JTB01—2003）

沧州市黄河路高架桥为沧州市黄河路改造提升工程中的主线桥梁，桥梁起始桩号zxK9+522.78，终止桩号zxK11+354.52，桥梁延既有黄河路走向，自西向东跨越京沪铁路，桥梁平面位于直线段上，主线桥梁与京沪铁路相交于K10+522.5，铁路里程为K254+769，相交角度为83.2度，梁体结构为40+40+40m预应力混凝土连续梁，混凝土型号为C50，箱梁采用单箱四室箱形截面，箱梁顶板宽25.5m，高为2.5m，外侧悬臂板长2m，为直腹板，悬臂板端部厚20cm，根部厚45cm，顶板厚28cm，底板厚25cm，腹板厚由60cm变化到40cm，端横梁厚1.8m，中横梁厚2.5m，施工缝位置设置1.5m厚顶推横隔板。

本桥分三段进行施工，跨铁路部分计划采用顶推施工，顶推段长度为56m，其它两段现浇段长度为32m。

桥梁与铁路的相对关系：

桥梁与铁路的平面关系：

30、31#永久墩柱距既有京沪铁路路轨中心最小距离为14.6m，距离回流线最小距离为9.32m。临时支架距离京沪铁路路轨中心最小距离8.21m，距离接触网最近距离为3.92m。接触网目前已改造，电缆入地处理。

桥梁与铁路的立面关系：

成型后实际铁路净空9.91m，梁底高出既有接触网带电部分（承力索）2.08m。顶推阶段箱梁底距轨顶10.02m，导梁底高出接触网带电部分（承力索）2.2m。

3.1施工现场在沧州市内，环境复杂，地下管线较多，场地狭小。

3.2桥梁位置较高，地面与设计梁底的距离约为16m，桥梁顶推时，对临时墩及主墩产生的压弯矩较大，千斤顶位置设置困难。

3.3顶推段箱梁体积大（56m×25m×2.5m），顶程远(66.6m)，顶推重量大(3500t)，确保顶推过程顺利进行是本工程的重点。

3.4顶推时，跨越京沪铁路，安全压力大，确保顶推过程中的铁路运营和铁路设备安全是施工中的重中之重,同时既有道路不断交，交通压力大，也是施工中的重中至重。

顶推段梁体预制（含临时墩和导梁安装）：

①顶推重量：3500t（梁重）；

②最大顶推力：525t；

③顶推速度：8m/h；

④顶推距离：66.6m；

⑤顶推动力储备系数：1.5（采用4台200t千斤顶）；

⑥顶推牵引索拉力安全系数：2.1（采用15根/束钢绞线，共4束）；

⑦顶推就位轴向误差：±10mm；

⑧顶推滑块安全储备系数：3.3（采用四氟板）。

⑨滑道安装精度：顶面相对高差不大于1mm。

施工组织介绍分为以下十一个方面分别进行概括介绍：

3、承台、墩身预埋件施工

9、顶推各项参数的确定

9.2.1工程地质情况：

（1）由于铁路两侧有光缆和电缆,施工之前，需开挖探沟探明管线位置，并与主管单位联系做好防护措施。

（2）桩身混凝土灌注前,仔细检查桩底沉渣厚度,其沉渣厚度不大于0.1倍钻孔桩直径。

（3）水下混凝土的浇注连续不间断进行,以免出现夹层事故。

（4）桩基施工完成后应采用小应变检测，确保桩身质量合格。

9.4承台及墩身预埋件施工

临时墩及组合墩承台需埋设钢管柱法兰盘，31#组合墩主墩盖梁顶焊接横向限位装置、滑道及千斤顶支架，主墩两侧钢管柱上盖梁焊接横向限位装置、滑道。

各类预埋件的埋设，严格控制其轴线位置和高程，为后续施工做好准备工作。

盖梁由厂家预制，分节运至现场，在现场进行焊接，吊装分4节进行吊装，盖梁下面搭设棚架及施工作业平台，由于盖梁上跨既有黄河道路，在既有黄河路主路上搭设门洞，门洞立柱为直径60cm的钢管柱，间距2m，跨度为10.6m，钢管柱上放置H700型钢，横桥向放置63b工字钢作为纵梁，盖梁下工字钢间距为0.3m，门洞及其两侧搭设脚手架，脚手架横桥向间距为0.6m，纵桥向间距为0.3m，底部及顶部立杆间距为0.6m，中间立杆间距为1.2m，门洞立杆基础布置在63b工字钢上，其他立杆基础采用C15混凝土进行硬化（需将原地面进行碾压夯实），厚度为15cm。支架上部横桥向布置20b工字钢，间距0.3m，工字钢上铺设一层竹胶板，上面横桥向铺设厚4cm的木板，木板上纵桥向铺设枕木，间距为0.6m。

然后采用吊车将钢盖梁分节吊装至平台上，调整标高，人工焊接。

30#、32#组合墩立柱共14个φ80cm的钢管，有8根钢管柱设置在永久墩承台的四角上，其他6根纵桥向分为2排（每排3根）布置在黄河路的辅路上，钢管柱横桥向间距30#墩为：3.8m+4.9m+12.4m+4.9m+3.2m，32#墩为3.8m+6.2m+12.4m+6.2m+3.2m，纵桥向间距：永久墩上钢管柱为6.2m；中间钢管柱为3.1m+3.1m。

31#组合墩立柱共16根φ80cm的钢管，两侧承台各设置5根，其中4根设置在4角，有一根设置在主墩盖梁下面，与其他钢管柱连接成整体，其他钢管柱与30、32#组合墩相同（其中31#墩盖梁下中间的两根φ80cm钢管柱壁厚为20mm，其他钢管柱壁厚为16mm）。

钢管柱之间设置φ40cm钢管横撑，竖向间距3m，斜撑采用16#槽钢。在主墩与其纵桥向两侧的钢管立柱之间用直径30cm的钢管及双拼50工字钢顶紧，位置在φ40cm钢管横撑中间。

滑道设置在箱梁腹板的位置，宽0.6m，共4道，设置在主墩及临时墩盖梁上，临时墩上滑道长度为2.8m，组合墩上滑道长度为7.6m，滑道横桥向间距为5.225m+10.45m+5.225m。滑道与主墩盖梁采用焊接固定，与临时墩盖梁连接时，每个滑道采用8个φ30mm的螺栓固定。滑道顶板采用3cm厚的钢板（外包3mm厚不锈钢板，不锈钢板表面粗糙度为Ra12.5μm），底板及肋板采用2cm厚钢板，肋板横桥向间距为18cm，纵桥向间距为30cm，纵桥向两侧各0.2m设置15％的坡度，方便喂入滑块。（详见顶推段盖梁及滑道平面图）

滑道纵向设置4‰的坡度（顶进方向为上坡）。

滑块采用橡胶聚四氟乙烯板，尺寸为20cm×40cm×3cm,其抗压强度不低于15Mpa。

9.8顶推段梁体的预制

梁底排架布置方式：纵向采用满布碗扣式多功能脚手架，钢管外径为4.8cm，壁厚为3.5mm，箱室中空处立杆间距为0.6*0.6m，两侧翼缘板下立杆间距0.6*0.9m，箱梁腹板及端横梁、中横梁处立杆间距0.3*0.6m。立杆竖向间距：底层及顶层为0.6m，中间为1.2m。排架整体完成后加纵横向剪刀撑，横桥向剪刀撑每5m设置一道，纵桥向在支架两侧设置2道剪刀撑，水平剪刀撑每5m设置一道。

门洞搭设：门洞立柱采用φ60cm钢管，纵桥向间距2m布置，横桥向间距10.6m，地梁基础厚40cm，与临时墩中间扩大基础形成整体（详见顶推段下部结构基础平面图），横梁采用H700型钢，纵梁采用63b工字钢，工字钢在梁端及墩顶实心处间距0.3m，在箱梁处间距为0.6m，工字钢上铺设宽10m的竹胶板（主行车道宽8m，防止物体落入主行车道内），在竹胶板上搭设脚手架及底模，在混凝土施工前对支架体系进行预压，测出支架的弹性变形及非弹性变形，在施工中预留出支架的沉降量，确保梁体底部的平整。

支架预压：预压荷载按预压段梁体重量1.2倍进行加载，堆载材料采用袋装土（中、细砂或普通土）及成捆钢筋，腹板范围以外部分，全部采用袋装土堆载，堆载高度根据荷载大小及分布情况及袋装土的容重实际计算。

前导梁预埋段的埋置：前导梁在顶推段前端有预埋段，前导梁预埋段长度为2.6m，其中埋进混凝土内1.5m，导梁底面与混凝土梁体齐平，预埋段与箱梁钢筋及预应力施工同时作业。

顶推后锚的埋设：本桥为满足顶推施工，共预埋后锚点4个，布置在梁体顶推段的后端。

混凝土浇注方式：混凝土采用商品混凝土，混凝土运输车运至施工现场，混凝土泵车泵送至浇筑地点，纵向自箱梁底端向高端浇筑，人工利用插入式振捣棒将混凝土振捣密实，箱梁混凝土浇注一次成型。

预应力张拉：箱梁混凝土强度及弹性模量达到设计强度的100%以后，方可进行预应力张拉。张拉对称进行，并保持同步。预应力采用伸长量和张拉应力双控，以张拉应力为主。

根据顶推梁施工平台要求，首次箱梁支架拆除约1.7米高，拆除后利用箱梁底模搭设顶推梁作业平台，箱粱支架拆除顺序为由两端向中间进行。排架拆除的同时，进行滑道清理，保证滑道的干净以保证顶推的顺利实施。

箱梁排架拆除的过程中，在各顶推主墩及临时墩侧保留千斤顶操作平台，并预留观测所用支撑平台。

箱梁顶推前应完成桥上防撞墙、防护屏等影响桥下铁路运行安全的施工项目。

由于箱梁顶推就位后标高影响到后浇段的合拢，顶推过程中的变形控制是本工程的技术难点和重点，顶推过程中最大悬臂距离为32.6m，自由端会因重力产生挠度变形，顶推过程中做好变形及应力观测。

在顶推过程中，最大悬臂32.6m，为确保梁体内力在允许范围内，在箱梁前端设置钢桁架导梁。导梁分三段加工，前段、尾段及预埋段，预埋段埋入梁体为1.5m，导梁底面与箱梁底面混凝土齐平。导梁前端1米范围设置10%斜坡，以便导梁能够顺利滑动至滑道上面，导梁的每根主梁与顶推段主梁连接处设置6根直径25mm的精轧螺纹钢筋，顶推前每根精轧螺纹钢筋需设置30t的初拉力。

导梁长26.6m，前段长12m、尾段长度13.5m、预埋段长度2.6m（有1.5m埋置混凝土内），各段通过高强螺栓连接，高2.6m。

钢导梁为变截面形式，钢导梁共四道主梁分别设置在主梁的两侧的边腹板及中腹板上，外侧预埋段根部顶板、底板及腹板厚20mm，腹板间距为690mm，底板及顶板宽为870mm；内侧预埋段根部顶板、底板及腹板厚20mm，腹板间距为420mm，底板宽为600mm。导梁前端9m梁高由2.6m变化至2m，主梁之间通过上下两根直径219mm，壁厚6mm的钢管支撑连接，钢管最大间距为3m。（详见钢导梁布置图）

导梁安装前利用碗口式脚手架搭设施工平台，单个导梁构件吊装就位后进行临时固定，待导梁相邻部分构件吊装就位后人工利用导梁连接件将两构件横向连接，以防止导梁过高发生横向倾覆。

根据现场条件及构件位置、重量，本次导梁吊装计划采用130t汽车吊进行架设施工，吊车布置在31#墩大里程侧（远离既有线侧），导梁安装就位后水平距离回流线最近距离为3m。

吊机外形尺寸：长18m，宽3m，高3.2m，支腿外到外8.7m，配重30t，导梁单件最重10.3t，吊车最大旋转半径为18m，吊车最大起重量为18t，安全系数为1.75。

130吨吊车性能表（配重30t）

顶推跨京沪铁路最大悬臂时抗倾覆系数：

P1=50×62.5×（50/2）=78125t.m

P2=200×(13.3+6)+6×62.5×(6/2)=4985t.m

K=78125/4985=15.7﹥1.3

9.10.1顶推的基本原理

顶推的基本原理是箱梁重量通过滑块作用于支撑墩上，由墩身传至承台和桩基上。待箱梁施工完毕以后，利用千斤顶通过钢绞线拉拽箱梁，当顶推力大于滑块与滑道板之间的摩擦力时箱梁向前移动，最终使梁体就位。

顶推反力由31#组合墩提供。

9.10.2顶推系统的组成

顶推系统主要由承重墩、滑道、顶推牵引索及动力系统组成。

本工程选用4台200t的连续顶推系统，全套系统包括：4台连续顶推千斤顶、4台顶推泵站、1台主控台及联接系统的高压油管、控制电缆、设备至电源的电源电缆。连续顶推千斤顶根据顶推施工设计的反力墩布置，4台泵站布置在距离两侧千斤顶的中间即可。

箱梁后端埋设有4个后锚点，每束由15根强度等级为1860Mpa，Φ15.2mm钢绞线组成。牵引索穿过连续顶推千斤顶。牵引索的另一端与梁后端的锚点连接。

钢铰线公称直径15.2mm，公称面积140mm2,抗拉强度为1860Mpa。其允许拉应力F=1860×15×4×140×0.7=1093.68t。其安全系数1093.68/525=2.1。根据计算,顶推时钢绞线受力只是钢绞线抗拉强度的34%，钢绞线在该工况不会发生断裂。

（3）反力墩及滑动系统

顶推梁反力点设置在31#及32#组合墩上，盖梁施工时，在盖梁上焊接千斤顶托架，31#组合墩设置4个千斤顶托架，32#组合度墩设置2个千斤顶托架。

滑动系统由上滑道、滑板、下滑道组成，上滑道为梁体底板，下滑道上表面为不锈钢板，滑板上表面为橡胶板，橡胶板与梁底密贴；滑板下表面为四氟板，四氟板与不锈钢板密贴。

9.11顶推各项参数的确定

9.11.1顶推速度的选择

本桥顶推距离为66.6m，根据以往顶推施工经验，确定顶推速度为8m/h。理论顶推过程需要8.3小时。

9.11.2顶推设备的选择

本桥顶推节段梁体重量为3500t，考虑顶推滑道的起动摩擦系数为0.15，且箱梁顶推位于4‰坡上，采用4台200t千斤顶同时作业。其系数为：4*200/[3500*(0.1+0.05）]=1.52。

滑动系统分上滑道、滑板、下滑道，上滑道为箱梁底板，下滑道上表面为3mm厚不锈钢板，滑块为200*400*30mm橡胶聚四氟乙烯板。

滑块上表面为橡胶板，橡胶板与箱梁底板密贴；滑块下表面为四氟板，四氟板与下滑道表面不锈钢板密贴，不锈钢板表面涂抹硅脂油，以便减小四氟板与不锈钢板间的摩擦系数。

滑板在顶推过程中最不利时受力P=G/S=3500t/[0.4×(1.2×16)]=455.7t/m2=4.56MPa。安全储备系数15/4.56=3.29。

顶推过程的具体参数见下表

9.12.1顶推施工准备

根据顶推梁施工平台要求，首次箱梁支架拆除约1.7米高，拆除后利用箱梁底模搭设顶推梁作业平台，箱粱支架拆除顺序为由两端向中间进行。

排架拆除过程中安排专人进行滑道清理，掏出四周的干硬灰及夹在滑板与梁底之间的干硬沙。并用风箱吹净，以保证滑板与下滑道之间的清洁。

本桥前导梁长为26.6m，共分三节外墙清洗、外墙涂料施工工艺，首节长13.5m，尾节长12m，预埋节长2.6米（埋入梁体1.5m），导梁采用钢板焊接分块制作，然后平联组合。

导梁前端1米范围作10cm高船头坡，以便导梁前端到达前支撑点时顺利压在滑道上。

箱梁内模板拆除后，顶推钢绞线通过后锚在梁底与前端千斤顶连接，并设初张力以检验钢绞线与锚具之间是否夹紧。

穿索前打开千斤顶中前后夹持器的夹片，钢铰线逐根从顶的尾部向顶前端穿入，钢铰线的另一端对称穿入拉锚器，钢铰线在拉锚器及千斤顶断面外露长度不小于50cm。为便于穿索J15J149 LS复合墙体自保温系统建筑构造，可用引线杆导向。

钢铰线安装完毕后利用千斤顶将钢铰线在后锚点处单根预紧,预紧力F=1860×140×0.7×0.1=1.82t，预紧后使钢铰线在顶推箱梁时受力均匀。

（5）横向限位装置的安装