-PAGE14-斜型連續(xù)梁橋頂推施工新技術(shù)目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc222301147"1研究背景及國國內(nèi)外研究概概況2HYPERLINK\l"_Toc222301148"1.1研究背景景2HYPERLINK\l"_Toc222301149"1.2國內(nèi)外研研究概況2HYPERLINK\l"_Toc222301150"2研究內(nèi)容及目目標(biāo)3HYPERLINK\l"_Toc222301151"2.1研究內(nèi)容容3HYPERLINK\l"_Toc222301152"2.2項(xiàng)目目標(biāo)標(biāo)3HYPERLINK\l"_Toc222301153"3技術(shù)路線與研研究手段4HYPERLINK\l"_Toc222301154"4研究對(duì)依托工工程的支撐44HYPERLINK\l"_Toc222301155"4.1工程概況況4HYPERLINK\l"_Toc222301156"4.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：5HYPERLINK\l"_Toc222301157"4.3澧水大橋橋頂推施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)：55HYPERLINK\l"_Toc222301158"5主要成果及創(chuàng)創(chuàng)新點(diǎn)8HYPERLINK\l"_Toc222301159"5.1主要研究究成果8HYPERLINK\l"_Toc222301160"5.2研究成果果中的主要?jiǎng)?chuàng)創(chuàng)新點(diǎn)11HYPERLINK\l"_Toc222301161"6項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、社社會(huì)、環(huán)境效效益及推廣應(yīng)應(yīng)用前景122HYPERLINK\l"_Toc222301162"7結(jié)束語13HYPERLINK\l"_Toc222301163"8合作者13HYPERLINK\l"_Toc222301164"9致謝131研究背景及國國內(nèi)外研究概概況1.1研究背景景目前，對(duì)直橋的的頂推施工已已是一項(xiàng)比較較成熟的橋梁梁施工方法，但但大跨度斜連連續(xù)梁橋以及及曲線梁橋、坡坡橋等適合于于在山區(qū)修建建的橋梁的頂頂推施工還有有許多技術(shù)難難題需要解決決。因此有必必要對(duì)大跨度度斜連續(xù)梁橋橋的頂推施工工開展系統(tǒng)的的研究，形成成大跨度斜連連續(xù)梁橋頂推推施工的設(shè)計(jì)計(jì)理論、施工工規(guī)范、施工工控制技術(shù)為為主的成套頂頂推技術(shù)，使使我國頂推法法施工技術(shù)處處于世界領(lǐng)先先水平，提高高我國山區(qū)高高等級(jí)公路橋橋梁的修筑技技術(shù)水平，加加快我國特別別是西部地區(qū)區(qū)國民經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展。另外，頂推施工工方法在其它它橋型的施工工中也被廣泛泛采用，取得得了良好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效效益。1.2國內(nèi)外研研究概況1.2.1國外外頂推法施工工研究概況首次將頂推施工工法用于預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土連連續(xù)梁橋架設(shè)設(shè)施工的是聯(lián)聯(lián)邦德國的萊萊昂哈特博士士和鮑爾教授授。1959年，前聯(lián)邦邦德國的萊昂昂哈特（Leonhhardt）教授在建建造奧地利的的阿格爾（Ager）橋時(shí)首次次使用了頂推推施工法。1.2.2國內(nèi)內(nèi)頂推法施工工研究概況我國于19744年首先在狄狄家河鐵路橋橋采用了頂推推法施工。狄狄家河橋是西西安至延安跨跨越狄家河的的單線鐵路橋橋，為4×40m的預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)梁梁橋。1.2.3國內(nèi)內(nèi)頂推法施工工的發(fā)展和廣廣泛應(yīng)用隨著頂推施工工工藝的不斷成成熟和科技工工作者對(duì)頂推推施工法的深深入研究。我我國橋梁工作作者成功地將將頂推施工方方法應(yīng)用到了了其它橋型的的施工中，取取得了良好的的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)會(huì)效益。2研究內(nèi)容及目目標(biāo)2.1研究內(nèi)容容本項(xiàng)目圍繞100個(gè)專題開展展研究，各專專題如下：【專題一】“利利用大型結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟件進(jìn)進(jìn)行頂推施工工全過程仿真真計(jì)算與分析析”【專題二】“斜斜（坡）、彎彎連續(xù)梁和橋橋墩在頂推施施工中關(guān)鍵參參數(shù)確定與分分析”【專題三】“影影響頂推施工工控制的主要要設(shè)計(jì)參數(shù)的的確定以及豎豎曲線上斜交交角頂推預(yù)拱拱度設(shè)計(jì)計(jì)算算控制技術(shù)”【專題四】“預(yù)預(yù)制場動(dòng)態(tài)調(diào)調(diào)整及符合實(shí)實(shí)際工作條件件和受力特點(diǎn)點(diǎn)的鋼導(dǎo)梁優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等”【專題五】“大大跨度斜連續(xù)續(xù)梁橋的斜交交角度、全橋橋總長、平縱縱曲線的因素素對(duì)頂推施工工的影響程度度”【專題六】“解解決頂推施工工中箱梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力特性性及梁體裂縫縫的成因與防防治問題，橫橫向應(yīng)力不均均勻分布的相相應(yīng)措施”【專題七】“如如何控制多點(diǎn)點(diǎn)頂推過程中中各墩（特別別是高墩）的的牽引力及墩墩頂位移以及及各墩的相互互影響問題”【專題八】“頂頂推梁預(yù)應(yīng)力力的合理配置置及施工質(zhì)量量控制技術(shù)”【專題九】“頂頂推施工的作作業(yè)程序和施施工工藝”【專題十】“頂頂推過程中溫溫度的影響及及落梁過程的的控制”2.2項(xiàng)目目標(biāo)標(biāo)本項(xiàng)目研究的目目的是，在我我國現(xiàn)有橋梁梁頂推施工技技術(shù)的基礎(chǔ)上上，對(duì)斜（坡坡）、彎連續(xù)續(xù)梁橋頂推施施工的理論設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)、施施工工藝、專專用設(shè)備以及及施工控制技技術(shù)中的難點(diǎn)點(diǎn)問題進(jìn)行系系統(tǒng)研究。通通過研究提出出采用頂推法法施工的使用用條件、施工工新技術(shù)和施施工控制技術(shù)術(shù)；研究解決決頂推施工過過程中影響箱箱梁和橋墩內(nèi)內(nèi)力的主要設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)；橋橋梁預(yù)拱度設(shè)設(shè)置計(jì)算方法法和控制方法法；編制出能能仿真模擬施施工全過程的的設(shè)計(jì)和施工工計(jì)算軟件，并并在依托工程程中的實(shí)橋上上應(yīng)用和檢驗(yàn)驗(yàn)。3技術(shù)路線與研研究手段本項(xiàng)目采用調(diào)查查研究、理論論分析和依托托工程驗(yàn)證的的技術(shù)路線。技技術(shù)路線綜合歸納納為：現(xiàn)場調(diào)調(diào)研與資料查查詢→專題研究(形成各專題題綜述報(bào)告)→形成各專題題試驗(yàn)研究大大綱→開展各專題題研究→進(jìn)行理論分分析與計(jì)算形形成初步研究究結(jié)果、技術(shù)術(shù)開發(fā)→示范工程試試驗(yàn)與觀測→觀測結(jié)果反反饋分析，修修改完善研究究結(jié)果→局部實(shí)體工工程應(yīng)用及效效果評(píng)價(jià)→編寫研究報(bào)報(bào)告→課題驗(yàn)收。4研究對(duì)依托工工程的支撐4.1工程概況況張家界澧水大橋橋是常德至張張家界高速公公路張家界連連接線上的一一座特大橋，主主橋?yàn)?×50m預(yù)應(yīng)力混凝凝土頂推連續(xù)續(xù)箱梁，頂推推連續(xù)箱梁按按斜度20°°設(shè)計(jì)，該橋橋成橋照片如如圖4.1-1所示。圖4.1-1張家界澧水水大橋成橋照照片張家界澧水大橋橋全橋總寬29m，由兩幅分分離式橋組成成，每幅橋?qū)拰?4.255m，為單箱單單室直腹式箱箱形截面。4.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)荷載：汽車車－超20級(jí)，掛－120，人群3.5kNN/m2。橋面寬度：全橋橋總寬29m。通航標(biāo)準(zhǔn)：按照照六級(jí)航道凈凈空標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)洪水頻率：：1/100。地震烈度：小于于Ⅵ級(jí)，不做抗抗震設(shè)計(jì)。4.3澧水大橋橋頂推施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)：（1）預(yù)制平臺(tái)臺(tái)和臨時(shí)墩設(shè)設(shè)計(jì)張家界澧水大橋橋采用分離式式可升降預(yù)制制平臺(tái)，平臺(tái)臺(tái)基礎(chǔ)為混凝凝土樁，中間間布置個(gè)臨時(shí)時(shí)墩，預(yù)制平平臺(tái)照片如圖圖4.3-1和圖4.3-2所示。圖4.3--1張家界澧水水大橋預(yù)制平平臺(tái)照片圖4.3-2張家界澧水水大橋預(yù)制平平臺(tái)整體布照照片（2）導(dǎo)梁設(shè)計(jì)計(jì)張家界澧水大橋橋采用鋼板梁梁導(dǎo)梁，鋼腹腹板之間用鋼鋼管連接，并并增加三向鋼鋼撐，以增加加穩(wěn)定，如圖圖4.3-3所示。圖4.3-3張家界澧水水大橋?qū)Я赫照掌?）千斤頂頂頂拉系統(tǒng)張家界澧水大橋橋采用多點(diǎn)連連續(xù)頂推方案案，千斤頂選選用ZID1000型自動(dòng)連續(xù)續(xù)頂推系統(tǒng)，如如圖4.3-4所示。圖4.3-4ZLD100型穿心式自自動(dòng)連續(xù)頂推推千斤（4）滑道系統(tǒng)統(tǒng)滑道系統(tǒng)是頂推推施工中的另另一關(guān)鍵工藝藝，滑道系統(tǒng)統(tǒng)由墊石、滑滑塊和滑板組組成，如圖4.3-5所示。圖4.3-5頂推施工用用滑板和滑道道照片（5）糾偏系統(tǒng)統(tǒng)為了控制斜交箱箱梁在頂推過過程中的中線線始終處于允允許偏差范圍圍內(nèi)，導(dǎo)向糾糾偏裝置的設(shè)設(shè)置是非常重重要的，如圖圖4.3-6。1、箱梁；2、鋼鋼墊板；3、導(dǎo)向輪；4、千斤頂；5、鋼板立架架；6、預(yù)埋件；77、蓋梁；8、支座墊石石；9、滑道；10滑塊圖4.3-6導(dǎo)向輪糾偏偏器構(gòu)造示意意圖（6）落梁本橋采取分段落落梁方法，每每一階段在縱縱向三個(gè)連續(xù)續(xù)橋墩處起頂頂，完成前兩兩個(gè)橋墩處落落梁，另一個(gè)個(gè)橋墩處只落一一半，然后將將前兩個(gè)橋墩墩上的千斤頂頂轉(zhuǎn)移到第三三個(gè)墩后的兩兩個(gè)連續(xù)橋墩墩處起頂，這這樣重復(fù)進(jìn)行行，直至全橋橋落梁完成。5主要成果及創(chuàng)創(chuàng)新點(diǎn)5.1主要研究究成果本項(xiàng)目立項(xiàng)以來來，在各參研研單位的共同同努力下，圓圓滿完成了合合同規(guī)定的各各項(xiàng)科研任務(wù)務(wù)，提交的成成果如下：5.1.1頂推推仿真計(jì)算與與分析本專題對(duì)斜、彎彎連續(xù)梁橋受受力特性進(jìn)行行了分析，研研究了大跨度度斜連續(xù)梁橋橋頂推仿真計(jì)計(jì)算模式的選選取。本專題結(jié)合最近近幾年來國內(nèi)內(nèi)外學(xué)者在斜斜連續(xù)梁橋方方面的最新研研究成果，以以VisuaalC+++6.0的MFCAAppWiizard為基礎(chǔ)，根根據(jù)斜橋頂推推施工的受力力特點(diǎn)，編制制出了一套針針對(duì)斜梁橋頂頂推施工的有有限元分析程程序--ILMMAP（IncreementaalLauunchinngMetthodAAnalissysPrrogramm）。該程序序即可適用于于一般橋梁整整體計(jì)算，也也可針對(duì)斜橋橋頂推施工過過程進(jìn)行模擬擬計(jì)算。編制的ILMPP程序的操作作界面如圖5.1.11-1～5.1.11-6所示。圖5.1.1--1ILMMP程序界面圖5.1.11-2ILLMP計(jì)算過程界界面（一）圖5.1.1--3ILMMP計(jì)算過程界界面（二）圖5.1.11-4ILLMP后處理界面(內(nèi)力)圖5.1.1--5ILMMP后處理界面面（反力）圖5.1.11-6ILLMP后處理界面(應(yīng)力)5.1.2斜、彎彎連續(xù)梁和橋橋墩頂推施工工關(guān)鍵參數(shù)確確定與分析本專題主要針對(duì)對(duì)斜連續(xù)梁橋橋以及橋墩在在頂推過程中中的關(guān)鍵參數(shù)數(shù)進(jìn)行分析。對(duì)對(duì)頂推節(jié)段長長度的合理劃劃分、預(yù)制平平臺(tái)臨時(shí)滑道道支承墩的數(shù)數(shù)目以及預(yù)制制平臺(tái)前端與與第一個(gè)永久久墩之間的臨臨時(shí)墩的數(shù)目目進(jìn)行了研究究。本專題針對(duì)頂推推施工中，斜斜、彎橋由于于頂推合力作作用線與橋梁梁中線及主梁梁重心線不完完全重合，主主梁容易發(fā)生生偏位的問題題，對(duì)斜橋頂頂推施工中的的內(nèi)外側(cè)頂推推力的施加、頂頂推行程差的的設(shè)置、中線線的偏移與觀觀測、軸線的的糾正問題進(jìn)進(jìn)行了研究。5.1.3影響響頂推施工控控制的主要設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)的確確定以及豎曲曲線上斜交角角頂推預(yù)拱度度設(shè)計(jì)計(jì)算本專題針對(duì)頂推推施工控制的的控制變量進(jìn)進(jìn)行了分析，研研究了頂推施施工連續(xù)梁的的自重和縱向向預(yù)應(yīng)力大小小、頂推力大大小，箱梁與與橋墩上滑道道間的摩擦力力等因素的影影響。重點(diǎn)研研究了橋墩高高度和剛度對(duì)對(duì)頂推的影響響，對(duì)頂推施施工過程橋墩墩穩(wěn)定性進(jìn)行行了分析，研研究了頂推施施工過程保證證橋墩安全的的臨時(shí)措施，研研究頂推施工工導(dǎo)梁預(yù)拱度度的設(shè)置方法法。5.1.4預(yù)制制場動(dòng)態(tài)調(diào)整整及鋼導(dǎo)梁優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)本專題研究了導(dǎo)導(dǎo)梁長度、剛剛度、重量的的確定原則和和方法；導(dǎo)梁梁預(yù)留空間高高度的確定方方法；研究了了導(dǎo)梁與主梁梁連接處的加加固措施和預(yù)預(yù)制場底模的的剛度、臨時(shí)時(shí)滑道支撐墩墩的剛度、數(shù)數(shù)量以及間距距對(duì)梁底的線線形的影響；；新舊梁段接接縫轉(zhuǎn)角產(chǎn)生生偏位的原因因及該偏位對(duì)對(duì)主梁內(nèi)力的的影響規(guī)律和和預(yù)制場底模?？v向的動(dòng)態(tài)態(tài)調(diào)整技術(shù)。5.1.5大跨跨度斜連續(xù)梁梁橋的斜交角角度、平縱曲曲線的因素對(duì)對(duì)頂推施工的的影響程度本專題研究了斜斜度在頂推階階段對(duì)主梁內(nèi)內(nèi)力的影響規(guī)規(guī)律，斜度主主梁對(duì)柔性墩墩內(nèi)力的影響響規(guī)律，3橋梁縱曲率率對(duì)頂推施工工的影響，彎彎橋頂推施工工的各關(guān)鍵參參數(shù)的合理取取值和平曲線線對(duì)頂推施工工的不利影響響。5.1.6頂推推施工中箱梁梁受力特性及及梁體裂縫的的成因與防治治本專題題對(duì)彎橋在頂頂推施工中梁梁體裂縫成因因與防治進(jìn)行行了詳細(xì)的分分析研究，對(duì)對(duì)頂推箱梁裂裂縫形式進(jìn)行行了分類總結(jié)結(jié)，并就其裂裂縫成因進(jìn)行行了分析。5.1.7多點(diǎn)點(diǎn)頂推各墩牽牽引力及墩頂頂位移以及各各墩的相互影影響本專專題研究了多多點(diǎn)頂推過程程中各墩所需需要施加的頂頂推力大小的的確定方法。研研究了柔性墩墩墩底最大的的拉應(yīng)力與墩墩頂偏位及橋橋墩受到的不不平衡水平推推力的關(guān)系和和墩頂水平偏偏位的控制方方法。5.1.8頂推推梁預(yù)應(yīng)力的的合理配置及及施工質(zhì)量控控制技術(shù)本專題題研究了斜梁梁橋頂推施工工預(yù)應(yīng)力束的的配置原則和和方法，研究究了彎連續(xù)梁梁橋頂推施工工預(yù)應(yīng)力束的的配置原則和和方法，并對(duì)對(duì)預(yù)應(yīng)力的張張拉施工質(zhì)量量控制技術(shù)進(jìn)進(jìn)行了研究。5.1.9頂推推專用設(shè)備，頂頂推施工作業(yè)業(yè)程序和施工工工藝本專題題分析了適合合大跨度斜連連續(xù)梁橋頂推推施工的千斤斤頂類型選擇擇及布置形式式，對(duì)滑動(dòng)裝裝置進(jìn)行了研研究。本專題重點(diǎn)對(duì)頂頂推施工工藝藝系統(tǒng)進(jìn)行了了研究總結(jié)。5.1.10頂頂推過程中溫溫度的影響及及落梁過程的的控制研究本專題分析了溫溫度對(duì)橋墩變變形及主梁應(yīng)應(yīng)力的影響規(guī)規(guī)律，提出減減弱甚至消除除溫度對(duì)頂推推影響的措施施，并分析了了不同的落梁梁方案和落梁梁順序?qū)χ髁毫簝?nèi)力的影響響。5.2研究成果果中的主要?jiǎng)?chuàng)創(chuàng)新點(diǎn)5.2.1斜梁梁頂推計(jì)算程程序的編制本課題結(jié)合最近近幾年來國內(nèi)內(nèi)外學(xué)者在斜斜連續(xù)梁橋方方面的最新研研究成果，以以VisuaalC+++6.0的MFCAAppWiizard為基礎(chǔ)，根根據(jù)斜橋頂推推施工的受力力特點(diǎn)，編制制出了一套針針對(duì)斜梁橋頂頂推施工的有有限元程序--ILMMAP（IncreementaalLauunchinngMetthodAAnalissysPrrogramm）。該程序序可在微機(jī)上上實(shí)現(xiàn)針對(duì)橋橋梁頂推施工工過程的分析析。它適用于于一般橋梁的的整體計(jì)算和和斜橋頂推的的施工過程模模擬計(jì)算。該該程序在Windoows環(huán)境下設(shè)計(jì)計(jì)出可視化用用戶界面，對(duì)對(duì)計(jì)算結(jié)果的的輸出進(jìn)行可可視化處理。該該程序可準(zhǔn)確確、快速分析析連續(xù)梁橋的的頂推過程受受力特性，具具備友好的界界面和強(qiáng)大數(shù)數(shù)據(jù)輸入、輸輸出功能。在在依托工程中中的應(yīng)用體現(xiàn)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果果準(zhǔn)確可靠，數(shù)數(shù)據(jù)輸入輸出出方便，計(jì)算算速度快等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，具有創(chuàng)創(chuàng)新性。5.2.2斜連連續(xù)梁和橋墩墩在頂推施工工中關(guān)鍵參數(shù)數(shù)確定及精細(xì)細(xì)化控制本課題針對(duì)斜連連續(xù)梁橋以及及橋墩在頂推推過程中的關(guān)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行行了敏感性分分析，得到了了影響頂推施施工斜連續(xù)梁梁橋狀態(tài)的多多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)數(shù)（頂推節(jié)段段劃分長度、連連續(xù)箱梁的斜斜交角、臨時(shí)時(shí)滑道支承墩墩數(shù)目與滑道道方位角、滑滑板接觸面積積和支承反力力、鋼導(dǎo)梁長長度及匹配剛剛度、新舊梁梁體節(jié)段接縫縫轉(zhuǎn)角偏差、內(nèi)內(nèi)外側(cè)水平牽牽引力差和橋橋墩剛度等）的的優(yōu)化設(shè)計(jì)值值，這些參數(shù)數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)值是精細(xì)化化施工控制的的主要依據(jù)。在施工控制中，對(duì)對(duì)滑道標(biāo)高、滑滑板數(shù)量、節(jié)節(jié)段混凝土接接縫轉(zhuǎn)角、節(jié)節(jié)段縱向構(gòu)形形、預(yù)制場底底模剛度、預(yù)預(yù)制場動(dòng)態(tài)調(diào)調(diào)整、臨時(shí)墩墩的設(shè)置、臨臨時(shí)預(yù)應(yīng)力大大小、水平牽牽引力、墩頂頂偏位、梁體體偏位、落梁梁方案以及溫溫度影響等方方面的研究具具有創(chuàng)新性。5.2.3斜橋橋頂推施工新新工藝和技術(shù)術(shù)指南斜交頂推箱梁的的施工工藝和和流程，與正正交箱梁基本本相同，但由由于斜交頂推推箱梁存在斜斜交角，使梁梁體在施工過過程和成橋后后的內(nèi)力和線線形要達(dá)到理理想狀態(tài)是一一個(gè)非常困難難的工作。本本課題針對(duì)斜斜橋頂推的特特點(diǎn)提出了一一套較為恰當(dāng)當(dāng)?shù)男睒蝽斖仆剖┕すに囍钢改?，可提高高頂推施工質(zhì)質(zhì)量，確保頂頂推順利進(jìn)行行，使梁體在在頂推過程和和成橋后的內(nèi)內(nèi)力及線形達(dá)達(dá)到理想狀態(tài)態(tài)。6項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、社社會(huì)、環(huán)境效效益及推廣應(yīng)應(yīng)用前景本項(xiàng)目研究完成成的頂推法施施工連續(xù)梁橋橋調(diào)研報(bào)告、頂頂推法施工連連續(xù)梁橋施工工工藝指南、頂頂推法施工連連續(xù)梁橋施工工控制方法、研研究成果在依依托工程實(shí)橋橋上應(yīng)用的評(píng)評(píng)價(jià)報(bào)告，對(duì)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)梁橋橋頂推施工技技術(shù)進(jìn)行了系系統(tǒng)研究，使使頂推施工技技術(shù)有了進(jìn)一一步的發(fā)展和和提高。本項(xiàng)目研究完成成的頂推法施