1、 xx市XX大桥 顶推施工专项方案目 录一、工程概况11.1、概述11.2、结构形式1、主桥结构形式1、引桥结构形式41.3、地质水文情况5、气象水文条件5、气象水文条件71.4、工程施工重点与难点9二、总体部署及工艺介绍102.1、总体部署10、施工总平面布置10、施工组织管理机构11、主要资源配备132.2、施工主要工艺介绍16、施工工艺流程17、主桥施工工艺流程18、引桥施工工艺流程19三、顶推施工辅助结构设施203.1、引桥墩旁支架20、引桥墩旁支架设计20、墩旁支架验算21、墩旁支架施工223.2、水中临时墩24、水中临时墩设计24、水中临时墩验算25、水中临时墩施工283.3、前、2、后导梁30、导梁设计30、导梁验算35、导梁施工403.4、临时撑压杆41、临时撑压杆设计41、临时压杆验算42、临时撑压杆施工443.5、拼装区顶推墩44、拼装区顶推墩设计44、拼装区顶推墩验算46、拼装区顶推墩施工51四、顶推施工524.1、顶推路线布置524.2、顶推设备选择52、顶推设备构造52、顶推设备液压系统56、顶推系统的主要技术参数58、顶推设备布置594.3、顶推施工原理614.4、顶推施工工艺及步骤63、顶推施工工艺63、顶推施工654.5、顶推控制系统及监控系统66、控制系统网络拓扑结构67、主控制器硬件组成67、分控制器硬件组成69、通信网络70、控制策略70、控制模式3、71、传感器71、电气控制系统主要特点72五、引桥顶推施工745.1、施工工艺流程745.2、顶推设备布置745.3、顶推施工75六、顶推施工主要控制措施766.1、顶推施工控制重点及注意事项76、顶推施工控制重点76、顶推施工前注意事项766.2、顶推施工主要控制措施77、顶推施工中观测项目77、同步顶推保证措施77、竖向顶升控制78、平衡度的控制79、纠偏措施79、累计误差的控制79七、落梁及受力体系转换807.1、落梁顺序及方法80、顶推设备及滑道的拆除80、支座安装827.2、临时连接撑压杆拆除及吊杆安装83八、顶推施工过程监控868.1、施工监控目的及内容86、施工监控必要性86、施4、工监控目的86、项目监控特点868.2、施工监控依据86、相关规范86、设计图纸878.3、施工监控目标878.4、施工监控内容88、临时墩墩顶水平位移和支反力的监控89、 钢拱梁应力（应变）和温度监测90、临时撑压杆应力（应变）和温度监测91、钢导梁应力（应变）监测91、监控实施938.5、施工监控实施组织93、施工监控实施流程93、施工监控部组织结构948.6、施工监控技术方案的保证措施94、桥梁监控计算理论94、监控岗位责任95、监控技术方案其他保证措施96九、施工难点及解决措施999.1、难点分析999.2、解决措施99十、主要质量保障体系及措施10110.1、质量保证体系101、质量5、保证组织101、质量保证体系10210.2、质量目标10310.3、质量保证措施103十一、主要安全保障体系及措施10411.1、安全保证体系104、安全生产保障组织机构104、安全保证体系10511.2、安全生产保证措施106、设备安全技术措施106、结构安全技术措施106、安全注意事项106、防涌潮安全措施107、防台安全措施108十二、文明施工保障措施11012.1、文明施工目标11012.2、文明施工组织管理机构11012.3、文明施工保证措施110十三、施工进度计划安排112一、工程概况1.1、概述XX大桥属于XX上规划建设的十座大桥之一，位于xx大桥（原钱江二桥）下游5km，下沙大6、桥（原钱江六桥）上游8km处。XX大桥北岸桥位位于xx区七堡六号丁坝以东，与规划东湖路相连，南岸桥位位于XX南大堤GPS24-2控制点，与萧山钱江科技城的科园大道相连。桥位处江面宽1.7km。XX大桥工程北起沿江大道，南至滨江一路，工程设计范围自桩号K0+000.000K1+855m，全长1855m，其中第I合同段总长度945m，其跨径布置为55+285+90+3210m，桥跨布置如图1.1-1所示。图1.1-1 桥跨布置图1.2、结构形式1.2.1、主桥结构形式主桥上部结构为3210m三孔结合梁钢拱组合体系拱桥，相邻两个拱桥间采用简支结合梁连接。简支拱支承跨径188m，拱肋系由主拱肋、副拱肋7、主副拱肋之间的横向连杆以及拱顶横撑等构件组成。主拱肋外倾12，立面矢高43.784m。副拱肋轴线为空间曲线，立面矢高33m。主拱采用矩形截面,宽2.2m，高3.2m；副拱采用方形截面，边长1.5m，主副拱肋之间的横向连杆采用圆钢管，间距8.5m。拱桥主梁为等截面钢混凝土结合梁结构。全高4.5m，全宽37.7m。结合梁钢梁材质为Q345qD，为主纵梁（闭口边拱梁）、中横梁、端横梁、小纵梁组成的双主梁梁格体系。其中：两侧钢主纵梁间距27.6m，纵梁每8.5m一个节段（跨中为12.75米，拱梁交界段为12.155米），每间隔4.25m设置一道横梁，每两道横梁之间设置一道小纵梁。钢横梁间距4.25m8、，混凝土桥面板厚26cm。钢主纵梁内部设系杆索。拱桥吊杆间距8.5m，吊杆上端锚固于主拱肋，下端锚固于钢主纵梁。简支结合梁支承跨径18.2m，构造形式与拱桥主梁相同。图1.2-1 钢拱梁结构示意图图1.2-2 主梁断面图1.2.2、引桥结构形式引桥上部结构为55+285+90m，引桥桥面宽度31.5m，结构形式为等高度单箱单室钢混凝土组合结构连续拱梁，梁中心线高4.5m。结构断面由砼桥面板及整体成槽形的钢梁组成，槽形钢梁整体上由顶板、腹板底板、空腹式横梁、实腹式横梁、腹板加劲肋、底板加劲肋组成；顶板厚度36mm56mm，宽1.2m1.8m；腹板厚度24mm36mm，斜率约1：4.07；底板厚度9、18mm36mm，宽11.05m；腹板上布置有竖向及水平向腹板加劲肋，竖向加劲肋断面形式为T型或板式，连续布置，水平向断面形式均为U肋，间断布置；底板上布置有底板纵向加劲肋，断面形式为板式，通过设置过焊孔穿越空腹式横梁，纵向连续布置；空腹式横梁标准间距4.25m，空腹式横梁由T型腹板竖向加劲肋、T型横向底板加劲肋，以及水平和斜向撑杆等组成；支点处布置实腹式横梁。槽形钢梁顶面宽度13.1m，底板宽度11.05m。在横梁位置设置撑杆及横向连接系统，横向连接系统总宽度31.5m，在空腹式横梁位置设置外侧挑臂撑杆及内部撑杆支撑桥面板系统，撑杆下侧连接于横梁下侧两端靠近腹板位置，撑杆上侧连接于挑臂横梁及10、内横梁，实腹式横梁处只设置外侧挑臂撑杆。在两侧横向离腹板顶缘5.75m位置设置小纵梁，两端连接于横向连接系，用以增强挑臂钢结构额稳定性及通过布置剪力钉群增强与桥面板的密贴性。支点左右各约12.75m范围内采用双结合的结构形式，该区域内底板纵向加劲肋演变为开孔板剪力键，同时间隔布置剪力钉，保证砼板与钢梁密实结合。底板砼跨越1道实腹式横梁及4道空腹式横梁，为保证底板砼的连续性，在这4道横梁腹板上配有剪力钉。图1.2-3 引桥标准断面图图1.2-4 引桥支点断面图1.3、地质水文情况1.3.1、气象水文条件1.3.1.1、气象条件xx市属于亚热带季风气候区，四季交替明显；冬季受蒙古高压控制，盛行西北11、风，以晴冷、干燥天气为主，是低温少雨季节；夏季受太平洋副热带高压控制，以东南风为主，海洋带来充沛的水气，空气湿润，是高温、强光照季节；春节降水丰富，且降水时间长；秋季干燥，冷暖变化大。据浙江省气象中心，萧山及xx市气象局资料，xx市常年平均温度16.2，极端最高气温为40.3（2003年），极端最低气温为-9.6（1969年）；历年平均降雨量1400.7mm，日最大降雨量189.3mm（1963年9月12日），降雨主要集中在46月（梅雨季）和79月（台风雨季），年总降雨日140170天；多年平均蒸发量12001400mm，年陆面蒸发量800mm左右；多年平均相对湿度8082%；多年平均雷暴日数12、36天，最多雷暴年56天；多年平均大雾51天，最多大雾64天；无霜期220270天；最大积雪厚度为15cm。全年主导风向以东风为主，北西风次之，历年最大风速20m/s，平均风速1.9m/s，全年03.0m/s风速所见比例为92.4%。1.3.1.2、水文条件工程河段内河床演变特点：年内洪冲潮淤，年际受连续丰、枯水文年及下游尖山河段主槽曲直的影响较大，连续丰水年尖山河湾主槽顺直，河床大冲大淤；连续枯水年尖山河段主槽弯曲，河床变幅较小。深槽的年内变化与整个河段洪冲潮於的特点基本一致，年际最大冲於幅度达11m。桥位断面由于受五堡至七格弯道及北岸丁坝局部冲刷坑的影响，河床主槽主要集中在离北岸2008013、0m的范围内，出现频率为92%。主槽摆幅在650880m之内，年内冲於变化在26m之间。桥位断面南岸处于七堡七格湾道的凸岸，在弯道水流的作用下存在边滩，边滩的宽度及高程随XX流域径流的时空分布的变化而发生相应的冲於变化，变幅较大，平均低潮位以上的边滩宽度多年平均值约为330m。距离桥址最近的水位站为七堡水文站，位于桥址上游仅2km左右，桥址水位可直接采用七堡水文站水位资料，潮位特征值见表1.3-1。表1.3-1 水位资料，潮位特征值项 目单 位七 堡量值出现时间平均高潮位m4.43平均低潮位m3.65平均潮差m0.69最高水位m7.981997年8月19日最低水位m1.221955年8月24日14、最大潮差m4.282002年9月18日平均涨潮历时h:min1:37平均落潮历时h:min10:47XX大桥工程处于XX河口沙坎顶端附近，受潮流和径流的共同作用。相关计算分析结果表明：由于桥址处于洪潮共同作用的河口段中间，桥址断面最大流量和最大洪水流速出现在特大潮落时刻。工程断面0.33%和1%频率的设计洪峰流量分别为33114m3/s和31772m3/s，相应的最大断面平均流速分别为3.2m/s和2.84m/s。高水位分别为8.66m和8.30m，1%频率低水位为1.1m。桥址断面各频率的流量及相应的最大平均流速，见表1.3-2。表1.3-2 桥址断面各频率的流量及相应的最大平均流速频 率015、.2%0.33%1%2%断面流量（m3/s）35563331143177227319断面平均流速（m/s）3.293.202.842.73以逐年年最高潮位与当年平均潮位的差值，即距平值，作为统计样本，采用皮尔逊型适线进行重现期分析。七堡、仓前站高、低水位统计结果见下表，桥位附近的设计高低水位取用七堡站的值。表1.3-3 桥位附近的设计高低水位取用七堡站的值频 率七堡仓前高水位低水位高水位低水位0.33%8.668.631%8.301.108.230.102%8.081.297.980.355%7.781.557.640.8510%7.511.787.351.051.3.1.3、涌潮涌潮是XX特16、殊的水力现象。由于河口段河宽沿程向内急剧收缩，河床迅速抬高，潮波从外海向河口上游传播过程中产生剧烈变形，遂使涨潮波前开成明显锋面，陡度达1:91:9.4，近岸滩地较浅处潮波锋面往往破碎。涌潮行进速度一般约47m/s，同一地占水位涨率可达1m/s。水位骤升的同时，流速亦从落潮方向反转成涨潮方向，随之，流速剧增，俗称“快水”，快水一般持续二十分钟左右。今年来，涌潮约在高阳山下游2.5k的白腊礁一带形成，上溯过程中逐渐增强，到八堡大缺口一带最大；之后强度渐弱。强潮时，涌潮潮头可上溯到闻家堰以上，全程约90km。1.3.2、气象水文条件工程区第四系地层厚度达60余米，按地质时代、成因类型及工程特性，划17、分为6个大层，13个亚层。自上而下分述如下：、填土，受人类活动影响，成分较杂，结构松散，分布于表层。、全新统上中段冲海相沉积层，下分四个亚层。-1、亚砂土：灰、灰黄色，稍密，湿，含铁锰质氧化斑点，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽，中等压缩性。-2、亚砂土：灰色，稍密，湿，局部夹粉砂，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽，中等压缩性。-3、粉砂夹亚砂土：灰色，稍密，饱和，局部夹亚砂土，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽，中等压缩性。-4、亚砂土：灰色，稍密，很湿，局部夹淤泥质亚粘土和粉砂，干强度低，低韧性，摇振反应一般，无光泽，中等偏高压缩性。、淤泥质亚粘土，为全新统中段滨海、海湾相18、沉积层。灰色，流塑，具水平层理，层间夹粉砂薄层，含腐殖质，干强度中等，中等韧性，摇振无反应，稍有光泽，高压缩性。、全新统下段浅海相沉积层，下分两个亚层。-1、淤泥质夹亚粘土：灰色，流塑，具鳞片状，局部夹薄层亚砂土，含贝壳碎屑，干强度中等，中等韧性，摇振无反应，稍有光泽，高压缩性。-2、亚粘土：灰色，塑性，局部软塑状，饱和，局部夹薄层亚砂土，干强度中等，中等韧性，摇振无反应，稍有光泽，高压缩性。、亚粘土，为晚更新统上段河、湖相沉积层。灰绿、灰黄色，软塑一硬塑，含铁锰质氧化斑点，局部夹亚砂土、粉细沙，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，中等压缩性。、晚更新统上段河流冲击相沉积层，下分三个亚层。-1、中19、细沙：灰、灰黄色，中密，饱和，局部夹亚粘土，底部偶含砾石，砾径约0.5cm，含量小于5%，中偏低压缩性。-2、圆砾：灰色、灰黄色。稍密中密，饱和，卵砾石磨圆度较好，呈亚圆形，主要成分为石英岩、熔结凝灰岩，质地坚硬，粒径一般12cm，大者58cm，最大粒径10cm，卵砾石含量约50%，充填泥质和砂质，局部为砾砂，低压缩性。-3、亚粘土：灰绿、灰褐、灰黄色，软塑一硬塑，含铁锰质氧化斑点，局部夹亚砂土、夹粉细砂，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，中等压缩性。-4、粉细砂：灰黄色，中密，饱和，局部夹亚粘土，粉砂，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，中等压缩性。-4、夹亚粘土：灰、灰褐色，硬塑，局部夹亚粘土、20、粉砂，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，中等压缩性。-5、圆砾：灰色，中密密实，饱和，卵砾石磨圆度较好，呈亚圆形，主要成分为熔结凝灰岩，质地坚硬，局部表面略有风化，粒径一般12cm，大者810cm，底部含块石，块径达15cm以上，卵砾石含量约60%，充填泥质和砂质，局部孔段夹中砂，低压缩性。下伏基岩（12层）有两套地层，一套为中生代白垩系上统（K2）地层，以砂砾岩为主，局部为粉砂岩，泥质胶结，胶结程度差，岩层编号12-a。另一套为中生代白垩系下统朝川组（K1C）地层，以泥质粉砂岩为主，局部为粉细砂岩、含砾粉砂岩、凝灰质砂岩，泥质胶结，胶结程度一般，岩层编号12-b。两套基岩均为软质岩，呈不整合接21、触，泥质粉砂岩（K1C）工程性能稍好于砂砾岩（K2）。以下按不同岩性、根据其风化程度分述如下：12-1a、全风化砂砾岩、粉砂岩：灰、灰褐、黄褐色，岩芯风化呈砂土状，手捏可碎裂。母岩结构不甚清晰。12-2a、强风化砂砾岩、粉砂岩：紫红、灰黄、灰褐色，岩芯呈短柱状，敲击易碎，局部孔段夹弱风化粉砂岩块。12-3a、弱风化砂砾岩、粉砂岩：紫红、灰黄，岩芯呈柱状，敲击声较脆，锤击可碎，砾岩与粉砂岩呈互层状，局部夹强风化透镜体状夹层。12-1b、全风化泥质粉砂岩：紫红色，岩芯风化呈粘土状，手捏呈砂状。母岩结构不甚清晰。12-2b、强风化泥质粉砂岩：紫红色，岩芯呈柱状，手折可断。局部含少量砾石，夹灰白色细砂22、岩。12-3b、弱风化泥质粉砂岩：紫红色，厚层状，岩芯呈柱状、长柱状，敲击声脆，可击碎。局部含少量砾，夹灰白色细砂岩。1.4、工程施工重点与难点1)、工程区第四系地层厚度达60余米，多为软土淤泥地质，拼装及起重设备基础处理困难。2）、拱梁起重结构件大，吨位重，起重高度高，吊装设备较难选择。3）、现场焊接量较大，现场拼装焊接工艺要求高。4）、钢拱梁拱肋设计为空间扭曲线，加工制作难度大。5）、拱肋支架高约70m，吊装困难，在拱肋及风荷载作用下，支架变形难以控制，拼装精确调位困难，安全风险大。6）、三孔钢拱梁带拱整体顶推，国内尚无成熟施工经验可以借鉴，施工中的意外因素难以估计，顶推施工难度大。7）、23、主跨跨径210m，中间仅设计一个临时墩，引桥墩跨径也有90m，顶推施工悬臂大，主梁受力复杂，应力大，各类变形难以有效控制，施工难度大，安全风险高。8）、三跨带拱顶推重心高，顶推时易发生失稳，且顶推时间要遇台风季节，安全风险大。二、总体部署及工艺介绍2.1、总体部署2.1.1、施工总平面布置XX大桥顶推施工场地布置主要分为后场拼装区及前场的顶推施工区，拼装区分为拼装场地和散拼场两大块，拼装场地约260m*70m，位区Pn5墩以北，受大堤及龙门吊的影响，拼装场地南边起点布置于距Pn6墩中点为10.955m，与桥轴线重合。拼装场地上游侧为散拼场地，约150m*40m，与拼装场地平行。拼装区平面布置图24、见2.1-1。图2.1-1 拼装区平面布置图 顶推施工区主要包括拼装区顶推墩，桥梁结构墩及水中临时墩，分布于桥轴线两侧，平面布置见图图2.1-2。图2.1-2 顶推施工区平面布置图2.1.2、施工组织管理机构2.1.2.1、组织机构XX大桥实行项目经理负责制，由项目经理负责整个实施过程中的全面管理工作。项目总工主管实施过程中的全面技术工作及对外的技术联络工作。由工程部、劳安部、质检部和工地试验室严格控制工程质量，为更进一步保障每一道工序的施工，在每个施工班组设专职质量监督员，用以监控施工质量。XX大桥顶推施工共设置工长4名；技术主管2名，技术员10名。顶推施工时共配四大作业班组：支架组、拼装组25、加工组、顶推组。支架组主要负责辅助结构的搭设，主要包括后场拼装支架、顶推墩、墩旁支架等的施工；拼装组主要负责钢结构拼装施工；加工组主要由钢结构厂家组成，负责钢结构加工及现场焊接施工；顶推组主要负责钢结构顶推施工及后续的体系转换。同时后方各个部门全力配合前场工段作业施工。其组织机构图见图2.1-3。各 作 业 班 组钢结构制作钢结构检测拼装支架搭设钢结构拼装项目经理总工程师项目副经理（2名）试验室测量组工 程 部财务合约部质 检 部综合办公室安全人事部设备物资部拼装区顶推区辅助结构施工 顶推设备顶推施工书记图2.1-3 组织机构图2.1.2.2、管理体系顶推施工采用“过程方法”建立、监视、测量26、改进管理体系。过程包括“管理职责、资源管理、施工项目实现、测量分析和改进”有关过程进行项目施工，实现对每个施工过程进行周密策划，对每个工序活动所产生的环境因素和职业安全健康风险因素进行识别，制定预防措施。图2.1-4 管理体系图2.1.3、主要资源配备为了满足钢箱梁顶推施工要求及进度计划，配备足够的人员、设备及材料，主要资源配备使用计划见下表。2.1.3.1、劳动力配备计划序号项目部人员人员数量备注1技术主管22技术员103工长44起重工165电焊工806电工27机械工408测量员39试验员610质检员211专职安全员212普通工人80合 计2472.1.3.2、船机设备配备计划序号名 称单27、位数量备注1120t龙门吊台12120t龙门吊台1340t龙门吊台1425t龙门吊台15500t履带吊辆1650t汽车吊辆1725t汽车吊辆18运输小车辆29电焊机台4010平板车辆31顶推装置台202液压泵站台203主控台台117对讲机部20181t单链电动葫芦台4192t单链手拉葫芦台10205t卷扬机台4215t钢丝绳米2000222t卷扬机台2232t钢丝绳米30024高压油管米235025浮吊艘126150型振动锤台12.1.3.3、主要材料配备计划主拱节段工程量统计表单跨主拱节段统计（2片主拱）序号节段编号单位Z1Z2Z3Z4(F5)1轴线弧长m30.12308631.6322.728、32吊装重量t81328333854187453数量个24444总重t16264 33332341.64349.8 单跨副拱节段统计（2片副拱）序号节段编号单位F1F2F3F41轴线弧长m18.011996250923652吊装重量t726 3994401437843数量个14444总重t726159761605615136主梁节段工程量统计表 主梁节段统计（单跨）序号节段编号单位G1G3、G4 、G5、G7、G8G2G6G9G101梁长m168.5325.514.12521.2585217121552重量t603239697.5803226474.53数量个21022224总重t12096029、195160128140.9引桥钢梁标准节段工程量统计表序号梁段类型A1A2A3A4A5A61梁段数量3777822梁段长度10500850085008500850065003梁段宽度3130031300313003130031300313003顶板厚度5656484242424腹板厚度3632282824245底板厚度3632241818186梁段重量38146054577149368143864946918282223引桥钢梁特殊节段工程量统计表序号梁段类型B1B2B3B41梁段数量11112梁段长度69509500850083503梁段宽度313003130025000250003顶板厚30、度425642424腹板厚度243228245底板厚度183218186梁段重量68409935106193460841施工辅助材料工程量统计表序号材料名称规格型号用量（t）备注1钢管桩80082032钢管桩60083193钢管桩40061304钢管桩1000105045钢管桩1200142066钢管桩1200162067钢管桩1400203008钢管桩1000161409钢管桩10001266910钢管桩27362611H型钢HN80030016712H型钢HN70030011813口子钢22512014工字钢I563015合计31382.2、施工主要工艺介绍XX大桥主桥上部结构为3210m31、三孔结合梁钢拱组合体系拱桥，引桥为钢混组合结构连续梁。其主要的施工工艺为：下部结构桩基、承台、墩身施工完成后，在后场搭设拼装支架平台，钢拱梁先梁后拱分节段在拼装平台上拼装成形，单孔钢拱梁拼装主要包括拱梁节点、主纵梁、小纵梁、端横梁、中横梁、主钢拱肋、副钢拱肋、连杆、临时撑杆。主副拱拼装完成后，安装临时支撑，拆除拱肋支架，采用顶推工艺将该孔钢拱梁顶推出拼装平台，然后拼装下一孔钢拱梁，再将其顶推出拼装平台，最后拼装第三孔钢拱梁。三孔钢拱梁全部拼装完成后，逐跨整体顶推到位。引桥施工与主桥类似，采用逐跨拼装顶推的工艺进行。、施工工艺流程一跨钢拱梁在平台上拼装顶旁支架及水中临时墩施工顶推设备、系统筹备钢32、拱梁制造、运输钢导梁制造梁体落于顶推墩上测量、一跨钢拱梁顶推到位安装撑压杆，拆除副撑支架控制系统安装调试实施顶推拼装二跨钢拱梁循环施工完成三跨钢拱梁拼装安装后导梁落梁就位安装前导梁测量监控同步临测解除临时撑杆吊杆施工桥面板施工系杆施工施工准备拼装平台及顶推墩施工顶推设备安装实施多点连续顶推至主桥相应墩顶解除临时连接体系转换临时撑压杆加工制造实施顶推图2.2-1 施工工艺流程图、主桥施工工艺流程图2.2-2 主桥顶推施工工序图、引桥施工工艺流程图2.2-3 引桥顶推施工工序图三、顶推施工辅助结构设施 根据本桥结构形式，结合顶推施工需要，本合同段顶推施工辅助设施主要包括引桥墩旁支架、水中临时支撑墩33、前后导梁、临时撑压连接杆、拼装区顶推墩等五种。3.1、引桥墩旁支架XX大桥一合同段顶推施工拼装平台位于北引桥PN6墩北侧，顶推施工过程中主桥钢拱梁从引桥PN6墩向主桥PS2墩顶推，中间经过引桥PN5、PN4、PN3三个结构墩，且PN5、PN4、PN3三个结构墩均作为顶推施工的顶推墩。由于引桥结构墩 Pn5Pn3三个墩身横桥向支座中心距11m，而主桥两钢主梁中心距约26m，引桥结构墩 Pn5Pn3墩作为顶推墩横向宽度不够，因此需在引桥Pn5Pn3墩身上下游两侧各搭设一个墩旁支架，满足主桥顶推施工需要。3.1.1、引桥墩旁支架设计引桥墩旁支架主要是用于主桥钢拱梁顶推施工时的顶推墩，根居顶推施工需34、要，墩旁支架设计主要考虑如下：竖向承载力： 15000t水平承载力： 50t横向宽度： 26m纵向宽度： 6m高度： 各墩根据顶推线形标高引桥墩旁支架主要由承重钢管桩，水平及斜向钢管联系，上部承重梁组成。根据设计要求，顶推墩单侧竖向承载力不小于1500t，平面尺寸及标高主要根据顶推施工要求设计。根据引桥墩身结构，结合考虑承台尺寸，在墩身上下游两侧各搭设一个墩旁支架，支架主支撑腿为120014mm钢管桩, 每侧四根，中间辅助钢管为100012mm，支设于承台上，水平撑采用8008mm的钢管，斜撑采用6008mm的钢管。承台施工时在承台上埋设预埋件，将斜撑及立柱与预埋件焊接。支架顶部设双支800335、00H型钢承重梁，每侧布设2组。引桥墩旁支架构造图见图3.1-1。图3.1-1 墩旁支架结构图3.1.2、墩旁支架验算 根据墩旁支架布置，用MIDAS建立简化模形如下图所示，支架主要承受上部荷载的竖向力及顶推时的水平力。下图为上部竖向荷载的分布图，其中最大值为464t。下图为顶推时的水平推力，单桩最大值为17t。下图为荷载组合下的内应力图，钢管桩最大应力为172MPa，满足要求。3.1.3、墩旁支架施工3.1.3.1、预埋件施工墩旁支架承重钢管桩支设于承台上，施工时在承台上埋设柱脚预埋件，将承重钢管桩与预埋件焊接，搭设墩旁支架。柱脚埋件锚板采用Q235钢板加工，为直径1600mm1800mm的36、椭圆形钢板，中间挖空直径600mm的圆孔，钢板厚板为25mm，每块锚板下方设40根长度750mm锚筋，锚筋采用25螺纹钢加工，与锚板之间采用塞孔焊。承重钢管桩与埋件用肋板焊接，肋板采用14mm钢板加工，尺寸为200400mm。柱脚预埋件如图3.1-2所示。图3.1-2柱脚预埋件图承台施工时，在承台砼浇筑前测量放样出柱脚预埋件位置，将柱脚预埋件与承台钢筋焊接，顶面与承台砼表面齐平。柱脚预埋件埋设时要求焊接牢固，砼浇筑完成后表面平整，严禁预埋件高于承台砼表面。待承台、墩身浇筑完成并达到设计强度后，安装墩旁支架。3.1.3.2、墩旁支架搭设墩旁支架承重钢管桩及平联、斜撑预先在后场按尺寸分别加工，并将37、承重钢管桩每侧两根拼装成形，装载重汽车运至现场。采用65t履带吊吊承重钢管桩于承台预埋件，测量观测校正后将钢管桩与预埋件焊接固定，并在四周用肋板焊接。每组钢管桩焊接完成后及时完成平联及斜撑焊接。墩旁支架钢管桩及平联、斜撑焊接完成后，测量测出钢管桩桩帽标高，将多余的部分割除，安装桩帽钢板。将钢板与钢管桩焊接，周围焊接肋板加强。桩帽要求水平，相邻桩帽高差不大于2mm。墩顶承重梁为双支800300H型钢，每组H型钢中间焊劲板加强。顺桥向安置于桩帽中心上，与桩顶钢板焊接，横向之间用型钢连接，两组中间采用600钢管桩联系，中间与800辅助桩连接，增强整体稳定性。3.2、水中临时墩主桥跨径为3210m，主38、墩为“V”形墩，“V”形墩顶中心间距为22m，主桥支承跨径为188m。根据设计要求，减少顶推跨径，顶推施工时主跨位置需设置临时墩，为了满足施工期间通航要求，在每跨主跨跨中布设了一个临时墩，布置在跨中位置，临时墩布置见图3.2-1。图3.2-1水中临时墩布置图3.2.1、水中临时墩设计水中临时墩作为顶推施工时的顶推墩，主要承受顶推施工的竖向荷载及水平荷载，平面尺寸主要满足顶推施工设备安装及操作需要，考虑主梁横桥向间距较大，约26m，临时墩横桥向做成分离式的两个墩。水中临时墩设计参数主要考虑如下：河床标高 -4.5m（中跨最深处）竖向承载力： 15000t水平承载力： 50t横向宽度： 2.6m纵39、向宽度： 7.2m顶标高： 各墩根据顶推线形标高临时墩主要由钢管桩基础，承重立柱及稳桩钢丝绳组成，临时墩基础垂直荷载按钢拱梁作用时最大支反力、临时墩自重及受力不均匀性情况设计。每个临时墩基础采用12根100012mm钢管桩，入土25m，钢管桩横桥向间距3m，顺桥向间距3m，从平均高潮水位（+4.43m）以上采用6008mm的钢管联撑连成整体以保证支架的稳定性。上部结构采用4根100016mm钢管立柱，平联采用6008mm的钢管，上部与基础之间连接纵、横梁分别采用双组合700300H型钢及三组合800300H型钢，墩顶承重梁采用双组合800300H型钢。并用4根直径28mm钢丝绳作为稳桩钢丝绳，40、以增强上部钢管立柱的稳定性。为满足通航要求，但又必须确保施工期间临时墩的安全，临时墩上下游两侧设置防撞设施，临时墩结构图见图3.2-2。在边墩、主墩、临时墩墩顶之间，横向对称在两滑道外侧设置2索纵向联系拉索，控制顶推时墩顶位移，平衡可能出现的水平推力。拉索为8-j15.24钢绞线，并于钢绞线一端设P锚，另一端设置张拉设备及锚具在顶推前实施预拉紧固，以保证临时墩安全。两束钢绞线预拉采用逐级同步张拉，张拉后钢绞线保证不影响通航。图3.2-2水中临时墩结构图3.2.2、水中临时墩验算3.2.2.1、水中临时墩结构验算根据水中临时墩结构及布置，采用MIDAS建模计算： 应力模型顶推状态下：搁置状态下：41、 变形模型顶推状态下：搁置状态下： 反力模型顶推状态下：搁置状态下：计算结果可得：最大应力为195MPa；最大竖向反力：286吨；最大变形：50mm。均满足钢结构的强度刚度稳定性要求。3.2.2.1、钢管桩承载力验算根据公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024-85第条P=式中：u周长 u=3.768mk安全系数，取k=1.7影响系数， =1.0极限侧磨阻力A-截面积 桩尖承载力 开口桩桩尖承载力影响系数查看地质资料可得，中跨PLD2墩为最不利情况，则入土深度L为：P=*1.0*(38*1.14+32*1.9+26*7.2+20*3.3+22*5.3)3.2.3、水中临时墩施工水中临时墩共三个，42、分别布置于两个边主跨及中主跨之间，施工时除中主跨处的临时墩采用船舶搭设外，两个边主跨处临时墩采用在原栈桥上搭设支栈桥，然后在支栈上履带吊搭设临时墩。3.2.3.1、支栈桥搭设在两边主跨临时墩中心距江心9m处搭设支栈桥，支栈桥横向与原主栈桥相接，支桥栈结构形式与主栈桥一致，宽6m，长度51m。支栈桥采用80t履带吊配合振动锤逐跨推进搭设，方法与原主栈桥一致，具体措施详见“栈桥专项施工方案”。图3.2-3支栈桥布置图3.2.3.2、边主跨临时墩搭设边主跨临时墩采用在支栈桥上80t履带吊配合150型振动锤搭设。基础为9根100012mm钢管桩，入土25m，根据河床标高及钢管桩顶标设，单根钢管桩长约343、4m，分两节施沉，首节长20m，次节14m。履带吊于支栈桥上吊振动锤及首节钢管桩，测量精确定位后，振动下沉，首节钢管桩下沉至水位线以上1m位置后，接长次节钢管桩，继续振动下沉，直至下沉到位。图3.2-3钢管桩沉放示意图钢管桩沉桩偏差：桩位平面位置：10cm桩 顶 标 高：10cm桩 身 垂直度：1%每排钢管桩下沉到位后即进行桩身之间连接,以增大桩的横向稳定性，平联采用6008mm钢管桩连接。施沉钢管桩时须在流速不大情况下施沉，避免高潮或流速过大情况下进行施沉。 待所有钢管桩及平联施工完成后，进行桩帽施工。施工前测量在各桩顶放出标高，将高出部分钢管桩割除，安装桩帽钢板，桩帽钢板采用20mm厚A344、钢，桩帽与钢管桩环向焊接，四周焊14mm肋板，焊缝高度为10mm。桩帽施工完成后，安装纵横梁。下横梁为双组合700300H型钢，与桩帽焊接，上接三组合800300H型钢纵梁，纵横两侧均焊14mm加强劲板，保证其整体钢度，使上部钢立柱受力能均匀传达递至桩基础上。钢立柱为12001400mm钢管桩，为减少水上作业，横向每两根钢管、平联及桩帽在后场预制加工好，整体吊装与纵梁焊接，四周焊接肋板加强，两组钢管立柱安装完成后，安装平联及斜撑。最后安装顶部承重梁及稳桩钢丝绳。3.2.3.3、中主跨临时墩搭设中主跨临时墩处通航孔处，采用浮吊搭设。施工前与海事等相关部门办理相关手续，浮吊驶入施工现场抛锚定位，吊45、振动锤振沉钢管桩，其主要施工方法与边主跨临时墩搭设方法类似。3.3、前、后导梁在桥梁的顶推施工中，导梁对顶推的跨度起到了重要的作用。导梁的各个参数对于主梁在顶推施工过程中的受力都有很大的影响。适当地选择导梁的各个参数值能够减少主梁在施工过程中的内力，从而节约材料和降低施工成本。根据国内桥梁顶推施工经验，结合本桥梁拱结合复杂结构体系的顶推，避免顶推过程前（后）端钢导梁在滑道上脱空现象，使钢导梁均匀受力；尽量减小钢拱梁的内力与变形，钢导梁刚度宜大，长度宜长。本桥顶推施工时主桥需要前、后导梁各一套，引桥需要一套前导梁。3.3.1、导梁设计3.3.1.1、主桥导梁设计根据本桥的顶推跨度，结合本桥拱梁结46、合复杂结构体系的顶推，导梁设计时的各参数主要考虑如下：导梁长度： 45m导梁刚度： 1.53m4(导梁根部)导梁高度： 4.02m导梁宽度： 26m导梁重量： 210t为减小自重，同时又要满足顶推要求，设计考虑采用变刚度导梁，由根部向端部逐渐减小，经对结构比选，钢导梁与主纵梁对应设有两组纵梁，结构尺寸与主纵梁一致。每组纵梁以两片钢拱梁为主梁，在导梁根部前端5m处将钢拱梁的斜腹板改为直腹板，根部5m内为即有斜腹板又有直腹板的过渡段。导梁将斜腹板改为直腹板既便于横向连接成整体，加工制造简单，整体性提高，受力改善，总重量也有所减轻。为方便导梁过前方顶推墩，导梁端部设计成台阶状，方便起顶。在两片方钢拱47、梁采取桁架焊接，导梁横向采取桁架螺栓连接。单片钢板梁采用厚16mm的Q345C钢板加工，导梁纵向分为四个节段，长度分别为5m、12m、14m、14m，为方便导梁安装及拆除，导梁纵向采用栓接。主桥钢导梁总重量为205吨，与主梁连接位置惯性矩为2.48 m4，均满足设计要求，导梁结构见图3.3-1、图3.3-2、图3.3-3。钢导梁与钢拱梁主纵梁连接均采用10.9级M30高强螺栓连接，底板采用埋头螺栓连接，使滑动底面平整，接头处拼接板、填板及接头两端板面均需做表面处理，使得其抗滑系数不小于0.05。钢拱梁在连接部位的底板、腹板、顶板对应导梁部位的钢板加厚加强。图3.3-1导梁结构图图3.3-2导梁48、结构俯视图图3.3-3导梁结构仰视图3.3.1.2、引桥导梁设计根据本桥的引桥顶推跨度，结合本桥结构形式，导梁设计时的各参数主要考虑如下：导梁长度： 50m导梁刚度： 1.53m4(导梁根部)导梁高度： 4.02m导梁宽度： 10.6m导梁重量： 135t考虑到材料的重复利用及材料重量不得超过135吨的限制，引桥钢导梁主要采用主桥钢导梁进行改造，因此部分段保留了主桥钢导梁截面处理形式。引桥导梁后40m结构形式与主桥类似，将箱形主纵梁外侧腹板取消，拆除部分横向桁架，导梁横向间距变更为10.6m即可。根据槽形梁结构形式，导梁根部10m两侧与槽形梁一致，采用36mm钢板加工，并在内侧各设一道16mm49、的直腹板，以便和后面40m直腹板导梁顺接，中间为桁架结构形式与主梁导梁一致。引桥钢导梁总重量为120吨，与主梁连接位置惯性矩为1.7 m4，均满足设计要求，导梁结构见图3.3-4、图3.3-5。图3.3-4引桥导梁结构图图3.3-4引桥导梁结构平面图3.3.2、导梁验算钢导梁长45m，分4段，长度分别为5m、12m、14m、14m。控制分析时，钢梁与导梁都按梁单元模拟。各分段线间采用螺栓进行连接。导梁分为D1、D2、D3、D4共4段，D2、D3、D4段为变截面，端部由于渐变，因此分为2个子段，每子段按渐变梁计算。各段的截面参数见下表。主桥钢导梁（双幅）各段的截面参数导梁D1D2-1D2-2D350、-1D3-2D4-1D4-2面积(m2)1.0920.510.4750.4580.4150.3330.295惯性矩(m4)2.481.180.8380.6930.3960.2990.152控制高度(m)4.024.023.4823.2162.5422.2731.673重量(ton)48605542由上表可知，主桥钢导梁总重量为205吨，与主梁连接位置惯性矩为2.48 m4，均满足设计要求。根据导梁构造MIDAS建模，撑杆采用钢管形式替代，主要查出钢管的内力以反算桁架结构。工况一：悬臂状态，自然下垂工况。 应力模型 反力模型工况二：端部150吨轴力垂直向上作用。 应力模型反力模型工况三：距离与主51、梁连接位置20m处600吨轴力垂直向上作用。 应力模型反力模型最大应力为：257MPa（工况三）；最大竖向反力：6948kN（工况三）；最大顺桥向反力：87kN（工况一 工况三）；最大弯矩：13953kN.m（工况三）；撑杆最大内力：10kN （中间桁架设置满足构造要求即可）。均满足钢结构的强度刚度稳定性要求。3.3.3、导梁施工导梁选用专业钢结构加工厂家按图纸分节加工完成后运输到现场，在拼装平台前方搭设导梁拼装支架，拼装支架采用钢管桩搭设。导梁拼装支架如图所示，采用8008mm钢管桩搭设，钢管桩底标高-12.0m，顶部与拼装平台标设一致。导梁与主梁的连接及导梁间的连接方式均采用高栓连接，在一52、跨钢拱梁拼装完成后，采用65t履带吊吊装导梁DL1节段，与平台上与主梁连接，测量复测无误后用电动扳手拧紧连接螺栓，待两片DL1节段均完成与主梁连接后，吊安横向联系桁架梁，完成一个节段的导梁拼装。循环施工进行DL2DL4节段拼装，完成钢导梁的拼装。图3.3-4 导梁拼装支架图3.3-5 导梁拼缝结构图3.4、临时撑压杆主桥拱梁结合体在顶推施工过程中，作用在墩身及临时墩上的支点反力较大，顶推跨度最大达到94m。为保证钢拱梁在顶推过程中支点处不至于挠曲变形过大而损坏，减小前导梁前端下挠高度，拼装完成拆除拼装支架后，在主拱肋与主纵梁之间搭设临时撑杆，临时撑杆与主拱肋和主纵梁之间采用铰接。3.4.1、临53、时撑压杆设计根据设计提供资料，A类临时撑杆最大内力设计值为1100t，B类临时撑杆最大内力设计值为700t，C类临时撑杆最大内力设计值为500t。 考虑到结构施工的方便性、经济性及结构受力的明确性及均衡性，拟采用采用钢管作为临时撑压杆。临时撑压杆布置见图3.4-1。其中A类撑杆采用140020mm钢管，B类撑杆采用120016mm钢管，C类撑杆采用100012 mm钢管，材料型号均采用Q235C钢材。拱梁及拱须进行局部加强，横桥向反力决定耳板间进行肋板加强的间距及尺寸，竖向及顺桥向反力决定销轴大小，由于支撑结构的特殊性，销轴将面临与耳板孔的紧密结合因素，因此销轴将无法正常实现转动，同时临时耳板54、的孔径仅允许比销轴直径2mm。销轴尺寸设计时可进行调整。具体尺寸如下：A类撑杆销子直径200mm（梁位置）；B类撑杆销子直径160mm（梁位置）；A、B类销子直径240mm（拱位置）；C类撑杆销子直径：140mm（梁位置），140mm（拱位置）。撑压杆梁位端部处理见图3.4-2。图3.4-1临时撑压杆布置图图3.4-2撑压杆梁位端部图3.4.2、临时压杆验算根据临时撑杆结构及布置，采用MIDAS建模计算： 应力模型 变形模型 反力模型最大应力为：A类撑杆126MPa，B类撑杆112MPa，C类撑杆132MPa；最大竖向反力：梁位A类撑杆1023ton，B类撑杆652ton，C类撑杆461ton55、拱位A类、B类撑杆1636ton，C类撑杆459ton ；最大顺桥向反力：梁位A类撑杆372ton，B类撑杆652ton，C类撑杆169ton拱位A类、B类撑杆135ton，C类撑杆169ton ；最大横桥向反力：梁位A类撑杆219ton，B类撑杆139ton，C类撑杆99ton拱位A类、B类撑杆358ton，C类撑杆99ton ；最大变形：A类、B类撑杆14.9mm，C类撑杆4.9 mm。均满足钢结构的强度刚度稳定性要求。3.4.3、临时撑压杆施工吊耳与临时撑杆接头在工厂安装好，在现场与拱一起吊装上去拼装，然后采用软带吊装中间钢管连接临时撑杆接头，连接，满焊焊接。临时撑杆与主拱肋和主纵梁两头56、之间采用铰接。3.5、拼装区顶推墩 陆上拼装平台长210m，宽30m，位于Pn5墩以北，距Pn6墩中点为10.955m，与桥轴线重合。施工时，拼装平台下方需设置临时顶推墩，安装顶推设备进行钢拱梁顶推施工。3.5.1、拼装区顶推墩设计根据设计要求，结合现场实际情况，拼装区域主桥顶推墩共布置3排，编号分别为PD1、PD2、PD3，根据顶推线路各顶推墩的顶标高为20.333m、20.874m、21.301m。受大堤及地下管道的影响，顶推墩PD3距引桥PN6墩为16.135m，顶推墩之间距离分别为66.283m、56.032m。拼装区顶推墩布置见图3.5-1图3.5-1拼装区顶推墩布置图主桥顶推墩最大57、轴力为1500t，顶推墩立柱采用100012mm钢管桩，每个顶推墩9根，平联采用6306mm钢管，斜撑采用4266mm钢管，在每个顶推墩顶部布置一道4266mm钢管米字撑；钢管桩立柱顶面20mm钢板做桩冒，其上横桥向布置双组合700300H型钢，纵桥向再布置2道2HN800300型钢作为顶推承重梁；钢管桩立柱底面与埋设于10m8m1.2m承台上的预埋件相连接，承台下布置42根425CFG桩，桩长12m，间距1.6m1.6m，砼强度为C15。主桥顶推墩结构形式见图3.5-2和图3.5-3。图3.5-2拼装区顶推墩结构图（一）图3.5-3拼装区顶推墩结构图（二）3.5.2、拼装区顶推墩验算3.5.58、3.1主桥顶推墩验算采用MIDAS整体建模计算。（1）主桥顶推状态（一）（2）主桥顶推状态（二）上图为轴向力分布图，单墩最大竖向力为1500t，单根桩最不利为状态为204t。主桥顶推状态顶推墩主肢均为9100012m钢管,6306钢管（平联）和4266钢管（斜联），平联采用柱角与扩大基础均按铰接，建模计算可得最大应力为184MPa，满足要求。3.5.3.2、CFG桩基础验算3.5.3.3.1、基础数据结构重要系数0 = 0.9地面标高： Hdm = 5.0m 承台顶标高： Hct1 = 5.0mCFG桩顶标高: H0 = 3.6m 承台底标高： Hct2 = 3.8mCFG桩径: d = 4259、5mm 承台厚度： hct = Hct1 - Hct2 = 1.2mCFG桩间距: D = 1600mm垫层厚度： hdc = Hct2 - H0 = 0.2m承台长度： a = 8m承台宽度： b = 10m3.5.3.3.2、地质参数指标计算采用钻孔号: PN6 - Z1、Z2地层名称： 填土、砂质粉土、砂质粉土、粉质砂土夹粉砂每层厚度：hc =(1.43、2.2、4.3、5.7 ) m天然容重：=( 19.4 19.3 19.7 19.5 )kN m地层数： i= cols(hc) = 4侧摩阻力标准值: qsik = (20 32 38 32 )kPa天然地基承载力特征值: qp = 60、(80 120 130 120 )kPa3.5.3.3.3、荷载顶推墩顶竖向力: P1= 12000 kN顶推墩顶水平力: F1 = 500kN立柱及墩顶自重: G1 = 800kN承台自重: G2 = 8m10mhctc = 2304kN回填碎石重: G3 = 8m10mhdcs = 320kN3.5.3.3.4、复合地基承载力计算(1)、复合地基承载力特征值根据建筑地基处理技术规范条:面积置换率: m0=*（d/D）2/4=0.0554桩截面积: Ap=*d2/4=0.0554=0.1419m2桩周长: up = d = 1.3352m令: z = 10m li(z) = ( 0.03 261、.2 4.3 3.47) m qpK= 800kPa单桩竖向极限承载力标准值: QuK = upqsikli(z)T + qpKAp = 574.8kN安全系数: K = 1.8 (考虑临时工程安全系数取2.0x0.9=1.8)单桩竖向承载力特征值: Ra=QuK/K= = 319.3kN桩间土承载力折减系数: = 0.9 处理后桩间土承载力特征值: fsk= 120kPa复合地基承载力特征值: fspk= m0Ra/Ap+(1 - m0)fsk =226.7kPa(2)、地基承载力修正根据建筑地基基础设计规范条:基础宽度地基承载力修正系数: b = 0基础埋深地基承载力修正系数: d = 162、.5基础底面以下土的重度: 1=19.5kN m-3 基础宽度: bj =6m基础底基础埋深: d = 1.5m修正后的地基承载力特征值: fa = fspk +b1(bj - 3m) +dm(d -0.5m) = 255.4kPa3.5.3.3.5、基础验算(1)、轴心压力计算基础地面总竖向压力(标准值) NK= P1 + G1 + G2 + G3 = 15424kN基础底面平均压应力标准值: K1=NK/（ab）= 192.8kPa b/3= 3.3m偏心距: e0=b/2=-=0.648m基础底面边缘最大压应力标准值: K2= 267.8kPa偏心荷载系数: d=1.2 d*fa = 363、06.5kPad*fa K2 地基承载力满足要求(3)、桩体抗压强度桩体混合料试块标准养护28d立方体抗压强度平均值）:Fcu=3Ra/Ap=6751kPa(4)、承台抗冲切承载力计算根据港口工程混凝土结构设计规范计算立柱直径: D柱=800mm立柱根数: n= 9立柱竖向受力Fl=2241.8kN 考虑不均匀受力，系数1.3C30抗拉强度:ft=1.3MPa计算周长: um=(D柱+ hct) = 6.28 m抗冲切承载力: Flu= 0.70ft umhct/1.1 = 6235.6kN Fl=2241.8kN抗冲切承载力满足要求(5)、承台抗滑计算基底摩擦系数: = 0.2地基产生的水平64、摩擦力: F= NK = 3085kN不考虑承台侧被动土作用时安全系数:KR=F/F1= 6.21.4抗滑满足要求(6)、沉降计算荷载效应准永久组合，复合地基顶面附加应力:P = K1 = 192.8kPa各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍:=fspk/fsk = 1.889计算土层分界标高：Hc=(Hdm/m 3.57 1.37 -2.93 -8.63 -13.43 -17.33 -19.93 -24.63 -34.83)m计算沉降约30mm3.5.3、拼装区顶推墩施工 拼装区顶推墩与拼装平台施工时同时进行，首先进行基础CFG桩及承台施工，施工方法详见“CFG桩专项施工方案”。65、顶推墩承重钢管立柱及平联、斜撑、桩帽预先在后场按尺寸分别加工，为减少高空作业，将钢管立柱每排三根在现场地面上拼装成形。采用65t履带吊吊钢管立柱于承台预埋件，测量观测校正后将钢管桩与预埋件焊接固定，并在四周用肋板焊接。同样方法安全二、三排钢管立柱。每两排钢管桩安装完成后及时完成之间平联及斜撑焊接，完成顶推墩搭设。四、顶推施工4.1、顶推路线布置常规的顶推所有滑道（包括拼装平台）顶面高程设计在同一个纵坡或同一个大半径的竖曲线上进行的。本工程主桥三跨钢拱梁为半径90000m的竖曲线，因此主桥顶推施工选择半径为90000m的圆曲线为顶推路线。为减少顶推到位后的落梁高度，顶推施工时考虑支座垫石后浇，主66、墩各墩顶标高加顶推设备高度即为顶推时梁底标高，引桥墩旁支架、水上临时墩、陆上顶推墩等标高根据90000m的圆曲线半径调整标高，各墩顶推标高如图4.1-1所示。图4.1-1顶推线路图4.2、顶推设备选择根据设计要求，顶推施工时设备应满足最大竖向承载力1500t，钢拱梁顺桥向均匀扩散长度不小于2.5m，顶推施工过程中由钢拱梁腹板受力，底板不受力，具有一定的竖向调节能力(不小于30cm)及水平纠偏能力（不小于5cm）。综合考虑设计要求，结合本桥结构形式，施工时采用的平推式顶推设备进行施工。4.2.1、顶推设备构造平推式顶推系统主要包括上部滑移结构、顶升支撑油缸、顶推移动油缸、横向调整油缸，通过计算机67、控制和液压驱动来实现组合和顺序动作，以满足施工要求。图4.2-1 顶推设备整体（1）上部结构顶面通过50毫米的橡胶垫支撑钢拱梁，支撑尺寸为2.7米2.5米，以满足钢拱梁的局部承压要求。橡胶垫可以使局部承载均衡，保护钢拱梁底部油漆。图4.2-2 顶推设备上部结构（2）上部结构的底部固定一块3毫米厚的不锈钢板，与下部结构的聚四氟乙烯构成滑移面。聚四氟乙烯做成蘑菇头形状，在蘑菇头之间的间隙可藏硅油，以降低滑移面的摩擦阻力。经过多次工程实际的检验，通过这样的处理，滑移面的摩擦系数小于0.05。图4.2-3 顶推设备下部结构（3）在上部结构的滑道两侧布置了两台带导向轮的横向调整油缸（以下简称横向油缸）。68、通过4台油缸，既可以解决上部结构在顺桥向移动时的导向问题，又可以解决钢拱梁横桥向的调整问题。图4.2-4 顶推设备横向调整油缸（4）上部结构的两端有两个档块（箱型），是顺桥向移动油缸的反力支座。它与顺桥向移动油缸端面接触产生顺向方向移动所需推力。这样的连接方法可以使上部结构在横桥向调整方便自如，不会引起连接干涉。（5）下部结构的顶面布置了许许多多的蘑菇头，通过蘑菇头一方面来承受竖向载荷，另一方面减小摩擦，使滑移面有更小的摩擦阻力。（6）下部结构的中间内藏一台双出头液压油缸（以下简称移动油缸），移动油缸与下部结构通过两端的法兰固定，这样可以通过控制移动油缸的左右伸缩实现上部结构与下部结构顺桥向的69、移动。图4.2-5 顶推设备顶推移动油缸（7）下部结构的四周布置了四台顶升油缸（以下简称支撑顶升油缸）。支撑顶升油缸通过类似牛腿的法兰与下部结构连接，这种连接方式很适合油缸的安装与维修（顶推设备不用时，顶升油缸可以移作它用）。通过控制支撑顶升油缸可以实现钢拱梁的竖向运动，可以通过单独调整四台顶升油缸的高度，适应不同的顺桥或横向坡度。通过液压系统的作用也可以自动适应钢拱梁的变形要求。图4.2-6 顶推顶升支撑油缸4.2.2、顶推设备液压系统液压泵站为油缸提供动力，根据主控计算机的指令，执行规定动作。液压系统原理如图4.2-7所示。该系统主要分为两个部分：支撑顶升系统、顶推移动系统和横向调整系统。70、 图4.2-7 液压系统原理图4.2.2.1、支撑顶升系统支撑顶升系统主要由变频电机，定量柱塞泵，换向阀，溢流阀，比例阀，平衡阀，截止阀，液控单向阀，安全阀组成。其工作原理是：工作压力为400bar的柱塞泵提供高压油给油缸；溢流阀可以调节系统压力；换向阀实现上升或者下降动作切换；通过变频器调节电机的转速，再通过比例阀放大以调节油缸速度；平衡阀自动调节下降的速度；截止阀能够单独控制某个油缸的动作或者停止；液压锁能够保住油缸大腔的压力；安全阀能够防止油缸过载。油缸的位移通过位移传感器检测，油缸大腔的压力通过压力传感器反馈，所有的传感器信号通过总线传送给主控计算机进行分析和处理，然后根据我们的控制算71、法输出泵站驱动信号，调节油缸的动作和速度，从而实现各个桥墩上面的顶推系统同步上升或者同步下降，也可对单个油缸调整高差。4.2.2.2、顶推移动系统和横向调节系统顶推移动系统和横向调节系统共用一组泵源。主要由变频电机，定量柱塞泵，换向阀和溢流阀组成。其工作原理是：工作压力为400bar的柱塞泵提供高压油给油缸；溢流阀可以调节系统压力；换向阀实现上升或者下降动作切换；通过变频器调节电机的转速，以调节油缸速度。同样，通过油缸行程传感器和压力传感器实时检测当前油缸的速度和载荷，实现同步动作。4.2.2.3、液压系统特点(1)、先进的电液比例控制技术 通过电液比例控制技术，实现同步控制，控制精度高；例如72、，我们在苏通长江公路大桥南主塔墩钢吊箱整体下放工程中，共布置12个同步下放点，使用40台提升油缸，应用电液比例控制技术，各点之间的同步控制精度在1mm内。(2)、载荷保护 在现有的液压系统中，专门设计了对每台油缸的载荷保护，使整体提升和下降更加可靠安全。(3)、主要液压元件采用进口产品 关键的液压元件如泵、比例阀、平衡阀等均采用德国产品，极大地提高了液压系统的可靠性。(4)、清晰的模块化设计 综合考虑液压系统的通用性、可靠性和自动化程度，泵站液压系统的设计采用模块化结构。4.2.3、顶推系统的主要技术参数桥梁顶推分为单点顶推，多点顶推两种工况。单点顶推水平顶推力装置的位置集中于桥台上，前方各墩73、上设置滑动装置。多点顶推时，在每个桥墩上均设置滑动装置和顶推装置，将集中的顶推力分散到各个墩上。本桥采用多点顶推方式。 多点分散顶推的动力学原理之数学表达式如下： 当Fi(fiai)Ni时，梁体才能被推动。 式中：Fi第i个桥墩处的顶推动力装置的顶推力； Ni第i个桥墩处的支点瞬时（最大）支反力；fi第i个桥墩处的支点装置的相应摩擦系数； ai桥墩纵坡率，“”为上坡顶推，“”为下坡顶推； 注：此处桥墩包含临时墩、主塔或桥台，辅助墩。多点顶推与集中单点顶推相比较，可以避免配置大型顶推设备，能有效地控制顶推时梁体的偏移，顶推时对桥墩的水平推力可减小到很小，便于采用结构柔性墩的临时墩。但多点顶推需要74、较多的设备装置，操作时的同步性等要求甚高。根据滑道磨擦系数及最大轴力，选用100t水平千斤顶。4.2.3.1、支撑顶升液压系统参数1、系统压力:400bar 2、系统总流量: 16L/min400bar. 3、电机总功率: 7.5kw 4、支撑顶升油缸: 500T400bar,行程300mm,共4台5、顶升速度:约 10mm/min；4.2.3.2、顶推平移液压系统参数 1、系统压力:315bar 2、流量: 16L/min315bar. 3、电机功率: 7.5kw 4、平移油缸:100T315bar,行程500mm,共1个5、顶推最大速度:60mm/min4.2.4、顶推设备布置XX大桥钢拱75、梁安装采用整体多点顶推方式，沿桥方向布置顶推设备，顶推施工时在每个桥墩上布两套顶推装置进行顶推，主桥最多共10个桥墩（含3个临时墩）同时顶推，共需20套顶推装置。图4.2-6 顶推设备布置 图4.2-7 墩顶顶推装置布置 每套顶推设备配置见表4.2-1.项目名称数量备注1顶升机械结构系统1套上部及下部机械结构1套2支撑顶升油缸4台3顶推平移油缸1台4横向调整油缸4台5四氟乙烯板6不锈钢板7硬质橡胶块5顶升液压泵站1台电机2个6定量泵2个7换向阀2个8比例阀1个10平衡阀1个11截止阀4组12液控单向阀4组13安全阀4个14溢流阀2个15过滤器1套16单向阀2个分控制器1个17传感器压力传感器576、个18行程传感器9套19角度传感器2套22附件高压油管23根23通信电缆20根3*1mm224高压管接头23副表4.2-1 单套顶推设备配置4.3、顶推施工原理平推式顶推装置进行顶推，工作原理是竖向千斤顶顶起拱梁，水平千斤顶完成向前顶推，落梁后搁置于垫块上，千斤顶回油完成一个行程的顶推工作，顶推过程中是一个自平衡的顶推动作过程，现按照如下步骤对其动作原理进行说明：(1) 安装顶推装置将顶推装置和垫梁在桥墩上拼装好。图4.3-1 安装顶推装置(2) 顶升钢拱梁顶升千斤顶通过控制系统伸缸到设定活塞行程，将整个顶推装置和钢拱梁顶起，离开垫梁一段距离。起顶垫梁垫梁桥面梁图4.3-2 顶升钢拱梁(3) 77、钢拱梁前移通过控制系统同步控制顶推千斤顶伸缸，推动移位器带动钢拱梁向前移动至设定好的活塞行程位置，钢拱梁前移。顶推桥面梁垫梁垫梁图4.3-3 钢拱梁前移(4) 钢拱梁下降至垫梁，进行力系转换当钢拱梁移动到系统设定的位移量后（500mm），顶升千斤顶活塞缩缸回程，使钢拱梁落在垫梁上，进行力系转换。搁置桥面梁垫梁垫梁图4.3-4 钢拱梁与垫梁进行力系转换(5) 水平千斤顶回行程水平千斤顶回行程在原始状态，完成一个行程顶推，循环施工，顶推钢拱梁。回程桥面梁垫梁垫梁图4.3-5 水平千斤顶回行程以此五步步骤动作为一个循环，反复此循环，就可以实现钢拱梁的顶推平移就位。4.4、顶推施工工艺及步骤XX大桥钢78、拱梁安装采用整体多点顶推方式，沿桥轴线方向在拼装平顶推墩、引桥墩旁支架、水中临时墩、主桥结构墩等各墩顶安装主桥顶推装置，最多时共20套设备进行顶推施工。4.4.1、顶推施工工艺顶推施工工艺见下图。施工准备滑道、纠偏装置安装滑板、垫梁准备准备顶推设备调试临时墩、引桥墩旁支架搭设连接动力电缆、控制电缆及油管并调试钢绞线下料各墩之间顶推用钢绞线穿束并单根顶紧整体顶推，待后导梁退出平推式顶推系统后即倒换到前一个墩安装。并继续顶推。墩顶安装顶推设备、泵站，主控台置于拼装平台上循环施工直到顶推到位钢拱梁拼装循环拆除顶推设备完成顶推施工图4.4-1 顶推施工工艺图4.4.2、顶推施工4.4.2.1、顶推设备79、安装一跨钢拱梁拼装完成后，安装顶推设备进行钢拱梁顶推施工。顶推装置布置原则是在需要布置顶推设备的引桥墩及临时墩上每墩两套为一组，在墩顶的上、下游对称布置；主墩“V”型墩顶四套为一组，在墩顶的南、北向、上、下游各布置一套；垫箱则分别布置在每套顶推装置的南北向两侧， 每两套上下游侧的顶推装置中间布置1台液压泵站，主控台安置在拼装平台上（注：并非一次将所有墩都布满顶推设备，而是在每次顶推前进方向上拱梁所在墩和前一个墩布置）。陆上拼装平台处有三排顶推墩，且顶推墩兼作拼装时的支撑墩作用。顶推设备安装前，将顶推墩上用于拼装的临时支撑转移至顶推墩的一侧，用汽车吊将顶推设备吊至临时墩上主梁外侧，采用手拉葫芦将80、顶推设备拖至安装位置。旁边支架、水上临时墩、永久结构墩上的顶推设备直接采用履带吊在栈上桥将设备吊至墩顶安装，中跨临时墩采用浮吊安装。、顶推设备调试顶推设备安装完成后，连接好系统的油路及电路，进行调试以保证在手动、自动模式运行下,执行元件按设定的运动方式运行。联机调试时，启动泵站，选择手动运行模式，在主控台操作面板上控制执行元件伸缸或缩缸动作，检查其进行的动作是否正确，调节行程检测装置的检测元件，使检测装置的接触及检测正常。系统手动试机完成后，选择自动模式系统，检查系统各千斤顶的动作协调性及同步性。如不满足设计要求，应认真查找原因，排除故障，待系统的动作完全协调后方表明系统调试正常合格。4.4.81、2.3、顶推施工主桥顶推总长度约为878m，首先选择手动模式，检查油泵，顶升顶，纠偏顶、顶推顶，压力表，传感器等是否异常。启动各墩上的顶推设备，由配在顶升系统上的压力传感器检测到的压力值转换成支反力值，然后由该值的换算值给顶推油缸设定压力，顶推油缸在要求的压力下提供顶推力，并且控制临时墩上两侧顶推油缸同步顶推。这里实时检测顶升支撑油缸的支反力，一方面保证顶推油缸顶推力的实时精确性，另一方面通过调节顶升支撑油缸保证行进过程中钢拱梁的受力均衡，保证钢拱梁单点单侧最大允许支反力不超过15000KN。完成推进一个行程之后，所有顶推油缸缩回至下一个行程的起点，随后可以进行下一个行程的顶推。手动操作顶推系82、统牵引主梁滑移启动后，转换至自动运行模式，进行主梁的自动连续顶推。自动顶推过程中，应注意记录顶推过程中的油压最大、最小值。为避免顶推过程中拱梁的横向偏移超差，控制系统结构上集成了主动式中轴线监控系统，顶推过程中对钢拱梁的中轴线进行实时监控及时调整限位装置使拱梁的偏移始终被限制在误差范围内。顶推过程中，如果检测到导梁由于自重悬臂而下挠的下挠量过大导致导梁将会没法架到前方墩顶上的顶推装置时，通过前一个墩上的纵向支撑油缸将梁体顶起使导梁上翘，以适应第二个墩上的顶推装置，待导梁完全架在前方墩顶的顶推装置上后，通过调整第一个墩以及第二个墩上的支撑油缸将钢拱梁在该点上的标高调到规定标高。然后重复顶推钢拱梁83、，此时要保证墩上的顶推油缸在设定压力上保证位移同步。重复上述顶推步骤，直到将钢拱梁全部顶推到位。4.4.2.4、竖向调整顶推过程中钢拱梁的受力状态与成桥时受力状态完全不同，整个顶推过程的监控应以支反力控制为主，标高控制为辅的原则进行。因此每轮顶推前依据监控指令，明确该轮顶推钢拱梁所经墩台的竖曲线变化范围（即标高变化值）及拱梁许用支反力（即墩台的许用压应力）变化范围。4.4.2.5、易墩倒换顶推装置当后导梁完全越过顶推装置时，即需将顶推体系前移至顶推段最前端的墩上进行安装。对于临时通航孔北侧的墩，可通过栈桥上的25t汽吊，将简单分拆后的顶推设备逐个吊到货车上，货车将顶推装置运到安装墩旁，在由2584、t汽吊将顶推设备吊至墩顶进行组装。对于中间临时通航孔北侧的墩，由于没有栈桥，顶推设备的吊装及倒运考虑采用浮吊和运输驳船配合完成。南侧墩用运输驳船转运至南侧栈桥，用25t汽吊在栈桥上吊装。4.5、顶推控制系统及监控系统XX大桥主桥为3210m三跨带拱整体顶推，施工过程中严格控制顶推施工同步性，本工程采用集中控制系统。主要包括实时控制系统硬件模块，实时控制系统软件模块，实时控制网络，泵站电子控制单元（ECU），传感器控制单元（SCU）。本套控制系统在每个桥墩上设有一个分控制器，分控制器主要的作用是采集传感器的反馈数据，接收主控制器的指令驱动液压电磁阀，分控制器通过CAN总线与1套主控制器连接；主控85、制器实现对整个系统的集中控制，包括：顶升、顶推装置的控制，压力数据、位移数据的计算处理以及各种故障的报警。4.5.1、控制系统网络拓扑结构通过泵站驱动模块和传感器采集模块，以及分控制器、主控制器组成了一个闭环的反馈系统，在CAN总线传输协议和介质基础上，可以实时的调节各点的顶推的位移、角度和载荷。系统框图如图4.5-1所示。图4.5-1 控制网络拓扑结构4.5.2、主控制器硬件组成主控制器是一个标准的嵌入式工控机平台，处理各种传感器发送过来的信号，经过一定的控制算法和控制策略之后，输出控制信号。其中硬件模块的框图如图4.5-2、图4.5-3所示：图4.5-2 CPU硬件模块框图图4.5-3 计86、算机控制柜图片本套CPU模块具有很好的扩展性，可以扩展另一套模块，使其处于热备份状态。当主CPU处于死机状态时，从CPU立即切换到主机状态进行工作。同时，由于具有看门狗，死机的CPU会自动重启切换到热备份模式。4.5.3、分控制器硬件组成分控制器主要包括两个模块，泵站驱动模块和传感器采集模块。4.5.3.1、泵站驱动模块泵站控制模块主要包括两个部分：通信模块和电磁阀驱动模块。通信模块主要接收主机发出的控制指令，进行信息帧的CRC校验，记录通信故障发生率，发送反馈信息帧给主机等；驱动模块主要是将输出的TTL信号转换为电磁阀和比例阀的驱动信号。图4.5-4 泵站控制模块框图其主要特点：（1）关键动87、作实现硬件与软件两重互锁；（2）泵站通信模块在3秒钟收不到主控柜的信号立刻将所有动作停止；（3）泵站通信模块在2秒钟自动反馈一个信息帧给主控柜，报告当前通信状态；（4）利用紧急停止模块可以通过一个按钮将所有泵站停止所有动作。4.5.3.2、传感器采集模块传感器采集模块主要是采集油缸的当前状态信息，实时的反馈给主控系统。油缸当前状态信息主要包括：油缸的行程；钢拱梁底部坡度；油缸的压力。根据传感器设计的硬件电路可以高精度的采集各种数字量或者模拟量信号。传感器采集模块框图如图4.5-5所示：图4.5-5 油缸传感器模块框图其主要特点：（1）传感器信号放大和转换电路精度高；（2）每10ms发送一次传感88、器数据，实时性能好；（3）总线方式传输，抗干扰能力强。4.5.4、通信网络控制器局域网CAN(Controller Area Network)是由Bosch公司在20世纪80年代初开发的一种串行多主总线通讯协议。它具有高传输速率，高抗电磁干扰性，并且能够检测出发生的几乎任何错误。本工程采用光电隔离措施，增加了防雷抑制二极管，双冗余通道，确保通信网络可靠。根据CAN协议的相关规定以及上述的实时性能分析结果，本网络的参数如下：（1）通信速率：125k bps（2）最长通信距离：10000 m （3）信息最长传送时间：250 us（4）拓扑方式：总线型4.5.5、控制策略在实际的工程中，由于顶推结构89、特点各不相同，施工工况复杂多变，必须采取合适的控制策略，通过计算机软件灵活的配置功能来实施。根据我们的试验，以及积累下来的工程经验，我们拟定了多种成熟的控制策略，转化为相应的控制程序固化在主控计算机的存储器中，可以通过软件配置来选择。针对本工程，制定了“位置同步，载荷跟踪”的控制策略，以各个支墩顶升油缸的支撑力为依据，以顶推油缸的顶推力和位移作为控制参数，实现力和位移（速度）的综合控制。图4.5-6 控制策略框图4.5.6、控制模式控制系统具有人工手控和自动控制两种操作模式。通过计算机软件配置，可单动、可分组动，也可群组动作，操作灵活方便。这样既能实现整个施工精准同步进行，又能对于一些异常情况90、进行人工干预，保证系统能应对各种复杂的工况和突发情况。该套液压同步顶推设备有就地手动操作、联网顺控操作和联网自动操作三种方式。系统调试时，一般采用手动操作方式；系统试运行时，为了便于操作人员观看计算机每一步动作的正确性，采用联网顺控操作方式；正常运行时，采用联网自动操作方式。出现异常情况，转入手动操作模式进行调整。4.5.7、传感器通过各种传感器的组合使用，实时检测顶推油缸、支撑顶升油缸、横向调整油缸的状态，保证支撑墩承受的水平载荷在允许范围内，保证钢拱梁平稳平移。这些传感器主要包括：行程传感器、压力传感器和角度传感器。4.5.7.1、压力传感器 测量提升油缸的工作压力，反映油缸的提升或下降负91、载；采用的压力传感器为德国进口，测量精度为5。4.5.7.2、油缸行程传感器 用于实时测量提升油缸在0600mm内的行程，测量误差为0.25mm；本传感器主要元件德国进口。4.5.7.3、角度传感器 用于实时测量钢拱梁坡度；测量精度为0.05；本传感器主要元件芬兰进口。图4.5-7 油缸行程传感器图4.5-8 角度传感器4.5.8、电气控制系统主要特点应用国外高级汽车和航空航天技术中的CAN-BUS总线技术开发的现场实时网络控制系统，相比传统的集中控制系统，这种分散式的实时网络控制系统，具有如下优点：系统简化，各点之间仅3根控制连线，反应速度快。（1）控制点多，控制点数可达200个。（2）控制92、距离远，有线10000米，无线5000米。（3）控制精度高，设计精度小于1mm。（4）有线、无线控制方式可选，适应范围广。（5）控制策略与方式多，位置同步、载荷分配或二者相结合。（6）传感检测手段齐全，能够检测载荷、位置、角度等。（7）保护措施多，可靠性高，具有故障检测和报警功能。五、引桥顶推施工XX大桥北引桥共计4跨，标准跨径为55+85+85+90m。上部结构采用四跨钢混凝土结合连续箱梁桥，共长324.65m，梁纵坡从桥起点的2%在第三跨变为0.35%。每个加工节段长8.5m，最大重量为97.5t。采用顶推法施工安装引桥的钢箱梁。5.1、施工工艺流程北引桥顶推施工机械设备沿用主桥顶推装置，93、方法与主桥类似，其主要施工工艺流程见图5.1-1。引桥顶推墩搭设钢导梁与梁段连接检查接口焊接，并焊缝探伤导梁改造一跨钢箱梁拼装实施多点顶推循环施工至主桥第一跨实施多点连续顶推至主桥相应墩顶落梁安装支座就位顶推装置全面检查桥面板施工引桥拼装支架搭设 图5.1-1 引桥钢拱梁制安的施工工艺流程5.2、顶推设备布置 引桥顶推顶主要布置于拼装区下方的临时顶推墩PD1、PD2及引桥结构墩PN6PN3墩，每个墩顶布置两套顶推装置，纵向共6个顶推墩。图5.2-1 引桥顶推墩布置图图5.2-2 引桥顶推墩设备布置图图5.2-3 引桥临时墩顶推设备布置图5.3、顶推施工 引桥顶推顶主要布六、顶推施工主要控制措施94、6.1、顶推施工控制重点及注意事项6.1.1、顶推施工控制重点1）、根据工况的支点反力计算摩擦力并与油压表相验证。顶推拱梁水平力计算：顶推总水平力按重量的5%加钢拱梁纵坡的水平分力。2）、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，一旦位移超过设计计算允许值则立即停止施力，重新调整各千斤顶顶推力。3）、施加顶推力：各墩顶推力的大小是根据摩阻力的大小调节，并通过油表来反应，选用精度较高的油表。千斤顶、油表使用之前进行标定。 每工况下施加顶推力时，先将各95、个墩上的千斤顶逐步加力至计算的顶力，如梁体仍不能向前移动，则可将顶推平台或主墩上的顶力加大至该墩允许的最大顶推力（拱梁在该墩的摩阻力加该墩允许的最大水平力），此时应按上述第2条的要求进行墩顶位移观测。如施加到最大顶推力时梁体仍未能移动，则应进行检查，研究调整顶推力后方可进行继续顶推。4）、滑块的更换：顶推过程中必须使用表面光洁、无破损的滑块，顶推时各支点应有专人检查更换。5)、顶推到最后梁段时要特别注意梁段是否到达设计位置，须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。6)、最后一次顶推时应采用小行程点动，以便纠偏及纵移到位。6.1.2、顶推施工前注意事项为保证顶推的顺利进行，96、必须做好以下几点：1）、控制好各滑道的横向标高。2）、滑道安装前必须打横向水平。3）、在制作钢拱梁之前必须先处理好滑道，表面的毛刺、凸起等要打磨平整。4）、满铺四氟板前将滑道上的灰沙擦干净并涂上硅脂油。5）、在滑道上制作滑移主梁之前，应先将滑道满铺涂有硅脂油的四氟板，并盖上塑料薄膜、粘牢，防止被水、沙石、尘土等污染。6）、柔性临时墩及纠偏装置支架均必须用钢绞线连成整体。7）、顶推设备梁底的垫梁要有足够的刚，且与拱梁底部完全接触，保证拱梁由腹板受力。8）、顶推设备垫梁要有足够的长度，保证顶推过程中梁底与垫梁的扩散长度不小2.5m。9）、设备安装时要控制水平千斤顶的前进行方向，纵向与桥轴线平行，水97、平向在90000m半径圆弧的切线方向。6.2、顶推施工主要控制措施6.2.1、顶推施工中观测项目为了确保钢拱梁最终成桥后符合设计的线型要求和应力状态，需要对拼装顶推过程在动态和静态下各种工况，在风力、温度、日照等环境影响下进行施工过程分析，找出不利状态、最大变形值并进行详细观测和有效的控制，具体包括以下内容：1）、拼装平台的沉降和变形。2）、钢拱梁节段运输及起吊就位后的变形。3）、因温度影响、日照不均匀、焊接累积误差而产生纵向长度变化；风的作用力对顶推影响，主纵梁平面点标高，横向位置（坐标）变化。4）、滑道顶面标高的变化：沉降和压缩变形、温度升降的变化、所有滑道施力墩顶推时纵向位移及标高变化。98、5）、钢拱梁挠度观测，每跨尾部接头端面竖向转角挠度测量，关键截面的应力测试；钢导梁挠度、受力变形观测及应力测试。6）、钢拱梁底板在滑道上接触情况观测，钢拱梁内腹板、底板最不利受力状态内力检测和分析。6.2.2、同步顶推保证措施在顶推过程中虽然不能保证摩擦力达到一致，但可通过千斤顶的同步来保证顶推力的一致来减小结构偏转的不利情况的发生。当顶升千斤活塞伸出将拱梁顶起后，顶推千斤活塞伸出将梁顶推前移，此过程需进行位移同步控制、压力均衡控制、横向调节控制。主控台除了控制所有桥墩上顶推千斤顶的统一动作之外，还必须保证所有顶推千斤顶每行程的同步。其控制策略为：同一桥墩上的水平顶推千斤顶中以1#顶为主动点，99、以一定速度伸缸，其余水平顶为随动点并与1#顶比较，每台顶与1#顶的位移量差控制在设定值以内，若哪台顶伸缸较快，则减小相应的比例阀的流量，反之，则增大相应比例阀的流量。不同桥墩上水平顶推千斤顶的同步控制方式为：以1#桥墩上的1#顶为主动点，2# 桥墩 10#桥墩的1#顶与之比较，若哪台顶伸缸较快，则减小相应的比例阀的流量，反之，则增大相应比例阀的流量，从而实现所有水平顶推顶的同步。此过程同步精度各墩之间可控制在5mm之内，同墩两侧可控制在1mm之内。顶推千斤顶缩缸则无需同步控制。由于每台顶推千斤顶上安装一个用于监视载荷变化压力变送器，通过现场控制器或主控台上的面板可设定每台顶的最高压力及同一桥墩100、上几台顶的最大压差，计算机通过监测每台顶的载荷变化情况，准确地协调整个系统的载荷分配。如果某台顶的载荷达到设定的最高压力或同一桥墩上几台顶的最大压差大于设定值时，系统会自动停机，并报警示意。这是一个以位移控制为主，压力控制为辅的同步控制。6.2.3、竖向顶升控制当竖向顶升千斤顶活塞伸出时顶推楔块和梁顶起，此过程主控台除了控制集群顶升千斤顶的统一动作之外，还要通过安装在滑道和垫梁之间的位移传感器检测顶升的高度，保证两侧顶升千斤顶的同步。控制策略为以其中一侧为基准，两侧位移差控制在设定范围内，若跟随侧顶升高度较大，则减小该侧比例阀的流量，反之，则增大该侧比例阀的流量。此过程同步精度可控制在4mm之101、内。当竖向顶升千斤顶回缩时顶推楔块和梁下降并再次落到顶推装置支架上。此过程主控台除了控制集群顶升千斤顶的统一动作之外，还要通过安装在滑道和垫梁之间的位移变送器检测顶升的高度，保证两侧顶升千斤顶的同步。控制策略为以其中一侧为基准，两侧位移差控制在设定范围内，若跟随侧顶升高度较大，则增大该侧比例阀的流量，反之，则减小该侧比例阀的流量。斤顶每行程的同步。此过程同步精度可控制在4mm之内。由于每个受力点（4台竖向顶升千斤顶）上安装1个压力变送器用于监控每个受力点的荷载。通过现场控制器或主控台上的面板可设定每个受力点的最高压力及同一桥墩上各受力点之间的最大压差，计算机通过监测各受力点的载荷变化情况，准确102、地协调整个系统的载荷分配。如果某个受力点的载荷达到设定的最高压力或同一桥墩上各受力点之间的最大压差大于设定值时，系统会自动停机，并报警示意。对于“V”型墩，两边压力差控制在10范围内。6.2.4、平衡度的控制由于每个桥墩的滑箱上安装有1个用于检测拱梁在X轴、Y轴方向的倾斜角度的倾角传感器，因此通过设定每个倾角传感器在X轴、Y轴方向的的最大倾斜角度，即可控制拱梁的平衡度。若哪个倾角传感器在在X轴、Y轴方向的倾斜角度超出设定值，系统即停机报警。平衡度的检测及控制贯穿在整个顶推过程中。6.2.5、纠偏措施在每个桥墩上适当的位置安装12个光电开关，检测中轴线是否与设计中轴线一致（拱梁的中轴线用通长黑色103、标识线示出）。通过色差的检测，从而实现对拱梁中轴线的检测。在水平顶推千斤顶伸缸，拱梁平移过程中，若哪个光电开关检测不到中轴线，则发出一个信号趋动相应的横向调节千斤顶动作直到光电开关检测到中轴线后停止动作，从而实现横向纠偏。6.2.6、累计误差的控制在拱梁平移过程中，主控台通过计算每个受力点水平顶推千斤顶移动的总位移，并用最大位移量减去最小位移量得出累计误差，若累计误差超出要求时则停止“自动”模式进入“手动”模式，单独调节某一侧油缸动作以纠正误差。若通过全站仪监测到累计误差超出要求时亦停止“自动”模式进入“手动”模式，单独调节某一侧油缸动作以纠正误差。七、落梁及受力体系转换7.1、落梁顺序及方法104、钢拱梁顶推到位后，需要拆除临时滑道，完成永久支座的安装。顶推过程中，钢拱梁梁底标高高于梁底最终设计标高，顶推到位后需进行落梁，完成永久支座的安装。由于顶推过程中顶推设备及滑道占用支座位置，则先拆除顶推设备及滑道，再安装支座，最后落梁完成永久支座的安装。、顶推设备及滑道的拆除即使需要将梁顶起来时，可以采用3点逐步分段顶梁的方法进行。即将3点梁顶起一个很小高度，只要能将20mm滑板取出来即可，然后再分别将滑道下的几个部分分别拆除，支座按设计就位，固定即可。在顶梁和拆除临时滑道安装支座过程，预先要考虑充分，并注意以下几点：（1）将梁顶起来安装支座前，将桥墩上所有准备工作要充分，使工作时间越短越好。（105、2）顶梁、安装支座过程，要考虑桥墩受力和梁体受力都处于合理状态。（3）在梁顶起来，到支座安装还不能承受力的过程中，必须有安全保险装置。落梁步骤：（1）将钢拱梁落在垫箱之上，拆除顶推装置的滑箱及滑板，降低顶推装置的总高度（如拆除顶推装置的滑箱及滑板），调整顶升千斤顶的有效行程不小于10cm。（2）点的顶升千斤顶同步顶升钢拱梁脱离垫箱。（3）按照图5-3 落梁顺序图顺序，先降低、点垫箱高度10cm，接着自动同步下落、点顶升千斤顶10cm。采取同样的操作依次下落和、左和右、左和右、点各10cm，完成第一个循环。（4）循环步骤（1）（3），直至完全下落到支座上。图7.1-1 落梁施工工序图7.1.2、106、支座安装7.1.2.1、支座与拱梁底面的连接安装支座与拱梁底面的连接安装在现场进行，应按照线路纵向坡度复核活动支座及固定支座位置是否符合设计，特别是单向活动支座应注意单向活动方向。支座安装在拱梁底部后，应拧紧支座与梁体的连接螺栓，在支座与梁底预埋钢板之间不得有间隙，如有空隙，应采用注浆方式填充。7.1.2.2、支座在墩顶与垫石连接安装拱梁落梁应先落在千斤顶上，再对支座下座板与支承垫石之间，锚栓孔内进行压力注浆。(1)支座安装前应对支座垫石进行检查，支座安装除标高应符合设计要求外，还应注意两个方向的四角高差不得超过2mm，以保证平面两个方向的水平。(2)支座安装前应全面检查，活动支座安装前用丙酮107、或酒精擦先各相对滑移面，擦净后的四氟板储油槽内注满“295硅脂”润滑剂，并保持清洁。支座的其他部件也应擦洗干净。(3)安装纵向活动支座时，其上下座板的导向挡块必须保持平行。(4)安装时，支座顺桥向中心线必须与主梁中心线重合或平行。(5)支座的顶板和底板可用焊接或锚固螺栓连接在梁体底面和墩台顶面的预埋钢板上；采用焊接时，应防止烧坏混凝土；安装锚固螺栓时，其外露螺杆的高度不得大于螺母的厚度；现浇梁底部预埋的钢板或滑板，当安装温度与设计温度不同时，纵向支座各部件错开的距离必须由计算确定。图7.2-1 安装临时支撑与拱梁架设后支座图7.2、临时连接撑压杆拆除及吊杆安装图7.3-1 体系转换施工工序图吊108、杆单根重量不大，采用卷扬机提升吊杆，先穿入穿销式锚板，再穿入拱肋内吊杆孔，然后穿入主纵梁内对应吊杆孔，安装主纵梁内下端张拉锚具。当主桥钢拱梁落梁就位后，拆除前后导梁，解除简支梁与拱梁结合段之间的临时连接。拆除A、B型临时撑杆，A、B型临时撑杆采用卷扬机配合拆除，安装并对称张拉垮中7对吊杆至监控指令给定标高；再拆除剩余临时撑杆，按规定顺序安装并对称张拉剩余吊杆至监控指令给定标高。逐步拆除临时墩，调整吊杆索力以达到监控指令给定标高。吊杆张拉在吊杆的下端主纵梁内实施，吊杆张拉过程中必须按照监控指令给定的张拉顺序和张拉力大小均衡对称分级进行，吊杆张拉采取张拉力与桥面标高两个值进行双控，以达到成桥线形与109、吊杆张拉力达到最佳结合。体系转换在钢拱梁主梁顶推到位后进行。先落梁在安装吊杆，此时，所有吊杆拉杆已与钢拱梁中的锚垫板螺帽连接，各钢拱梁顶标高与成桥理论标高一致。先主墩顶推设备落到永久支座上再临时墩顶推设备脱落，体系转换后，各钢拱梁顶标高与钢拱梁在一期恒载作用下的理论标高一致。体系转换步骤如下：第一步：按照施工顺序先拆除中间部分主拱临时支撑，安装并张拉中间部分吊杆。临时支撑的拆除，临时支撑是边拆除边安装吊杆。第二步：吊杆的安装，吊杆一次张拉50。张拉顺序：从两边对称向跨中逐根进行。第三步：拆除剩余的主拱临时支撑，安装剩余的吊杆；吊杆二次张拉。综合考虑吊杆、钢拱梁、永久支座的受力状态，按照第一次张110、拉顺序，对各杆对称向锚固跨逐根对称进行。第四步：不断反复以上1和2步骤，直到将吊杆长度、拉力调整至设计值。第五步：逐步拆除临时墩和拼装平台，调正吊杆索力，将吊杆长度调整至其最终设计值时，钢拱梁与支架完全脱离。（注：将支架顶部拆除，以便在二期恒载作用下，钢拱梁下挠后，仍与支架相离）。第六步：在钢主梁上安装预制桥面板，按照从跨中到拱脚的顺序逐段浇筑桥面板湿接缝，完成拱脚处的桥面板湿接缝浇筑之后，安装并张拉水平系杆，完成体系转换。在体系转换过程中，应考虑以下因素：1）临时支撑如何拆除，从哪一部分开始。2）加强吊杆张拉力的控制，要避免由于变形过大对主缆造成损伤，避免由于扭矩过大对索夹造成损伤。3）避免111、吊杆应力超限，钢拱梁弯曲及扭转应力超限。4）主拱上力的非对称转换对吊杆、桥面和拱肋的影响。5）在体系转换各阶段，会不会产生纵向预偏的调整量。6）张拉分初张拉和最终张拉，张拉循环次数应在满足以上条件下的最小值。7）最好的办法还是考虑无应力长度进行体系转化。体系转换后，将临时支撑、临时墩等辅助设施拆除。（注：体系转化中吊杆安装并张拉、拱梁间临时支撑以及水中临时墩的拆除等工作将按照施工监控中的明确要求进行。）八、顶推施工过程监控8.1、施工监控目的及内容8.1.1、施工监控必要性钢箱拱梁顶推过程是结构体系不断转换的过程，拱梁受力很复杂；顶推过程中拱梁上下扰动，线形控制尤其困难和重要。由于拱梁和导梁在112、顶推过程中线形不断的变化，其支墩受力尤其关注。8.1.2、施工监控目的（1）确保顶推过程中拱梁稳定，不至于出现倾覆现象；（2）确保顶推后成桥线形满足设计要求。（3）确保顶推过程中拱梁及支墩（含临时墩）受力不超出预警范围。、项目监控特点（1）滑道顶面初始线形（滑道顶面包括临时墩、组拼平台、主墩等处的滑道）的合理设置，将很大程度上简化钢拱梁顶推施工、提高结构安全储备能力。（2）钢拱梁多点柔性顶推中，临时墩受力、临时撑压杆体安全是监控关注的一个重点。（3）钢主梁的顶推施工过程中滑道处竖向反力较大，在各临时墩处的倾角不断变化，梁底与顶推滑道如发生不均匀接触，钢主梁的受力将变得不利，因此，保证梁底与顶推113、滑道均匀接触的构造措施值得研究。（4）系转换过程中吊索张拉需满足横向对称的要求。（5）本桥施工监控既包括刚拱桥施工监控的关键内容顶推过程的施工监控，又包括类似于斜拉桥调索的关键监控内容吊索张拉调整过程的监控。本桥应特别关注空间线形的特点。8.2、施工监控依据8.2.1、相关规范（1）城市桥梁设计准则（CJJ11-93）（2）城市桥梁设计荷载标准（CJJ77-98）（3）内河通航标准（GB50139-2004）（4）城市道路设计规范（CJJ37-90）（5）公路工程技术标准（JTG B01-2003）（6）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）（7）公路路线设计规范（JTGD20-2006）114、（8）公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）（9）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（10）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）（11）公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）（12）城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）（13）道路交通标志和标线（GB5768-1999）（14）公路桥涵施工技术规范（JTGJ/T041-2000）（15）公路斜拉桥设计细则（JTG/T D65-01-2007）（16）公路工程技术标准（JTG B01-2003）（17）桥梁用结构钢（GB/T 714-2000）（18）低合金高强度结构钢（G115、B/T 1591-94）8.2.2、设计图纸（1）xx市XX大桥工程施工图设计 主桥上部结构分册 第一册（桥面系总体布置图、主纵梁节段划分图及标准节段构造图）（2）xx市XX大桥工程施工图设计 主桥上部结构分册 第二册（拱肋布置图、副拱肋构造总图及标准区段构造图）（3）xx市XX大桥工程施工图设计 主桥上部结构分册 第三册（主纵梁特殊节段构造图 横梁、小纵梁、挑臂、梁端平联构造图 拱梁节点构造图）（4）xx市XX大桥工程施工图设计 主桥上部结构分册 第四册（桥面板总体布置图、预制桥面板构造图、预制桥面板钢筋图）（5）xx市XX大桥工程施工图设计 主桥上部结构分册 第五册（主拱、主副拱肋交汇段、116、连杆、横撑、装饰球、吊杆）8.3、施工监控目标一座大桥的建造质量从本质上讲，它包括三个方面，即线形、结构的荷载效应（这里主要指“内力”或“应力”）和结构的抗力效应（这里主要包括：材料的强度、焊缝质量、锚夹具及连接器的工作状况、截面的尺寸、体内预应力、耐久性抗力的衰减状况等）。而线形又包括纵面线形和平面线形。结构抗力效应和桥梁平面线形的质量保证主要依靠监理和施工单位的共同努力。施工监控主要从荷载效应的角度保证施工过程中桥梁结构安全，保证成桥后应力满足设计要求；从荷载效应的角度保证成桥后的结构线形与设计线形相符。施工监控目标主要包括三个方面：使成桥后的主梁纵面线型符合设计和规范要求，在施工过程及恒117、载作用下的线形符合设计和规范要求；分析各种偏差的原因及其后果，使施工过程中的每一阶段及其成桥后结构的荷载效应符合规范和设计要求；对重要的施工工序进行复核、论证或优化，以降低造价，缩短工期，保证永久结构的安全。8.4、施工监控内容监控主要分为几何监测与物理监测。（1）、几何监测位移观测：位移观测主要是拱梁及导梁的中线偏移和顶推平台的水平、竖向位移，在顶推过程需用千斤顶及时调整。顶推平台位移观测非常重要，根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐标，从施力开始到拱梁开始移动连续观测，一旦位移超过设计计算允许值则立即停止施力，重新调整各千斤顶拉力。顶推到最后拱梁时要特别注意拱梁是否到达设计位置，须在温度118、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。最后一次顶推时应采用小行程点动，以便纠偏及纵移到位。（2）、物理监测顶推过程中需要实时监控顶推力，根据各种工况的支点反力计算磨擦力并与油压表相验证，每种工况的支点反力由墩顶监测元件实测，布置点见下图。顶推力的大小是根据摩阻力的大小自行调节的，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。每种工况下施加顶推力时，先将各个墩上的千斤顶逐步加力至计算的顶力，顶推过程中尽量控制各顶推千斤顶受力均衡。顶推施工主要物理监控包括以下内容：顶推过程中控制导梁挠度的监测； 顶推过程中拱梁、支墩（含临时墩、临时支架）关键截面以及应力集中点应力119、监测；顶推过程中顶推力大小监测；顶推过程中温度监测；顶推过程中风、汛期等环境监测；索力监测。索力测试的准确性直接关系到拱肋内力和拱肋线形，因此，在施工控制中，必须确保吊索测试结果的准确性。用千斤顶张拉锚索时，在张拉千斤顶上加安锚索计，利用锚索计的精确读数来标定张拉千斤顶的张拉力值。同时采用专用索力频谱仪测试索力，跟踪索力变化。为提高千斤顶张拉力精度采用数字油表提高千斤顶读数的精度。钢拱梁顶推过程中，对钢拱梁线形的监控主要有以下内容：1）计算确定顶推前和顶推各工况临时墩滑道顶面控制点的标高及其调整量。2）严格控制临时墩滑道顶面的安装标高：临时墩安装完成，施工、监理、监控进行联测，以确保临时墩墩顶120、标高精度。3）顶推施工过程中，严格控制滑道轨道梁顶中线的标高，及时对滑道顶面标高进行调整。4）顶推平台上的垫块面积应足够，以确保垫块和钢拱梁的强度和竖向局部稳定性。5）焊缝收缩余量由施工单位自行考虑；焊接前的验收测量（梁段在临时支点上的竖向位移已发生）应回避日照温差的影响。8.4.1、临时墩墩顶水平位移和支反力的监控 各临时墩墩顶设2个坐标观测点（上、下游各一个），钢拱梁顶推过程中施工方应对最不利的一个或多个临时墩墩顶水平位移进行观测，施工方将通过计算确定临时墩墩顶水平位移的限制值，如果发现墩顶水平位移超过限制值，应立即停止顶推施工，查找原因，研究对策。监控方也将收集和复测钢主梁顶推过程中各临121、时墩顶水平位移，如果出现墩顶水平位移超限的情况也将协助施工方查找原因，研究对策。多点柔性顶推中，临时墩的受力安全是监控的一大重点，对其进行监控有以下四个方面的内容：1） 精确计算临时墩反力，通过反力确定各点顶推力，施工中应避免临时墩出现过大的不平衡水平力；2） 复测几个典型工况临时墩墩顶滑道垫梁标高，以便修正各支承点反力值；3） 顶推施工过程中，复测几个典型工况下临时墩的纵向水平位移（每个临时墩上下游各设置两个测点）；在临时墩上埋设应变、温度测试元件，测量其应变，以确定临时墩实际承受的支承反力。每座桥选择支反力最大的一两个临时墩进行应变监测，一个临时墩布置6个应变测试元件（1、4、6号测点拟采122、用机械式千分表，2、3、5号测点拟采用振弦式应变计，要求施工单位在测试元件处搭出2人的观测平台和进出通道），共12个应变传感器。在部分应变测点附件布置温度测点（图4-1），监测元件可采用PT100的热敏电阻测试，测试仪器可选用4位半的数字阻值表。（注：应变测点1、6附近布置温度测点）图4.1-1 临时墩应变布置示意图测量工况如下：a. 临时墩安装完成，测试元件安装后测试初值；b. 顶推过程中几种典型工况（具体工况根据计算确定）的前后；c. 钢主梁安装全部完成； 此外，在临时墩标高调整阶段，施工方将用千斤顶调整标高，可将标高调整前后千斤顶顶升力作为此工况临时墩反力的重要参考。8.4.2、 钢拱梁123、应力（应变）和温度监测为了对钢拱梁在顶推及后续施工阶段进行应力（应变）监控，选取一幅主梁作为监控重点，选择顶推过程中钢拱梁两个不利应力截面（具体位置根据顶推计算结果确定）和主跨1/2、一个主跨1/4、一个边跨1/2、一个拱梁交界位置等6个钢拱梁截面进行应力（应变）测试；另一幅主梁则只作为复核，仅对顶推过程中钢拱梁一个应力不利截面、主跨1/2、边跨跨中、塔梁交界处等4个断面进行测试。8.4.3、临时撑压杆应力（应变）和温度监测为了对钢拱梁在顶推及后续施工阶段进行应力（应变）监控，A型杆及B型杆的顶部及底部进行应力（应变）测试，选取一幅主梁临时撑压杆作为监控重点，其余两幅临时撑压杆则只作为复核。8124、.4.4、钢导梁应力（应变）监测如下图 8.4.5、监控实施（1）施工过程仿真计算：复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态，即对施工过程进行实时仿真计算。按照施工和设计所确定的施工工序和设计提供的基本参数，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形控制数据。主要有：导梁挠度，拱梁及导梁的位移，拱梁应力。这些数据与监理设计相应校对无误后作为拱梁顶推的理论轨迹。（2）结构变化、应力应变和温度观测：顶推中施工控制难度大，各个顶推阶段中结构的变位，应力均需控制。在各个工况中，主要测试内容：a、导梁挠度监测b、导梁、拱梁位移监测c、拱梁、导梁、支墩应力监测d、支墩（包括临时墩）竖向、横向位移监测e、顶125、推力监测f、温度监测g、支座反力监测8.5、施工监控实施组织8.5.1、施工监控实施流程施工监控问题是高难度施工技术问题，但不是孤立的施工技术问题，它涉及设计、施工、监理单位的实际工作内容，为做好本项工作，将在组织形式上分两个层次开展施工监控工作，即分别设立施工监控领导小组与施工监控协调小组。施工监控领导小组由业主、设计、监理、施工和施工监控等单位参加，包括业主、设计、监理、施工和施工监控等单位的领导同志或技术负责人，其中业主单位同志任组长。施工监控领导小组不定期开会，由施工监控方提出、组长召集和主持，讨论施工监控中发现的重大问题，并提出修改方案。施工监控协调小组由业主、施工监控、监理、设计、126、施工等单位参加，包括施工监控单位的现场负责人、监理单位的现场代表及测量人员、施工单位的现场施工负责人和测量人员、设计单位的设计代表和业主单位的配合同志，其中施工监控单位（或监理单位）的现场负责人任组长。施工监控协调小组定期开会（可结合工地例会进行或者单独召开），由监理召集、组长主持。讨论施工控制中遇到的问题，并提出修正方案。如遇到重大施工问题，或需要修改设计的，提交施工监控领导小组讨论。为了保证XX大桥能按期保质保量完工，从科学管理的角度拟定施工监控实施流程见图5.1-1。图5.1-1 施工监控实施流程图8.5.2、施工监控部组织结构施工监控是上部构造施工中关系到成桥质量的重要环节，由于本桥跨127、度大、结构复杂、施工难度大，使得监控工作显得尤为重要，监控方为此设立以项目负责人（兼技术负责人）为领导的施工监控部，下设数据处理组、测量组和测试组。8.6、施工监控技术方案的保证措施8.6.1、桥梁监控计算理论运用大型通用软件ANSYS或Midas进行全桥施工过程仿真分析。在采用精确计算理论进行分析的前提下，控制的精度主要取决于计算中采用的参数与其真实值的差别。施工过程中，出现实测结构响应与计算不相符的异常情况时，要得到比较准确的控制调整措施，必须先根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型及参数取值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力学规律，当计算模型与实际结构相吻合128、后，再用计算模型来指导以后的施工，这就是自适应控制的基本原理。控制原理见图6-1。图6-1 施工控制基本理论8.6.2、监控岗位责任项目负责人（兼技术负责人）：全面负责施工监控工作（包括技术、组织管理、后勤和对外协调等），领导和组织施工监控项目部开展工作、召集会议、作出决策等。项目技术负责人：负责施工监控技术工作。数据处理组： 组长在项目负责人领导下开展工作，协助项目负责人对该组进行管理；遇到重要技术问题，特别是某一问题的确定解决方案需及时向项目负责人汇报，并经其批准；组长组织组员主要完成如下工作： 制定施工控制技术路线、标准、方案、实施细则； 对采集的数据进行分析，进行结构的仿真计算、误差分129、析与识别、最优调整、结构状态预测；提出决策的初步意见； 施工状态预告（安装标高、索力等参数）、施工控制指令起草； 受项目负责人委托，参与大桥施工过程中的工作、技术会议。 测量组： 组长在项目负责人领导下开展工作，协助项目负责人对该组进行管理；遇到重要技术问题，特别是某一问题的确定解决方案需及时向项目负责人汇报，并经其批准；组长组织组员主要完成如下工作： 现场采集主缆线形、桥塔各处坐标、主缆和吊杆索力、桥面系标高、结构应变、结构温度场、大气温度等数据； 根据施工控制指令，对施工过程进行监控，使结构的施工状态达到要求； 做好结构状态初级预警，发现有较大的偏差及时向项目负责人汇报，做出现场的工程决策130、； 进行重要阶段的桥梁全面测试。 对外业观测资料进行复核和计算机整理存储； 受项目负责人委托，参与大桥施工过程中的工作、技术会议。测试组： 组长在项目负责人领导下开展工作，协助项目负责人对该组进行管理；遇到重要技术问题，特别是某一问题的确定解决方案需及时向项目负责人汇报，并经其批准； 组长组织组员主要完成如下工作： 进行结构试验和测试，获取结构计算和反馈分析所需参数； 对外业观测资料进行复核和计算机整理存储； 对施工控制部内部技术文档进行计算机建档存储；对建桥各方来往资料、文件等进行整理与归档。 受项目负责人委托，参与大桥施工过程中的工作、技术会议。8.6.3、监控技术方案其他保证措施（1） 131、加强施工监控部的内部管理和领导，确保监控人员常驻现场和安全、有序、高效地工作，既做到分工明确，又做到紧密协作；（2） 加强技术力量，对监控过程中遇到的事先没有预计到的技术难题集思广益，缜密科学地解决问题，特别是设置了具有多年悬索桥及斜拉桥施工监控经验的教授组成的顾问组；（3） 所投入使用的仪器在进场前按要求进行年检及标定；（4） 充分与设计人员交流，完全领会设计意图，明确设计确定的目标状态和施工安全指标；（5） 加强与设计、施工、监理等单位的沟通，争取他们最有效的配合，确保资料（特别是设计变更资料和施工方案、材料指标）的准确和最新。加强与设计、监理等单位的联系，及时获得各项目的检验评定标准和控132、制标准；（6） 有关各方（施工、监理、监控三方）对几何位置、吊索张拉力等的测量应平行作业，并在现场及时核对，发现问题，及时改正或者重测，以免影响施工进度；（7） 尽量采用与设计不同的计算软件进行计算分析，以便相互核对，确保仿真分析的正确；维护业主的权威和领导，在业主的统一指挥协调下，建桥各方紧密配合，相互支持，尊重科学，遵循实际。九、施工难点及解决措施9.1、难点分析采用顶推法施工安装斜拉桥、自锚式悬索桥、钢管混凝土系杆拱桥，在国内已经取得成功。但是采用顶推法安装三跨结合梁钢拱组合体系桥施工国内没有先例，技术上具有相当大的难度。1）、主桥上部结构3孔210m结合梁钢拱组合体系拱桥，是一个相当复133、杂的体系。整个体系在拼装平台上拼装，构件多，起吊重量大，每一孔桥拼装成符合设计要求与精度要求，都有相当大的难度。2）、钢拱梁本身是一个相当复杂的体系，三孔拱梁又要连接成为整体，滑动的主纵梁截面尺寸小，刚度小，与钢拱连接的临时撑杆薄弱，滑动的钢主纵梁底的纵向线型也有0.35%的双向纵坡及竖曲线，满足顶推过程在滑道上滑移的受力要求，且控制变形成桥后仍符合设计要求，保证顶推顺利进行确是个很难的课题。3)、第一跨钢拱梁顶推到位后，组合梁的连接可能与第二跨钢拱梁连接可能会发生翘曲；在顶推过程中，结构尾部脱离顶推墩，结构会发生突然下饶。4）、顶推到位后，钢拱梁落梁高度控制在什么范围内落梁比较合适。9.2、134、解决措施1）、设置合理的拼装平台。拼装平台的纵向长度、横向宽度满足拼装的要求。拼装平台的基础、立柱支架及上部纵横梁都有足够的强度、刚度、整体稳定性。拼装的起重设备有足够的起吊能力，能完成钢拱梁单个节段拼装过程的起吊、运输、调节工作。与拼装焊接专业单位共同协调配合，做好这项工作。2）、一定与设计单位密切联系，统一协调认真处理好钢拱梁体系内部临时撑杆，三孔钢拱梁之间的两个简支梁的临时连接，钢拱梁与前后导梁的连接，保证整个三孔钢拱梁结构自身能满足顶推过程受力的要求。在理论上与实际上做到心中有数，避免出问题。3）、认真设计并处理好临时墩、所有顶推滑道系统、横向导向纠偏装置、引桥墩临时支架保证有足够的安135、全储备，并能适应变化的滑动主纵梁底线型要求，设置调节系统保证滑道顶面与梁底面接触良好，均匀受力。4）、顶推力系统原则上采用国内设备，有必要时也采用国外的更先进的顶推施力设备，确保顶推顺利完成。5）、制定详细的施工观测及控制方案，对拼装平台、滑道、临时支架临时墩滑道系统、钢拱梁各部位、钢导梁都需要进行详细的观测及内力测试，确保结构的安全。6）、由于顶推起动时不平衡，是否存在着水平推力，要验证各结构墩的水平抗推力。7）、顶推过程中涉及工况多，结构复杂，受力变化快，施工过程的根据监控计算结果，对结构（包括临时结构）进行优化设计。十、主要质量保障体系及措施10.1、质量保证体系根据GB/T19002-136、ISO9002标准及我单位质量手册建立质量体系，组织并建立为实施xxXX大桥顶推施工质量管理所需的组织结构、程序、过程及资源，保证xxXX大桥上部顶推施工质量及施工进度。10.1.1、质量保证组织项目经理总工程师副经理工程技术部设备物资部工程质量部专职质检工地试验室测量组班组兼职质检科技攻关小组QC活动小组质量保证体系施工全过程质量保证体系施工阶段质量保证子体系施工质量保证项目体系辅助质量保证项目体系施工作业人员保证施工技术力量保证施工设备保证原材料保证施工工艺保证施工工序质量保证施工准备阶段质量保证体系开工条件保证设计、施工图纸分级会审图纸施工组织设计保证施工预算保证划分质量验收项目安全质量137、措施保证分级测量保证QC上级建组保证组织保证体系项目部创优领导小组创优领导小组办公室各QC小组材料供应质量保证外协作件质量保证择优定点保证按标验收保证优质管理保证技术协作保证材料移交保证交工质量保证竣工阶段质量保证子体系资料整理保证竣工决算保证竣工文件保证施工技术总结保证质量评比保证奖罚保证隐蔽工程质量检查质量评定制 度质量监督保证子体系安全质量措施保证检查质量管理办法保证经理部质量检查项目部质量检查班 组质量检查定期不定期质量检查制 度工作质量保证体系工作程序保证思想教育TQC教育创优方针管理流程工作标准保证工作规划创优规划经济责任制质量责任制工作效率保证质量竞赛质量考核评奖制度劳动竞赛创优138、工作模式化质量第一、用户至上质量组织系统化质量工作规范化10.1.2、质量保证体系10.2、质量目标钢拱梁顶推安装质量达到优良，钢拱梁顶推安装符合设计文件和技术规范（专用条款）中精度要求：钢拱梁拼装横向两幅轴线偏差5mm，纵向顶面标高差2mm，横向顶面标高差1mm。10.3、质量保证措施1）、组织我公司参加过顶推桥梁施工及先梁后缆自锚式悬索桥顶推经验的技术专家，参加顶推安装方案的制订。2）、借鉴国内已经施工完成的桥梁的施工经验和教训。3）、成立以总工程师为主的课题研究小组，对整体施工方案进行反复讨论，制订可靠合理的施工方案，争取不走弯路。4）、在顶推施工中，各个工序都制订分项的技术操作规程和安139、全操作规程，对参加施工技术人员和工人进行技术培训和交底，并明确职责和奖惩办法，落实兑现。5）、对施工过程影响钢拱梁施工质量和精度的要素，争取做到既有理论计算分析，又有实施过程观测，对各种不利因素进行预警，并有相应的补救措施。6）、采用先进设备和材料，采用不同的滑道和滑板材料。顶推施力装置，除了考虑国产设备，必要时，采用国外的先进顶推设备，确保顶推工作顺利。十一、主要安全保障体系及措施11.1、安全保证体系11.1.1、安全生产保障组织机构单位总经理安全生产第一法定责任人项目经理安全生产第一责任人项目生产副经理分管安全事务专职安全工程师负责日常安全管理各生产班组专、兼职安全员负责现场安全检查、监140、督图11.1-2 安全生产保障组织机构图11.1.2、安全保证体系安全生产保证体系控制保证（项目部）包保责任制人身安全档案安全措施档案安全劳动竞赛制度保证（项目部）二级检查定期检查经常检查抓好两个重点爆破作业船机车辆措施得力经济保证（项目经理）经济责任制工资挂钩安全资金挂钩总结评比奖金兑现技术保证（项目总工）安全措施与安全技术交 底安全技术培训安全QC小组落实到位五 护措施得力措施两率（项目经理）死亡率0重伤率0.6%安全无事故组织保证（本单位）组织机构工地安全组安 全 员全 员控制保证（项目经理）安全教育安全第一，预防为主宣传劳动法和劳动保护政策安全生产知识学习三 工 教 育提高安全意识安 141、全 年下步规划图8.1-1 安全施工保证体系图11.2、安全生产保证措施11.2.1、设备安全技术措施为保证同一墩台的千斤顶在顶推过程中的同步及出力一致，将连续顶推千斤顶的前顶和后顶的进油口分别并联，而回油口各自独立，顶推千斤顶油路连接图见图11.2-1。并且在每台千斤顶的回油口上并接1块电接点压力表，用以监测各千斤顶的动作是否正常，一旦有千斤顶的活塞不动作其回油腔的压力必然升高，此时电接点压力表立刻将信号传至主控台，控制系统停机报警。从而有效的保护了设备的安全，一旦故障排除即可重新启动运行。图11.2-1 顶推千斤顶油路连接图11.2.2、结构安全技术措施为避免顶推时，各墩受力不均造成墩身水142、平位移过大，危及结构安全，因此必须采用水平连接钢绞线将各墩连成一个整体。钢绞线连接应力按单墩最大顶推力的30%50%水平（即60t100t）统一进行。11.2.3、安全注意事项1）、坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强安全生产教育，提高安全意识。成立质量领导机构，项目经理担任组长，设置专职质检员负责监督、检查施工质量，实行岗位质量责任制；2）、健全安全岗位责任制,做到奖罚分明，逐级签订安全生产责任书，明确分工，责任到人，把安全落实到实处。工地建立安全生产监督网，设专职安全员。3）、严格执行各工种的安全技术操作规程，定期对职工进行考核。4）、注意环境保护，做到文明施工。5）、严禁非专业人员擅自143、操作机械。6)、严格各项安全操作规范，持证上岗，无关人员不得进入施工区，作好高空作业的安全措施。高空作业时不得随意向地面抛掷物品。7）、注意现场设备、材料的防雨和防风，场地不留安全隐患。8）、参加安装拱肋的员工一律穿工作鞋、戴安全帽，登高作业必须挂好安全带。9）、顶推施工前后，严禁焊接时电流通过钢绞线。10）、顶推过程中，应及时检查夹片、各个锚具，钢绞线，如有异常，报告指挥人员采取相应措施。11）、各设备点应有防火器材。12）、高空作业人员要严格遵守有关高空作业的操作规程。13）、钢拱梁起吊时要仔细检查吊具、吊点是否牢实。14）、钢拱梁在起吊、运输、安装时应注意保护梁面完好，不得随意钻孔、碰撞144、破坏油漆层，严禁机油泄露到钢拱梁表面。15）、钢拱梁在安装时顶面周边应设防护栏，顶推后不能随意向下丢弃杂物，以免砸伤船只及船员。16）、钢拱梁在顶推时悬臂端尽量不放杂物不站人，以减少钢拱梁受力。17）、各临时墩操作人员应严格服从中心控制台指挥，并严格按照工艺步骤及技术交底进行操作。18）、各临时墩及主墩顶周边设栏杆，操作人员应带救生设备。19）、钢拱梁起吊遇五级以上大风时停止作业。11.2.4、防涌潮安全措施 涌潮是XX河口一种特殊的水力现象，xxXX大桥位于XX弯曲河道顶端，受XX涌潮影响极大。为保证施工生产顺利进行，保证施工船舶、人员和物资安全，因此在施工时要特别注意瞬间涌潮力对施工船舶145、工作平台栈桥、水中临时墩等的冲击。1）、XX涌潮为天文潮，有明显的规律性，支栈桥及水中临时墩搭设尽量安排在11月至翌年7月期间进行。2）、钱江潮汐具有涨快落慢的特点，充分利用两次涌潮的11个小时间歇期，合理安排作业。3）、尽量利用钢栈桥作为运输通道，减少涌潮对各类材料转运等作业的影响。4）、尽量减少船舶使用量，以避免造成沉船、搁浅等事故。5）、制定船舶的避潮、抗潮办法和措施。具体为：船舶在涌潮较小的情况下，对稳定性好、不具备自航能力的大型船舶，采取消能措施，就地停泊，以瞬间允许走锚和迎潮面锚绳松弛的办法作为消能措施。大潮期则应提前将船舶拖离施工现场，到避潮锚地避潮。6）、为保证栈桥及临时墩的安146、全，栈桥、临时墩的每排钢管桩施打完毕，必须马上按设计要求进行桩间联接，增加桩的稳定性，防止涌潮来临时出意外事故。造成桩倾斜或倾倒。应经常观测栈桥桩基及临时墩的冲刷情况，随时防护，确保栈桥及临时墩的安全。7）、制定恰当栈桥、临时基础顶标高及钢管桩桩位布置，以减少挡水面积，减小涌潮对栈桥、钻孔临时墩的冲击。8）、强涌潮来时，水上各作业点必须停止作业，除大型船舶留有必要的值班人员以备抢险外，其他工作人员必须撤离各作业点，并切断电源以备不测。待强涌潮过后方可恢复生产。11.2.5、防台安全措施根据我公司常年在江浙一带沿海施工的经验，每年的710月为台风多发季节，为确保施工安全，我部拟定如下防台措施。1147、）、专人收听气象预报，并与当地防台部门和气象部门联系，随时掌握台风的动态信息。2）、顶推过程中，在获悉台风即将来临时，如结构处大悬臂时，应加快进度进行顶推，使前、后导梁均处较有利的位置后，锁定设备及拱梁，暂停顶推施工，待台风过后继续施工。3）、生产、生活、办公用的临时房子分别加固。4）、生产船舶拖到安全港湾避台。5）、机械设备转移到安全区，确需留下的，须在现场采取防护措施确保其安全。6）、物资材料转到安全区，不能转走的就地进行防护以确保其不受损失。7）、职工及协作单位人员有计划地转到安全区。8）、职工撤离施工现场后，对生产、生活及办公院等，派足值班人员，配好对讲机等通讯器材，确保项目部各种财产148、不得丢失和损坏。9）、当台风警戒解除之后，项目部尽快恢复正常施工生产秩序。十二、文明施工保障措施12.1、文明施工目标文明施工目标：创建“xx市文明施工样板工地”。12.2、文明施工组织管理机构成立由项目经理为组长的文明施管理小组，全面开展文明工地活动，创造良好的施工环境和氛围，保证工程的顺利完成。文明施工管理机构见下图。项目经理环境保护领导小组各施工作业队工程技术部安全人事部物资设备部计划财务部质检部创建文明工地综合办公室12.3、文明施工保证措施（1）项目部成立以项目经理为组长的现场文明施工领导小组及考评小组，负责整个项目部现场文明施工的考评工作。并根据实际情况制定文明施工管理细则。（2）149、加强宣传教育工作，提高管理人员及各班组文明施工的意识和自觉性。（3）考评小组将按照考评内容及考评标准，定期对现场进行一次考评，对每次考评结果予以公布，并对未能达到考评标准的部门，发出整改通知，予以处罚。（4）做好施工现场平面设计，报监理工程师审批，施工中严格按平面布置，不得随意更改，同时根据工程进度，适时对施工现场进行调整。（5）施工现场入口设置大门，配置门卫，大门外侧悬挂标语牌告示，写上工程名称、开竣工日期和工程建设、设计、监理、承包单位等名称，大门各种标牌保持整洁而且美观。（6）做好施工现场管理，周围居民和闲杂人员不得进入施工区域内，未经业主同意批准，外部任何单位和个人不得进入工地。（7）150、现场生活区要求整洁干净，认真制定生活和环境卫生管理制度搞好职工宿舍和食堂饮食卫生，加强污水的排放管理及垃圾处理工作。（8）全体职工穿戴整齐，行为文明。佩带工作证，工作证应标明姓名、职务、身份及编号。工作证用不同颜色以区别管理人员、特种作业人员、普工等，便于业主、监理现场监督。（9）生产区按规定对各类区域及重点要害部位设立标志，要求明显、清晰。同时各生产车间设备、材料、工具摆放必须整齐、合理。（10）高空作业要加强现场设备、材料管理，设置安全、便利的人员通道，加强夜间施工现场照明和施工标志设立。（11）项目部将通过有效的技术手段及管理措施将施工噪声控制到最低程度，在夜间不安排噪声大的施工机械。（151、12）项目部会同有关医院定期对职工进行身体检查、保证职工身体健康。（13）在工程施工期间，按照当地消防管理部门的有关规定，在宿舍区、办公区、生产区及工地各个角落配备必需的消防器材（灭火器等），并派专人负责保管，定期进行消防安全检查并对工地人员进行防火安全知识教育并经常进行防火演习，以做到万无一失。在生产和生活区布置有效的防火与消防设施。在现场合适地点及车辆配备适当数量的手持式灭火器。十三、施工进度计划安排序号项目时间天数1拼装平台及顶推墩设计402拼装平台及陆上顶推墩施工1503水上临时墩施工1204龙门吊设计及加工705龙门吊安装调试606钢结构备料2009.03.162009.05.14607钢结构工艺试验307第一跨钢拱梁制作、运输2009.06.142009.11.211608第一跨钢拱肋拼装1509第一跨钢拱肋顶推2010第二跨钢拱肋制作、运输11011第二跨钢拱肋拼装10012第二跨钢拱肋顶推1013第三跨钢拱肋制作、运输11014第三跨钢拱肋拼装2010.06.192010.09.2610015第三跨钢拱肋顶推2010.09.272010.10.2125