高架快速路建设工程大桥顶推滑移方案

来源：飒榕旅游知识分享网

徐州市三环东路高架快速路建设工程二标段

京杭运河桥顶推方案

中交一公局第一工程有限公司

2013年8月

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案

1. 工程概况 ............................................................................................................................. 1

1.1桥梁简介 .................................................................................................................... 1 1.2 顶推简介 .................................................................................................................. 2 2. 顶推方案 ............................................................................................................................. 3

2.1 基础准备 ................................................................................................................... 3 2.2 顶推流程 .................................................................................................................. 7 3. 顶推设备介绍 ................................................................................................................... 12

3.1 顶推设备工作原理 ................................................................................................. 12 3.2 顶推力学数学表达 ................................................................................................. 13 3.3 顶推设备组成 ......................................................................................................... 13 3.2 顶推设备液压系统 ................................................................................................. 19 3.3 顶推设备的电气控制系统 ..................................................................................... 21 3.4 顶推设备技术参数 ................................................................................................. 26 4. 顶推设备布置与数量 ....................................................................................................... 27

4.1 主桥顶推设备布置 ................................................................................................. 27 4.2 主桥顶推设备数量 ................................................................................................. 27 5. 顶推施工 ........................................................................................................................... 27

5.1 总体施工工艺了解 ................................................................................................. 27 5.2 顶推设备的检测试验与准备 ................................................................................. 27 5.3 顶推设备的安装 ..................................................................................................... 31 5.4 顶推设备的调试 ..................................................................................................... 31 5.5 顶推前的检查 ......................................................................................................... 32

5.6 加载与升降试验 ..................................................................................................... 33 5.7 试顶推 ..................................................................................................................... 33

5.8 正式顶推 ................................................................................................................. 33 5.9 顶推设备的增加 ..................................................................................................... 35 5.10 落梁 ....................................................................................................................... 35 6. 应急措施及其预案 ........................................................................................................... 36

6.1 外界因素应急情况 ................................................................................................. 36 6.2 顶推工况应急措施 ................................................................................................. 37 6.3 顶推设备故障 ......................................................................................................... 37 6.4 人员意外受伤 ......................................................................................................... 38 7. 顶推过程的注意事项 ....................................................................................................... 38 8. 施工组织机构职责分工 ................................................................................................... 39

8.1项目组织机构 .......................................................................................................... 39 8.2人员职责 .................................................................................................................. 39

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案

1. 工程概况

徐州跨京杭运河大桥是徐州市三环东路高架快速路建设工程跨越京杭运河的重要节点，现状秦洪桥为37+54+37m的连续刚构桥，1991年建成，荷载标准汽-20，桥宽17m。2008-2009年加固完成，荷载等级提高到公路-1级。新建京杭运河大桥在老秦洪桥左右两侧拼宽，主桥采用下承式系杆拱桥，左右幅桥宽均为21m。主桥范围桩号：GK0+761.00～GK0+877.00(左幅G匝道)，FK0+768.00～FK0+884.00(右幅F匝道)。河道现状宽约110米，河道与桥轴线正交。新建桥梁采用一跨过河,主桥跨径：116m。

1.1桥梁简介

京杭运河大桥钢结构主要由端横梁、主梁、主拱、风撑以及吊杆等组成。

端横梁：主梁端横梁高2.0～2.8m，顺桥向长3.0m。为平衡引桥产生的不平衡弯矩，设置了支承预偏心，即主桥支座中心线相对拱肋和主梁中心线交点向外设置0.3m偏心；

主梁：叠合梁结构，分离双箱截面，由主纵梁、中横梁以及小纵梁组成。主纵梁双边箱截面尺寸为1.6米（斜宽）×2.0米（高）, 主纵梁为全焊钢结构，横梁、小纵梁采用高强螺栓连接。桥面板采用25cm厚预制砼桥面板；

主拱：主拱矢跨比1/5，拱高23.08米（斜平面内23.596米）。主拱采用两片提篮式箱形断面拱肋，拱肋横向倾角12度；

风撑：拱顶风撑采用箱形结构，每座桥共设三道风撑；

吊杆：吊杆间距为7米。选用Φ7低松弛镀锌钢丝（标准强度fpk＝1670MPa），边吊杆（1和1'）采用规格为PES7-91镀锌平行钢丝PE双护层拉索；其余中吊杆采用规格为PES7-73镀锌平行钢丝PE双护层拉索。锚具为冷铸锚具，拱内张拉。吊杆采用吊耳锚固在梁上，销接式。吊杆索面与水平面夹角为78度；吊杆安全系数k≥3.0。

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图1-2 桥型总体布置图

1.2 顶推简介

该桥采用整体顶推的方法进行施工。在北侧路面上将主桥和主拱拼装完毕，由北向南沿顶推方向布置临时墩，利用临时墩和顶推设备完成整跨的顶推。综合考虑所处环境和结构受力等因素，该施工过程共布置5组20个临时墩。其中，河中布置L1、L3、L5墩采用桩基础，L2和L5墩布置在主桥墩承台上，顶推时，在桥的顶推方向有前导梁引导桥体的顶推，先采用前端顶推，尾部在地面滑移，在主桥滑离地面后，继续顶推，直到顶推到位。总体布置如图1-3、1-4所示。

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图1-3 拼装支架、临时墩立面布置图

图1-4 拼装平台、临时墩平面布置图

2. 顶推方案 2.1 基础准备

2.1.1 顶推墩基础及其布置

根据现场条件，为满足受力要求以及受力均匀，在秦洪桥工作场地上设置顶推临时墩，顺桥向布置5组顶推墩，两幅桥共计20组，每组顶推墩均布置步履式顶推设备。如下图所示，L1、L3和L4均为顶推墩。L1为岸上顶推墩，L3和L4为河中顶推墩，L2和L5为永久墩。场地承载力及其受力要满足要求，且标高控制要精确。顶推墩布置如下图：

图2-1 顶推墩立面图

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图2-2 顶推墩平面图

图2-3 顶推墩侧面图

由于运河岸边地基条件较差，所以顶推墩的基础采用材质为Q235，直径为φ820mm，厚度为11mm的钢管桩，岸上顶推墩L1，桩基入土深度17米，河中顶推墩L3和L4考虑冲刷，入土深度为19米，水面标高为31米，桩基础如下图所示：

图2-4 L1顶推桩基础布置图

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案各个顶推墩桩基础上方采用材质为Q235，直径为φ530mm，厚度为12mm的钢管作为临时墩支架，直径为φ426mm，厚度为8mm的钢管作为临时墩支架的支撑。支架上方布置有步履式顶推设备、设备垫块（30mm厚橡胶垫）、垫梁垫块（50mm厚橡胶垫）等，详见下图：

图 2-5 顶推桩上部结构图

2.1.2 拱梁加固

主梁与主拱组拼焊接完后，采用材质为Q235，直径为φ530mm，厚度为12mm的圆管，在主拱与主纵梁之间加固焊接，提高钢梁整体稳定性。减少钢梁在顶推过程中的变形，以防发生位置移动，影响最终成桥线性。拱梁加固图如下：

图 2-6（一）拱梁加固立面图

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图2.6（二）拱梁加固平面图

2.1.3 导梁

为了减少在顶推过程中纵梁挠度，减少最大悬臂主梁负弯矩，设置钢导梁，钢导梁采用等截面双工字型钢板梁，导梁材质采用Q235B。根部连接与端部预留的接头上，导梁长36m，两钢导梁水平间距16.5m，钢板梁根部高度采用和端横梁等高280cm，前端梁高95cm，翼缘顶底板宽40cm，板厚20mm，腹板厚20mm，为了克服顶推过程中梁端下挠，导梁前端10米范围内上翘65cm。为了减少横向挡风面积，减少导梁自身重量腹板中部开圆端型通风孔。导梁采用现场拼装，为了保证下翼缘板的平整性，下翼缘采用对焊方式连接。

钢管横撑：为了抵抗水平风荷载增加导梁整体稳定性，两导梁间采用钢管桁架相连，直径114mm，壁厚8mm和直径76mm，壁厚6mm的钢管作为横、斜撑。材质采用Q235B螺旋管。钢管桁架在岸边场地整体加工后与导梁连接。导梁构造见下图：

图 2-7 导梁构造图

2.1.4 路基箱的结构

在后拱脚下部设置路基箱，路基箱做为滑移的平面，路基箱下方与地面铺设的钢板相接，路基箱长15米，宽1.736米，顶、底、腹板采用20mm厚钢板，加劲板采用20mm厚钢板，各构件连接采用焊接。路基箱构造

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案图如下：

立面图

断面图图 2-8 路基箱

2.2 顶推流程

2.2.1流程

由于临时墩承受水平载荷的能力有限，只能采用多点分散顶推方法，在每个临时墩和临时墩上布置顶推设备，这样顶推反作用力与摩擦力相互抵消，在正常运行时，临时墩所受水平载荷很小。

根据徐州跨京杭桥施工特点，我们采用滑移与顶推结合的安装方式，并设计了一套顶推设备，集顶升、平移、横向调整于一体，实现桥体的竖向、顺桥向、横桥向的移动或调整，从而保证桥体的坡度、全桥线型。该套顶推设备主要由一套带顶升油缸、顶推油缸、横向调整油缸的机械结构系统，利用液压泵站的驱动来实现顶推。

该方案利用“顶”“推”的两个步骤交替进行，先将整体钢箱桥面托起；向前推送；之后将桥体置于临时墩上；顶推油缸缩缸到底，继续实现下一个循环。通过往复顶推步骤的循环，最终将主桥送到预定的位置。

第一步：在拼装支架上拼装主桥，安装拱肋与主纵梁之间的加固体系，吊装并安装前导梁。拱脚底面位于地面滑移线。L1临时墩垫梁及设备顶部放置垫块，高度与主梁底面相平。L2~L5临时墩垫梁及设备顶部暂不放置垫块（其中L5在顶推的全过程均不需要垫块），高度与地面滑移线相平。主桥尾部放置在路基箱上，在路基箱尾部设置千斤顶油缸辅助顶推滑移，滑移面为路基箱顶面。如下图：

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图 2-9 顶推第一步

第二步：前端L1、L2墩顶起主桥向前滑移，桥尾部水平顶推千斤顶与前部顶推墩上的顶推千斤顶配合顶推，如下图：

图 2-10 顶推第二步

第三步：向前顶推，前拱脚即将上临时墩L2。将临时墩L2的垫梁垫块及顶推设备垫块提前安装于前拱脚后方。桥尾部水平顶推千斤顶与前部顶推墩上的顶推千斤顶配合顶推，如下图：

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图 2-11 顶推第三步

第四步：继续向前顶推，当顶推至桥底的L2垫块与L2的垫梁和设备位置重合时，抽出临时墩顶的橡胶垫，松开垫块与桥底的联系，将垫块与临时墩顶部分别连接，然后垫好橡胶垫，垫块与设备及垫梁成为一体。如下图：

图2-12 顶推第四步

第五步：继续顶推，临近L3、L4墩时，步骤同第二、第三步。如下图：

图2-13 顶推第五步

第六步：继续向前顶推，后拱脚即将上临时墩L1。将临时墩L1垫梁与垫梁垫块及顶推设备顶部与设备垫块之间的联系松开，垫块上表面的橡胶垫取下来，垫块安装在桥底，橡胶垫置于设备及垫梁上方。垫块随桥体前进。如下图：

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图2-14 顶推第六步

第七步：继续顶推，直至顶推到位。如下图：

图2-15 顶推第七步

第八步：拆除前导梁及主桥墩上设备，利用河里L3、L4墩对主桥进行卸载，直到落梁到位。如下图：

图2-16 顶推第八步

注：

1、由于路基箱长度仅为15米，当桥梁顶推9米左右时，需将桥尾部顶起并脱离路基箱，利用尾部水平

顶推千斤顶将路基箱拖拉初始位置。

2、为减小路基箱与桥梁底板间的摩擦，拟采用涂抹黄油来降低摩擦力。

3、由于桥梁的竖曲线是由圆曲线与预拱度叠合而成，而桥梁顶推的方式为水平顶推。桥梁在顶推墩上行

进过程中，为保持水平顶推，需在顶推墩的垫块上顺序依次添加垫不同厚度的钢板，以满足桥梁竖曲线的相对高差问题。以L1墩为例：

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顶推墩相对滑移面高差表序号累计滑移距离相对高差垫块高度值添板厚度相邻距离间高差备注 1 2500 833 800 33 20 2 4000 853 800 53 25 3 6000 878 800 78 25 4 8000 903 800 103 24 5 10000 927 800 127 20 6 12000 947 800 147 20 7 14000 967 800 167 19 L1墩位置 8 16000 986 800 186 20 9 18000 1006 800 206 19 10 20000 1025 800 225 19 11 22000 1044 800 244 18 12 24000 1062 800 262 15 13 26000 1077 800 277 13 14 28000 1090 800 290 13 15 30000 1103 800 303 13 16 32000 1116 800 316 13 17 34000 1129 800 329 13 18 36000 1142 800 342 11 19 38000 1153 800 353 9 20 40000 1162 800 362 6 21 42000 1168 800 368 6 22 44000 1174 800 374 6 23 46000 1180 800 380 6 24 48000 1186 800 386 6 25 50000 1192 800 392 6 26 52000 1198 800 398 0 27 54000 1198 800 398 0 28 56000 1198 800 398 0 29 58000 1198 800 398 注：根据上表可以看出，在桥梁端部间的高差较大，越接近跨中越平缓。 2.2.2优缺点：

 因为摩擦全部是在顶推装置内部进行的，临时墩不受水平载荷；  顶推装置分布在各临时墩上，形成多点推进，保证了箱梁的前进方向；  即便有少量偏斜，通过两侧支撑油缸也可以做灵活的纠偏工作；  横向调整油缸保证桥体水平移动，不会产生偏移；  整套设备集顶升、平移、横向调整于一体。

该顶推机械结构的顶升油缸安装于下部结构内，支撑面在临时墩上，下部结构和上部结构之间通过安装聚四氟乙烯板和不锈钢板进行滑动，滑动时顶升油缸和下部结构相对于临时墩不动。

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图2-17 顶推机械结构示意图

3. 顶推设备介绍

3.1

顶推设备工作原理

根据施工特点，我公司专门设计了一套顶推设备，集顶升、平移、横向调整于一体，实现主桥的竖向、顺桥向、横桥向的移动或调整，从而保证主桥的坡度、全桥线型。该套顶推设备主要由一套带支撑顶升油缸、顶推平移油缸、横向调整油缸的机械结构系统，利用液压泵站的驱动来实现顶推。顶推设备示意如下图。

图3-1 顶推设备示意图

该设备利用“顶”“推”“降”“缩”的四个步骤交替进行，先将主桥整体顶升托起；然后顶推平移油缸向前推送一个行程；之后将主桥整体下降置于临时垫梁上；顶推平移油缸再缩缸到底，完成一个行程的顶推；继续进行下一个循环，通过往复顶推步骤，最终将主桥顶推到预定的位置。顶推机械结构的支撑顶升油缸安装于下部结构内，其支撑面在临时墩上，下部结构和上部结构之间通过安装聚四氟乙烯板和不锈钢板进行滑动，滑动时支撑顶升油缸和下部结构相对于临时墩不动。

此设备的优点：

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 滑动摩擦全部是在顶推设备内部进行的，临时墩不受水平载荷；

 顶推设备分布在各临时墩上，形成多点推进，保证了主桥的前进方向；  通过两侧支撑顶升油缸可以灵活适应主桥的坡度；  横向调整油缸保证主桥水平移动时不会产生横桥向偏移；  整套设备集顶升、平移、横向调整于一体，成本低。

3.2

顶推力学数学表达

多点分散顶推的动力学原理之数学表达式如下：当

F>(fa)N时，梁体才能被推动。

iiii 式中：Fi——第i个临时墩处的顶推动力装置的顶推力； Ni——第i个临墩处的支点瞬时（最大）支反力；

fi——第i个临墩处的支点装置的相应摩擦系数；

ai——临时墩纵坡率，“＋”为上坡顶推，“－”为下坡顶推。 3.3

顶推设备组成

3.1.1 顶推设备组成

一套顶推设备包括机械结构系统、油缸系统、液压系统、电控系统（电气、控制、传感器）。

整套顶推设备自成一体，在计算机控制下，通过组合动作实现钢拱梁竖向、顺桥向、横桥向的移动或调整，从而保证钢拱梁的坡度、全桥线型。

整套设备按照机械标准设计制造，调节精度高，能更好地满足徐州桥对载荷和变形的控制要求；全液压系统驱动，整机体积小、重量轻，控制比较平稳，液压保护齐全，安全性比较高。

顶推设备的上下两部分通过油缸实现顺桥方向的移动，该推力为设备自身的内力，克服了由于其它方法顶推时对临时墩产生的水平推力；通过液压系统的控制，可以自动适应顶推主桥的变形，使顶推更安全可靠。 3.1.2 顶推机械结构系统 (1) 机械结构系统组成和功能

顶推机械结构系统，包括上部滑移结构和下部支撑结构。支撑顶升油缸和顶推移动油缸安装在下部支撑结构中，横向调整油缸安装在上部滑移结构底部。

 上部滑移结构顶面通过15毫米的橡胶垫托住主桥系杆底面，支撑面尺寸为0.7米×1.85米，以满足系杆

的局部承压要求。橡胶垫可以使局部承载均衡，保护系杆底部油漆。顶推设备上部滑移结构如下图。

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图3-2 顶推设备上部滑移结构示意图1

图3-3 顶推设备上部滑移结构示意图2

 上部滑移结构的底部固定一块3毫米厚的不锈钢板，与下部支撑结构的聚四氟乙烯板构成滑移面。聚四氟

乙烯板做成蘑菇头形状，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0.025。顶推设备下部结构如下图：

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图3-4 顶推设备下部结构示意图

 在上部滑移结构的滑道两侧布置了4台带导向轮的横向调整油缸。通过4台横向调整油缸，既可以解决上

部滑移结构在顺桥向移动时的导向问题，又可以解决主桥横桥向的调整问题。横向调整油缸如下图：

图3-5 横向调整油缸示意图

 上部滑移结构的两端有两个挡块，是顺桥向顶推平移油缸的反力支座。它与顺桥向顶推平移油缸端面接触

产生顺桥向移动所需推力。这样的连接方法可以使上部滑移结构在横桥向调整方便自如，不会引起连接干涉。

 下部支撑结构的中间内藏一台双出头顶推平移油缸，顶推平移油缸与下部支撑结构通过两端的法兰固定，

这样可以通过控制顶推平移油缸的左右伸缩实现上部滑移结构与下部支撑结构顺桥向的移动。顶推平移油缸示意如下图。

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图3-6 顶推平移油缸示意图

 下部支撑结构的四周布置了4台顶升支撑油缸。顶升支撑油缸通过类似牛腿的法兰与下部支撑结构连接，

这种连接方式很适合油缸的安装与维修（顶推设备不用时，顶升油缸可以用于落梁等其它用途）。通过控制顶升支撑油缸可以实现主桥的竖向运动，还可以通过单独调整4台顶升支撑油缸的行程，适应顺桥或横桥向的不同坡度。通过液压系统的作用也可以自动适应主桥的变形要求。顶升支撑油缸示意如下图：

图3-7 顶升支撑油缸示意图

(2) 机械结构系统设计

根据施工方案，重点考虑到主桥系杆和临时墩墩的受力状况，设计了该顶推机械结构系统。其上部与系杆底面接触面积为0.7m×1.85m，通过一个硬质橡胶垫受力，以均衡荷载。四个顶升支撑油缸与临时墩均为球铰接触，适应各个方向的偏载。 (3) 机械结构系统力学分析

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案参见该系统ansys力学分析报告。 3.1.3 顶推设备油缸系统 (1) 支撑顶升油缸

 支撑顶升油缸数量

每套顶推设备布置4台180吨支撑顶升油缸，满足每点最大约670吨的受力要求。  支撑顶升油缸计算

a．油缸活塞直径D

取p315MPa； T1800KN; 根据公式 DpT 得：

142D4T/(p)4180103/(3.14315)269mm；

根据密封件选型以及液压缸设计手册参考，取油缸活塞直径D270mm。 b．油缸额定压力pe

取D270mm；T1800KN；根据公式 DpT 得：

142pe4T/(D2)41800103/(3.142702)31MPa；

取油缸工作压力pe31MPa。 c．油缸活塞杆直径及其压杆稳定性计算

根据密封件选型以及液压缸设计手册参考，取油缸活塞直径d200mm。

由于该油缸的行程为300mm，活塞杆长度约为550mm，与直径的比值较小，因此不做细长杆的稳定计算。 d．缸筒壁厚的校验

取缸筒外径D1340mm

1) 额定工作压力力pn应低于一定极限值，以保证工作安全：

pn0.35s(D12D2)D12500*(34022702)0.3566MPa； 2340我们的额定工作压力pmax31.5MPa，是安全的。 2) 额定工作压力应避免其塑性变形的产生： pn(0.35~0.42)prL； pcL2.3slgD12.3*360*0.182.8MPa； D17

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则pn(0.35~0.42)prL0.4*82.833MPa；我们最大工作压力pmax31.5MPa，符合要求。

3) 缸筒径向变形的校验：

DpmaxD12D2270*31.534022702D(2)(0.3)0.2mm；

ED1D2200*10634022702一般密封件均能满足此径向变形，所以满足要求。 4) 爆破压力计算：

pr2.3blgD12.3*700*0.1161MPa； D 远远大于系统的最大压力，所以满足要求。注：缸筒材质：45号钢。

(2) 顶推平移油缸

每套顶推设备布置2台100吨顶推油缸。  油缸活塞直径D

取p25MPa； T1000KN; 根据公式 DpT 得：

142D4T/(p)4*1000*103/(3.14*25*106)225mm；

根据密封件选型以及液压缸设计手册参考，取油缸活塞直径D220mm。

 油缸额定压力

取D220mm；T1000KN；根据公式 DpT 得：

142pe4T/(*D2)4*1000*103/(3.14*0.222)26MPa

取油缸工作压力pe26MPa。

 油缸活塞杆直径及其压杆稳定性计算

根据密封件选型以及液压缸设计手册参考，取油缸活塞直径d150mm。

由于该油缸的行程为350mm，活塞杆长度约为600mm，与直径的比值较小，因此不做细长杆的稳定计算。

 缸筒壁厚的校验

a．额定工作压力力pn应低于一定极限值，以保证工作安全

pn0.35s(D12D2)D12360*(30022202)0.3558.24MPa 230018

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我们的额定工作压力pmax31.5MPa，是安全的。 b．额定工作压力应避免其塑性变形的产生

pn(0.35~0.42)prL pcL2.3slgD12.3*360*0.135111.5MPa； D 则pn(0.35~0.42)prL0.4*165.644MPa；我们最大工作压力pmax31.5MPa，符合要求。 c．缸筒径向变形的校验

DpmaxD12D2220*31.530022202D(2)(0.3)0.125mm 2622ED1D200*10300220一般密封件均能满足此径向变形，所以满足要求。 d．爆破压力计算

pr2.3blgD12.3*700*0.135217MPa； D远远大于系统的最大压力，所以满足要求。注：缸筒材质：45号钢。

(3) 横向调整油缸

每套顶推设备布置4台40吨横向调整油缸。 3.2

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。液压系统主要分为两个部分：支撑顶升液压系统、顶推平移液压系统（横向调整液压系统借用顶推平移液压系统）。 3.2.1 支撑顶升液压系统 (1) 支撑顶升液压系统组成和功能

支撑顶升液压系统主要由电机，定量柱塞泵，换向阀，溢流阀，比例阀，截止阀，液控单向阀，安全溢流阀等组成。

其工作原理是：工作压力为315bar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；通过比例阀放大以调节油缸伸缩缸速度；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；安全溢流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，根据控制算法输出泵站驱动信号，调节油缸的动作和速度，从而实现各个临时墩上面的顶推系统同步上升或者同步下降，以及单个油缸的高差调整。 (2) 支撑顶升液压系统设计计算、液压系统柱塞泵及电机选型采用定量泵－进油节流调速的方案，结构简单，性能可靠。设计顶升速度为0.06m/min，每一台油缸所需的流量：

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Q14D2*v0.785*0.432*0.06m/min8.7l/min；

一台泵站带八只油缸，所以泵站的基本流量为：

Qmin8Q169l/min；

考虑到液压元件的溢流损失以及工作速度的要求，液压泵站流量应该Q40l/min。选用轴向柱塞泵，泵的排量为45ml/r；

电机采用三相异步电机，电机转速为1500r/min；

则泵站的实际流量为Qenq1500r/min*45ml/r67.5l/min，满足使用要求。同时，电机功率计算为：

PpnQn

60p 经计算得到P=45KW。 3.2.2 顶推平移液压系统 (1) 系统组成和功能

顶推平移液压系统主要由电机，定量柱塞泵，换向阀，溢流阀，比例阀，截止阀，液控单向阀，安全溢流阀等组成。

其工作原理是：工作压力为315bar的柱塞泵提供高压油给油缸；溢流阀可以调节系统压力；换向阀实现伸缸或者缩缸动作切换；通过比例阀放大以调节油缸伸缩缸速度；截止阀能够单独控制油缸的动作或者停止；液压锁能够保住油缸大腔的压力；安全溢流阀能够防止油缸过载。

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。 (2) 系统设计计算

 柱塞泵及电机选型

采用定量泵－进油节流调速的方案，结构简单，性能可靠。平移速度为0.2m/min时，每一只油缸所需的流量：

Q14D2*v0.785*0.222*0.2m/min7.59l/min；

一台泵站带2台顶推平移油缸，所以泵站的基本流量为：

Qmin2Q116l/min；

考虑到液压元件的溢流损失以及工作速度的要求，液压泵站流量应该Q18l/min。选用轴向柱塞泵，泵的排量为12ml/r；

电机采用三相异步电机，电机转速为1500r/min；

则泵站的实际流量为Qenq1500r/min*12ml/r18l/min，满足使用要求。同时，电机功率计算为：

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PpnQn

60p 经计算得到P=10KW。 3.2.3 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，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) 主要液压元件德国进口

关键的液压元件采用德国产品，极大地提高了液压系统的可靠性。 (4) 清晰的模块化设计

针对不同工程的使用要求，综合考虑液压系统的通用性、可靠性和自动化程度；在不同的工程使用时，由于设备布置和使用要求不尽相同，为了提高设备的通用性，泵站液压系统的设计采用模块化结构。 3.3

顶推设备的电气控制系统

为了解决大面积、大跨度超大结构的施工，研制了一套基于实时网络的控制系统，通过改变某些硬件和修改软件配置及控制算法，可以适应不同行业、不同类型大型构件的整体安装计算机控制。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支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，接受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、位移数据的采集以及各种故障的报警。 3.3.1 控制器系统网络拓扑结构

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图3-8 控制器系统框图

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。系统框图如上所示。 3.3.2 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下所示：

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图3-9 硬件模块框图

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。 3.3.3 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。  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3-10泵站控制模块框图

其主要特点：

A. 关键动作实现硬件与软件两重互锁；

B. 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；

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 C. 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； D. 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。  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；钢箱梁底部坡度；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下所示：

图3-11 传感器采集模块框图

其主要特点：

A. 传感器信号放大和转换电路精度高； B. 每10ms发送一次传感器数据，实时性能好； C. 总线方式传输，抗干扰能力强。 3.3.4 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。

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：

 通信速率：125k bps

 最长通信距离：1200 m （不加中继）  信息最长传送时间：250 us  拓扑方式：总线型 3.3.5 控制策略

在实际的工程中，由于顶推结构特点各不相同，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。

在本工程中，钢箱梁顶推的控制过程中，某些支撑墩上面的纵向垂直力变化较大，因此产生的摩擦力变化也相应较大，我们必须控制顶推设备的顶推力，确保各个支撑墩上面的顶推力与本支撑墩的摩擦力相平衡，避

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案免支撑墩受到较大的水平载荷。尤其是在油缸起步时，必须严格控制油缸的速度，防止产生较大的加速度。

所以，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。对于此控制策略和控制器，我公司已在苏通大桥钢吊箱下放、北京A380机库等几十个项目中成功应用。

图3-12 控制策略框图

3.3.6 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。 3.3.7 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，保证钢箱梁平稳平移。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。

 压力传感器

测量提升油缸的工作压力，反映油缸的顶升或下降负载；采用的压力传感器为德国进口，测量精度为5‰。  油缸行程传感器

用于实时测量提升油缸在0～1000m内的行程，测量误差为0.25mm；本传感器主要元件德国进口。

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油缸行程传感器

图3-13 行程传感器

3.3.8 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。  控制点多，控制点数可达200个。

 控制距离远，有线5000米，无线10000米。  控制精度高，设计精度小于±2mm。  有线、无线控制方式可选，适应范围广。

 控制策略与方式多，位置同步、载荷分配或二者相结合。  传感检测手段齐全，能够检测载荷、位置、角度等。  保护措施多，可靠性高，具有故障检测和报警功能。 3.4

顶推设备技术参数

3.4.1 支撑顶升系统参数

 系统压力:315bar；

 系统总流量: 70L/min@315bar；  电机总功率: 45kw；

 撑顶升油缸:450T@310bar,行程300mm,共4台；  顶升速度:约 60mm/min。 3.4.2 顶推平移系统参数

 系统压力:315bar；  流量: 20L/min@315bar；  电机功率: 10kw；

 平移油缸:100T@315bar,行程350mm,共1台；  顶推最大速度:200mm/min。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 3.4.3 控制系统技术参数

 压力传感器精度/量程：5‰/0～40MPa；  行程传感器精度：0.25mm/0～600mm；  角度传感器：±0.05°/±15°；  同步控制精度：±2mm；  关键动作硬件与软件互锁；  自动超差报警和停机；  系统故障自动检测与报警。

4. 顶推设备布置与数量

4.1

主桥顶推设备布置

根据顶推工艺，全桥设置10个顶推点，连续顶推至就位。 4.2

主桥顶推设备数量  顶推设备：10×1套；

 液压泵站：5×1台（每两套顶推设备共用1台液压泵站）；  计算机控制系统：1套；  油缸行程传感器：10×5台；  压力传感器：10×2只；

5. 顶推施工

5.1

总体施工工艺了解

与施工总承包方合作，了解主桥钢拱梁和引桥钢箱梁的施工工艺，编制详细的顶推施工方案。 5.2

顶推设备的检测试验与准备

按照国家标准，编制液压油缸、液压泵站和计算机控制系统的试验大纲。在顶推设备准备过程中，对所有设备进行试验、检测，并记录试验检测结果。对不满足技术要求的设备，进行检查处理，确保所有设备出厂前达到检测标准。

5.2.1 顶推系统试验大纲

为确保顶推工程顺利实施，在顶推设备正式启用之前，参照实际工况，在试验台上进行全面的设备性能考核。在确认设备正常以后才能进场安装就位。所有的进场设备都要经过试验，并作好记录备查。

试验内容参照我国液压缸出厂试验标准，结合实际工况的要求，适当进行增删。对过去经过实际使用确己证明设备性能有保障的项目，本次试验不再重复。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案（1）试验回路

油缸试验采用液压加载，所用仪表精度不低于液压测试C级精度的要求。（2）试验项目  空载试验序号 1 项目名称功能检验试验目的试验方法试验要求验证系统及诸元件油缸置于地面，并与泵站相联，各种功能和动作均符合动作的正确性。用手控使油缸完成全部动作。设计要求。 1、逐步提高供油压力，记录活1、测量油缸的最低塞启动时的压力； 1、空载压力损失油缸不2 空载压力测定启动压力； 2、在伸缸与缩缸时间接近实际大于额定压力5％； 2、测量系统压力损工作要求情况下，用压力表测2、泵站压力损失不大于失。定泵出口压力与油缸进口压额定压力10％。力。测定油缸的内外泄漏。油缸一腔进油，升压至额定压力，保压5分钟，从另缸一腔油口测定泄漏量。不得有明显内漏和外漏。 3 油缸泄漏检测  负载试验序号项目名称试验目的检验系统满负载工作时的性能。试验方法液压加载，使油缸工作压力至满载，按实际工作要求循环工作。试验要求每台油缸和泵站必须试验。 1、抽查2个油缸；按满负载试验方法进行。 2、性能不得有明显变化。采用4个油缸顶升，分别由四组控制系统控制，模拟实际的自动操作和顺控操作功能。 1、能顺利完成自动和顺控操作； 2、同步误差在规定范围内。 1 满负载试验 2 耐久性考核检验系统满负载工作时的可靠性。 3 同步试验检测系统的自动操作性能。 4 耐压试验检验油缸超载承受能力。将油缸伸出到底的情况下，大全部零件不得有损腔加载到至超载，保压5分坏或永久变形现钟。象。  应急试验序号 1 项目名称油管破裂试验目的试验方法试验要求荷重能自动停止。在油管破裂情况下荷重顶升过程中，系统突然失保证系统安全。压，观察系统闭锁情况。 28

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案误操作能自动闭手动误操作对系统在油缸工作时通过手动开关2 手动误操作锁，不影响系统安安全性影响。误操作。全。 3 抗电磁干扰检测在电磁波干扰系统工作时人为产生电磁干电磁波不能影响系下系统工作可靠性。扰，观察系统工作情况。检测突然停电后的顶升过程中突然去掉电源，观安全性。察系统安全性。统工作。顶升停止、不失控。 4 断电安全性  液压油缸试验记录序号 1 2 3 4 5 6  控制系统试验记录序号 1 2 3 4 5 6  液压泵站试验记录序号 1 2 3 4 5 试验项目泵站功能检验空载压力损失（Mpa）满载运行情况超载运行情况耐久试验（满载连续工作10小时以上）试验结果备注试验项目控制系统功能性检验手动、顺控、自动检验信号监测显示功能安全操作闭锁检验同步控制精度压力同步位置同步电磁兼容性试验试验结果备注试验项目油缸动作最低伸缸压力（Mpa）主油缸满载负载上升、下降耐压试验防失速功能结构泄漏试验结果备注 5.2.2 顶推设备准备（1）液压油缸动作试验与保压试验

 液压油缸往复动作，检查油缸动作是否正常；

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案  保压试验，在满载压力下进行油缸保压实验，保压效果良好，确认密封圈和液压锁性能良好，并做好

保压记录；

 如保压试验不合格，则进行分析，以更换密封圈或液压锁；

 调节油缸溢流阀，将油缸最高压力调到满载，确认油缸溢流阀良好；  调节油缸节流阀，观察油缸缩缸速度，检查节流阀情况；

 检查管路是否有漏油情况，快速接头是否有漏油情况，阀块和接头部位是否有漏油情况，出现漏油情

况及时可靠处理。

（2）液压泵站准备

常规检查与试验：

 做好泵站的清洁和防锈工作；  对没有电镀的部分必须涂防锈漆；

 电气插头必须有螺丝固定，损坏的必须更换；  泵站电磁阀的动作到位，比例阀调节完好；  泵站无任何漏油情况；

 做好泵站的外观工作，喷油漆，各种标示到位。泵站各项性能要求的检查与试验：

 泵站上电，手动状态，检查泵站动作，动作都能到位；  自动状态，检查泵站动作，通讯情况；  电机启动正常，液压泵无任何异常响声；  调节伸缸或缩缸压力,压力变化正常；  调节过程中注意听液压泵声音，声音正常；  各种溢流阀性能正常；  检验平衡阀的性能；

 将泵站各路分别用油管与油缸连接，检查伸缩缸换向阀动作、截止阀动作、比例阀动作；  各种电磁阀性能正常；

 将泵站系统压力调到满载,闭压5分钟，检查各个管路是否有漏油情况，快速接头是否有漏油情况，

阀块和接头部位是否有漏油情况，出现漏油情况及时可靠处理。

（3）计算机控制系统的准备

计算机控制系统的常规检查与试验：

 做好控制设备的清洁、防锈、防水、防潮工作；  对没有电镀的部分必须涂防锈漆；  面板和接头损坏的必须更换；  接线必须可靠，不要有裸露金属线上；

 对使用不好的要改进；做好各种传感器的外观工作，并做好标示。计算机控制系统的各项性能要求的检查

 行程传感器、角度传感器及控制器各种信号显示到位，通讯正常，油压传感器标定正确，显示正常；

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案  检查油压连线、数据线、通讯电源线、紧停线，确保工程使用时都完好；  检查中央控制柜与各种传感器通讯情况，通讯正常，显示正常；  检查中继器通讯情况，确保中继器使用正常；  检查中央控制柜与泵站通讯情况，通讯正常。（4）顶推机械结构和蘑菇头滑板准备

 机械结构油漆检查；  聚四氟乙烯蘑菇头滑板检查；  聚四氟乙烯蘑菇头滑板黄油涂抹；  不锈钢滑板检查。 5.3

顶推设备的安装

 根据顶推设备的布置，安装顶推设备；  顶推设备在吊装过程中，注意安全；  根据布置，在临时墩上安装液压泵站；  连接液压油管；

 检查液压油，并准备备用油。  安装行程传感器；  安装油压传感器；  连接通信电缆和控制电缆。 5.4

顶推设备的调试

5.4.1 液压泵站调试

泵站电源送上（注意不要启动泵站），将泵站控制面板手动/自动开关至于手动状态，分别拨动动作开关观察显示灯是否亮，电磁阀是否有动作响声。 5.4.2 液压油缸调试

 分别启动顶升支撑油缸泵站和平移油缸泵站，分别给伸缸动作，伸缸过程中给截止动作，观察油缸是

否停止，油缸会停止表明动作正常；

 给缩缸动作，缩缸过程中给截止动作，观察油缸是否停止，油缸会停止表明动作正常；  油缸来回动作几次后，将油缸缩到底，调节油缸传感器行程显示；  油缸检查正确后停止泵站。 5.4.3 计算机控制系统调试

 通讯系统检查，打开主控柜将电源送上，检查油缸通讯线、电磁阀通讯线、通讯电源线连接；  将画面切到监控状态，观察油缸信号是否到位，将开关至于手动状态，分别发出动作信号，用对讲机

问泵站控制面板上是否收到信号；

 一切正常后，启动泵站，然后给伸缸动作或缩缸动作，油缸空缸来回动几次；

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案  观察油缸行程信号、动作信号是否正常，若正常则通讯系统OK；

 紧停系统检查，主控柜和泵站都有一个紧停开关，若按下整个泵站动作都会停止，检查在空缸动作时

进行。

5.5

顶推前的检查

5.5.1 顶推油缸检查

 油缸安装正确；  导向油缸是否调整到位。 5.5.2 液压泵站检查

 泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；  油箱液面，应达到规定高度；

 每个吊点至少要备用1桶液压油，加油必须经过滤油机；  提升前检查溢流阀：

 根据各点的负载，调定主溢流阀；  顶推过程中视实际荷载，可作适当调整；

 利用截止阀闭锁，检查泵站功能，出现任何异常现象立即纠正；  泵站要有防雨措施；  压力表安装正确。 5.5.3 计算机控制系统检查

 各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定；  控制装置接线、安装必须正确无误；  应保证数据通讯线路正确无误；  各传感器系统，保证信号正确传输；  记录传感器原始读值备查。 5.5.4 上部结构蘑菇头滑板检查

 聚四氟乙烯蘑菇头滑板安装是否正确；  聚四氟乙烯黄油是否涂抹；  不锈钢滑板检查。 5.5.5 主桥结构检查

5.5.6 各种应急措施与预案的检查

 设备的备件等是否到位；

 检查防雨、防风等应急措施是否到位。 5.5.7 检查总结

对上述项目进行检查并记录，对上述检查情况进行总结。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 5.6 加载与升降试验在顶推过程中，每顶推一个行程，钢拱梁都要顶升与下降一次。因此，钢拱梁的同步升降试验尤为重要。 5.6.1 加载试验方法

 对每个顶升点逐级加载，按20％、40％、60％、80％、100％顺序；  是否超载，由相关单位确定；  加载过程中，记录各点的变形等参数。 5.6.2 升降试验

在加载试验完成后，由计算机控制，进行升降试验，观察顶升支撑油缸升降的同步情况。 5.6.3 分析评估

 根据加载和升降试验记录，分析各项数据，对试验结果进行评估；  检查各项数据是否在设计范围内；

 如超出设计范围，则需要分析原因，并予以解决改进。 5.7

试顶推

为了观察和考核整个顶推施工系统的工作状态，在正式顶推之前，按下列程序进行试顶推。 5.7.1 试顶推前的准备与检查

确定试顶推时间后，在试顶推前，按照前述细节对顶推设备、顶推结构和各种应急措施等进行检查。 5.7.2 试顶推（1）试顶推前的调整

 传感器的读数与设置；  计算机控制程序中的参数设定。（2）试顶推

 计算机进入“自动”操作程序，进行钢拱梁的顶推流程；

 在试顶推过程中，对各点的位置与负载等参数进行监控，观察系统的同步控制状况；  根据同步情况，对控制参数进行必要的修改与调整；  试顶推距离一个行程。 5.7.3 试顶推总结

试顶推完成后，需对试顶推进行总结，总结内容如下：  根据顶推工作状况，总结顶推设备工作是否正常；

 顶推过程中的同步控制状况，总结顶推控制策略是否正确，各种参数设定是否恰当；  观察滑板工作是否正常；

 组织配合状况，总结顶推指挥系统是否顺畅、操作与实施人员是否工作配合是否熟练；  钢拱梁的受力、变形等是否满足设计要求；  在试顶推过程中，对于出现的问题，要及时整改。 5.8

正式顶推

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 5.8.1 正式顶推前设备的检查（1）油缸检查

 油缸安装正确；

 横向调整油缸是否调整到位。（2）液压泵站检查

 泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；  油箱液面，应达到规定高度；  顶推前检查溢流阀：

 根据各点的负载，调定主溢流阀；

 顶推过程中视实际荷载，可作适当调整；

 利用截止阀闭锁，检查泵站功能，出现任何异常现象立即纠正；  泵站要有防雨措施；  压力表安装正确。（3）计算机控制系统检查

 各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定；  控制装置接线、安装必须正确无误；  应保证数据通讯线路正确无误；  各传感器系统，保证信号正确传输；  记录传感器原始读值备查。（4）上部结构蘑菇头滑板的检查

 聚四氟乙烯蘑菇头滑板安装是否正确；  聚四氟乙烯黄油是否涂抹；  不锈钢滑板的检查。 5.8.2 正式顶推前主桥系杆检查（1）导梁的检查

 导梁检查。（2）钢拱梁的检查

 主体结构质量、外形均符合设计要求；

 主体结构上确已去除与提升工程无关的一切荷载；  顶推将要经过的空间无任何障碍物、悬挂物；  主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。 5.8.3 各种预案与应急措施的检查

 检查设备的备件等是否到位；  检查防雨、防风等应急措施是否到位。 5.8.4 顶推过程测量监控措施的检查（1）测量控措施检查

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案  检查测量监控设施工作是否正常；  准备工作是否充分；

 顶推和指挥的沟通渠道是否通畅。（2）其它监控设备的检查

 全站仪等测量设备的准备。 5.8.5 正式顶推（1）顶推前的准备

 各种备件、通讯工具是否完备。（2）顶推设备的检查

 检查传感器信号是否到位；  检查控制信号是否到位；

 检查油缸、液压泵站和控制系统是否正常；  检查主泵溢流阀压力设定。（3）正式顶推

 进入计算机控制自动程序；  正式顶推过程中，记录各点压力；

[注]正式顶推，须按下列程序进行，并作好记录：  操作：按要求进行顶推；

 观察：各个观察点应及时反映测量情况；

 测量：各个测量点应认真做好测量工作，及时反映测量数据；  校核：数据汇交现场施工设计组，比较实测数据与理论数据的差异；  分析：若有数据偏差，有关各方应认真分析；  决策：认可当前工作状态，并决策下一步操作。（4）顶推过程的监控

 监控各点的载荷；  监控主桥中线的偏移；

 监控顶推通道是否顺畅、前导梁是否正常；  监控主桥的变形和应力。 5.9

顶推设备的增加

随着顶推的进行，顶推设备会根据需要逐渐增加。每一次增加顶推设备后，按流程进行系统的调试与试验。 5.10

落梁

顶推到位后，必须将主桥落到永久垫石上面，该施工工艺成为落梁。顶推到位后，拆除顶推机械结构；将顶升支撑油缸安装到临时垫梁下面；顶升支撑油缸同步顶升，使得临时垫梁不受力；拆除临时垫梁，顶升支撑

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案油缸同步下降，使得主桥完全落到永久垫石上面；拆除顶升支撑油缸。

当桥体落到主桥墩后，L3、L4墩上每台设备需提供65t的作用力，防止主桥主纵梁变形过大，应力超限；此时进行吊杆的第一次张拉，第一次吊杆张拉完成后，顶推设备可退出工作。第一次张拉吊杆示意图如下：

6. 应急措施及其预案

6.1 外界因素应急情况 6.1.1 现场停电

 只要有一个通讯点停电，系统全部自动停机；

 由于顶升支撑油缸配备单向液压锁，油缸不会受载下降。 6.1.2 电磁干扰

 系统在设计时，已经考虑电焊机、对讲机等电磁设备的干扰，完全避免；  避免电源波动的影响。 6.1.3 电缆线断  

在系统设计时，只要一根电线断裂，系统会自动停机；根据信号显示情况，判断断裂处，并进行处理。

6.1.4 误操作 

在系统硬件和软件设计时，进行动作闭锁；对某些特定动作，进行多重闭锁保护，防止误超作。

6.1.5 强制紧停   

在系统设计时，准备强制紧停措施；

只要按下按钮，系统自动停机，以用于紧急情况； “强制紧停”需要授权使用。

6.1.6 雷电  

在临时墩上部安装避雷装置；将所有控制系统的电缆线断开。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 6.1.7 大雨

 对提升设备，尤其是液压泵站、传感器等进行防雨保护。 6.1.8 大风

 需要精轧螺纹钢固定。 6.2 顶推工况应急措施 6.2.1 位置超差  

只要位置同步误差超过某一设定值，系统自动停机；停机以后，需要检查分析超差的原因，然后进行处理。

6.2.2 负载超差  

只要某一点的负载超过某一设定值，系统自动停机；停机以后，需要检查分析超差的原因，然后进行处理。

6.3 顶推设备故障 6.3.1 油缸漏油 

采取措施：更换油缸（在设备准备时，每种规格的油缸准备1台）。

6.3.2 液压锁失效 

更换液压锁。

6.3.3 接头漏油 

更换密封圈。

6.3.4 节流阀失效 

更换节流阀。

6.3.5 溢流阀失效 

更换溢流阀。

6.3.6 压力传感器故障 

更换压力传感器。

6.3.7 泵站漏油 

更换密封圈。

6.3.8 比例阀失效 

更换比例阀。

6.3.9 换向阀失效 

更换换向阀。

液压泵故障

6.3.10 

更换液压泵。

电机故障

6.3.11 

进行修理。

油缸行程传感器故障

6.3.12 

更换油缸行程传感器。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案 6.3.13 通信中断  检查控制电缆。 6.4 人员意外受伤

如果出现意外的人员受伤情况，则及时送往当地医院救治。

7. 顶推过程的注意事项

1、顶推系统使用前应按照操作流程进行调试与试验。

2、每次顶推，必须对顶推的梁段中线进行测量，并控制在允许范围以内；如出现偏差，则需要立即调整。 3、聚四氟乙烯蘑菇头滑板应保持清洁，并按要求涂抹黄油。

4、顶推过程中若发现顶推力骤升，应及时停止并检查原因，特别是检查蘑菇头滑板。 5、每节段开始顶推时，先进行试顶推，然后正式顶推。

6、顶推时，应派专人检查导梁及拱梁，如果导梁构件有变形、螺丝松动、导梁与钢拱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时，应立即停止顶推，进行分析处理。

7、注意顶推过程中顶升力、平移力、下降力的变化。

8、位移观测，主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移，在顶推过程需用横向调整油缸及时调整。 9、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。

10、最后一次顶推时应采用小行程点动，以便纠偏及纵移到位。 11、顶推安全质量注意事项

 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。  各临时墩及主墩顶周边设栏杆，操作人员应带救生设备。

 拱梁顶推遇六级以上大风时，立即锁定主纵梁底部停止作业。每一个墩上都设置导向限位装置是为了

防止风作用，确保钢拱梁在临时墩上的安全。在台风季节，台风来临之前，在临时墩顶面与钢导梁、钢拱梁之间张拉精轧螺纹钢竖向拉杆，临时固定。

中交一公局第一工程有限公司徐州桥顶推滑移方案

8. 施工组织机构职责分工 8.1项目组织机构

项目经理现场主管项目总工8.2人员职责

操作指挥液压维护现场监控后勤管理安全管理项目总工

序号 1 2 3 4 部门项目经理总工程师现场主管操作指挥人员数量 1人 1人 1人 2人主要职责负责顶推的全面管理工作，并对安全质量进度负全责；负责顶推方案编制、设备技术准备、现场技术管理和顶推指挥；协助项目经理完成现场总体施工管理总工作；负责计算机控制系统的调试与操作；负责液压油缸、泵站的调试和顶推过程中液压油缸、泵站技术问题的处理；负责设备的安装、调试、顶推过程的设备监控；负责整个后勤工作负责顶推工程的全部安全检查工作； 5 液压系统组 2人 6 7 8 9

现场监控组后勤管理安全管理合计 20人 1人 1人 29人 39

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