顶推施工法的工作原理可以用周期操作的三个主要环节来描述，即：①桥台背后固定场地上浇筑或拼装混凝土梁段；②张拉永久性和临时性预应力钢筋；③借助设置在紧靠梁段预场地的桥台上或支架上梁底处的顶推装置和设置在各个桥墩支座或临时支墩上的滑移装置将梁体逐段顶进。

其优点在于，顶推施工时不影响桥下交通，不需要大型起重设备，也没有高空作业，特别适合于城市桥梁特大跨度桥梁，长线引桥或立体交叉的施工；由于梁段在固定场地上周期性施工，因此施工质量和施工进度容易保证。顶推施工法也存在一些缺点，对桥梁结构的几何外形限制较多，变截面梁段、曲线型梁轴和变坡度桥梁均无法采用顶推施工；由于顶推过程中桥跨结构的受力不断变化，将会增加梁高和材料用量，特别是预应力钢筋的用量；此外，顶推施工最多也只能有两个工作面，也限制了顶推施工的速度。

顶推法的构思来源于刚梁纵向拖拉法，它用千斤顶取代了传统的卷扬机滑车组，用板式滑动装置取代滚筒，这一取代使施工方法得到了发展和提高。前联邦德国的莱昂哈特博士和包尔教授在1959年首次将顶推法用于奥地利的Ager预应力混凝土连续梁（全长280米，4跨连续梁，最大跨径85米）架设中，它是在桥台的一侧设置预制场，分节段预制长8.5米的混凝土梁，用0.5米混凝土湿接缝将全桥组拼后进行顶推施工。1962年在委内瑞拉建成卡罗尼（Caroni）河桥（全长500米，6跨连续梁，最大跨径96米）也采用了顶推法施工，该工程率先使用了钢导梁和在桥墩间设置临时墩。1964年顶推施工得到了进一步改进，采用了分节段预制，逐段顶推的工艺，即在预制场的固定台座上分节段预制梁体，逐段顶推，同时用预应力筋逐段连接。此后，苏联、意大利、法国、奥地利和日本等国相继采用顶推法施工建造了多座预应力混凝土连续梁桥。

世界各国采用顶推法施工的大桥已经超过200座。推荐的合理顶推跨径为40米左右，不设临时墩也无其他辅助设施的最大顶推跨度为63米，顶推法施工的最大跨径是前联邦德国的沃特（Worth）桥（桥全长404米，三跨连续梁，最大跨径168米），其间设置2个临时墩，顶推跨径为56米。

中国在进行铁路工程施工建设时首次采用顶推技术是在狄家河铁路桥段。此工程全长161米，应用顶推技术施工极大地提高了工作效率。随后中国的公路、铁路施工过程中开始逐渐应用顶推技术进行施工。20世纪80年代，中国湖南沩水桥工程段首次使用了多点顶推技术，之后的中堂大桥采用了竖曲线上顶推技术进行施工。在20世纪90年代广州北站大桥的主体箱梁的建设采用的就是顶推施工，并且将钢绞线作为拉杆进行施工。三年之后，在西延铁路大桥施工采用的连续顶推技术，使中国的顶推架梁技术发展到了世界水平。中国已修建的顶推桥梁中顶推方式主要采用的是多点顶推，只有少部分采用的是单点顶推。因此，多点顶推方式在中国中等跨度连续梁工程建设过程中发挥着重要的作用。

施工原理是沿桥纵轴方向的台后设置预制场，分阶段预制梁体，纵向预应力筋张拉后，通过水平千斤顶施力，借助滑道、滑块，将梁逐段向前顶推，就位后落梁，更换正式支座。施工的关键是在一定的顶推动力作用下，梁体能在滑道装置上以较小的摩擦系数向前移动。根据桥梁纵轴方向利用顶推施工特点对施工现场情况进行设计，并在此基础上实现对桥梁梁体进行分段预制，而在纵向的预应力筋张拉之后再进行水平方向上的千斤顶用力。通过滑道和滑块将梁末端顶推，并在就位之后进行支座更换。

①按顶推动力装置可分为单点顶推和多点顶推方法。

单点顶推：一般情况下，顶推装置都会设置在近梁场桥台或者是桥墩上，典型的单点顶推动力装置设计情况如图1所示。单点顶推在施工过程中，梁体与垂直千斤顶之间会产生一定的摩擦，但是不能产生使梁体移动的力，因此需要借助于辅助动力完成工作（图1）。

图1　单点顶推示意图

多点顶推：多点顶推在施工的任何阶段都能够提供必要的推力，在顶推过程中水平千斤顶对墩台的水平推力同梁体作用在墩台上的摩擦力相平衡，有利于柔性高墩的安全。但是必须保证多台千斤顶同步工作，而且可以分级调压，使作用在墩顶的水平力不超过设计允许值。多点顶推的动力装置从广北立交桥后，都采用穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚体系。多点顶推普通滑道如图2所示。

图2　单点顶推示意图

②按支承系统可分为临时滑道支承装置顶推和永久支承兼用滑道的顶推。

临时滑道支承装置顶推施工：指在永久墩台和临时墩顶设置临时滑道装置进行顶推，待梁体就位后起梁、取掉滑道、更换支座、落梁。这是一项复杂的工程，起梁和落梁必须有设计程序，确保梁体的安全。永久墩台的支承垫石顶面标高必须符合设计要求。中国大部分顶推施工的桥梁都是采用这种方法。

永久支承兼用滑道的顶推施工：指在条件适当的桥梁顶推施工设计中，把永久支座做必要的临时处理，使其成为临时滑道，当顶推结束后，起梁、拆除临时的滑道，把梁体落在永久支座上。国外的RS施工法，由于采用很薄的不锈钢带（0.6毫米）和橡胶（3毫米）组成的连续滑板，就像放映电影胶片一样自动循环，可以取消起梁、落梁的复杂工序，简化施工。例如日本的秩父跨线桥（29.3米+50米+29.3米PC连续梁）就是这样施工的。

③按顶推方向可分为单向顶推和双向顶推。

单向顶推：即只在桥的一端设置制梁台座，分段预制，逐段顶推，直到全桥就位。对于多联的连续桥梁，顶推时，必须把两联之间临时连接起来，全桥就位后，再取掉临时连接。

双向顶推：即在桥的两端台后均设置制梁台座，同时分段预制梁体，逐段顶推。这种顶推方式，必须解决两联梁体即将到位时，导梁的处理问题。通常的解决方式是第一联首先按常规方法就位，第二联顶推到适当位置时，把导梁移至梁顶部，使第二联导梁在第一联梁体顶面滑移。这种方法需要的设备多，只在桥梁较长，工期很紧张的情况下才考虑采用。

④按动力装置的类别可分为步距式顶推和连续顶推。

步距式顶推：采用穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚、拉锚器体系作为顶推动力装置。为了使多台千斤顶同步运行，采用主控台控制各个泵站操纵千斤顶，即可集中控制，又可分级调压，也可以限定差值（各墩台设计允许的水平推力与施加给各墩台的不平衡推力之差）。但是，由于步距式顶推是以水平千斤顶的工作行程为一个顶推步距，当水平千斤顶回程时，梁体便停止前移。对于墩台而言，每一个顶推步距都将经历从静摩擦到动摩擦再到停止的过程，墩台顶部的位移也随之从零—最大—较小—零这样周而复始的变化。同时，每当顶推力克服了静摩擦力时，梁体便突然前移，而由于动摩擦力比静摩擦力小，水平千斤顶的油压随之下降，梁体前移速度也随之减慢，这就是梁体爬行现象。它对柔性高墩的安全存在严重威胁，因此，出现了连续顶推新工艺。

连续顶推：采用串联穿心千斤顶、钢绞线束、自动工具锚、拉锚器体系实现的顶推工艺。它通过连续千斤顶的连续工作，使一段梁体的顶推作业连续进行，避免了步距式顶推时梁体的“爬行”现象及对墩台的反复冲击，同时也提高了顶推效率。

⑤按箱梁节段的成型方式可分为预制组拼、分段顶推和逐段预制、逐段顶推。

预制组拼、分段顶推：在墩（台）后设置制梁场、存梁场、拼梁线，按照设计顶推单元划分，将顶推单元分成若干个块件预制，在拼梁线上组拼，张拉预应力形成整体后顶推的施工方法。当台后场地条件好，具备运输和就地拼装能力，工期要求紧迫时，设计和施工方案可以考虑预制箱梁节段、墩（台）后拼装、分阶段顶推的施工方案。

逐段预制、逐段顶推：在墩（台）后设置制梁平台，将连续梁分成若干个节段，按照设计顶推单元划分，每一个顶推单元为一个预制的基本节段，依次在制梁台座上制作，在墩顶设置顶推滑道、顶推千斤顶，通过各千斤顶出力，牵引顶推传力拉索带动梁体在滑道上向前移动，前段梁顶出台座后，在台座上接灌下一梁段，将梁逐渐向对岸顶推。

在进行位置的选择过程中应当注意以下几个方面的问题。

①确保桥墩台的后端能够在顶推的同时保持整体平衡和稳定，避免倾覆情况发生，并在此基础上使得梁段能够在预制场中将顶推达到标准跨度。

②应当使制梁台座尽可能地向前，这样是为了有效利用永久墩以及临时墩，尽可能地减少占引桥和引道的位置。

③使顶推梁体的末端转角保持在零，形成梁体线性的一致。

墩顶滑道主要采用的是单滑道板形式，之所以要选择这种形式主要是因为实际工作过程中能够承受得住各个方向的作用力，同时拆除起来也非常容易。这种形式主要是用一块整钢板放到滑道垫块钢架上。滑道的整体构造是由滑块、重轨支座、活动底模板、滑道梁、滑道板等组成。当实际施工过程中需要在支座上设置滑道顶推的时候，通常是需要通知厂家进行专门的特殊处理，这样才能够保证其效果。只有经过专门处理，在施工过程中经过固定之后才能够保证其效果，才能够承受得住顶推水平摩阻力。实际工作过程中滑道设置之前需要在永久支座纵向两边设垫块，设置完成之后还需要专门设置厚度为40毫米的钢板。完成以上工作之后才能够设置滑道。在顶推到位之后，就可以把盖板和滑道拆除了。拆除之前要把梁顶起，而后进行拆除。拆除之后就能够有效解除支座临时约束。这对于恢复支座功能是具有重要意义的。做完以上步骤才算是完成落梁工序。

滑道垫块的主要作用是代替支座临时垫块。为了有效起到作用有必要使得滑道顶面标高同落梁后梁底面标高保持一致，这是保证其正常运行的有效方式。通常使用的滑道垫块是由钢板组焊成的长方形盒，盒子内部设置有钢筋网。为了保证其强度还需要用高强度的混凝土把它填实。滑道垫块通常是固定在支座垫石上的，实际工作过程中极有可能产生水平摩阻力从而拖动垫块钢架移动，为了有效避免这种情况的出现就需要用螺杆来固定，顶面预埋钢板焊接固定也是一种比较有效的方法。另外，还包括导梁、顶推导向，以及纠偏、顶推计算等问题不再赘述。

中国顶推施工经历了几个阶段，顶推技术在这个过程中得到了广泛应用，并发展形成一整套的施工方法与技术设备。另外，预应力设计方面得到了完善后，顶推施工技术也将进一步得到提高，并对施工成本的节约形成一定的帮助。中国的桥梁建筑施工中，针对中等跨度桥梁施工采用顶推法。

图3　俄罗斯莫斯科公路的顶推施工技术

图4　顶推施工技术