CN105568866B - 跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，所顶推钢箱梁为跨越既有道路的钢箱梁，所顶推钢箱梁通过五个永久支墩进行支撑且其由多个钢箱梁节段由后向前拼接而成；五个永久支墩均为无盖梁双圆柱墩，无盖梁双圆柱墩由两个分别支撑于所顶推钢箱梁左右两侧下方的圆柱形支墩组成；对所顶推钢箱梁进行顶推施工时，过程如下：一、拼装胎架搭设；二、临时支墩施工及刚性支架搭设；三、钢箱梁拼装及导梁安装；四、顶推装置及第二纵向滑道梁安装；五、顶推。本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过在支墩外侧搭设刚性支架，并安装纵向滑道与横向纠偏装置，能简便、快速完成大跨径钢箱梁顶推施工过程。

Description

跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法。

背景技术

随着我国公路建设规模的扩大，公路施工过程中立体交叉施工，跨繁忙高速公路施工情况越来越多，各种大跨度、大吨位的桥梁结构也应运而生。桥梁的顶推施工因其施工方法简便、安全可靠、经济施用、施工干扰小而受到广大桥梁建设者的青睐。

对博深高速公路排榜立交主线跨线桥进行施工，该桥主梁为(35.1+2×50+35.1)m的连续钢箱梁，小角度斜交跨越机荷高速公路，原设计为支架拼装法施工，受交通影响，改为悬臂顶推法施工。排榜立交主线跨线桥的左幅钢箱梁位于17#～21#墩柱，跨径组合为(33.5+2×50+33.5)m四跨连续钢箱梁；右幅钢箱梁位于18#～22#墩柱，跨径组合为(35.1+2×50+35.1)m四跨连续钢箱梁；主线跨线桥钢箱梁顶宽为15.38m，底宽为10.58m，悬臂长为2.5m，梁体净高为2m(内轮廓尺寸)。单幅钢箱梁梁重1400余吨，由南向北跨越机荷高速公路，其中机荷高速公路为双向6车道，为深圳地区主要高速公路，行车密度大。钢箱梁距深圳一级水源保护区雁田水库仅50m，环保要求高，施工难度大。另外，受斜交地形及跨越繁忙高速影响，钢箱梁的墩柱设计采用独柱及无盖梁双柱形式，钢箱梁顶推时竖向支撑偏少，纠编装置也无处安装，无法满足顶推要求，并且国内外可供借鉴的施工资料较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过在支墩外侧搭设刚性支架，并安装纵向滑道与横向纠偏装置，能简便、快速完成大跨径钢箱梁顶推施工过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：所顶推钢箱梁为跨越既有道路的钢箱梁，所顶推钢箱梁通过五个永久支墩进行支撑且其由多个钢箱梁节段由后向前拼接而成；五个所述永久支墩沿所顶推钢箱梁的长度方向由后向前分别为第一支墩、第二支墩、第三支墩、第四支墩和第五支墩，五个所述永久支墩均为无盖梁双圆柱墩；所述第一支墩和第二支墩均位于既有道路左侧，第四支墩和第五支墩均位于既有道路右侧，且第三支墩位于既有道路中部；所述无盖梁双圆柱墩由两个分别支撑于所顶推钢箱梁左右两侧下方的圆柱形支墩组成，两个所述圆柱形支墩均呈竖直向布设，每个所述圆柱形支墩顶部均设置有对所顶推钢箱梁进行支撑的桥梁支座；对所顶推钢箱梁进行顶推施工时，过程如下：

步骤一、拼装胎架搭设：在第一支墩的左侧架设拼接胎架，所述拼接胎架呈竖直向布设且其布设在所顶推钢箱梁的纵向中心轴线上；所述拼接胎架的长度大于所顶推钢箱梁的纵向长度且其顶部与既有道路的路面之间的竖向间距不小于5m；

所述拼接胎架包括多个呈平行布设的竖向拼装支架，多个所述竖向拼装支架的结构和尺寸均相同且其均沿所顶推钢箱梁的纵向长度方向进行布设；多个所述竖向拼装支架均位于同一水平面上，每个所述竖向拼装支架均包括多个由后向前布设在同一竖直面上的竖向支撑柱和一个支撑于多个所述竖向支撑柱上方的竖向平面桁架，所述竖向平面桁架包括下纵梁、位于下纵梁正上方的上纵梁和多道连接于下纵梁与上纵梁之间的腹杆，多道所述腹杆沿竖向平面桁架的长度方向由后向前进行布设；所述上纵梁为供所顶推钢箱梁向前滑移的第一纵向滑道梁，多个所述竖向拼装支架的上纵梁均位于同一平面上；所述上纵梁上平铺有一层滑板；

步骤二、临时支墩施工及刚性支架搭设：在第三支墩的前后两侧分别施工一个临时支墩，两个所述临时支墩均位于既有道路中部且二者与第三支墩布设在同一竖直面上；同时，在第一支墩、第二支墩、第四支墩和第五支墩的外侧均搭设一个刚性支架，四个所述刚性支架的结构均相同且其顶部高度均相同；

所述第三支墩为中部支墩，所述第一支墩、第二支墩、第四支墩和第五支墩均为侧部支墩；

步骤三、钢箱梁拼装及导梁安装：在步骤一中所述拼接胎架上，对所顶推钢箱梁进行拼装，将组成所顶推钢箱梁的多个所述钢箱梁节段由后向前拼接为一体，获得拼装完成的所顶推钢箱梁；再在所顶推钢箱梁前侧安装导梁，所述导梁布设在所顶推钢箱梁的正前方且其与所顶推钢箱梁紧固连接为一体；

步骤四、顶推装置及第二纵向滑道梁安装：在步骤一中所述拼接胎架的后侧上部安装对所顶推钢箱梁进行顶推的顶推装置；同时，在步骤二中所搭设的四个所述刚性支架上均安装左右两道对称布设的第二纵向滑道梁，且第二纵向滑道梁的安装高度均与步骤一中所述上纵梁的安装高度；所述第二纵向滑道梁沿所顶推钢箱梁的长度方向进行布设，所述第二纵向滑道梁上平铺有一层滑板；

所述顶推装置包括左右两个对称布设的顶推千斤顶和左右两个反力座，两个所述顶推千斤顶呈对称布设且二者位于同一水平面上，两个所述顶推千斤顶分别位于所顶推钢箱梁的左右两侧腹板的正后方，两个所述顶推千斤顶的前端分别支顶在所顶推钢箱梁的左右两侧腹板上；两个所述反力座分别安装在两个所述竖向拼装支架的上纵梁上，所述反力座所安装的上纵梁为顶推纵梁；两个所述顶推纵梁上均由后向前开有多个分别供所述反力座安装的安装孔，两个所述顶推纵梁上所开安装孔的数量和各安装孔的布设位置均相同；两个所述反力座呈对称布设，两个所述顶推千斤顶的后端分别与两个所述反力座连接，且顶推千斤顶的后端与反力座之间以铰接方式进行连接；

步骤一中所述拼接胎架中的所有上纵梁和步骤四中四个所述刚性支架上安装的所有第二纵向滑道梁组成对所顶推钢箱梁进行顶推的滑移系统；

步骤五、顶推：采用步骤四中所述顶推装置，且通过步骤四中所述滑移系统，由后向前分多次对所顶推钢箱梁进行向前顶推，直至将所顶推钢箱梁顶推到位；每一次顶推完成后，均将所述顶推装置向前移动一次。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤四中进行顶推装置及第二纵向滑道梁安装时，还需在两个所述临时支墩上均安装有一个第一纠偏装置，并在四个所述刚性支架上均安装一个第二纠偏装置；两个所述第一纠偏装置和四个所述第二纠偏装置组成对所顶推钢箱梁进行纠偏的纠偏系统；步骤五中进行顶推过程中，采用所述纠偏系统对所顶推钢箱梁进行横向纠偏；

两个所述第一纠偏装置的结构相同且二者呈对称布设，两个所述第一纠偏装置布设在同一竖直面上；每个所述第一纠偏装置均包括第一纠偏千斤顶和位于第一纠偏千斤顶外侧的第一反力架；所述第一纠偏千斤顶呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁的横向宽度方向进行布设，所述第一纠偏千斤顶的内端支顶在所顶推钢箱梁的腹板上；

四个所述第二纠偏装置的结构均相同；每个所述第二纠偏装置均包括左右两个对称布设的第二纠偏机构，两个所述第二纠偏机构布设在同一竖直面上；每个所述第二纠偏机构均包括一个安装在所述刚性支架上的竖向反力支座和一个外端支顶在竖向反力支座上的第二纠偏千斤顶，所述竖向反力支座位于第二纠偏千斤顶外侧；所述第二纠偏千斤顶呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁的横向宽度方向进行布设，所述第二纠偏千斤顶的内端支顶在所顶推钢箱梁的腹板上。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤五中顶推完成后，还需进行落梁并将所顶推钢箱梁支撑于五个所述永久支墩上。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤五中进行顶推之前，还需在五个所述永久支墩上分别布设左右两个顶升千斤顶，两个所述顶升千斤顶分别支撑于所顶推钢箱梁的左右两侧下方且二者均呈竖直向布设；五个所述永久支墩上所安装的所有顶升千斤顶组成对所顶推钢箱梁进行顶升的顶升系统；

步骤五中进行顶推过程中，采用所述顶升系统对所顶推钢箱梁进行支撑。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤二中两个所述临时支墩的结构相同；所述临时支墩包括底部承台和四根均支撑于底部承台上的竖向立柱，四根所述竖向立柱布设在一个正方形的四个顶点上，四根所述竖向立柱上部通过正方形框架进行连接；所述正方形框架呈水平布设；

所述正方形框架的中部上方装有一道支撑横梁，所述支撑横梁沿所顶推钢箱梁的横向宽度方向进行布设。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤四中四个所述刚性支架上安装的两道所述第二纵向滑道梁之间的间距均相同，每道所述第二纵向滑道梁上均平铺有滑板。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤二中四个所述刚性支架分别沿四个所述侧部支墩的中心轴线进行布设；

所述刚性支架包括一个位于所述侧部支墩后侧的后侧支撑架和一个位于所述侧部支墩前侧的前侧支撑架，所述后侧支撑架和前侧支撑架呈平行布设且二者均呈竖直向布设，所述后侧支撑架和前侧支撑架的顶部高度相同；所述后侧支撑架和前侧支撑架的左右两侧之间均通过一道纵向连接梁进行连接，所述纵向连接梁位于前侧支撑架和后侧支撑架上方且其沿所顶推钢箱梁的纵向长度方向进行布设。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤四中所述刚性支架上的左右两侧上方均设置有一组对第二纵向滑道梁进行支撑的竖向支撑立柱，每组所述竖向支撑立柱均包括前后两个分别位于前侧支撑架和后侧支撑架正上方的竖向支撑立柱，两个所述竖向支撑立柱分别支撑于纵向连接梁的前后两端上方，所述第二纵向滑道梁的前后两端分别支撑于前后两个所述竖向支撑立柱上。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤三中所述导梁包括左右两个导梁桁架，两个所述导梁桁架均为呈竖直向布设的平面桁架且二者呈对称布设，两个所述导梁桁架均沿所顶推钢箱梁的纵向长度方向进行布设且二者分别布设于所顶推钢箱梁的左右两侧腹板的正前方；两个所述导梁桁架之间通过多道由后向前布设的横向连接梁进行连接，多道所述横向连接梁均布设在同一水平面上且其均与所述导梁桁架呈垂直布设；两个所述导梁桁架的上部之间设置有上面板且其下部之间设置有下面板，所述上面板的后端与所顶推钢箱梁的顶板前端紧固连接，所述下面板的后端与所顶推钢箱梁的底板前端紧固连接。

上述跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征是：步骤一中所述竖向支撑柱为钢管混凝土柱；多个所述竖向支撑柱呈均匀布设；

所述拼接胎架的长度为所顶推钢箱梁的纵向长度为1.5倍～1.8倍；

所述拼接胎架支撑于混凝土垫层上，所述混凝土垫层上部设置有预埋钢板，所述竖向支撑柱底部固定在预埋钢板上；

所述上纵梁包括下连接钢板、位于所述下连接钢板正上方的上连接钢板和两个分别支撑于所述下连接钢板与所述上连接钢板左右两侧之间的纵向支撑梁，所述下连接钢板和所述上连接钢板均为沿所顶推钢箱梁的长度方向布设的纵向连接钢板且二者均呈水平布设；两个所述纵向支撑梁均为槽钢且二者的槽口均朝内。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、操作简便、设计合理且实现方便。

2、实际施工时所占用空间较小、施工速度快且施工过程安全可靠，对既有线路的影响小。

3、所采用的拼装胎架结构简单、设计合理且施工方便，并且投入成本较低，拆装方便。钢箱梁在场外工厂加工成有利于运输的箱梁节段，运至现场后在拼装胎架完成组拼工作，有效降低了运输难度，防止了钢箱梁在运输过程中的变形。钢箱梁在胎架总拼时，已根据梁的预设拱度和桥梁成桥线型预拼；在顶推钢箱梁时，钢箱梁受力处于自由状态，钢箱梁尾端受力为0；钢箱梁拼装时，待拼节段与尾端节段通过匹配件紧固，同时处于自由受力状态，则钢箱梁焊接成型后的线型与成桥线型一致。因导梁相对较长，为保证导梁有足够的刚度及强度，导梁采用横向联结，导梁与钢箱梁的联结处采用栓焊结合联接。

4、所采用的导梁结构简单、设计合理且拆装简便、使用效果，并且投入成本较低，整体结构稳固，与所顶推钢箱梁形成一个整体。并且，所采用的导梁为组合式结构，能有效调整钢箱梁在顶推过程中的受力状态，大大减小了钢箱梁的应力和变形量，有利于钢箱梁的调整及质量保障。

5、所采用的刚性支架结构简单、设计合理且拆装简便、使用效果好，能作为纵向滑道与横向纠偏装置的支撑平台使用，使得纵向滑道与横向纠偏装置的布设安装简便，能有效解决钢箱梁墩柱采用独柱及无盖梁双柱形式时纠编装置无处安装的难题。

6、所采用的顶推装置与滑移系统结构简单、安装布设简便且使用操作简便、使用效果好，能实现钢箱梁的简便、快速且平稳顶推，顶推过程简单且易于控制，且纵移过程安全、可靠。顶推装置与滑移系统安装在钢箱梁的外腹板下方，有利于提高箱梁滑移过程中的稳定性；利用液压油缸步履式同步顶推和增加钢箱梁外侧的横向纠偏装置，有力地保障了钢箱梁顶推过程的准确性和安全性。

7、纵移及横向纠偏过程简便且施工难度小，投入施工成本较低。

8、风险可控且施工干扰小，钢箱梁在排拼装胎架上集中拼装，便于采取安全防护措施，还可避免因雨季施工对钢箱梁焊接带来不利影响，竖向支撑柱采用钢砼组合临时支撑结构，有效增大了竖向支撑柱的水平抵抗力；钢箱梁焊接成形后、分多个循环顶推到位，整个施工过程中，不占用繁忙行车道，不影响桥下行车，有利于安全、质量等风险控制。

9、施工质量高且施工质量易于保证，纵向滑道设置多道且拼装胎架和各刚性支架上均设置有纵向滑道，多点受力，避免了应力集中；钢箱梁在拼装胎架上总拼时焊接质量与线形容易控制，且整个顶推过程中运行平稳，安全可靠。

10、简便快捷且施工效率高，钢箱梁在拼装胎架上焊接成形后，顶推到位后即可成桥，施工周期短。同支架拼装法相比，顶推法施工不必占用繁忙高速路面，减少了对运营的干扰，节约了支架租赁及搭设、拆除费用，降低了施工机械费用，节约了施工成本。

11、使用效果好且实用价值高，大大减少了工程投资，经济效益和社会效益十分明显。采用本发明能有效避免大面积占用繁忙高速公路路面，同时防止了施工过程中三废对环境的污染。另外，导梁拆除在边跨悬臂端进行，在拆除过程中，钢箱梁全程处于简支状态，不得出现悬臂情况。

实际施工时，先拼装胎架对钢箱梁进行拼接；之后，布设顶推装置、滑移系统、顶升系统和横向纠偏系统，顶推过程中对钢箱梁位置及时纠偏，对竖向振幅及时限制，通过多个顶推循环，直至钢箱梁全部顶推到位成桥状态，落梁并完成顶推架设。

12、适用范围广，适用于大跨度，大吨位及竖曲线上的跨线钢箱梁顶推施工，尤其是在与繁忙高速公路相交角度大，交叉距离长，桥梁下跨的净空高度低的跨线施工中，采用此工法施工效果显著。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过在支墩外侧搭设刚性支架，并安装纵向滑道与横向纠偏装置，能简便、快速完成大跨径钢箱梁顶推施工过程。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图。

图2为本发明五个永久支墩、两个临时支墩和两个辅助支墩的布设位置示意图。

图3为本发明拼装胎架的纵桥向结构示意图。

图4为本发明拼装胎架的横桥向结构示意图。

图5为本发明拼装胎架的布设位置示意图。

图6为本发明的顶推状态示意图。

图7为本发明刚性支架的结构示意图。

图8为本发明刚性支架上第二纠偏装置和第二纵向滑道的布设位置示意图。

图9为本发明两个临时支墩的使用状态参考图。

附图标记说明:

1—顶推钢箱梁； 2—既有道路； 3—第一支墩；

4—第二支墩； 5—第三支墩； 6—第四支墩；

7—第五支墩； 8—拼接胎架； 8-1—竖向支撑柱；

8-2—竖向平面桁架； 8-21—下纵梁； 8-22—上纵梁；

8-23—腹杆； 8-3—横向连接杆； 9—临时支墩；

9-1—底部承台； 9-2—竖向立柱； 9-3—正方形框架；

9-4—支撑横梁； 9-5—立柱连接杆；

10—导梁； 11—顶推千斤顶； 12—反力座；

13—刚性支架； 13-1—后侧支撑架； 13-2—前侧支撑架；

13-3—纵向连接梁； 13-4—中部连接梁； 14—第二纵向滑道梁；

15—竖向支撑立柱； 16—横向支撑梁； 17—混凝土垫层；

18—预埋钢板； 19-1—第一纠偏千斤顶； 19-2—第一反力架；

20—第二纠偏机构； 20-1—竖向反力支座；

20-2—第二纠偏千斤顶； 21—水平支撑梁；

22—辅助支墩； 23—圆柱形支墩。

具体实施方式

如图1所示的一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，所顶推钢箱梁1为跨越既有道路2的钢箱梁，所顶推钢箱梁1通过五个永久支墩进行支撑且其由多个钢箱梁节段由后向前拼接而成；如图2所示，五个所述永久支墩沿所顶推钢箱梁1的长度方向由后向前分别为第一支墩3、第二支墩4、第三支墩5、第四支墩6和第五支墩7，五个所述永久支墩均为无盖梁双圆柱墩；所述第一支墩3和第二支墩4均位于既有道路2左侧，第四支墩6和第五支墩7均位于既有道路2右侧，且第三支墩5位于既有道路2中部；所述无盖梁双圆柱墩由两个分别支撑于所顶推钢箱梁1左右两侧下方的圆柱形支墩23组成，两个所述圆柱形支墩23均呈竖直向布设，每个所述圆柱形支墩23顶部均设置有对所顶推钢箱梁1进行支撑的桥梁支座；对所顶推钢箱梁1进行顶推施工时，过程如下：

步骤一、拼装胎架搭设：在第一支墩3的左侧架设拼接胎架8，所述拼接胎架8呈竖直向布设且其布设在所顶推钢箱梁1的纵向中心轴线上；所述拼接胎架8的长度大于所顶推钢箱梁1的纵向长度且其顶部与既有道路2的路面之间的竖向间距不小于5m；

如图3、图4及图5所示，所述拼接胎架8包括多个呈平行布设的竖向拼装支架，多个所述竖向拼装支架的结构和尺寸均相同且其均沿所顶推钢箱梁1的纵向长度方向进行布设；多个所述竖向拼装支架均位于同一水平面上，每个所述竖向拼装支架均包括多个由后向前布设在同一竖直面上的竖向支撑柱8-1和一个支撑于多个所述竖向支撑柱8-1上方的竖向平面桁架8-2，所述竖向平面桁架8-2包括下纵梁8-21、位于下纵梁8-21正上方的上纵梁8-22和多道连接于下纵梁8-21与上纵梁8-22之间的腹杆8-23，多道所述腹杆8-23沿竖向平面桁架8-2的长度方向由后向前进行布设；所述上纵梁8-22为供所顶推钢箱梁1向前滑移的第一纵向滑道梁，多个所述竖向拼装支架的上纵梁8-22均位于同一平面上；所述上纵梁8-22上平铺有一层滑板；

步骤二、临时支墩施工及刚性支架13搭设：在第三支墩5的前后两侧分别施工一个临时支墩9，两个所述临时支墩9均位于既有道路2中部且二者与第三支墩5布设在同一竖直面上，详见图9；同时，在第一支墩3、第二支墩4、第四支墩6和第五支墩7的外侧均搭设一个刚性支架13，四个所述刚性支架13的结构均相同且其顶部高度均相同，详见图7和图8；

所述第三支墩5为中部支墩，所述第一支墩3、第二支墩4、第四支墩6和第五支墩7均为侧部支墩；

步骤三、钢箱梁拼装及导梁安装：在步骤一中所述拼接胎架8上，对所顶推钢箱梁1进行拼装，将组成所顶推钢箱梁1的多个所述钢箱梁节段由后向前拼接为一体，获得拼装完成的所顶推钢箱梁1；再在所顶推钢箱梁1前侧安装导梁10，所述导梁10布设在所顶推钢箱梁1的正前方且其与所顶推钢箱梁1紧固连接为一体，详见图6；

步骤四、顶推装置及第二纵向滑道梁安装：在步骤一中所述拼接胎架8的后侧上部安装对所顶推钢箱梁1进行顶推的顶推装置；同时，在步骤二中所搭设的四个所述刚性支架13上均安装左右两道对称布设的第二纵向滑道梁14，且第二纵向滑道梁14的安装高度均与步骤一中所述上纵梁8-22的安装高度；所述第二纵向滑道梁14沿所顶推钢箱梁1的长度方向进行布设，所述第二纵向滑道梁14上平铺有一层滑板；

所述顶推装置包括左右两个对称布设的顶推千斤顶11和左右两个反力座12，两个所述顶推千斤顶11呈对称布设且二者位于同一水平面上，两个所述顶推千斤顶11分别位于所顶推钢箱梁1的左右两侧腹板的正后方，两个所述顶推千斤顶11的前端分别支顶在所顶推钢箱梁1的左右两侧腹板上；两个所述反力座12分别安装在两个所述竖向拼装支架的上纵梁8-22上，所述反力座12所安装的上纵梁8-22为顶推纵梁；两个所述顶推纵梁上均由后向前开有多个分别供所述反力座12安装的安装孔，两个所述顶推纵梁上所开安装孔的数量和各安装孔的布设位置均相同；两个所述反力座12呈对称布设，两个所述顶推千斤顶11的后端分别与两个所述反力座12连接，且顶推千斤顶11的后端与反力座12之间以铰接方式进行连接；

步骤一中所述拼接胎架8中的所有上纵梁8-22和步骤四中四个所述刚性支架13上安装的所有第二纵向滑道梁14组成对所顶推钢箱梁1进行顶推的滑移系统；

步骤五、顶推：采用步骤四中所述顶推装置，且通过步骤四中所述滑移系统，由后向前分多次对所顶推钢箱梁1进行向前顶推，直至将所顶推钢箱梁1顶推到位；每一次顶推完成后，均将所述顶推装置向前移动一次。

本实施例中，步骤四中进行顶推装置及第二纵向滑道梁安装时，还需在两个所述临时支墩9上均安装有一个第一纠偏装置，并在四个所述刚性支架13上均安装一个第二纠偏装置；两个所述第一纠偏装置和四个所述第二纠偏装置组成对所顶推钢箱梁1进行纠偏的纠偏系统；步骤五中进行顶推过程中，采用所述纠偏系统对所顶推钢箱梁1进行横向纠偏。

两个所述第一纠偏装置的结构相同且二者呈对称布设，两个所述第一纠偏装置布设在同一竖直面上；每个所述第一纠偏装置均包括第一纠偏千斤顶19-1和位于第一纠偏千斤顶19-1外侧的第一反力架19-2；所述第一纠偏千斤顶19-1呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁1的横向宽度方向进行布设，所述第一纠偏千斤顶19-1的内端支顶在所顶推钢箱梁1的腹板上。

四个所述第二纠偏装置的结构均相同；每个所述第二纠偏装置均包括左右两个对称布设的第二纠偏机构20，两个所述第二纠偏机构20布设在同一竖直面上；每个所述第二纠偏机构20均包括一个安装在所述刚性支架13上的竖向反力支座20-1和一个外端支顶在竖向反力支座20-1上的第二纠偏千斤顶20-2，所述竖向反力支座20-1位于第二纠偏千斤顶20-2外侧；所述第二纠偏千斤顶20-2呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁1的横向宽度方向进行布设，所述第二纠偏千斤顶20-2的内端支顶在所顶推钢箱梁1的腹板上。

实际施工时，还需两个对所顶推钢箱梁1进行临时支撑的辅助支墩22，两个所述辅助支墩22分别位于既有道路2的左右两侧，其中一个辅助支墩22位于第二支墩4与第三支墩5之间，且另一个辅助支墩22位于第三支墩5与第四支墩6之间。实际施工时，在两个所述辅助支墩22上均设置对所顶推钢箱梁1的梁体高度进行限位的竖向限位机构。通过所述竖向限位机构限制施工期间钢箱梁受行车振动影响产生的竖向振幅，避免了可能产生的梁体共振，保证了结构安全。

本实施例中，步骤五中顶推完成后，还需进行落梁并将所顶推钢箱梁1支撑于五个所述永久支墩上。

为保证落梁安全，利用钢箱梁自身的弹性变形，落梁时采用逐墩分级落梁，每级落梁高度不超过5cm。

本实施例中，所顶推钢箱梁1的长度大于30m。

本实施例中，步骤五中进行顶推之前，还需在五个所述永久支墩上分别布设左右两个顶升千斤顶，两个所述顶升千斤顶分别支撑于所顶推钢箱梁1的左右两侧下方且二者均呈竖直向布设；五个所述永久支墩上所安装的所有顶升千斤顶组成对所顶推钢箱梁1进行顶升的顶升系统；

步骤五中进行顶推过程中，采用所述顶升系统对所顶推钢箱梁1进行支撑。

如图9所示，本实施例中，步骤二中两个所述临时支墩9的结构相同；所述临时支墩9包括底部承台9-1和四根均支撑于底部承台9-1上的竖向立柱9-2，四根所述竖向立柱9-2布设在一个正方形的四个顶点上，四根所述竖向立柱9-2上部通过正方形框架9-3进行连接；所述正方形框架9-3呈水平布设。

本实施例中，所述竖向立柱9-2为钢管混凝土结构，所述竖向立柱9-2所用钢管的直径为Φ900mm且其壁厚为90mm，所述底部承台9-1为钢筋混凝土基础。所述钢筋混凝土基础上预埋钢板用于与竖向立柱9-2连接。

并且，相邻两根所述竖向立柱9-2之间均通过多根由上至下布设的立柱连接杆9-5进行连接。

本实施例中，所述正方形框架9-3的中部上方装有一道支撑横梁9-4，所述支撑横梁9-4沿所顶推钢箱梁1的横向宽度方向进行布设。

实际安装时，所述第一纠偏装置安装在支撑横梁9-4上。

本实施例中，步骤四中四个所述刚性支架13上安装的两道所述第二纵向滑道梁14之间的间距均相同。

并且，步骤四中每道所述第二纵向滑道梁14上均平铺有滑板。

本实施例中，步骤二中四个所述刚性支架13分别沿四个所述侧部支墩的中心轴线进行布设。如图7、图8所示，所述刚性支架13包括一个位于所述侧部支墩后侧的后侧支撑架13-1和一个位于所述侧部支墩前侧的前侧支撑架13-2，所述后侧支撑架13-1和前侧支撑架13-2呈平行布设且二者均呈竖直向布设，所述后侧支撑架13-1和前侧支撑架13-2的顶部高度相同；所述后侧支撑架13-1和前侧支撑架13-2的左右两侧之间均通过一道纵向连接梁13-3进行连接，所述纵向连接梁13-3位于前侧支撑架13-2和后侧支撑架13-1上方且其沿所顶推钢箱梁1的纵向长度方向进行布设。

本实施例中，所述刚性支架13上的左右两侧上方均设置有一组对第二纵向滑道梁14进行支撑的竖向支撑立柱15，每组所述竖向支撑立柱15均包括前后两个分别位于前侧支撑架13-2和后侧支撑架13-1正上方的竖向支撑立柱15，两个所述竖向支撑立柱15分别支撑于纵向连接梁13-3的前后两端上方，所述第二纵向滑道梁14的前后两端分别支撑于前后两个所述竖向支撑立柱15上。

并且，所述第二纵向滑道梁14的前端或后端固定有一个水平支撑梁21，所述水平支撑梁21沿所顶推钢箱梁1的横向宽度方向进行布设；所述第二纠偏机构20安装在水平支撑梁21上。

本实施例中，为保证刚性支架13的结构稳定性，每个所述竖向支撑立柱15与所述侧部支墩之间均通过一道横向支撑梁16进行连接，所述横向支撑梁16的内端支撑于所述侧部支墩中一个所述圆柱形支墩23的墩顶上且其外端固定在竖向支撑立柱15上部。

本实施例中，所述竖向支撑立柱15为竖向钢管。

并且，所述后侧支撑架13-1和前侧支撑架13-2均为型钢支架。所述后侧支撑架13-1和前侧支撑架13-2的中部之间通过一道中部连接梁13-4进行连接。

本实施例中，两个所述顶推纵梁上均由后向前开有四个分别供所述反力座12安装的安装孔。

相应地，步骤五中进行顶推时，由后向前分四次对所顶推钢箱梁1进行向前顶推；其中第一次将所顶推钢箱梁1的前端顶推至第二支墩4上，第二次将所顶推钢箱梁1的前端顶推至第三支墩5上，第三次将所顶推钢箱梁1的前端顶推至第四支墩6上，第四次将所顶推钢箱梁1顶推到位。

实际进行顶推施工时，通过更换所述反力座12的位置实现多次顶推。顶推前移速度为80mm/min左右

本实施例中，所述导梁10包括左右两个导梁桁架，两个所述导梁桁架均为呈竖直向布设的平面桁架且二者呈对称布设，两个所述导梁桁架均沿所顶推钢箱梁1的纵向长度方向进行布设且二者分别布设于所顶推钢箱梁1的左右两侧腹板的正前方；两个所述导梁桁架之间通过多道由后向前布设的横向连接梁进行连接，多道所述横向连接梁均布设在同一水平面上且其均与所述导梁桁架呈垂直布设；两个所述导梁桁架的上部之间设置有上面板且其下部之间设置有下面板，所述上面板的后端与所顶推钢箱梁1的顶板前端紧固连接，所述下面板的后端与所顶推钢箱梁1的底板前端紧固连接。

并且，所述上面板的后端与所顶推钢箱梁1的顶板前端之间以及所述下面板的后端与所顶推钢箱梁1的底板前端之间均以焊接和/或栓接方式进行连接。

实际施工时，为消除导梁10的前端下挠，方便导梁10上墩，导梁10前端利用设于墩顶斜腿支架上的千斤顶施以顶力起顶。

本实施例中，步骤三中多个所述钢箱梁节段之间以焊接方式进行连接。

本实施例中，所述既有道路2为高速公路。

并且，所述第三支墩5和两个所述临时支墩9均位于既有道路2的中央分隔带上。所述第三支墩5和两个所述临时支墩9均沿既有道路2的中心线进行布设。

本实施例中，为使拼接胎架8不侵入行车道界限，所述拼接胎架8的净高不小于5m。

并且，前后相邻两个所述竖向支撑柱8-1之间的间距为3m。

本实施例中，所述上纵梁8-22包括下连接钢板、位于所述下连接钢板正上方的上连接钢板和两个分别支撑于所述下连接钢板与所述上连接钢板左右两侧之间的纵向支撑梁，所述下连接钢板和所述上连接钢板均为沿所顶推钢箱梁1的长度方向布设的纵向连接钢板且二者均呈水平布设；两个所述纵向支撑梁均为槽钢且二者的槽口均朝内。

本实施例中，步骤一中所述竖向支撑柱8-1为钢管混凝土柱；多个所述竖向支撑柱8-1呈均匀布设。所述拼接胎架8的长度为所顶推钢箱梁1的纵向长度为1.5倍～1.8倍。

并且，所述竖向拼装支架的数量为四个且四个所述竖向拼装支架呈均匀布设。四个所述竖向拼装支架由左至右分别为第一拼装支架、第二拼装支架、第三拼装支架和第四拼装支架；两个所述反力座12分别安装在所述第一拼装支架和所述第四拼装支架上。

本实施例中，相邻两个所述竖向拼装支架的竖向平面桁架8-2之间均通过多个由前至后布设的横向连接杆8-3进行连接，多个所述横向连接杆8-3布设在同一水平面上。

本实施例中，步骤一中所述拼接胎架8支撑于混凝土垫层17上，所述混凝土垫层17上部设置有预埋钢板18，所述竖向支撑柱8-1底部固定在预埋钢板18上。

本实施例中，所述滑板为不锈钢滑板或聚四氟乙烯滑板。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：所顶推钢箱梁(1)为跨越既有道路(2)的钢箱梁，所顶推钢箱梁(1)通过五个永久支墩进行支撑且其由多个钢箱梁节段由后向前拼接而成；五个所述永久支墩沿所顶推钢箱梁(1)的长度方向由后向前分别为第一支墩(3)、第二支墩(4)、第三支墩(5)、第四支墩(6)和第五支墩(7)，五个所述永久支墩均为无盖梁双圆柱墩；所述第一支墩(3)和第二支墩(4)均位于既有道路(2)左侧，第四支墩(6)和第五支墩(7)均位于既有道路(2)右侧，且第三支墩(5)位于既有道路(2)中部；所述无盖梁双圆柱墩由两个分别支撑于所顶推钢箱梁(1)左右两侧下方的圆柱形支墩(23)组成，两个所述圆柱形支墩(23)均呈竖直向布设，每个所述圆柱形支墩(23)顶部均设置有对所顶推钢箱梁(1)进行支撑的桥梁支座；对所顶推钢箱梁(1)进行顶推施工时，过程如下：

步骤一、拼装胎架搭设：在第一支墩(3)的左侧架设拼接胎架(8)，所述拼接胎架(8)呈竖直向布设且其布设在所顶推钢箱梁(1)的纵向中心轴线上；所述拼接胎架(8)的长度大于所顶推钢箱梁(1)的纵向长度且其顶部与既有道路(2)的路面之间的竖向间距不小于5m；

所述拼接胎架(8)包括多个呈平行布设的竖向拼装支架，多个所述竖向拼装支架的结构和尺寸均相同且其均沿所顶推钢箱梁(1)的纵向长度方向进行布设；多个所述竖向拼装支架均位于同一水平面上，每个所述竖向拼装支架均包括多个由后向前布设在同一竖直面上的竖向支撑柱(8-1)和一个支撑于多个所述竖向支撑柱(8-1)上方的竖向平面桁架(8-2)，所述竖向平面桁架(8-2)包括下纵梁(8-21)、位于下纵梁(8-21)正上方的上纵梁(8-22)和多道连接于下纵梁(8-21)与上纵梁(8-22)之间的腹杆(8-23)，多道所述腹杆(8-23)沿竖向平面桁架(8-2)的长度方向由后向前进行布设；所述上纵梁(8-22)为供所顶推钢箱梁(1)向前滑移的第一纵向滑道梁，多个所述竖向拼装支架的上纵梁(8-22)均位于同一平面上；所述上纵梁(8-22)上平铺有一层滑板；

步骤二、临时支墩施工及刚性支架(13)搭设：在第三支墩(5)的前后两侧分别施工一个临时支墩(9)，两个所述临时支墩(9)均位于既有道路(2)中部且二者与第三支墩(5)布设在同一竖直面上；同时，在第一支墩(3)、第二支墩(4)、第四支墩(6)和第五支墩(7)的外侧均搭设一个刚性支架(13)，四个所述刚性支架(13)的结构均相同且其顶部高度均相同；

所述第三支墩(5)为中部支墩，所述第一支墩(3)、第二支墩(4)、第四支墩(6)和第五支墩(7)均为侧部支墩；

步骤三、钢箱梁拼装及导梁安装：在步骤一中所述拼接胎架(8)上，对所顶推钢箱梁(1)进行拼装，将组成所顶推钢箱梁(1)的多个所述钢箱梁节段由后向前拼接为一体，获得拼装完成的所顶推钢箱梁(1)；再在所顶推钢箱梁(1)前侧安装导梁(10)，所述导梁(10)布设在所顶推钢箱梁(1)的正前方且其与所顶推钢箱梁(1)紧固连接为一体；

步骤四、顶推装置及第二纵向滑道梁安装：在步骤一中所述拼接胎架(8)的后侧上部安装对所顶推钢箱梁(1)进行顶推的顶推装置；同时，在步骤二中所搭设的四个所述刚性支架(13)上均安装左右两道对称布设的第二纵向滑道梁(14)，且第二纵向滑道梁(14)的安装高度均与步骤一中所述上纵梁(8-22)的安装高度；所述第二纵向滑道梁(14)沿所顶推钢箱梁(1)的长度方向进行布设，所述第二纵向滑道梁(14)上平铺有一层滑板；

所述顶推装置包括左右两个对称布设的顶推千斤顶(11)和左右两个反力座(12)，两个所述顶推千斤顶(11)呈对称布设且二者位于同一水平面上，两个所述顶推千斤顶(11)分别位于所顶推钢箱梁(1)的左右两侧腹板的正后方，两个所述顶推千斤顶(11)的前端分别支顶在所顶推钢箱梁(1)的左右两侧腹板上；两个所述反力座(12)分别安装在两个所述竖向拼装支架的上纵梁(8-22)上，所述反力座(12)所安装的上纵梁(8-22)为顶推纵梁；两个所述顶推纵梁上均由后向前开有多个分别供所述反力座(12)安装的安装孔，两个所述顶推纵梁上所开安装孔的数量和各安装孔的布设位置均相同；两个所述反力座(12)呈对称布设，两个所述顶推千斤顶(11)的后端分别与两个所述反力座(12)连接，且顶推千斤顶(11)的后端与反力座(12)之间以铰接方式进行连接；

步骤一中所述拼接胎架(8)中的所有上纵梁(8-22)和步骤四中四个所述刚性支架(13)上安装的所有第二纵向滑道梁(14)组成对所顶推钢箱梁(1)进行顶推的滑移系统；

步骤五、顶推：采用步骤四中所述顶推装置，且通过步骤四中所述滑移系统，由后向前分多次对所顶推钢箱梁(1)进行向前顶推，直至将所顶推钢箱梁(1)顶推到位；每一次顶推完成后，均将所述顶推装置向前移动一次。

2.按照权利要求1所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤四中进行顶推装置及第二纵向滑道梁安装时，还需在两个所述临时支墩(9)上均安装有一个第一纠偏装置，并在四个所述刚性支架(13)上均安装一个第二纠偏装置；两个所述第一纠偏装置和四个所述第二纠偏装置组成对所顶推钢箱梁(1)进行纠偏的纠偏系统；步骤五中进行顶推过程中，采用所述纠偏系统对所顶推钢箱梁(1)进行横向纠偏；

两个所述第一纠偏装置的结构相同且二者呈对称布设，两个所述第一纠偏装置布设在同一竖直面上；每个所述第一纠偏装置均包括第一纠偏千斤顶(19-1)和位于第一纠偏千斤顶(19-1)外侧的第一反力架(19-2)；所述第一纠偏千斤顶(19-1)呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁(1)的横向宽度方向进行布设，所述第一纠偏千斤顶(19-1)的内端支顶在所顶推钢箱梁(1)的腹板上；

四个所述第二纠偏装置的结构均相同；每个所述第二纠偏装置均包括左右两个对称布设的第二纠偏机构(20)，两个所述第二纠偏机构(20)布设在同一竖直面上；每个所述第二纠偏机构(20)均包括一个安装在所述刚性支架(13)上的竖向反力支座(20-1)和一个外端支顶在竖向反力支座(20-1)上的第二纠偏千斤顶(20-2)，所述竖向反力支座(20-1)位于第二纠偏千斤顶(20-2)外侧；所述第二纠偏千斤顶(20-2)呈水平布设且其沿所顶推钢箱梁(1)的横向宽度方向进行布设，所述第二纠偏千斤顶(20-2)的内端支顶在所顶推钢箱梁(1)的腹板上。

3.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤五中顶推完成后，还需进行落梁并将所顶推钢箱梁(1)支撑于五个所述永久支墩上。

4.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤五中进行顶推之前，还需在五个所述永久支墩上分别布设左右两个顶升千斤顶，两个所述顶升千斤顶分别支撑于所顶推钢箱梁(1)的左右两侧下方且二者均呈竖直向布设；五个所述永久支墩上所安装的所有顶升千斤顶组成对所顶推钢箱梁(1)进行顶升的顶升系统；

步骤五中进行顶推过程中，采用所述顶升系统对所顶推钢箱梁(1)进行支撑。

5.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤二中两个所述临时支墩(9)的结构相同；所述临时支墩(9)包括底部承台(9-1)和四根均支撑于底部承台(9-1)上的竖向立柱(9-2)，四根所述竖向立柱(9-2)布设在一个正方形的四个顶点上，四根所述竖向立柱(9-2)上部通过正方形框架(9-3)进行连接；所述正方形框架(9-3)呈水平布设；

所述正方形框架(9-3)的中部上方装有一道支撑横梁(9-4)，所述支撑横梁(9-4)沿所顶推钢箱梁(1)的横向宽度方向进行布设。

6.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤四中四个所述刚性支架(13)上安装的两道所述第二纵向滑道梁(14)之间的间距均相同，每道所述第二纵向滑道梁(14)上均平铺有滑板。

7.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤二中四个所述刚性支架(13)分别沿四个所述侧部支墩的中心轴线进行布设；

所述刚性支架(13)包括一个位于所述侧部支墩后侧的后侧支撑架(13-1)和一个位于所述侧部支墩前侧的前侧支撑架(13-2)，所述后侧支撑架(13-1)和前侧支撑架(13-2)呈平行布设且二者均呈竖直向布设，所述后侧支撑架(13-1)和前侧支撑架(13-2)的顶部高度相同；所述后侧支撑架(13-1)和前侧支撑架(13-2)的左右两侧之间均通过一道纵向连接梁(13-3)进行连接，所述纵向连接梁(13-3)位于前侧支撑架(13-2)和后侧支撑架(13-1)上方且其沿所顶推钢箱梁(1)的纵向长度方向进行布设。

8.按照权利要求7所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤四中所述刚性支架(13)上的左右两侧上方均设置有一组对第二纵向滑道梁(14)进行支撑的竖向支撑立柱(15)，每组所述竖向支撑立柱(15)均包括前后两个分别位于前侧支撑架(13-2)和后侧支撑架(13-1)正上方的竖向支撑立柱(15)，两个所述竖向支撑立柱(15)分别支撑于纵向连接梁(13-3)的前后两端上方，所述第二纵向滑道梁(14)的前后两端分别支撑于前后两个所述竖向支撑立柱(15)上。

9.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤三中所述导梁(10)包括左右两个导梁桁架，两个所述导梁桁架均为呈竖直向布设的平面桁架且二者呈对称布设，两个所述导梁桁架均沿所顶推钢箱梁(1)的纵向长度方向进行布设且二者分别布设于所顶推钢箱梁(1)的左右两侧腹板的正前方；两个所述导梁桁架之间通过多道由后向前布设的横向连接梁进行连接，多道所述横向连接梁均布设在同一水平面上且其均与所述导梁桁架呈垂直布设；两个所述导梁桁架的上部之间设置有上面板且其下部之间设置有下面板，所述上面板的后端与所顶推钢箱梁(1)的顶板前端紧固连接，所述下面板的后端与所顶推钢箱梁(1)的底板前端紧固连接。

10.按照权利要求1或2所述的跨越既有道路的大跨径钢箱梁顶推施工方法，其特征在于：步骤一中所述竖向支撑柱(8-1)为钢管混凝土柱；多个所述竖向支撑柱(8-1)呈均匀布设；

所述拼接胎架(8)的长度为所顶推钢箱梁(1)的纵向长度为1.5倍～1.8倍；

所述拼接胎架(8)支撑于混凝土垫层(17)上，所述混凝土垫层(17)上部设置有预埋钢板(18)，所述竖向支撑柱(8-1)底部固定在预埋钢板(18)上；

所述上纵梁(8-22)包括下连接钢板、位于所述下连接钢板正上方的上连接钢板和两个分别支撑于所述下连接钢板与所述上连接钢板左右两侧之间的纵向支撑梁，所述下连接钢板和所述上连接钢板均为沿所顶推钢箱梁(1)的长度方向布设的纵向连接钢板且二者均呈水平布设；两个所述纵向支撑梁均为槽钢且二者的槽口均朝内。