CN107724251A - 连续桥梁采用顶推梁体的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明是基于道路桥梁施工领域中顶推法而设计的连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特点是顶推施工前在每个桥墩顶设置红外线感应接收器和滑动千斤顶，并在与1号节段梁体对应位置设置红外线发射器和无线摄像头。顶推施工过程中采用了红外线校对技术和无线监控技术对梁体和桥墩进行监测，纠正部分采用桥墩顶部预设滑动千斤顶对梁体横向位移调整。本发明不需增加复杂台架结构，避免了依赖顶推推力和导向机构共同调整梁体时易损伤梁体的情况，大大减少劳动力，能在第一时间快速精准地检测到误差是否形成并即刻可进行调整，结构设计简单，方便拆除，不受桥梁结构影响，适用大多数多跨连续桥梁的顶推施工，提高了整体施工的效率，缩短了工期。

Description

连续桥梁采用顶推梁体的施工方法

技术领域

涉及一种关于桥梁施工顶推法的纠偏方法，属于桥梁建筑工程领域。

技术背景

在科技技术发展的步伐下，桥梁建筑工程中出现越来越多的造桥方法，其中顶推法便是一种质量易控制、占用场地少、不受季节限制的高效的桥梁上部结构施工方法，却又是施工难度较大、精度要求极高的施工方法。顶推法施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制梁，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体联成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地，然后继续在预制场进行下一节段梁的预制，直至施工完成。其施工难度在于顶推法施工是需要经过精密计算，对各个部分进行划分，每个部分数据都有明确规定，不能多不能少，出现少少偏差就会影响整段桥梁偏移桥墩中心线，引起安全事故，故顶推法施工非常看重偏差处理。如何有效、精准、安全、便捷地纠正偏差成为现阶段相关技术人员需要研究的一大问题。

发明内容

本发明提供一种连续桥梁采用顶推梁体的施工方法。相对于现有技术中来说，本发明的特点是采用电子技术取代传统机械结构或者测量仪器来检测桥梁顶推施工时的偏移位移量，并把数据反馈到施工人员的控制现场，经过相关计算分析后再通过在桥墩上预先设置的调整设备对桥梁进行调整，致力于在每一跨顶推完成后即可实时检测偏移位移量，把误差扼杀在初始阶段防止其扩大。

具体施工步骤如下：

a. 根据桥梁建筑图纸建造好桥墩，并在墩台后桥头搭建制梁台。为保证后续在顶推过程中梁体总体稳定和设备抗倾覆安全，制梁台的位置尽量设置靠桥头，在平稳较开阔处，必要时在制梁台底下设计临时桩基础，防止土体沉降现象；制梁台后方50m处安全地带设置控制台。

b.依照桥梁建筑图纸建立预制箱梁梁体和桥墩的模型进行第一次顶推施工模拟对接，计算出各个桥墩顶与箱梁梁体对应支撑的理想位置，此时应该在墩顶边角处和梁体底部边角处分别选择出两个能同时垂直对应、又不会影响到其他结构施工的有效定点。

c.每个桥墩顶部上安装临时支座、滑道滑板，滑道滑板设置在临时支座上；临时支座侧边设置滑动千斤顶固定好，所需滑动千斤顶每个桥墩配置4台，并在上述桥墩顶部有效定点设置红外线感应接收器，为了不破坏桥墩本身的结构强度，红外线感应接收器用黏合剂黏合固定在定点上，通过通讯电线连接导向控制台；注意安装时保持红外线感应接收器的平稳，且不妨碍桥墩其他结构的工作，通讯电线尽量绕在桥墩外侧。

d.桥墩与制梁台准备工作完成后，进行预制箱梁节段；先在制梁台前端安装一导梁，并浇筑1号节段梁体，顶推1号节段梁体上前，继续浇筑下一个节段梁体。其中1号节段梁体浇筑硂时，在底部有效定点处预留两个与桥墩顶部设置红外线感应接收器位置垂直相对应的小开孔；小开孔孔径为3～5cm，深度约为2m，不能超过3cm。待1号节段梁体强度达到要求后，拆模，养护，原地进行预应力张拉及首次压浆工序；所有工序完成后，在上述预留的小开孔处涂盖一层薄环氧树脂黏合剂，黏合固定红外线发射器，红外线发射器的安装不能凸出梁体底部水平面，并且粘结平稳，保证发射的红外线垂直稳定。

作为优选，节段梁体之间采用胶拼方式形成整体，除1号节段梁体外其余所有梁体不用预留与桥墩顶对应的小开孔。

e. 待1、2号节段梁体连接完成后，进行第二次实体模拟顶推施工对接。通过千斤顶顶推节段1、2和导梁前进一个节段的距离，观察梁体前进轨迹。此时导梁处于悬空状态，暂停顶推使其停留1min,计算导梁挠度和弯矩值，初步观察梁体是否发生较大的横向位移。然后用千斤顶反向顶推把梁体推回原处，如此反复3次，通过初步观察和计算得出数据，以推断导梁与1号节段梁体是否整体连接稳定，与其钢筋锚固性是否可靠，滑道是否平稳对齐。经测验后若有问题，则需重新安装固定导梁和滑道；若无问题则可以进行下一个步骤。

f.随后进行3、4号节段梁浇筑，待其与前部分节段梁拼接后，顶推梁体至1号节段梁离开桥头承台，底面悬空时停止；此时在1号节段梁体底部搭设临时支架与桥头坡面支撑，临时支架骨料采用“L”型钢条，配合固定螺栓与桥头坡面固定。然后在1号节段梁体两侧面对应底部红外线发射器位置处分别打孔，孔深不宜超过2cm，接着在两侧分别安装无线摄像头，用螺丝固定好，使无线摄像头监测角度能观测到红外线在桥墩顶部的校对处，无线摄像头与控制台的路由器连接，把顶推施工过程梁体校对画面传输到控制台；注意无线摄像头安装尽量靠外侧，与底面的其他结构保持10cm的距离。无线摄像头安装完成后，拆除临时支架。

g.相关准备工作完成后，开始对梁体进行顶推施工，使用顶推专用千斤顶对梁体进行顶推，边顶推边进行后续梁体预制。当梁体前段的导梁顶推过了第一个桥墩时，此时梁体到达第一个桥墩顶的临时支座，临时支座提供梁体支撑力，再进一步的顶推前进时，若梁体与桥墩连接产生偏差，则梁体底部红外线发射器发射的红外线与桥墩顶上的红外线感应接收器校对不成功，同时无线摄像头传来现场梁体偏差画面，控制台上的施工人员通过通讯电线就知道此时桥梁梁体以发生偏移，并且可以看到偏移的大概位置。此时停止顶推施工，启动桥墩上滑动千斤顶进行横向位移调整。使用滑动千斤顶调整时，如若梁体顶推前进少于30m，只需要启动与第一节梁体接触的桥墩上的四个滑动千斤顶即可；如若梁体顶推前进已经超过30m，则需再启动已前进位移中点桥墩的四个滑动千斤顶，共八个滑动千斤顶同时调整，以防止桥梁梁体中间弯矩过大产生破坏；此后每前进30m就增加一组（四个）滑动千斤顶同时工作。根据无线摄像头传回的画面，可任意调整桥梁的横向位移，直至红外线校对成功，继续顶推至下一桥墩。待顶推施工到达桥尾承台时，先使导梁慢慢顶推进入承台滑道，待1号节段梁到达承台口时，拆除无线摄像头，然后再合拢。

h.顶推施工结束，拆除所有红外线设备。1号节段梁用于安装红外线设备和无线摄像头遗留的孔洞需喷水清洗，之后填充水泥砂浆封实。最后再进行桥梁整体压浆、落梁、设备撤出等后续工作。

进一步说明，本发明的理念是：由于桥墩不设置导向纠偏台架等设施，本发明在桥梁顶推施工前进行实体二次模拟顶推施工对接，通过三次来回顶推测试梁体前进轨迹是否平稳直行，同时验算此时悬空导梁的挠度和弯矩值，便于修正。顶推施工过程中采用了红外线校对技术对梁体和桥墩进行监测；若产生偏差，纠偏施工桥墩顶部预设滑动千斤顶对梁体横向位移调整。

有益效果：本发明在纠偏施工中不需对桥梁进行增加反力架等的机械结构或者依靠全站仪等远距离检监测纠正箱梁梁体偏移位置，避免了依赖顶推推力和导向机构共同调整梁体时易损伤梁体的情况，大大减少劳动力，测量偏移量比传统技术更精准，由于每个桥墩顶都设有对应的红外线感应接收器，1号节段梁体安装无线摄像头，能在第一时间快速精准地检测到误差是否形成并即刻可进行调整，不会因为误差太小时人工测量不出，导致后面继续顶推误差扩大后给调整带来困难。并且直接采用预设的滑动千斤顶用于调整梁体水平偏移量，同时可作为后期更换永久支座时的设备，一举两得；结构设计简单，方便拆除，不受桥梁结构影响，适用大多数多跨连续桥梁的顶推施工，提高了整体施工的效率，缩短了工期。

附图说明

图1是桥墩顶部各部件示意图。

图2是步骤f中1号节段梁体安装无线摄像头时各部件结构图。

图3是箱梁梁体与桥墩顶部无误差时理想合拢位置示意图。

图4是步骤e中进行二次实体模拟时导梁和1、2节段梁的位置。

图中标示为：1、临时支座；2、滑动千斤顶；3、红外线感应接收器；4桥墩；5、通讯电线；6、预应力钢筋孔；7、小开孔；8、箱梁梁体；9、无线摄像头；10、临时支架；11、红外线；12、导梁；13、防护承台；14、顶推千斤顶。

具体实施方式

根据上述步骤，接下来为本发明具体实施作进一步说明。

实例1:以无盖梁的多联等跨连续桥梁为例，其桥墩没有设置盖梁，由单排桥墩直线排列，上部箱梁通过固定支座与桥墩固定。

a. 根据桥梁建筑图纸建造好桥墩，并在墩台后桥头搭建制梁台。为保证后续在顶推过程中梁体总体稳定和设备抗倾覆安全，制梁台的位置尽量设置靠桥头，在平稳较开阔处，必要时在制梁台底下设计临时桩基础，防止土体沉降现象；制梁台后方50m处安全地带设置控制台。

b.依照桥梁建筑图纸建立预制箱梁梁体和桥墩的模型进行第一次顶推施工模拟对接，计算出各个桥墩顶与箱梁梁体对应支撑的理想位置，此时应该在墩顶边角处和梁体底部边角处分别选择出两个能同时垂直对应、又不会影响到其他结构施工的有效定点。

c.每个桥墩顶部上安装临时支座、滑道滑板，滑道滑板设置在临时支座上；临时支座侧边设置滑动千斤顶固定好；所述滑动千斤顶采用F-200TL（10吨）滑动千斤顶，可前后微调100mm，使其布置在能横向自由调节水平滑动。滑动千斤顶每个桥墩配置4台，并在上述桥墩顶部有效定点设置红外线感应接收器，为了不破坏桥墩本身的结构强度，红外线感应接收器用黏合剂黏合固定在定点上，通过通讯电线连接导向控制台；注意安装时保持红外线感应接收器的平稳，且不妨碍桥墩其他结构的工作，通讯电线尽量绕在桥墩外侧。

d.桥墩与制梁台准备工作完成后，进行预制箱梁节段；先在制梁台前端安装一导梁，并浇筑1号节段梁体，顶推1号节段梁体上前，继续浇筑下一个节段梁体。其中1号节段梁体浇筑硂时，在底部有效定点处预留两个与桥墩顶部设置红外线感应接收器位置垂直相对应的小开孔；小开孔孔径为3～5cm，深度约为2m，不能超过3cm。待1号节段梁体强度达到要求后，拆模，养护，原地进行预应力张拉及首次压浆工序；所有工序完成后，在上述预留的小开孔处涂盖一层薄环氧树脂黏合剂，黏合固定红外线发射器，红外线发射器的安装不能凸出梁体底部水平面，并且粘结平稳，保证发射的红外线垂直稳定。其中节段梁体之间采用胶拼方式形成整体，除1号节段梁体外其余所有梁体不用预留与桥墩顶对应的小开孔。

e. 待1、2号节段梁体连接完成后，进行第二次实体模拟顶推施工对接。通过千斤顶顶推节段1、2和导梁前进一个节段的距离，观察梁体前进轨迹。此时导梁处于悬空状态，暂停顶推使其停留1min,计算导梁挠度和弯矩值，初步观察梁体是否发生较大的横向位移。然后用千斤顶反向顶推把梁体推回原处，如此反复3次，通过初步观察和计算得出数据，以推断导梁与1号节段梁体是否整体连接稳定，与其钢筋锚固性是否可靠，滑道是否平稳对齐。经测验后若有问题，则需重新安装固定导梁和滑道；若无问题则可以进行下一个步骤。

f.随后进行3、4号节段梁浇筑，待其与前部分节段梁拼接后，顶推梁体至1号节段梁离开桥头承台，底面悬空时停止；此时在1号节段梁体底部搭设临时支架与桥头坡面支撑，临时支架骨料采用“L”型钢条，配合固定螺栓与桥头坡面固定。然后在1号节段梁体两侧面对应底部红外线发射器位置处分别打孔，孔深不宜超过2cm，接着在两侧分别安装无线摄像头，用螺丝固定好，使无线摄像头监测角度能观测到红外线在桥墩顶部的校对处，无线摄像头与控制台的路由器连接，把顶推施工过程梁体校对画面传输到控制台；注意无线摄像头安装尽量靠外侧，与底面的其他结构保持10cm的距离。无线摄像头安装完成后，拆除临时支架。

g.相关准备工作完成后，开始对梁体进行顶推施工，使用顶推专用千斤顶对梁体进行顶推，边顶推边进行后续梁体预制。当梁体前段的导梁顶推过了第一个桥墩时，此时梁体到达第一个桥墩顶的临时支座，临时支座提供梁体支撑力，再进一步的顶推前进时，若梁体与桥墩连接产生偏差，则梁体底部红外线发射器发射的红外线与桥墩顶上的红外线感应接收器校对不成功，同时无线摄像头传来现场梁体偏差画面，控制台上的施工人员通过通讯电线就知道此时桥梁梁体以发生偏移，并且可以看到偏移的大概位置。此时停止顶推施工，启动桥墩上滑动千斤顶进行横向位移调整。使用滑动千斤顶调整时，如若梁体顶推前进少于30m，只需要启动与第一节梁体接触的桥墩上的四个滑动千斤顶即可；如若梁体顶推前进已经超过30m，则需再启动已前进位移中点桥墩的四个滑动千斤顶，共八个滑动千斤顶同时调整，以防止桥梁梁体中间弯矩过大产生破坏；此后每前进30m就增加一组（四个）滑动千斤顶同时工作。根据无线摄像头传回的画面，可任意调整桥梁的横向位移，直至红外线校对成功，继续顶推至下一桥墩。待顶推施工到达桥尾承台时，先使导梁慢慢顶推进入承台滑道，待1号节段梁到达承台口时，拆除无线摄像头，然后再合拢。

h.顶推施工结束，拆除所有红外线设备。1号节段梁用于安装红外线设备和无线摄像头遗留的孔洞需喷水清洗，之后填充水泥砂浆封实。最后再进行桥梁整体压浆、落梁、设备撤出等后续工作。

上述具体实施方式选用无盖梁多联等T连续桥梁结构作为本发明最佳实例，是为了更简洁明了叙述本发明的特点，并不局限于其权利保护范围，一切以本发明为核心的显而易见的改动都在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.先根据桥梁建筑图纸建造好桥墩，在墩台后桥头搭建制梁台，制梁台后方50m处安全地带设置控制台；

b.依照桥梁建筑图纸在计算机上建立预制箱梁梁体和桥墩模型，进行第一次顶推施工模拟对接，计算出各个桥墩顶与箱梁梁体对应支撑的理想位置，在墩顶边角处和梁体底部边角处分别选择出两个能同时垂直对应、又不会影响到其他结构施工的有效定点；

c. 每个桥墩顶部上安装临时支座、滑道滑板，滑道滑板设置在临时支座上；临时支座侧边设置滑动千斤顶固定好，并在上述桥墩顶部有效定点设置红外线感应接收器；

d.制梁台前端安装导梁，浇筑1号节段梁体与之固定，顶推1号节段梁体上前，继续浇筑下一个节段梁体，待1号节段梁体强度达到要求后，拆模，养护，原地进行预应力张拉及首次压浆工序；所有工序完成后，在有效定点处黏合固定红外线发射器；

e.完成1、2号节段梁体的施工后，进行第二次实体模拟顶推施工对接；通过顶推千斤顶顶推节段1、2和导梁前进一个节段的距离，观察梁体前进轨迹；此时导梁处于悬空状态，暂停顶推使其停留1min,计算导梁挠度和弯矩值，初步观察梁体是否发生较大的横向位移；然后用顶推千斤顶反向顶推把梁体推回原处，如此反复3次，通过初步观察和计算得出数据，以推断导梁与1号节段梁体是否整体连接稳定，与其钢筋锚固性是否可靠，滑道是否平稳对齐；经测验后若有问题，则需重新安装固定导梁和滑道，若无问题则可以进行下一个步骤；

f. 随后进行3、4号节段梁浇筑，待其与前部分节段梁拼接后，顶推梁体至1号节段梁离开桥头承台，底面悬空时停止，并1号节段梁底面安装无线摄像头；无线摄像头安装完成后，拆除临时支架；

g. 相关准备工作完成后，开始对梁体进行顶推施工，使用顶推专用千斤顶对梁体进行顶推，边顶推边进行后续梁体预制；若红外线感应接收器和无线摄像头监测出梁体发生偏移，则停止顶推施工，启动桥墩上滑动千斤顶调整；待顶推施工到达桥尾承台时，先使导梁慢慢顶推进入承台滑道，待1号节段梁到达承台口时，拆除无线摄像头，然后再合拢；

h.顶推施工结束，拆除所有红外线设备，

1号节段梁用于安装红外线设备和无线摄像头遗留的孔洞需喷水清洗，之后填充水泥砂浆封实，最后再进行桥梁整体压浆、落梁、设备撤出等后续工作。

2.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤c中，所需的滑动千斤顶每个桥墩配置4台，横向安装在桥墩顶部临时支座两侧。

3.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤c和d中，红外线感应接收器和红外线发射器用环氧树脂黏合剂分别黏合固定在对应有效定点上，红外线发射器要粘结平稳，红外线发射器的安装不能凸出梁体底部水平面；红外线感应接收器通过通讯电线连接导向控制台；通讯电线绕在桥墩外侧。

4.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤d中，各节段梁体之间采用胶拼方式形成整体。

5.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤f中，无线摄像头的安装方法及步骤为：在1号节段梁体底部搭设临时支架与桥头坡面支撑，临时支架骨料采用“L”型钢条，配合固定螺栓与桥头坡面固定，然后在1号节段梁体两侧面对应底部红外线发射器位置处分别打孔，孔深不宜超过2cm，接着在两侧分别安装无线摄像头，用螺丝固定好，使无线摄像头监测角度能观测到红外线在桥墩顶部的校对处，无线摄像头通过无线网络与控制台连接；其中无线摄像头与桥墩顶保持10cm的距离。

6.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤g中，在使用滑动千斤顶调整时，如若梁体顶推前进少于30m，只需要启动与第一节梁体接触的桥墩上的四个滑动千斤顶即可；如若梁体顶推前进已经超过30m，则需再启动已前进位移中点桥墩的四个滑动千斤顶，共八个滑动千斤顶同时调整，以防止桥梁梁体中间弯矩过大产生破坏；此后每前进30m就增加一组滑动千斤顶同时工作。

7.根据权利要求1所述连续桥梁采用顶推梁体的施工方法，其特征在于，步骤g中，调整方法为：根据无线摄像头传输来的梁体大概偏移量画面进行横向位移调整，直至红外线校对成功，然后继续顶推至下一个桥墩校对。