CN109868750B - 一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统及顶推方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统，包括设在1#桥墩两侧的第一墩旁支架、设在2#桥墩两侧的第二墩旁支架；两座结构相同的拼装台座，拼装台座的长度与被顶推的钢桁梁相等；一导梁，其拼装在被顶推的钢桁梁的前端；两副第一滑座分别设在两座拼装台座的上面；两副第二滑座分别设在两座第一墩旁支架的上面；两套后锚装置，分别设在被顶推的钢桁梁的左右两侧；两台水平千斤顶，分别设在第一墩旁支架上；两台分别设在第一墩旁支架上的第一竖向千斤顶、两台分别设在第二墩旁支架上的第二竖向千斤顶。还提供一种简支钢桁梁顶推方法。本发明能够在岸上完成钢桁梁的拼装和顶推作业，安全可靠，设施简洁，容易架设，对环境影响小。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统及顶推方法。
背景技术
由于钢材的强度高，在相同的承载能力条件下与钢筋混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥的自重较轻，最适合于建造大跨度的桥梁。钢桁梁是钢结构桥的承重主体,架设时一般采用塔架扣索拖拉法施工。塔架扣索拖拉法使用高耸的塔架和钢索施工，在拖拉过程中钢索应力无法监控，特别是在上空有高压输电线路时，该方法存在极大安全隐患。
CN104532748A公开的“一种超千吨线钢桁梁浮托顶推架设施工方法”，其特征在于该方法是将钢桁梁先在岸上组拼场地内组拼完毕，利用液压千斤顶连续顶推纵移钢桁梁，使其悬臂适量，再将钢桁梁一端置于由驳船组成的承梁托架支撑体系上，驳船排水上升、托梁，继续顶推钢桁梁前进，实时调整方向直至到位，驳船注水、转换支承，墩顶落梁、安装支座。其优点在于：设备简单，操作方便，劳动强度低，成本投入低，施工效率高，易于推广，不污染河水，不损坏河堤，施工封航时间短，对航运干扰小，主要工序如钢桁梁组拼、驳船托架都可以平行作业，有利于缩短工期。
CN108708281A公开了“一种多孔简支近似拱形钢桁梁架设方法”，包括以下步骤：步骤一，在引桥处安装钢梁拼装滑移支架；步骤二，在支架上拼装导梁和第一孔钢梁；步骤三，钢绞线连接主墩滑道梁上的连续千斤顶和钢梁尾部后锚点形成第一套拖拉系统；步骤四，拉动钢梁滑移一段距离，在空出的支架上安装第二孔钢梁，第一孔钢梁、第二孔钢梁通过临时连接杆件连接，设置第二套拖拉系统；步骤五，重复上述拼装、拖拉步骤，将钢梁拖拉至对岸。其通过临时连接杆件将多孔近似拱形简支钢梁临时连接成整体，再通过拖拉系统将钢梁拖拉搭建在两岸之间，该方法工序简单、操作方便、施工速度快，且投入大型设备、临时支架数量少，引桥处拼装钢梁安全、高效、环保。
毫无疑问，所述现有技术都是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明的目的是提供一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统，其能够在岸上完成钢桁梁的拼装和顶推作业，安全可靠，设施简洁，容易架设，对环境影响小 。
本发明还提供一种简支钢桁梁顶推方法，其操作方便，能够缩短工期。
本发明所述的一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统，包括分别设在1#桥墩两侧且高度相等的第一墩旁支架、分别设在2#桥墩两侧且高度相等的第二墩旁支架，其特征是，还包括：
两座结构相同的拼装台座，两座所述拼装台座平行铺设在所述1#桥墩靠近河岸的一边（即小里程方向）桥基的左右两侧，所述拼装台座的长度与被顶推的钢桁梁相等；两座所述拼装台座的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座的高度均与所述第一墩旁支架的高度相等；
一导梁，其拼装在所述被顶推的钢桁梁的前端，所述导梁的长度所述被顶推的钢桁梁的长度相等；
两副第一滑座分别设在两座所述拼装台座的上面，并分别与所述导梁和被顶推的钢桁梁下面的两边对应接触；
两副第二滑座分别设在两座所述第一墩旁支架的上面，并分别与所述导梁下面的两边对应 ，与所述两副第一滑座一起构成四点支撑；
两套后锚装置，分别设在所述被顶推的钢桁梁的左右两侧；
两台水平千斤顶，分别设在所述1#桥墩两侧的第一墩旁支架上；两台所述的水平千斤顶分别通过钢绞线与安装在所述被顶推的钢桁梁左右两侧的后锚装置连接，构成拖拉系统。
所述的简支钢桁梁四点支撑顶推系统，还包括两台分别设在所述1#桥墩两侧的第一墩旁支架上的第一竖向千斤顶、两台分别设在所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架上的第二竖向千斤顶。
所述的简支钢桁梁四点支撑顶推系统，还包括两副分别设在两座所述第二墩旁支架的上面第三滑座。
进一步，所述第三滑座与第二滑座的结构相同。
本发明所述的一种简支钢桁梁顶推方法，采用上述的一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统施工，包括以下步骤：
第一步，设置墩旁支架；在1#桥墩的两侧分别安装高度相等的第一墩旁支架，在2#桥墩（2）的两侧分别安装高度相等的第二墩旁支架；
第二步，设置拼装台座；在所述1#桥墩靠近河岸的一侧（即小里程方向）桥基的左右两侧分别设置一座长度与被顶推的钢桁梁长度相等的拼装台座；两座所述拼装台座的结构相同，且平行设置；两座所述拼装台座的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座的高度均与所述第一墩旁支架的高度相等；
第三步，拼装两个节段的被顶推的钢桁梁及导梁；在拼装台座上拼装长度与所述被顶推的钢桁梁相等的导梁和两个节段的被顶推的钢桁梁，所述两个节段的被顶推的钢桁梁连接在所述导梁的后端；
第四步，安装第一滑座；在所述导梁和两个节段的被顶推的钢桁梁（5）的下面与所述拼装台座的上面之间设置第一滑座；
第五步，安装第一顶推装置；在所述1#桥墩两侧的第一墩旁支架上分别安装水平千斤顶，同时在两个节段的被顶推的钢桁梁左右两侧前部分别安装一套后锚装置，并分别使用钢绞线穿过水平千斤顶与所述后锚装置连接，构成拖拉机构；
第六步，安装竖向千斤顶；在所述1#桥墩两侧的第一墩旁支架上分别安装一台第一竖向千斤顶，在所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架上分别安装一台第二竖向千斤顶；
第七步，第一次顶推钢桁梁；启动两台所述水平千斤顶预紧钢绞线，使两侧的钢绞线承紧绷状态，当两侧钢绞线受力一致时，继续运行两台所述水平千斤顶，使之分别通过一套后锚装置拖动钢桁梁向前滑动；
第八步，安装第二滑座；当导梁进入第一墩旁支架上面时，用启动第一竖向千斤顶顶起导梁，在所述导梁的下面与第一墩旁支架的上面之间安装第二滑座，之后落下导梁，继续向前顶推导梁越过所述拼装台座；
第九步，完成钢桁梁拼装；在所述拼装台座拼装钢桁梁的剩余节段，检查验收；
第十步，第二次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁向前滑动并悬臂伸出；
第十一步，设置配重；在钢桁梁的后部设置配重，使钢桁梁两端受力平衡；
第十二步，第三次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁向前滑动，并使导梁的前端伸入到第二墩旁支架的上面；
第十三步，安装第三滑座；启动两台安装在所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架上的第二竖向千斤顶，将所述导梁的前端顶起，在所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架分别安装第三滑座，之后使两台第二竖向千斤顶泄压，使导梁的前端落在两个所述第三滑座上；之后拆除两座所述拼装台座的上的第一滑座；
第十四步，移动水平千斤顶；将分别安装在所述1#桥墩两侧的第一墩旁支架上的两台水平千斤顶移动至所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架上，同时在钢桁梁左右两侧的后部分别安装一套后锚装置，并分别使用钢绞线穿过水平千斤顶与所述后锚装置连接，重新构成拖拉机构；
第十五步，第四次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁前移至设计位置，并使钢桁梁下面的两边分别与所述2#桥墩两侧的第二墩旁支架上的第三滑座的上面紧贴；
第十六步，拆除导梁和墩旁支架；分节段拆除导梁，拆除1#桥墩两侧的第一墩旁支架和2#桥墩两侧的第二墩旁支架；
第十七步：使用电子水准仪检查钢桁梁的水平度；
第十八步：调节安装支座并落梁；调整支座水平度满足设计要求后，把钢桁梁下落在支座上与之紧贴。
本发明的有益效果：
由于钢桁梁能够在河岸上的拼装平台上完成拼装，并在钢桁梁前端设置导梁，利用液压连续千斤顶顶推钢桁梁纵移，使其悬臂适量，当导梁纵移至河对岸时，在导梁底部安装滑座，继续顶推钢桁梁前进，实时调整方向直至设计位置。所以无需高耸的塔架施工，也不用在水上作业，不仅对环境影响小，而且操作方便，能够缩短工期。
附图说明
图1是简支钢桁梁四点支撑顶推系统的平面布置示意图；
图2是第一墩旁支架的结构示意图；
图3是第二墩旁支架的结构示意图；
图4是采用简支钢桁梁四点支撑顶推系统顶推简支钢桁梁的示意图；
图5是图4的A—A剖视放大图；
图6是图4的B—B剖视放大图。
图中:1—1#桥墩，2—2#桥墩，3—第一墩旁支架，4—第二墩旁支架，5—钢桁梁，6—导梁，7—水平千斤顶，8—后锚装置， 9—第一滑座，10—钢绞线，11—配重，12—第一竖向千斤顶，13—第二竖向千斤顶，14—第二滑座，15—第三滑座，16—拼装台座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1至图6，所述的一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统，包括分别设在1#桥墩1两侧且高度相等的第一墩旁支架3、分别设在2#桥墩2两侧且高度相等的第二墩旁支架4，其特征是，还包括：
两座结构相同的拼装台座16，两座所述拼装台座16平行铺设在所述1#桥墩1靠近河岸的一边（即小里程方向）桥基的左右两侧，所述拼装台座16的长度与被顶推的钢桁梁5相等；两座所述拼装台座16的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁5两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座16的高度均与所述第一墩旁支架3的高度相等；设置两座拼装台座为拼装被顶推的钢桁梁提供支撑；
一导梁6，其拼装在所述被顶推的钢桁梁5的前端，所述导梁6的长度所述被顶推的钢桁梁5的长度相等；
两副第一滑座9分别设在两座所述拼装台座16的上面，并分别与所述导梁6和被顶推的钢桁梁5下面的两边对应接触；
两副第二滑座14分别设在两座所述第一墩旁支架3的上面，并分别与所述导梁6下面的两边对应 ，与所述两副第一滑座9一起构成四点支撑；
两套后锚装置8，分别设在所述被顶推的钢桁梁5的左右两侧；
两台水平千斤顶7，分别设在所述1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3上；两台所述的水平千斤顶7分别通过钢绞线10与安装在所述被顶推的钢桁梁5左右两侧的后锚装置8连接，构成拖拉系统。
还包括两台分别设在所述1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3上的第一竖向千斤顶12、两台分别设在所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4上的第二竖向千斤顶13。
还包括两副分别设在两座所述第二墩旁支架4的上面第三滑座15。
所述第三滑座15与第二滑座14的结构相同。
本发明所述一种简支钢桁梁顶推方法，采用上述的一种简支钢桁梁顶推系统施工，包括以下步骤：
第一步，设置墩旁支架；在1#桥墩1的两侧分别安装高度相等的第一墩旁支架3，在2#桥墩2的两侧分别安装高度相等的第二墩旁支架4；
第二步，设置拼装台座；在所述1#桥墩靠近河岸的一侧（即小里程方向）桥基的左右两侧分别设置一座长度与被顶推的钢桁梁5长度相等的拼装台座16；两座所述拼装台座16的结构相同，且平行设置；两座所述拼装台座16的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁5两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座16的高度均与所述第一墩旁支架3的高度相等；
第三步，拼装两个节段的被顶推的钢桁梁及导梁；在拼装台座16上拼装长度与所述被顶推的钢桁梁5相等的导梁6和两个节段的被顶推的钢桁梁5，所述两个节段的被顶推的钢桁梁连接在所述导梁6的后端；
第四步，安装第一滑座；在所述导梁6和两个节段的被顶推的钢桁梁5的下面与所述拼装台座16的上面之间设置第一滑座9；
第五步，安装第一顶推装置；在所述1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3上分别安装水平千斤顶7，同时在两个节段的被顶推的钢桁梁5左右两侧前部（C处）分别安装一套后锚装置8，并分别使用钢绞线10穿过水平千斤顶7与所述后锚装置8连接，构成拖拉机构；
第六步，安装竖向千斤顶；在所述1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3上分别安装一台第一竖向千斤顶12，在所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4上分别安装一台第二竖向千斤顶13；
第七步，第一次顶推钢桁梁；启动两台所述水平千斤顶7预紧钢绞线10，使两侧的钢绞线10承紧绷状态，当两侧钢绞线受力一致时，继续运行两台所述水平千斤顶7，使之分别通过一套后锚装置8拖动钢桁梁5向前滑动；
第八步，安装第二滑座；当导梁6进入第一墩旁支架3上面时，用启动第一竖向千斤顶12顶起导梁6，在所述导梁6的下面与第一墩旁支架3的上面之间安装第二滑座14，之后落下导梁6，继续向前顶推导梁6越过所述拼装台座16；
第九步，完成钢桁梁拼装；在所述拼装台座16拼装钢桁梁5的剩余节段，检查验收；
第十步，第二次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁5向前滑动并悬臂伸出；
第十一步，设置配重；在钢桁梁5的后部设置配重11，使钢桁梁两端受力平衡；
第十二步，第三次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁5向前滑动，并使导梁6的前端伸入到第二墩旁支架4的上面；
第十三步，安装第三滑座；启动两台安装在所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4上的第二竖向千斤顶13，将所述导梁6的前端顶起，在所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4分别安装第三滑座15，之后使两台第二竖向千斤顶13泄压，使导梁的前端落在两个所述第三滑座15上；之后拆除两座所述拼装台座16的上的第一滑座9；
第十四步，移动水平千斤顶；将分别安装在所述1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3上的两台水平千斤顶7移动至所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4上，同时在钢桁梁5左右两侧的后部（D处）分别安装一套后锚装置8，并分别使用钢绞线10穿过水平千斤顶7与所述后锚装置8连接，重新构成拖拉机构；
第十五步，第四次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁前移至设计位置，并使钢桁梁5下面的两边分别与所述2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4上的第三滑座15的上面紧贴；
第十六步，拆除导梁和墩旁支架；分节段拆除导梁6，拆除1#桥墩1两侧的第一墩旁支架3和2#桥墩2两侧的第二墩旁支架4；
第十七步：用电子水准仪检查钢桁梁的水平度；用高精度全站仪检查钢桁梁5的平面位置；
第十八步：调节安装支座并落梁。调节支座的水平度达到设计水平度，之后落下钢桁梁5，使钢桁梁与支座紧贴。
在顶推前移过程中实时监控前移速度和钢桁梁左右偏差，如有偏差启动纠偏槽内的千斤顶使纠偏轮紧贴钢桁梁进行动态纠偏。
Claims (4)
1.一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统，包括分别设在1#桥墩（1）两侧且高度相等的第一墩旁支架（3）、分别设在2#桥墩（2）两侧且高度相等的第二墩旁支架（4），其特征是，还包括：
两座结构相同的拼装台座（16），两座所述拼装台座（16）平行铺设在所述1#桥墩（1）靠近河岸的一边桥基的左右两侧，所述拼装台座（16）的长度与被顶推的钢桁梁（5）相等；两座所述拼装台座（16）的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁（5）两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座（16）的高度均与所述第一墩旁支架（3）的高度相等；
一导梁（6），其拼装在所述被顶推的钢桁梁（5）的前端，所述导梁（6）的长度与所述被顶推的钢桁梁（5）的长度相等；
两副第一滑座（9）分别设在两座所述拼装台座（16）的上面，并分别与所述导梁（6）和被顶推的钢桁梁（5）下面的两边对应接触；
两副第二滑座（14）分别设在两座所述第一墩旁支架（3）的上面，并分别与所述导梁（6）下面的两边对应 ，与所述两副第一滑座（9）一起构成四点支撑；
两套后锚装置（8），分别设在所述被顶推的钢桁梁（5）的左右两侧；在顶推前移过程中实时监控前移速度和钢桁梁的左右偏差；
两台水平千斤顶（7），分别设在所述1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架（3）上；两台所述的水平千斤顶（7）分别通过钢绞线（10）与安装在所述被顶推的钢桁梁（5）左右两侧的后锚装置（8）连接，构成拖拉系统；
还包括两副分别设在两座所述第二墩旁支架（4）的上面第三滑座（15）。
2.根据权利要求1所述的简支钢桁梁四点支撑顶推系统，其特征是，还包括两台分别设在所述1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架（3）上的第一竖向千斤顶（12）、两台分别设在所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）上的第二竖向千斤顶（13）。
3.根据权利要求1或2所述的简支钢桁梁四点支撑顶推系统，其特征是：所述第三滑座（15）与第二滑座（14）的结构相同。
4.一种简支钢桁梁顶推方法，采用如权利要求1至3任一项所述的一种简支钢桁梁四点支撑顶推系统施工，包括以下步骤：
第一步，设置墩旁支架；在1#桥墩（1）的两侧分别安装高度相等的第一墩旁支架（3），在2#桥墩（2）的两侧分别安装高度相等的第二墩旁支架（4）；
第二步，设置拼装台座；在所述1#桥墩靠近河岸的一侧桥基的左右两侧分别设置一座长度与被顶推的钢桁梁（5）长度相等的拼装台座（16）；两座所述拼装台座（16）的结构相同，且平行设置；两座所述拼装台座（16）的中心线之间的距离与被顶推的钢桁梁（5）两侧的主桁的中心线之间的距离相等，两座所述拼装台座（16）的高度均与所述第一墩旁支架（3）的高度相等；
第三步，拼装两个节段的被顶推的钢桁梁及导梁；在拼装台座（16）上拼装长度与所述被顶推的钢桁梁（5）相等的导梁（6）和两个节段的被顶推的钢桁梁（5），所述两个节段的被顶推的钢桁梁连接在所述导梁（6）的后端；
第四步，安装第一滑座；在所述导梁（6）和两个节段的被顶推的钢桁梁（5）的下面与所述拼装台座（16）的上面之间设置第一滑座（9）；
第五步，安装第一顶推装置；在所述1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架（3）上分别安装水平千斤顶（7），同时在两个节段的被顶推的钢桁梁（5）左右两侧前部分别安装一套后锚装置（8），并分别使用钢绞线（10）穿过水平千斤顶（7）与所述后锚装置（8）连接，构成拖拉机构；
第六步，安装竖向千斤顶；在所述1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架（3）上分别安装一台第一竖向千斤顶（12），在所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）上分别安装一台第二竖向千斤顶（13）；
第七步，第一次顶推钢桁梁；启动两台所述水平千斤顶（7）预紧钢绞线（10），使两侧的钢绞线（10）承紧绷状态，当两侧钢绞线受力一致时，继续运行两台所述水平千斤顶（7），使之分别通过一套后锚装置（8）拖动钢桁梁（5）向前滑动；
第八步，安装第二滑座；当导梁（6）进入第一墩旁支架（3）上面时，用启动第一竖向千斤顶（12）顶起导梁（6），在所述导梁（6）的下面与第一墩旁支架（3）的上面之间安装第二滑座（14），之后落下导梁（6），继续向前顶推导梁（6）越过所述拼装台座（16）；
第九步，完成钢桁梁拼装；在所述拼装台座（16）拼装钢桁梁（5）的剩余节段，检查验收；
第十步，第二次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁（5）向前滑动并悬臂伸出；
第十一步，设置配重；在钢桁梁（5）的尾部设置配重（11），使钢桁梁两端受力平衡；
第十二步，第三次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁（5）向前滑动，并使导梁（6）的前端伸入到第二墩旁支架（4）的上面；
第十三步，安装第三滑座；启动两台安装在所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）上的第二竖向千斤顶（13），将所述导梁（6）的前端顶起，在所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）分别安装第三滑座（15），之后使两台第二竖向千斤顶（13）泄压，使导梁的前端落在两个所述第三滑座（15）上；之后拆除两座所述拼装台座（16）的上的第一滑座（9）；
第十四步，移动水平千斤顶；将分别安装在所述1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架（3）上的两台水平千斤顶（7）移动至所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）上，同时在钢桁梁（5）左右两侧的后部分别安装一套后锚装置（8），并分别使用钢绞线（10）穿过水平千斤顶（7）与所述后锚装置（8）连接，重新构成拖拉机构；
第十五步，第四次顶推钢桁梁；重复第七步，顶推钢桁梁前移至设计位置，并使钢桁梁（5）下面的两边分别与所述2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架（4）上的第三滑座（15）的上面紧贴；
第十六步，拆除导梁和墩旁支架；分节段拆除导梁（6），拆除1#桥墩（1）两侧的第一墩旁支架(3)和2#桥墩（2）两侧的第二墩旁支架(4)；
第十七步：使用电子水准仪检查钢桁梁的水平度；
第十八步：调节安装支座并落梁；调整支座达到设计的水平度，之后落下钢桁梁（5）。
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