CN110306441A - 一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，包括：步骤S1：岸边拼装钢拱桥；步骤S2：顶推装置将钢拱桥的第一支点推至第一趸船上；步骤S3：第一趸船排水将钢拱桥顶起；步骤S4：顶推装置继续推动钢拱桥；步骤S5：第二趸船进入第二支点下方，排水将钢拱桥顶起后，第一趸船注水下沉后撤离；步骤S6：顶推装置继续推动钢拱桥至落梁位置。与现有技术相比，本发明提供的跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，通过双趸船进行支点转换，趸船无需靠岸，能够适用于河道两侧存在边坡或枯水期趸船无法靠岸的情形，且整个施工过程无需在河里安装支架，时间可控制在24小时内，对河流通航影响小，最大限度减少了对通航河道的干扰。

Description

一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法

技术领域

本发明涉及拱桥架设技术领域，具体而言，涉及一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法。

背景技术

传统的河道上架设钢桥梁一般为河内打桩、搭设支架，在桥位区拼装桥梁，需长时间封航或限制性通航，审批手续复杂，安全隐患高，经济效益差。随着国家对水运行业的大力发展，越来越多的航道进了改造、升级，因桥梁建设而长时间封航或限制性通航将造成极大的负面影响，自上世纪80年代开始，趸船作为支点的顶推工法应用而生。

中国专利公开号：105603881A，公开了一种大型跨海拱桥的整体架设系统，在岸上拼装整体拱梁，采用千斤顶将整体拱梁从拼装位置顶推滑移到栈桥上船位置，利用半潜船压排水和涨落潮，将整体拱梁顶升到设计标高后，浮运至桥位直接架设到位。

上述技术方案中，虽然无需采用传统超大吨位同步顶升设备及其临时支架，但是，现有的河道两侧大都存在边坡、丰水期、枯水期水位高差大，单艘趸船作为支点时对桥梁有一定的局限性，趸船根本无法靠近岸边，如图2所示，在实际架设过程中，趸船无法靠近岸边，而钢拱桥也无法伸出岸边太长距离，否则容易造成侧翻，影响施工安全性。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，旨在解决现有技术中，对于河道两侧存在边坡或枯水期时，趸船无法靠近岸边的技术问题。

本发明提出了一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，包括：

步骤S1：岸边拼装钢拱桥；

步骤S2：顶推装置将钢拱桥的第一支点推至第一趸船上；

步骤S3：第一趸船排水将钢拱桥顶起；

步骤S4：顶推装置继续推动钢拱桥；

步骤S5：第二趸船进入第二支点下方，排水将钢拱桥顶起后，第一趸船注水下沉后撤离；

步骤S6：顶推装置继续推动钢拱桥至落梁位置。

进一步地，还包括在所述步骤S1前的步骤S0，所述步骤S0包括：

步骤S0-1：在岸上搭设支架；

步骤S0-2：在支架上方固定双钢轨；

步骤S0-3：在支架上设置顶推装置。

进一步地，还包括设置在步骤S1和步骤S2之间的步骤SA：通过顶推装置将钢拱桥推出一段距离，验证支架的稳定性及摩阻力、顶推装置的行程大小、推力大小及顶推的同步性。

进一步地，所述顶推装置为液压爬行器，通过滑靴与所述钢拱桥转动连接，所述顶推装置设置有多个。

进一步地，还包括同步控制系统，用以控制所述顶推装置同步顶出，所述同步控制系统包括：检测单元、动力控制单元；所述检测单元用以实时检测所述顶推装置的压力，并将数据反馈给所述动力控制单元；所述动力控制单元通过控制顶推装置顶出的速度控制压力恒定。

进一步地，所述第一趸船和所述第二趸船上均设置有支撑梁，用以固定所述钢拱桥。

进一步地，所述支撑梁自下而上依次包括分配梁、第一箱梁、第二箱梁、第三箱梁、第四箱梁；

所述分配梁竖直焊接在所述第一趸船或所述第二趸船上；

所述第四箱梁通过高强螺栓与所述钢拱桥螺栓固接。

进一步地，还包括步骤S7：在河岸的另一侧桥墩上安装顶推装置和滑靴，当钢拱桥的支撑转移至滑靴上后，第二趸船注水下沉后撤离。

进一步地，还包括步骤S8：启动顶推装置将钢拱桥推至设计位置，完成落位。

进一步地，步骤S7中，先通过液压千斤顶临时支撑钢拱桥，再进行滑靴的安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，通过双趸船进行支点转换，趸船无需靠岸，能够适用于河道两侧存在边坡或枯水期趸船无法靠岸的情形，且整个施工过程无需在河里安装支架，时间可控制在24小时内，对河流通航影响小，最大限度减少了对通航河道的干扰。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法的流程示意图；

图2至图5为本发明实施例提供的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法的示意简图；

图6为本发明实施例提供的顶推装置和滑靴的放大示意图；

图7为本发明实施例提供的支撑梁的结构示意图；

附图标记：1、钢拱桥；11、第一支点；2、顶推装置；21、滑靴；3、第一趸船；4、第二趸船；5、支架；6、双钢轨；7、支撑梁；71、分配梁；72、第一箱梁；73、第二箱梁；74、第三箱梁；75、第四箱梁；8、桥墩。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1至图5，由图可知，本发明实施例提出的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，包括：

步骤S1：岸边拼装钢拱桥1；

步骤S2：顶推装置2将钢拱桥1的第一支点11推至第一趸船3上；

步骤S3：第一趸船3排水将钢拱桥1顶起；

步骤S4：顶推装置2继续推动钢拱桥1；

步骤S5：第二趸船4进入第二支点12下方，排水将钢拱桥1顶起后，第一趸船3注水下沉后撤离；

步骤S6：顶推装置2继续推动钢拱桥1至落梁位置。

与现有技术相比，本发明提供的跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，通过双趸船进行支点转换，趸船无需靠岸，能够适用于河道两侧存在边坡或枯水期趸船无法靠岸的情形，且整个施工过程无需在河里安装支架，时间可控制在24小时内，对河流通航影响小，最大限度减少了对通航河道的干扰。

具体而言，上述步骤S1中，在拼装时，实时监控焊接处应力的变化，焊接完成后采用超声波、X射线、磁粉检验焊缝质量，所有焊缝检测合格后，进入起顶阶段。

具体而言，上述步骤S2中，顶推装置2采用液压爬行器，通过滑靴21与钢拱桥1转动连接，顶推装置2设置有多个，本实施例中设置八个，分成两组，每组设置四个，这四个液压爬行器中，其中两个位于左侧滑轨，另外两个位于右侧滑轨，滑靴21底侧能够在滑轨上滑动，上侧与钢拱桥1固接。具体实施时，液压爬行器采用TJG-1000型液压爬行器，依据顶推力的大小及爬行器数量，配置2台TJD-30型液压泵站。

作为一种优选实施例，当八个液压爬行器不同步推动时，其中一个或多个液压爬行器容易发生断裂，且一侧受力较大时，容易造成卡死现象，影响施工安全性，因此，本实施例还设置有同步控制系统，具体包括：检测单元、动力控制单元，检测单元用以实时检测顶推装置2的压力，并将数据反馈给动力控制单元，动力控制单元通过控制顶推装置2顶出的速度控制压力恒定，继而保证八个液压爬行器能同步顶出，具体地，可以采用PLC，还可以通过计算机对各个单元进行控制和数据的显示、存储；检测单元具体可以通过各传感器进行检测，具体可以有检测顶推装置2压力的压力传感器、检测顶推装置2行程的行程传感器或位移传感器。

上述步骤S5中，第一趸船3和第二趸船4进行支点转换时，桥梁由两点受力变为三点受力再变为两点受力，需严格控制第一趸船3和第二趸船4注排水速率，并全过程监控，确保对桥梁结构不产生附加应力。

本实施例中，还包括在所述步骤S1前的步骤S0，所述步骤S0包括：

步骤S0-1：在岸上搭设支架5；

步骤S0-2：在支架5上方固定双钢轨6；

步骤S0-3：在支架5上设置顶推装置2。

上述步骤S0-1中，在搭设支架5时，应计算最不利节段支架5的受力情况，确保支架5的强度、刚度、稳定性满足,荷载要求。

本实施例中，还包括设置在步骤S1和步骤S2之间的步骤SA：通过顶推装置2将钢拱桥1推出一段距离，用以验证支架5的稳定性及摩阻力、顶推装置2的行程大小、推力大小及顶推的同步性，能够极大保证钢拱桥1在施工过程中的安全性。

参阅图7，由图可知，本实施例中，第一趸船3和第二趸船4上均设置有支撑梁7，用以固定钢拱桥1。，具体地，支撑梁7自下而上依次包括分配梁71、第一箱梁72、第二箱梁73、第三箱梁74、第四箱梁75，其中，分配梁71竖直焊接在第一趸船3或第二趸船4上，分配梁71、第一箱梁72、第二箱梁73、第三箱梁74之间均采用满焊，保证连接强度，第四箱梁75通过高强螺栓与钢拱桥1螺栓固接，便于拆卸。

本实施例中，还包括：

步骤S7：在河岸的另一侧桥墩8上安装顶推装置2和滑靴21，当钢拱桥1的支撑转移至滑靴21上后，第二趸船4注水下沉后撤离。

步骤S8：启动顶推装置2将钢拱桥1推至设计位置，完成落位。

上述步骤S7中，先通过液压千斤顶临时支撑钢拱桥1，再进行滑靴21的安装。

本实施例在顶推过程中，发生偏差的情况有两种，第一种为主桥标高的偏差，采用浮墩对应的注水、排水解决；第二种情况为浮墩垂直顶推方向的偏差，采用浮墩卷扬机或锚碇牵引纠偏。

本实施例提出的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法还具有如下优点：

（1）施工速度快、效率高，人员、材料、设备投入少，无需投入大型起重吊装设备，施工成本低，经济效益显著。

（2）场地适应性强，尤其适合场地狭小、大型起吊设备无法安装工况条件的市政改扩建大跨径桥梁施工。

（3）安装质量可靠，施工安全性高，易于控制，过程整体顶推，无垂直起降，极大降低起重吊装安全风险，顶推过程工况与成桥后工况基本一致，不产生结构附加应力，桥梁整体结构质量不受安装影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，包括：

步骤S1：岸边拼装钢拱桥（1）；

步骤S2：顶推装置（2）将钢拱桥（1）的第一支点（11）推至第一趸船（3）上；

步骤S3：第一趸船（3）排水将钢拱桥（1）顶起；

步骤S4：顶推装置（2）继续推动钢拱桥（1）；

步骤S5：第二趸船（4）进入第二支点（12）下方，排水将钢拱桥（1）顶起后，第一趸船（3）注水下沉后撤离；

步骤S6：顶推装置（2）继续推动钢拱桥（1）至落梁位置。

2.根据权利要求1所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，还包括在所述步骤S1前的步骤S0，所述步骤S0包括：

步骤S0-1：在岸上搭设支架（5）；

步骤S0-2：在支架（5）上方固定双钢轨（6）；

步骤S0-3：在支架（5）上设置顶推装置（2）。

3.根据权利要求2所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，还包括设置在步骤S1和步骤S2之间的步骤SA：通过顶推装置（2）将钢拱桥（1）推出一段距离，验证支架（5）的稳定性及摩阻力、顶推装置（2）的行程大小、推力大小及顶推的同步性。

4.根据权利要求3所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，所述顶推装置（2）为液压爬行器，通过滑靴（21）与所述钢拱桥（1）转动连接，所述顶推装置（2）设置有多个。

5.根据权利要求4所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，还包括同步控制系统，用以控制所述顶推装置（2）同步顶出，所述同步控制系统包括：检测单元、动力控制单元；所述检测单元用以实时检测所述顶推装置（2）的压力，并将数据反馈给所述动力控制单元；所述动力控制单元通过控制顶推装置（2）顶出的速度控制压力恒定。

6.根据权利要求1所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，所述第一趸船（3）和所述第二趸船（4）上均设置有支撑梁（7），用以固定所述钢拱桥（1）。

7.根据权利要求6所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，所述支撑梁（7）自下而上依次包括分配梁（71）、第一箱梁（72）、第二箱梁（73）、第三箱梁（74）、第四箱梁（75）；

所述分配梁（71）竖直焊接在所述第一趸船（3）或所述第二趸船（4）上；

所述第四箱梁（75）通过高强螺栓与所述钢拱桥（1）螺栓固接。

8.根据权利要求1所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，还包括步骤S7：在河岸的另一侧桥墩（8）上安装顶推装置（2）和滑靴（21），当钢拱桥（1）的支撑转移至滑靴（21）上后，第二趸船（4）注水下沉后撤离。

9.根据权利要求8所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，还包括步骤S8：启动顶推装置（2）将钢拱桥（1）推至设计位置，完成落位。

10.根据权利要求8所述的大跨径钢拱桥趸船支点转换顶推施工方法，其特征在于，步骤S7中，先通过液压千斤顶临时支撑钢拱桥（1），再进行滑靴（21）的安装。