CN110424243A - 一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统及顶升施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统及顶升施工方法，该系统包括左右两个主桥顶升装置，每幅拱桥上部结构均包括左右两个拱桥组合结构和多个横梁，每个拱桥组合结构均为钢管砼系杆拱且其包括主梁和拱肋，每幅拱桥上部结构的正下方均设置有一个主桥顶升装置；该顶升施工方法，包括步骤：一、顶升装置安装；二、顶升；三、顶升装置拆除；四、桥梁下部结构接高。本发明结构设计合理、施工简便且使用效果好，采用左右两个对称布设的主桥顶升装置对桥梁上部结构进行竖向顶升，主桥顶升装置中采用竖向顶升装置与辅助支撑结构相配合进行顶升，采用多个钢箱支撑垫块组成千斤顶下方的临时支撑结构，支撑强度大，承重效果好，并且后期无需拆除。

Description

一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统及顶升施工方法

技术领域

本发明属于桥梁顶升施工技术领域，尤其是涉及一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统及顶升施工方法。

背景技术

桥梁顶升施工(也称为桥梁顶升技术)是指采用整体液压同步升高方案，也就是利用原有灌注桩承重，不破坏原桥面铺装层、栏杆扶手、人行道、梁板间的连接等，先用液压顶升装置整体顶住桥梁上部结构，然后截断各墩、台帽梁下的立柱，再操作液压顶升装置，使该桥整体升高到设计高度，最后接长立柱钢筋立模浇灌二期砼。桥梁上部结构指的是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或框架主梁底线以上)跨越桥孔部分的总称。近年来，随着经济发展的需要以及桥梁顶升技术的提高，越来越多桥梁顶升技术被应用于桥梁改造工程中。桥梁顶升技术是通过液压顶升系统将桥面顶高至期望标高的一项技术，桥梁顶升技术在国内桥梁改造和支座更换中应用较广，而且桥梁液压同步顶升也有一定的研究和工程应用，实践证明，在桥梁顶升平移改造中完全可以达到安全运营、节约投资、造型美观等方面的要求。

但目前国内尚没有针对桥梁顶升平移改造的设计、施工与检测规范，这使得桥梁顶升、平移改造的技术先进性能的应用受到一定程度的限制，而且现有的顶升工程大多为简支结构和连续梁。对跨运河航道的大跨径钢管砼系杆拱桥的大吨位整体同步顶升的技术应用国内尚无先例。

大跨桥梁也称为大跨度桥梁或大跨径桥梁，大跨度桥梁是指多孔跨径总长≥100米或单孔跨径≥40米的桥梁。桥梁跨径也称桥梁跨度，一般指桥梁的总跨径，总跨径是指多孔桥梁中各孔净跨径的总和。其中多孔跨径总长是指桥梁的总长度，即桥梁主梁的总长度。对跨运河航道的大跨径钢管砼系杆拱桥进行顶升施工时，施工难度非常大且存在的安全隐患多。如位于宁杭高速公路溧阳段与芜申线运河交叉处的南河特大桥，南北走向，该桥于2003年建成通车且其作为高速公路的一部分，修建时间较短，使用状况良好。但现阶段根据航道整治规划的要求，南河特大桥现状通航尺度不满足整治后的三级航道通航净空尺度要求。桥位段高速公路处在8500m半径的圆曲线上，高速公路设计速度120km/h，双向六车道。北引桥纵坡为1.570％上坡，南引桥纵坡为1.570％下坡，桥梁处竖曲线半径20000m，路桥分界填土高度约6.5m，桥跨布置为10×25m组合箱梁+130m钢管混凝土系杆拱+4×25m组合箱梁+(2×20+18+14)现浇连续箱梁+4×25m组合箱梁，组合箱梁为先简支后连续结构。桥梁总长659.44m，横向双幅布置，桥面全宽＝15.75m(单幅宽度)+4.5m(中分带)+15.75m(单幅宽度)＝36m，单幅桥横向布置为：0.5m(护栏)+15.25m(机动车道)+1m(护栏)＝16.75m，因而桥梁设计等级高、主桥跨度大且引桥跨数多。桥位处水面宽60m，通行净高5m。主墩(即主桥桥墩)的墩身为矩形截面，外侧墩柱截面尺寸3.6×2.4m，内侧墩柱截面尺寸3.6×4.6m，均采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径为φ1.8m，桩底进入强风化岩，承台高度为3m；引桥采用柱式桥墩，钻孔灌注桩基础，桥墩直径为φ1.3m，桩径为φ1.5m；桥台为肋板式桥台，钻孔灌注桩基础且桩径为φ1.2m。南河特大桥的拱肋采用哑铃型钢管混凝土结构，横梁和系梁均为预应力混凝土结构。引桥桥墩中还包括两个独柱墩，独柱墩采用直径为φ1.8m的独墩柱，群桩基础且桩径为φ1.2m。南河特大桥的主桥为长度为130m的钢管混凝土系杆拱桥(也称为钢管砼系杆拱桥)，引桥为预应力组合箱梁和现浇混凝土箱梁结构，因而引桥为混凝土箱梁。南河特大桥的通航净宽为60m，满足三级航道净宽；但净高为5m，不满足三级航道要求，需调整为7m。因此需要抬高老桥，对老桥进行顶升改造，改造桥梁提升高度为2.161m。由于桥梁整体顶升抬高，为了降低桥台填土高度并与周边协调，两侧引桥需相应延长，本次北引桥增加4孔跨径为25米的组合箱梁，南引桥增加6孔跨径为25米的组合箱梁，由于增加桥跨，桥台需改造为桥墩。

经过慎重的安全、技术方面的比选，对南河特大桥进行顶升施工时，对南河特大桥的主桥和两个引桥分别进行顶升。其中，对主桥进行顶升时，存在以下施工难题：第一、本工程地处高速公路上，顶升施工必须中断交通，改双幅桥双向通行为单幅桥双向通行，对高速公路交通影响较大，封路时间短，工期要求紧，并且施工时必要的封航时间短暂，必须采用对通航影响较小的施工方案；第二、主桥顶升重量巨大，单幅顶升重量7000吨；第三、顶升过程中，桥梁上部结构处于悬浮状态，存在极大的安全隐患，必须采取有效措施化解以上风险，确保桥梁和施工人员的安全；第四、顶升高度较高，顶升高度达2.16m，临时垫块和顶升循环多，对支撑结构的整体稳定性提出了更高的要求，必须确保纵横支撑体系的牢固、可靠、不失稳。

由上述内容可知，对跨运河航道的大跨径钢管砼系杆拱桥进行顶升施工时，工艺复杂、难度大、安全风险高，并且顶升高度为2m以上，施工工期短，任务重，目前尚无成功经验借鉴，可供借鉴的技术资料较少。

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，提供一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其结构设计合理、施工简便且使用效果好，采用左右两个对称布设的主桥顶升装置对桥梁上部结构进行竖向顶升，主桥顶升装置中采用竖向顶升装置与辅助支撑结构相配合进行顶升，辅助支撑结构对拱桥上部结构进行平稳支撑的同时对拱桥上部结构进行主动顶升，竖向顶升装置与辅助支撑结构中的千斤顶均倒置布设，每次完成顶升后在千斤顶下方支垫临时支撑件时无需移动千斤顶，省工省时，并能确保千斤顶位置不动；同时采用多个钢箱支撑垫块组成千斤顶下方的临时支撑结构，不仅支撑强度大，承重效果好，并且后期无需拆除。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行竖向顶升的主桥顶升装置，所顶升桥梁上部结构为大跨径钢管砼系杆拱桥的主桥桥梁上部结构，所述大跨径钢管砼系杆拱桥包括所顶升桥梁上部结构和对所顶升桥梁上部结构进行支撑的桥梁下部支撑结构；所顶升桥梁上部结构包括左右两幅对称布设的拱桥上部结构，两幅所述拱桥上部结构均呈竖直向布设二者沿纵桥向布设；

每幅所述拱桥上部结构均包括左右两个呈对称布设的拱桥组合结构和多个由前至后连接于两个所述拱桥组合结构之间的横梁，多个所述横梁均呈水平布设且其均沿横桥向布设，多个所述横梁均位于同一水平面上；每个所述拱桥组合结构均为钢管砼系杆拱且其包括一个呈水平布设的主梁和一个架设于主梁正上方且呈竖直向布设的拱肋，所述拱肋为钢管混凝土拱肋，所述主梁和横梁均为钢筋混凝土梁；每幅所述拱桥上部结构中两个所述主梁均通过多个所述横梁紧固连接为一体并形成一个组装式梁体；

所述桥梁下部支撑结构包括两个分别对所顶升桥梁上部结构的前后两端进行支撑的支撑桥墩，两个所述支撑桥墩呈对称布设且二者分别支撑于所顶升桥梁上部结构的前后两端下方；每个所述支撑桥墩均包括桥墩基础、多个均布设于所述桥墩基础上的竖向墩柱和一个支撑于多个所述竖向墩柱上的水平盖梁，所述桥墩基础、竖向墩柱和水平盖梁均为钢筋混凝土结构；所述桥梁下部支撑结构中两个所述水平盖梁分别为支撑于所顶升桥梁上部结构前端下方的前端盖梁和支撑于所顶升桥梁上部结构后端下方的后端盖梁；

每幅所述拱桥上部结构的正下方均设置有一个所述主桥顶升装置，每个所述主桥顶升装置均包括左右两个对称布设的主桥液压顶升装置，每个所述拱桥组合结构中主梁的正下方均设置有一个所述主桥液压顶升装置；

每个所述主桥液压顶升装置均包括两个对称布设于一个所述主梁前后两端底部的主桥液压顶升机构，一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述前端盖梁上，另一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述后端盖梁上，所述前端盖梁和所述后端盖梁均为反力基础；

每个所述主桥液压顶升机构均包括支撑于主梁与所述反力基础之间的竖向液压顶升机构，所述竖向液压顶升机构包括竖向顶升装置和辅助支撑结构；

所述竖向顶升装置包括竖向千斤顶和布设于竖向千斤顶正下方的竖向支顶机构；所述辅助支撑结构为拼装式支撑结构或随动支撑结构，所述随动支撑结构由随动千斤顶和布设于随动千斤顶正下方的竖向支撑结构组成；所述竖向支顶机构、所述拼装式支撑结构和所述竖向支撑结构均为临时支撑结构；所述竖向千斤顶和随动千斤顶均为呈竖直向布设的倒置千斤顶，所述倒置千斤顶为底座朝上且刚性顶举件朝下的液压千斤顶；每个所述倒置千斤顶的底座均水平固定在位于其正上方的主梁底部，每个所述倒置千斤顶的刚性顶举件均支顶在位于其正下方的所述临时支撑结构上；每个所述临时支撑结构均支撑于位于其下方的所述反力基础上，

每个所述临时支撑结构均由多个从下至上布设的钢箱支撑垫块拼接而成，多个所述钢箱支撑垫块的结构均相同且其均呈水平布设，多个所述钢箱支撑垫块的横截面结构和尺寸均相同且其均布设在同一竖直线上；所述钢箱支撑垫块包括上部开口的外侧钢箱体、布设于所述外侧钢箱体内的钢筋骨架和由填充于所述外侧钢箱体内的混凝土浇筑成型的箱内混凝土填充结构，所述钢筋骨架浇筑于所述箱内混凝土填充结构内。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：每个所述主桥液压顶升装置还包括多个对所述倒置千斤顶的位置进行调整的千斤顶纠偏机构；每个所述主桥液压顶升装置中所述千斤顶纠偏机构的数量与该主桥液压顶升装置中所包括倒置千斤顶的数量相同，所述主桥液压顶升装置中每个所述倒置千斤顶上均安装有一个千斤顶纠偏机构；

所述千斤顶纠偏机构包括对所调整倒置千斤顶的位置进行水平调整的水平纠偏机构，所述水平纠偏机构包括多个水平调整件、一个供所调整倒置千斤顶的底座安装的下固定板和一个位于下固定板上方的上固定板，多个所述水平调整件的结构均相同且其沿圆周方向布设于所调整倒置千斤顶的四周外侧；所调整倒置千斤顶的底座水平固定在下固定板底部，所述下固定板固定于所调整倒置千斤顶的底座上方，所述下固定板为平直钢板且其与所调整倒置千斤顶的底座呈平行布设；所述上固定板为固定于主梁底部的平直钢板；

每个所述水平调整件均包括一个呈竖直向布设的螺栓杆、一个同轴安装于螺栓杆上的限位螺母和一个同轴安装在螺栓杆顶部的上滑移件，所述螺栓杆为平直杆，所述限位螺母位于上滑移件下方，所述限位螺母与螺栓杆之间以螺纹方式进行连接；

所述上固定板上开有多个供上滑移件横向滑移的横向滑移槽和多个供螺栓杆进行横向移动的横向插孔，所述横向滑移槽为平直槽且其与上固定板呈平行布设，所述上滑移件与上固定板呈平行布设；所述横向滑移槽的数量与上滑移件的数量相同，多个所述横向滑移槽均呈平行布设且其均沿所施工桥梁的横桥向进行布设，多个所述横向滑移槽的结构和尺寸均相同；所述横向插孔的数量与横向滑移槽的数量相同，多个所述横向插孔均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述横向插孔均与横向滑移槽呈平行布设；所述横向插孔的长度与横向滑移槽的长度相同，所述横向插孔的宽度大于横向滑移槽的宽度；每个所述横向插孔均位于一个所述横向滑移槽的正下方，每个所述横向插孔均与位于其正上方的横向滑移槽连通；

所述下固定板上开有多个供螺栓杆进行纵向移动的纵向插孔，多个所述纵向插孔均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述纵向插孔均呈平行布设且其均与横向插孔呈垂直布设；所述纵向插孔的数量与横向插孔的数量相同，每个所述纵向插孔均位于一个所述横向插孔下方，每个所述纵向插孔均与位于其下方的横向插孔组成一个十字形调整孔；每个所述十字形调整孔中纵向插孔与横向插孔相交叉的区域为供一个所述螺栓杆安装的螺栓安装孔，每个所述螺栓杆均安装于一个所述螺栓安装孔内；

所述千斤顶纠偏机构中上固定板和下固定板组成水平调整平台，每个所述上滑移件均布设于一个所述横向滑移槽内，每个所述限位螺母均支撑于下固定板底部，每个所述螺栓杆均通过上滑移件和限位螺母紧固固定在所述水平调整平台上；所述下固定板通过多个所述水平调整件与上固定板紧固连接。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：所述千斤顶纠偏机构还包括在竖直面上对所调整倒置千斤顶的位置进行调整的竖向纠偏机构，所述竖向纠偏机构包括支垫于上固定板与下固定板之间的楔形钢板，所述竖向纠偏机构紧固夹装于上固定板与下固定板之间。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：所述钢箱支撑垫块为圆饼形垫块或正方体垫块。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：所述圆饼形垫块中的所述外侧钢箱体为钢箱，所述钢箱为圆筒形；所述钢箱内设置有十字形分隔板，所述钢箱的内腔通过十字形分隔板分隔为四个扇形浇筑腔，四个所述扇形浇筑腔的结构和尺寸均相同；所述钢箱的直径为D，D的取值范围为φ110cm～φ130cm；所述钢箱的厚度为d，d的取值范围为15cm～25cm；所述钢箱和十字形分隔板均呈水平布设且二者的上表面均布设于同一水平面上，所述十字形分隔板为十字形钢板且其与钢箱的内侧壁焊接固定为一体；

所述圆饼形垫块中所述钢筋骨架包括四个水平钢筋网，每个所述扇形浇筑腔内均设置有一个所述水平钢筋网；所述圆饼形垫块中所述箱内混凝土填充结构包括四个扇形混凝土填充结构，每个所述扇形混凝土填充结构均为由填充于一个所述扇形浇筑腔内的混凝土浇筑成型的混凝土填充结构；每个所述扇形浇筑腔内的扇形混凝土填充结构与所述水平钢筋网均组成一个钢筋混凝土填充结构，每个所述扇形浇筑腔内的所述水平钢筋网均浇筑于扇形混凝土填充结构内；所述钢箱和十字形分隔板通过四个所述钢筋混凝土填充结构紧固连接为一体，四个所述钢筋混凝土填充结构的结构和尺寸均相同且其上表面均与钢箱的上表面相平齐。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：所述正方体垫块中的所述外侧钢箱体为正方体箱体，所述正方体箱体的边长为25cm～45cm；

所述正方体垫块中的所述箱内混凝土填充结构为正方体混凝土填充结构，所述正方体混凝土填充结构的上表面与正方体箱体的上表面相平齐，所述正方体垫块中的所述水平钢筋网为正方形钢筋网，所述正方形钢筋网与正方体箱体的四个内侧壁焊接固定为一体。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：每幅所述拱桥上部结构的多个所述横梁中位于最前侧的横梁为前端横梁，多个所述横梁中位于最后侧的横梁为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构中两个所述主梁的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构中两个所述主梁的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置和辅助支撑结构均布设于拱桥上部结构的同一个横断面上。

上述一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征是：还包括主桥顶升限位装置；

所述主桥顶升限位装置包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行限位的拱桥限位装置；

每幅所述拱桥上部结构上均设置有一个所述拱桥限位装置，每个所述拱桥限位装置均包括两个分别布设于所限位拱桥上部结构前后两侧的拱桥限位机构，两个所述拱桥限位机构呈对称布设；

每幅所述拱桥上部结构的多个所述横梁中位于最前侧的横梁为前端横梁，多个所述横梁中位于最后侧的横梁为后端横梁；

每个所述拱桥限位机构均包括左右两个对称布设的限位柱和左右两个对称布设的限位挡块，所述限位挡块为钢筋混凝土挡块，所述限位柱呈竖直向布设；两个所述限位挡块布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位柱布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位挡块均位于两个所述限位柱之间；两个所述限位挡块分别为左侧挡块和位于所述左侧挡块右侧的右侧挡块，两个所述限位柱分别为左侧限位柱和位于所述左侧限位柱右侧的右侧限位柱，所述左侧挡块与所述左侧限位柱紧靠，所述右侧挡块与所述右侧限位柱紧靠；所述限位柱为呈竖直向布设且由多个平直杆件拼接而成的钢立柱；

每个所述拱桥限位装置中的两个所述拱桥限位机构分别为位于所限位拱桥上部结构前侧的前侧限位机构和位于所限位拱桥上部结构后侧的后侧限位机构，所述前侧限位机构中的限位柱为固定于所述前端盖梁上的前侧限位柱，所述后侧限位机构中的限位柱为固定于所述后端盖梁上的后侧限位柱，每个所述拱桥上部结构均卡装于两个所述前侧限位柱与两个所述后侧限位柱之间；

所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块和两个所述限位柱均位于所限位拱桥上部结构的所述前端横梁前侧，所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块均固定于所限位拱桥上部结构的所述前端横梁上；所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块和两个所述限位柱均位于所限位拱桥上部结构的所述后端横梁后侧，所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块均固定于所限位拱桥上部结构的所述前端横梁上。

同时，本发明公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的大跨径系杆拱桥主桥顶升施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、顶升装置安装：对两个所述主桥顶升装置分别进行安装，并将两个所述主桥顶升装置对称布设于所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构正下方；

步骤二、顶升：采用两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构均顶升到位；

步骤三、顶升装置拆除：将两个所述主桥顶升装置中的各倒置千斤顶均替换为对拱桥上部结构进行支撑的桥梁支座；

步骤四、桥梁下部结构接高：对所述前端盖梁和所述后端盖梁分别进行接高并获得接高后盖梁，使步骤二中顶升到位的每幅所述拱桥上部结构的前后两端均支撑于一个所述接高后盖梁上，同时将两个所述主桥顶升装置中的各临时支撑结构均浇筑于所述接高后盖梁内。

上述方法，其特征是：所顶升桥梁上部结构的顶升高度大于2m，每幅所述拱桥上部结构的多个所述横梁中位于最前侧的横梁为前端横梁，多个所述横梁中位于最后侧的横梁为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构中两个所述主梁的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构中两个所述主梁的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置和辅助支撑结构均布设于拱桥上部结构的同一个横断面上；

步骤一中进行顶升装置安装时，所述主桥顶升装置中每组所述竖向液压顶升机构均包括两个所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中均包括左右两个辅助支撑结构和三个均布设于两个所述辅助支撑结构之间的竖向顶升装置，两个所述辅助支撑结构均为所述拼装式支撑结构且二者对称支撑于一个所述主梁的左右两侧下方，三个所述竖向顶升装置包括一个支撑于主梁中部下方的中部顶升装置和左右两个对称布设于所述中部顶升装置两侧的侧部顶升装置；

步骤二中进行顶升时，包括以下步骤：

步骤201、第一次顶升：采用步骤一中两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构同步进行竖向顶升，左右两幅所述拱桥上部结构向上顶升的高度均为h，h的取值范围为50cm～80cm；

步骤202、主桥顶升装置更换，过程如下：

步骤2021、第一次更换：待步骤201中左右两幅所述拱桥上部结构均顶升到位后，通过步骤一中两个所述主桥顶升装置中的所有辅助支撑结构对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置进行替换时，将该竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置均替换为两个所述随动支撑结构，并使两个所述随动支撑结构对称布设于主梁的左右两侧下方，同时使两个所述随动支撑结构与该竖向液压顶升机构中的两个所述辅助支撑结构均位于拱桥上部结构的同一个横断面上；

步骤2022、第二次更换：待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置均替换完成后，通过两个所述主桥顶升装置中的所有随动支撑结构对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构进行替换时，将该竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构均替换为两个所述竖向顶升装置，并使每个所述竖向顶升装置均布设于该竖向液压顶升机构中一个被所替换的辅助支撑结构所处位置上；

待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构均替换完成后，获得替换后的两个所述主桥顶升装置；

步骤203、第二次顶升：采用步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构均顶升到位；

步骤三中和步骤四中两个所述主桥顶升装置均为步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低。

2、竖向顶升装置与辅助支撑结构中所采用的千斤顶均倒置且固定于待顶升桥梁上部结构底部，每次完成顶升后在千斤顶下方支垫临时支撑件时无需移动千斤顶，省工省时，并能确保千斤顶位置不动。并且，也能避免频繁对千斤顶进行拆装时所产生的施工误差，并能有效降低施工难度，减少施工工期。

3、所采用的钢箱支撑垫块结构简单、设计合理且投入成本较低。并且，钢箱支撑垫块提前在加工厂进行加工，加工简便且加工质量易于保证。

4、所采用的钢箱支撑垫块现场垫装简便，能采用吊装设备进行吊装并垫装到位。

5、所采用的钢箱支撑垫块结构稳定、可靠，使用效果好且实用价值高，采用钢箱与填充于钢箱内的混凝土填充结构组成支撑垫块，能有效提高支撑强度，满足桥梁上部结构顶升后的承重需求，能有效解决顶升过程中进行千斤顶托换时因顶升后的桥梁上部结构重量巨大存在的千斤顶托换风险高、稳固支撑难度大等承重问题；同时能采用吊装设备进行简便吊装，现场垫装简便，并且后期无需拆除、更换，可作为永久性支撑使用。

6、竖向顶升装置与辅助支撑结构中由多个钢箱支撑垫块组成的临时支撑结构稳定、可靠，使用效果好且实用价值高，多个钢箱支撑垫块结构稳定且横截面结构和尺寸均相同，由下至上叠放在一体后结构稳定，不易出现倾斜，能有效确保临时支撑结构的整体性和牢靠性，不仅能有效提高支撑强度，满足桥梁上部结构顶升后的承重需求，能有效解决顶升过程中进行千斤顶托换时因顶升后的桥梁上部结构重量巨大存在的千斤顶托换风险高、稳固支撑难度大等承重问题；同时该临时支撑结构稳固支撑在盖梁上，能有效确保顶升效果。同时，采用多个钢箱支撑垫块组成千斤顶下方的竖向支撑结构，不仅支撑强度大，承重效果好，并且后期无需拆除。

7、所采用的竖向顶升装置结构简单、设计合理且使用效果好，将竖向千斤顶倒置并固定于主梁底部，每次完成顶升后在千斤顶下方支垫钢箱支撑垫块时无需移动千斤顶，省工省时，并能确保千斤顶位置不动；同时采用多个钢箱支撑垫块组成一个稳固的临时支撑结构，不仅支撑强度大，承重效果好，并且支撑稳定性好，结构稳定、可靠。同时，临时支撑结构后期无需拆除后期，省工省时，能有效节约施工工期，并且临时支撑结构浇筑于接高后盖梁内，能有效提高接高后盖梁的支撑强度。

8、所采用的辅助支撑结构使用效果好且使用价值高，采用随动千斤顶对桥梁上部结构进行主动顶升，防止向辅助支撑结构进行荷载转移时存在的支撑间隙引起的桥梁上部结构受力不均的问题发生，顶升过程安全、可靠，并且能避免桥梁上部结构发生横向侧移。同时，临时支撑结构后期无需拆除后期，省工省时，能有效节约施工工期，并且临时支撑结构浇筑于接高后盖梁内，能有效提高接高后盖梁的支撑强度。

9、主桥液压顶升机构中竖向顶升装置与辅助支撑结构布设位置合理、安装布设简便且使用效果好，将所有竖向顶升装置与辅助支撑结构均布设在主梁下方的水平盖梁即可，并且竖向顶升装置与辅助支撑结构均支撑于主梁与水平盖梁之间，能确保顶升过程中拱桥上部结构各部位受力均匀，同时能满足拱桥上部结构的平稳顶升需求。将支撑桥墩的水平盖梁直接作为反力基础，支撑稳固、可靠，并且竖向顶升装置与辅助支撑结构安装简便。

10、所采用的主桥顶升系统结构设计合理、操控简便且使用效果好，采用左右两个对称布设的主桥顶升装置对桥梁上部结构进行竖向顶升，竖向液压顶升机构不仅占地空间小，拆装简便，并且主桥顶升系统结构中的所有竖向顶升装置同步顶升能满足所处支顶位置的平稳、可靠支顶需求，主桥顶升系统结构中的所有辅助支撑结构能满足辅助支撑需求并能进行主动顶升，确保千斤顶托换过程安全、可靠。主桥顶升装置中采用竖向顶升装置与辅助支撑结构相配合进行顶升，辅助支撑结构对拱桥上部结构进行平稳支撑的同时对拱桥上部结构进行主动顶升，竖向顶升装置与辅助支撑结构中的千斤顶均倒置布设，每次完成顶升后在千斤顶下方支垫临时支撑件时无需移动千斤顶，省工省时，并能确保千斤顶位置不动；同时采用多个钢箱支撑垫块组成千斤顶下方的临时支撑结构，不仅支撑强度大，承重效果好，并且后期无需拆除。另外，竖向顶升装置与辅助支撑结构直接支撑于桥墩盖梁上，不需另行施工反力基础，主桥竖向液压顶升机构的数量以及各主桥竖向液压顶升机构的布设位置均能进行简便调整，同时多个主桥竖向液压顶升机构同步动作能确保顶升过程简便、快速进行，并能确保顶升施工质量，节约施工工期。

11、施工方法简单、设计合理且施工过程易于控制、施工效果好，能对大跨度拱桥进行整体顶升，并且顶升过程安全、可靠。

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为本发明的纵桥向布设位置示意图。

图2为本发明固定式顶升装置与主桥顶升限位装置的纵桥向布设位置示意图。

图3为本发明固定式顶升装置与主桥顶升限位装置的横桥向布设位置示意图。

图4为本发明固定式顶升装置与主桥顶升限位装置的平面布设位置示意图。

图5为本发明随动式顶升装置的横桥向布设位置示意图。

图6为本发明随动式顶升装置的平面布设位置示意图。

图7为本发明随动式顶升装置的纵桥向布设位置示意图。

图8为本发明竖向顶升装置的结构示意图。

图9为本发明随动支撑结构的结构示意图。

图10为本发明竖向千斤顶上所安装千斤顶纠偏装置的使用状态参考图。

图11为本发明上固定板的结构示意图。

图12为本发明下固定板的结构示意图。

图13为本发明水平纠偏机构的上部结构示意图。

图14为本发明水平纠偏机构的底部结构示意图。

图15为本发明圆饼形垫块的平面结构示意图。

图16为本发明圆饼形垫块的立面结构示意图。

图17为本发明圆饼形垫块中钢箱、十字形分隔板与水平钢筋网的平面结构示意图。

图18为本发明圆饼形垫块钢箱、十字形分隔板与水平钢筋网的立面结构示意图。

图19为本发明正方体垫块的平面结构示意图。

图20为本发明正方体垫块的立面结构示意图。

图21为本发明的施工方法流程框图。

图22为本发明顶升施工完成后临时支撑结构上桥梁支座的支撑状态示意图。

附图标记说明:

1—钢箱； 2—十字形分隔板； 2-1—横向钢板；

2-2—纵向钢板； 3—钢筋混凝土填充结构；

3-1—扇形混凝土填充结构； 4—吊环；

5-1—上钢筋网； 5-2—下钢筋网； 6-1—横向钢筋；

6-2—纵向钢筋； 8—随动千斤顶； 10—钢箱支撑垫块；

10-1—正方体箱体； 10-2—方形底板；

10-3—上部钢筋网片； 10-4—下部钢筋网片；

11—反力基础； 12—吊装钢板； 13—连接螺栓；

14—竖向限位件； 15—吊装设备； 16—吊装环；

17—传力钢板； 18—上部找平层； 19—下部找平层；

20—桥梁支座； 21—中找平层； 22—竖向千斤顶；

23—拱桥上部结构； 24—主梁； 25—拱肋；

26—横梁； 27—支撑桥墩； 27-1—竖向墩柱；

27-2—水平盖梁； 28—限位柱；

28-1—竖向支撑钢管； 28-2—连接钢管； 29—限位挡块；

30—竖向顶升装置； 31—辅助支撑结构；

32—水平调整件； 32-1—螺栓杆； 32-2—限位螺母；

32-3—上滑移件； 33—上固定板； 33-1—横向滑移槽；

33-2—横向插孔； 34—下固定板； 34-1—纵向插孔；

35—楔形钢板； 36—桥梁支座； —；

—； —； —；

—； —； —；

具体实施方式

如图1所示的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行竖向顶升的主桥顶升装置，所顶升桥梁上部结构为大跨径钢管砼系杆拱桥的主桥桥梁上部结构，所述大跨径钢管砼系杆拱桥包括所顶升桥梁上部结构和对所顶升桥梁上部结构进行支撑的桥梁下部支撑结构；结合图2，所顶升桥梁上部结构包括左右两幅对称布设的拱桥上部结构23，两幅所述拱桥上部结构23均呈竖直向布设二者沿纵桥向布设；

每幅所述拱桥上部结构23均包括左右两个呈对称布设的拱桥组合结构和多个由前至后连接于两个所述拱桥组合结构之间的横梁26，多个所述横梁26均呈水平布设且其均沿横桥向布设，多个所述横梁26均位于同一水平面上；每个所述拱桥组合结构均为钢管砼系杆拱且其包括一个呈水平布设的主梁24和一个架设于主梁24正上方且呈竖直向布设的拱肋25，所述拱肋25为钢管混凝土拱肋，所述主梁24和横梁26均为钢筋混凝土梁；每幅所述拱桥上部结构23中两个所述主梁24均通过多个所述横梁26紧固连接为一体并形成一个组装式梁体；

所述桥梁下部支撑结构包括两个分别对所顶升桥梁上部结构的前后两端进行支撑的支撑桥墩27，两个所述支撑桥墩27呈对称布设且二者分别支撑于所顶升桥梁上部结构的前后两端下方；每个所述支撑桥墩27均包括桥墩基础、多个均布设于所述桥墩基础上的竖向墩柱27-1和一个支撑于多个所述竖向墩柱27-1上的水平盖梁27-2，所述桥墩基础、竖向墩柱27-1和水平盖梁27-2均为钢筋混凝土结构；所述桥梁下部支撑结构中两个所述水平盖梁27-2分别为支撑于所顶升桥梁上部结构前端下方的前端盖梁和支撑于所顶升桥梁上部结构后端下方的后端盖梁；

每幅所述拱桥上部结构23的正下方均设置有一个所述主桥顶升装置，每个所述主桥顶升装置均包括左右两个对称布设的主桥液压顶升装置，每个所述拱桥组合结构中主梁24的正下方均设置有一个所述主桥液压顶升装置；

每个所述主桥液压顶升装置均包括两个对称布设于一个所述主梁24前后两端底部的主桥液压顶升机构，一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述前端盖梁上，另一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述后端盖梁上，所述前端盖梁和所述后端盖梁均为反力基础；

结合图2、图3、图4、图5、图6和图7，每个所述主桥液压顶升机构均包括支撑于主梁24与所述反力基础之间的竖向液压顶升机构，所述竖向液压顶升机构包括竖向顶升装置30和辅助支撑结构31；

如图8所示，所述竖向顶升装置30包括竖向千斤顶22和布设于竖向千斤顶22正下方的竖向支顶机构；所述辅助支撑结构31为拼装式支撑结构或随动支撑结构；如图9所示，所述随动支撑结构由随动千斤顶8和布设于随动千斤顶8正下方的竖向支撑结构组成；所述竖向支顶机构、所述拼装式支撑结构和所述竖向支撑结构均为临时支撑结构；所述竖向千斤顶22和随动千斤顶8均为呈竖直向布设的倒置千斤顶，所述倒置千斤顶为底座朝上且刚性顶举件朝下的液压千斤顶；每个所述倒置千斤顶的底座均水平固定在位于其正上方的主梁24底部，每个所述倒置千斤顶的刚性顶举件均支顶在位于其正下方的所述临时支撑结构上；每个所述临时支撑结构均支撑于位于其下方的所述反力基础上，

每个所述临时支撑结构均由多个从下至上布设的钢箱支撑垫块10拼接而成，多个所述钢箱支撑垫块10的结构均相同且其均呈水平布设，多个所述钢箱支撑垫块10的横截面结构和尺寸均相同且其均布设在同一竖直线上；所述钢箱支撑垫块10包括上部开口的外侧钢箱体、布设于所述外侧钢箱体内的钢筋骨架和由填充于所述外侧钢箱体内的混凝土浇筑成型的箱内混凝土填充结构，所述钢筋骨架浇筑于所述箱内混凝土填充结构内。

本实施例中，所顶升桥梁上部结构的顶升高度大于2m。所顶升桥梁上部结构为南河特大桥主桥的桥梁上部结构。

实际使用时，当辅助支撑结构31为拼装式支撑结构时，两个所述主桥顶升装置均为固定式顶升装置，详见图2、图3和图4，此时辅助支撑结构31仅采用由多个从下至上布设的钢箱支撑垫块10拼接而成的临时支撑结构，不采用随动千斤顶8；当辅助支撑结构31为随动支撑结构时，两个所述主桥顶升装置均为随动式顶升装置，详见图5、图6和图7。实际施工时，可根据具体需要，对选择所述拼装式支撑结构或所述随动支撑结构作为辅助支撑结构31，使用操作灵活。由于竖向顶升装置30和辅助支撑结构31均支撑于主梁24与所述反力基础之间，因而当主梁24与所述反力基础之间的间距小于h时，两个所述主桥顶升装置采用固定式顶升装置，此时辅助支撑结构31为所述拼装式支撑结构，其中h的取值范围为50cm～80cm；反之，当主梁24与所述反力基础之间的间距≥h时，两个所述主桥顶升装置采用所述随动式顶升装置，此时辅助支撑结构31为随动支撑结构。

实际进行顶升施工时，两个所述主桥顶升装置对称布设，确保所顶升桥梁上部结构受力均匀，并且顶升过程平稳、可靠，防止所顶升桥梁上部结构混凝土局部受力产生裂缝。

实际施工时，所述竖向液压顶升机构对所顶升桥梁上部结构进行直接顶升，这样无需对所顶升桥梁上部结构做任何结构改变，以钢筋混凝土盖梁作为反力平台，以主梁24直接作为顶升受力点，施工简便，且顶升过程平稳、可靠。

本实施例中，每幅所述拱桥上部结构23的多个所述横梁26中位于最前侧的横梁26为前端横梁，多个所述横梁26中位于最后侧的横梁26为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构23中两个所述主梁24的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构23中两个所述主梁24的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置30和辅助支撑结构31均布设于拱桥上部结构23的同一个横断面上。因而，能进一步确保所顶升桥梁上部结构受力均匀，并且顶升过程平稳、可靠。

同时，本发明所述的大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，还包括主桥顶升限位装置；

结合图2、图3和图4，所述主桥顶升限位装置包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行限位的拱桥限位装置；

每幅所述拱桥上部结构23上均设置有一个所述拱桥限位装置，每个所述拱桥限位装置均包括两个分别布设于所限位拱桥上部结构23前后两侧的拱桥限位机构，两个所述拱桥限位机构呈对称布设；

每幅所述拱桥上部结构23的多个所述横梁26中位于最前侧的横梁26为前端横梁，多个所述横梁26中位于最后侧的横梁26为后端横梁；

每个所述拱桥限位机构均包括左右两个对称布设的限位柱28和左右两个对称布设的限位挡块29，所述限位挡块29为钢筋混凝土挡块，所述限位柱28呈竖直向布设；两个所述限位挡块29布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位柱28布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位挡块29均位于两个所述限位柱28之间；两个所述限位挡块29分别为左侧挡块和位于所述左侧挡块右侧的右侧挡块，两个所述限位柱28分别为左侧限位柱和位于所述左侧限位柱右侧的右侧限位柱，所述左侧挡块与所述左侧限位柱紧靠，所述右侧挡块与所述右侧限位柱紧靠；所述限位柱28为呈竖直向布设且由多个平直杆件拼接而成的钢立柱；

每个所述拱桥限位装置中的两个所述拱桥限位机构分别为位于所限位拱桥上部结构23前侧的前侧限位机构和位于所限位拱桥上部结构23后侧的后侧限位机构，所述前侧限位机构中的限位柱28为固定于所述前端盖梁上的前侧限位柱，所述后侧限位机构中的限位柱28为固定于所述后端盖梁上的后侧限位柱，每个所述拱桥上部结构23均卡装于两个所述前侧限位柱与两个所述后侧限位柱之间；

所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块29和两个所述限位柱28均位于所限位拱桥上部结构23的所述前端横梁前侧，所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块29均固定于所限位拱桥上部结构23的所述前端横梁上；所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块29和两个所述限位柱28均位于所限位拱桥上部结构23的所述后端横梁后侧，所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块29均固定于所限位拱桥上部结构23的所述前端横梁上。

实际加工时，所述限位柱28的高度大于所顶升桥梁上部结构的顶升高度的顶升高度。

本实施例中，所述前侧限位机构中的限位挡块29为前挡块，所述后侧限位机构中的限位挡块29为后挡块；所述前挡块通过植筋固定于所固定的前端横梁上且其与所固定前端横梁浇筑为一体，所述后挡块通过植筋固定于所固定的前端横梁上且其与所固定前端横梁浇筑为一体，所述限位挡块29施工简便且固定牢靠。

为确保限位可靠，所述前侧限位柱与位于其后侧的所述前端横梁紧靠，所述后侧限位柱与位于其前侧的所述后端横梁紧靠。

本实施例中，所述限位挡块29为呈水平布设的立方体挡块。实际支模简便，并现场施工方便，省工省时。

并且，所述限位挡块29施工时，无需对所顶升桥梁上部结构做任何改变，并不会对所顶升桥梁上部结构造成任何不良影响。同时，顶升施工完成后，所述限位挡块29无需拆除，省工省时，进一步缩短施工工期，提高施工效率。

本实施例中，所述钢立柱底部通过多个锚栓固定在水平盖梁27-2上。

实际固定简便、牢靠，并且后期拆除简便，能将所述钢立柱整体拆除。

本实施例中，所述平直杆件为平直钢管。实际使用时，所述平直杆件可以为实心钢杆。

本实施例中，所述钢立柱为长方体立柱；

所述长方形立柱包括四根呈竖直向布设的竖向支撑钢管6-1，相邻两根所述竖向支撑钢管6-1通过多根由下至上布设于同一竖直面上的连接钢管6-2紧固连接为一体，所述连接钢管6-2与竖向支撑钢管6-1之间以焊接方式进行固定连接。采用所述长方形立柱不仅现场加工简便，并且整体结构稳定，并且能与限位挡块29紧靠，使限位挡块29与限位柱28配合后的限位作用更佳。

本实施例中，所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块29对称布设于所固定前端横梁的中部左右两侧。

本实施例中，每个所述拱桥限位机构中两个所述限位挡块29之间的水平间距为其中L为所述组装式梁体的横桥向宽度。

实际使用时，可根据具体需要，对每个所述拱桥限位机构中两个所述限位挡块29之间的水平间距进行相应调整。

实际进行顶升之前，先对左右两个所述拱桥限位装置进行施工，并在每幅所述拱桥上部结构1上均布设一个所述拱桥限位装置。顶升到位后，对所述长方形立柱进行整体拆除即可。

本实施例中，每个所述主桥液压顶升装置还包括多个对所述倒置千斤顶的位置进行调整的千斤顶纠偏机构；每个所述主桥液压顶升装置中所述千斤顶纠偏机构的数量与该主桥液压顶升装置中所包括倒置千斤顶的数量相同，所述主桥液压顶升装置中每个所述倒置千斤顶上均安装有一个千斤顶纠偏机构；

如图10所示，所述千斤顶纠偏机构包括对所调整倒置千斤顶的位置进行水平调整的水平纠偏机构；结合图11、图12、图13及图14，所述水平纠偏机构包括多个水平调整件32、一个供所调整倒置千斤顶的底座安装的下固定板34和一个位于下固定板34上方的上固定板33，多个所述水平调整件32的结构均相同且其沿圆周方向布设于所调整倒置千斤顶的四周外侧；所调整倒置千斤顶的底座水平固定在下固定板34底部，所述下固定板34固定于所调整倒置千斤顶的底座上方，所述下固定板34为平直钢板且其与所调整倒置千斤顶的底座呈平行布设；所述上固定板33为固定于主梁24底部的平直钢板；

每个所述水平调整件32均包括一个呈竖直向布设的螺栓杆32-1、一个同轴安装于螺栓杆32-1上的限位螺母32-2和一个同轴安装在螺栓杆32-1顶部的上滑移件32-3，所述螺栓杆32-1为平直杆，所述限位螺母32-2位于上滑移件32-3下方，所述限位螺母32-2与螺栓杆32-1之间以螺纹方式进行连接；

如图11所示，所述上固定板33上开有多个供上滑移件32-3横向滑移的横向滑移槽33-1和多个供螺栓杆32-1进行横向移动的横向插孔33-2，所述横向滑移槽33-1为平直槽且其与上固定板33呈平行布设，所述上滑移件32-3与上固定板33呈平行布设；所述横向滑移槽33-1的数量与上滑移件32-3的数量相同，多个所述横向滑移槽33-1均呈平行布设且其均沿所施工桥梁的横桥向进行布设，多个所述横向滑移槽33-1的结构和尺寸均相同；所述横向插孔33-2的数量与横向滑移槽33-1的数量相同，多个所述横向插孔33-2均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述横向插孔33-2均与横向滑移槽33-1呈平行布设；所述横向插孔33-2的长度与横向滑移槽33-1的长度相同，所述横向插孔33-2的宽度大于横向滑移槽33-1的宽度；每个所述横向插孔33-2均位于一个所述横向滑移槽33-1的正下方，每个所述横向插孔33-2均与位于其正上方的横向滑移槽33-1连通；

如图12所示，所述下固定板34上开有多个供螺栓杆32-1进行纵向移动的纵向插孔34-1，多个所述纵向插孔34-1均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述纵向插孔34-1均呈平行布设且其均与横向插孔33-2呈垂直布设；所述纵向插孔34-1的数量与横向插孔33-2的数量相同，每个所述纵向插孔34-1均位于一个所述横向插孔33-2下方，每个所述纵向插孔34-1均与位于其下方的横向插孔33-2组成一个十字形调整孔；每个所述十字形调整孔中纵向插孔34-1与横向插孔33-2相交叉的区域为供一个所述螺栓杆32-1安装的螺栓安装孔，每个所述螺栓杆32-1均安装于一个所述螺栓安装孔内；

所述千斤顶纠偏机构中上固定板33和下固定板34组成水平调整平台，每个所述上滑移件32-3均布设于一个所述横向滑移槽33-1内，每个所述限位螺母32-2均支撑于下固定板34底部，每个所述螺栓杆32-1均通过上滑移件32-3和限位螺母32-2紧固固定在所述水平调整平台上；所述下固定板34通过多个所述水平调整件32与上固定板33紧固连接。

因而，在每个所述倒置千斤顶上均设置一个所述千斤顶纠偏机构。

实际施工时，所述上滑移件32-3与螺栓杆32-1之间以焊接方式固定连接或以螺纹连接方式固定连接。

本实施例中，所述上滑移件32-3为安装在螺栓杆32-1上的螺母或螺帽。并且，所述上滑移件32-3的顶面不高于上固定板33的顶面。每个所述上滑移件32-3均卡装于一个所述横向滑移槽33-1内。

所述上滑移件32-3也可以为其它类型的滑移块，只需能在横向滑移槽33-1内进行平移且固定在螺栓杆32-1顶部接口。

为加工简便，所述上固定板33和下固定板34均为矩形钢板。

本实施例中，所述上固定板33和下固定板34均为长方形钢板且二者呈垂直布设。

实际使用时，所述上固定板33和下固定板34也可以采用其它类型的平直钢板，如正方形钢板、圆形钢板等。

本实施例中，所述水平调整件32的数量为四个，四个所述水平调整件32分别布设于一个矩形的四个顶点上。

实际加工时，可根据具体需要，对水平调整件32的数量以及各水平调整件32的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述千斤顶纠偏机构还包括在竖直面上对所调整倒置千斤顶的位置进行调整的竖向纠偏机构，所述竖向纠偏机构包括支垫于上固定板33与下固定板34之间的楔形钢板35，所述竖向纠偏机构紧固夹装于上固定板33与下固定板34之间。并且，所述竖向纠偏机构位于多个水平调整件32之间。

所述楔形钢板36的数量为一个或多个，多个所述楔形钢板36由下至上垫装于上固定板33与下固定板34之间。实际使用时，可根据具体需要，对所述竖向纠偏机构中楔形钢板36的数量进行相应调整。

由上述内容可知，所述主桥顶升装置中每个倒置千斤顶上均设置有一个所述千斤顶纠偏机构，所述主桥顶升装置中所述上固定板33固定于主梁24上，并且上固定板33通过多个紧固件固定于主梁24底部，所述紧固件呈竖直向布设且为紧固螺栓等。通过上固定板33将所述倒置千斤顶固定于主梁24底部，能确保顶升过程中所述倒置千斤顶位置不动，以保证顶升过程顺利进行。因而，所述倒置千斤顶实际安装简便且拆装方便，上固定板33与所述倒置千斤顶之间连接可靠，上固定板33与所述倒置千斤顶紧固连接为一体。

为确保主梁24底部的上固定板33能水平、平稳安装，进一步确保所述倒置千斤顶呈竖直向布设，所述上固定板33通过多个锚固件紧固固定于主梁24底部；同时，所述上固定板33与主梁24底部之间设置有一层上部找平层18，所述上部找平层18的底面为水平面且其底面与上固定板33紧贴；所述上部找平层18为砂浆找平层或混凝土找平层，多个所述上锚固件均固定于上部找平层18内；所述锚固件为锚栓。实际固定时，所述上固定板33通过多个竖向锚固件紧固固定于主梁24底部。

所述下固定板34与所述倒置千斤顶之间连接可靠，下固定板34与所述倒置千斤顶紧固连接为一体，通过调整下固定板34的位置便简便、快速且有效对所述倒置千斤顶的位置进行相应调整。

实际使用过程中，所述上固定板33的位置固定不动。通过所述水平纠偏机构对所述倒置千斤顶的位置进行横向水平调整时，沿横桥向水平推动下固定板34或所述倒置千斤顶，使下固定板34与所述倒置千斤顶同步进行横桥向移动；所述下固定板34与所述倒置千斤顶横桥向移动过程中，每个所述水平调整件32均沿所处横向插孔33-2进行平移；并且，通过所述水平纠偏机构对所述倒置千斤顶的位置进行纵向水平调整时，沿纵桥向水平推动下固定板34或所述倒置千斤顶，使下固定板34与所述倒置千斤顶同步进行纵桥向移动；所述下固定板34与所述倒置千斤顶纵桥向移动过程中，多个所述水平调整件32均固定不动。因而，通过所述水平纠偏机构能简便、快速对所述倒置千斤顶的位置进行简便、快速调整，并且能在纵桥向和横桥向上对所述倒置千斤顶的位置分别进行调整，能有效确保将所述倒置千斤顶的水平位置调整到位。

在竖直方向上对所述倒置千斤顶的位置进行调整时，通过所述竖向纠偏机构进行调整，具体是通过在上固定板33与下固定板34之间垫装楔形钢板36的方法对所述倒置千斤顶的位置进行调整，因而实际操作简便，实现方便。

本实施例中，所述竖向锚固件为锚栓。实际施工时，所述竖向锚固件也可以采用其它类型的锚固件，如固定于主梁24底部的植筋等。每个所述倒置千斤顶的底座与下固定板34之间通过多个紧固螺栓进行固定连接。

本实施例中，所述钢箱支撑垫块10为圆饼形垫块。

实际使用时，所述钢箱支撑垫块10也可以为正方体垫块。

如图15、图16、图17及图18所示，所述圆饼形垫块中的所述外侧钢箱体为钢箱1，所述钢箱1为圆筒形；所述钢箱1内设置有十字形分隔板2，所述钢箱1的内腔通过十字形分隔板2分隔为四个扇形浇筑腔，四个所述扇形浇筑腔的结构和尺寸均相同；所述钢箱1的直径为D，D的取值范围为φ110cm～φ130cm；所述钢箱1的厚度为d，d的取值范围为15cm～25cm；所述钢箱1和十字形分隔板2均呈水平布设且二者的上表面均布设于同一水平面上，所述十字形分隔板2为十字形钢板且其与钢箱1的内侧壁焊接固定为一体；

所述圆饼形垫块中所述钢筋骨架包括四个水平钢筋网，每个所述扇形浇筑腔内均设置有一个所述水平钢筋网；所述圆饼形垫块中所述箱内混凝土填充结构包括四个扇形混凝土填充结构3-1，每个所述扇形混凝土填充结构3-1均为由填充于一个所述扇形浇筑腔内的混凝土浇筑成型的混凝土填充结构；每个所述扇形浇筑腔内的扇形混凝土填充结构3-1与所述水平钢筋网均组成一个钢筋混凝土填充结构3，每个所述扇形浇筑腔内的所述水平钢筋网均浇筑于扇形混凝土填充结构3-1内；所述钢箱1和十字形分隔板2通过四个所述钢筋混凝土填充结构3紧固连接为一体，四个所述钢筋混凝土填充结构3的结构和尺寸均相同且其上表面均与钢箱1的上表面相平齐。

本实施例中，所述钢箱1为圆形钢管。因而，实际加工简便，并且投入成本低。

实际施工时，所述水平盖梁27-3(即所述反力基础)上设置有对所述临时支撑结构进行水平限位的水平限位机构，所述水平限位机构包括多个布设于所述临时支撑结构底部外侧的竖向限位件14，多个所述竖向限位件14的下部均埋设于所述反力基础内；所述临时支撑结构底部卡装于多个所述竖向限位件14内。

本实施例中，所述竖向限位件14为下部埋设于所述反力基础内的锚固钢筋。

实际施工时，所述竖向限位件14也可以采用其它类型的锚固件，如锚栓等。

本实施例中，如图8、图9所示，为简便对钢箱支撑垫块10进行对位垫装，所述钢箱支撑垫块10还包括左右两个对称布设于所述外侧钢箱体中部左右两侧的吊环4，所述吊环4为焊接固定在所述外侧钢箱体外侧壁上的钢环。所述下固定板34为用于吊装钢箱支撑垫块10的吊装钢板。

为固定简便，每个所述倒置千斤顶的底座通过多个连接螺栓13固定在所述吊装钢板上，所述连接螺栓13呈竖直向布设。所述吊装钢板为平直钢板。

所述吊装钢板上设置有对钢箱支撑垫块10进行水平吊装的吊装装置，所述吊装装置包括两个对称布设的吊装设备15，两个所述吊装设备15均位于所述吊装钢板下方；每个所述吊装设备15均位于所吊装钢箱支撑垫块10上的一个所述吊环4正上方；一个所述吊装设备15与所吊装钢箱支撑垫块10上的一个所述吊环4连接，另一个所述吊装设备15与所吊装钢箱支撑垫块10上的另一个所述吊环4连接。

本实施例中，所述吊环4呈竖直向布设。

为平稳吊装，两个所述吊环4布设于同一竖直面上。

本实施例中，所述吊环4为半圆形环。

实际使用时，所述吊环4也可以采用其它形状的吊装件，如圆形吊环、椭圆形吊环、挂钩等，只需能满足吊装需求即可。

本实施例中，所述吊装设备15为倒链，所述倒链也称为手拉葫芦。

实际施工时，所述吊装设备15也可以采用其它类型的吊装装置，如小型电动起重机等，只需满足竖直吊装需求即可。

本实施例中，所述吊装钢板为矩形钢板，两个所述吊装设备15分别位于所述吊装钢板的左右两侧下方，所述吊装钢板上对称布设有左右两个供所述倒链的上吊钩挂装的吊装环16，两个所述吊装环16均分别固定在所述吊装钢板左右两侧；所述倒链的下吊钩钩挂在所吊装钢箱支撑垫块10上的吊环4上。

本实施例中，所述临时支撑结构中位于最上方的一个所述钢箱支撑垫块10为顶部垫块；

所述临时支撑结构还包括水平铺设于所述顶部垫块上的传力钢板17，所述传力钢板17为呈水平布设的平直钢板；所述倒置千斤顶的刚性顶举件支顶在传力钢板17上。

实际进行顶升时，通过传力钢板17将倒置千斤顶的支顶力垂直且均匀传递至所述临时支撑结构上。

为确保所述临时支撑结构的平稳性且使所述临时支撑结构始终处于竖直状态，所述临时支撑结构中位于底部的钢箱支撑垫块10为底部垫块，所述底部垫块与所述反力基础之间设置有一层下部找平层19，所述下部找平层19的上表面为水平面且其上表面与所述底部垫块紧贴；所述下部找平层19为砂浆找平层或混凝土找平层。所述临时支撑结构中多个所述钢箱支撑垫块10组成对所顶升桥梁上部结构进行支撑的永久性支撑结构。

本实施例中，D＝φ120。

实际加工时，可根据具体需要，对D和d的取值大小分别进行相应调整。

本实施例中，所述箱内混凝土填充结构为由填充于所述扇形浇筑腔内的钢纤维混凝土浇筑成型的钢纤维混凝土填充层。

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料，所述钢纤维混凝土填充层所采用的钢纤维混凝土为本领域技术人员通用的钢纤维混凝土。所述钢纤维混凝土填充层的支撑强度高且支撑效果。

如图16、图17和图18所示，所述钢箱1为上下均开口的圆筒状箱体，所述十字形分隔板2与所述圆筒状箱体的内侧壁焊接固定为一体。并且，所述圆筒状箱体的壁厚为8mm～12mm。

所述钢筋混凝土填充结构3的底面和十字形分隔板2的底面均与所述圆筒状箱体的底面相平齐，所述钢筋混凝土填充结构3和十字形分隔板2均与所述圆筒状箱体布设于同一水平面上。

本实施例中，所述圆筒状箱体的壁厚为10mm。

实际加工时，可根据具体需要，对所述圆筒状箱体的壁厚进行相应调整。

本实施例中，所述钢箱1和十字形分隔板2形成四个扇形浇筑仓，每个所述扇形浇筑仓的内腔均为一个所述扇形浇筑腔。

由于钢箱1采用壁厚为10mm的所述圆筒状箱体，并在钢箱1内填充所述钢纤维混凝土填充层，因而能有效提高钢箱支撑垫块10的支撑强度，确保钢箱支撑垫块10的承重效果；并且，采用十字形分隔板2对钢箱1的内腔进行分隔，十字形分隔板2与所述钢纤维混凝土填充层浇筑为一体，十字形分隔板2形成布设于钢箱1内的十字形加劲肋板，能进一步提高钢箱支撑垫块10的支撑强度和抗剪强度。另外，采用十字形分隔板2将钢箱1的内腔分隔为四个所述扇形浇筑腔后，使每个钢筋混凝土填充结构3均浇筑于一个所述扇形浇筑腔内，不仅能避免大面积混凝土填充结构存在的支撑强度较低、易出现裂缝等问题；并且，每个钢筋混凝土填充结构3均布设于一个所述扇形浇筑仓内且与该扇形浇筑仓紧固连接为一体，能确保钢箱支撑垫块10的整体性，并能确保通过所述扇形浇筑仓对钢筋混凝土填充结构3进行约束，能进一步提高钢筋混凝土填充结构3的支撑强度；同时各钢筋混凝土填充结构3作为一个独立的支撑结构，各钢筋混凝土填充结构3的支撑效果不受其余钢筋混凝土填充结构3影响，能确保钢箱支撑垫块10的支撑效果。

本实施例中，所述水平钢筋网与其所处扇形浇筑仓的内侧壁焊接固定为一体。

这样，通过所述水平钢筋网进一步提高各钢筋混凝土填充结构3与所处扇形浇筑仓之间的连接质量，进一步确保钢箱支撑垫块10的整体性和承重效果。同时，通过所述水平钢筋网能有效提高所述钢纤维混凝土填充层的支撑强度。

如图17所示，所述十字形分隔板2由横向钢板2-1和纵向钢板2-2拼接而成，所述横向钢板2-1和纵向钢板2-2呈垂直布设且二者布设于同一水平面上；所述横向钢板2-1和纵向钢板2-2均为呈竖直向布设的长方形钢板且二者的板厚均与所述圆筒状箱体的壁厚相同，所述横向钢板2-1和纵向钢板2-2的高度相同且二者的上表面均与所述圆筒状箱体的上表面相平齐，所述横向钢板2-1和纵向钢板2-2的外侧壁均与所述圆筒状箱体的内侧壁焊接固定为一体，所述横向钢板2-1通过纵向钢板2-2分隔为左右两个对称布设的横向分隔板，所述横向分隔板为矩形钢板且其与纵向钢板2-2焊接固定为一体。

本实施例中，所述横向钢板2-1和纵向钢板2-2的底面均与钢箱1的底面相平齐。

如图17和图18所示，所述水平钢筋网包括上钢筋网5-1和布设于上钢筋网5-1正下方的下钢筋网5-2，所述上钢筋网5-1和下钢筋网5-2的结构和尺寸均相同且二者均为呈水平布设的钢筋网片；

所述水平钢筋网中上钢筋网5-1和下钢筋网5-2均与其所处扇形浇筑仓的内侧壁焊接固定为一体。

实际使用时，通过上钢筋网5-1和下钢筋网5-2能有效增强各钢筋混凝土填充结构3上部和下部的支撑强度，确保钢筋混凝土填充结构3的支撑效果。

为连接简便、牢靠，本实施例中，所述钢筋网片为井字形网片且其包括两道呈平行布设的横向钢筋6-1和两道均与横向钢筋6-1呈垂直布设的纵向钢筋6-2，两道所述横向钢筋6-1布设于同一水平面上且二者均与横向钢板2-1呈平行布设，两道所述纵向钢筋6-2布设于同一水平面上；所述钢筋网片中每道所述横向钢筋6-1均与两道所述纵向钢筋6-2固定连接为一体；所述横向钢筋6-1和纵向钢筋6-2均呈水平布设；

所述上钢筋网5-1中横向钢筋6-1和纵向钢筋6-2均为两端向下弯曲后形成的上连接钢筋，所述上连接钢筋两端向下弯曲的钢筋节段为上固定段，所述上固定段呈竖直向布设且其焊接固定在所处扇形浇筑仓的内侧壁上；所述下钢筋网5-2中横向钢筋6-1和纵向钢筋6-2均为两端向上弯曲后形成的下连接钢筋，所述下连接钢筋两端向上弯曲的钢筋节段为下固定段，所述下固定段呈竖直向布设且其焊接固定在所处扇形浇筑仓的内侧壁上。

本实施例中，所述上钢筋网5-1和下钢筋网5-2呈对称布设。

本实施例中，所述横向钢筋6-1和纵向钢筋6-2的直径相同且二者的直径均为φ13mm～φ15mm。所述上固定段和所述下固定段的长度均为横向钢筋6-1直径的4倍～5倍。

实际施工过程中，对钢箱支撑垫块10进行垫装时，采用两个倒链对钢箱支撑垫块10进行水平吊装，并将所吊装钢箱支撑垫块10移动到位，实际垫装非常简便。

如图22所示，所顶升桥梁上部结构顶升到位后，拆除所述倒置千斤顶、传力钢板17和吊装设备15，在所述临时支撑结构与上部找平层18之间安装桥梁支座20，所述桥梁支座20呈水平布设且其位于所述竖向支撑结构的正上方，所述桥梁支座20为钢支座。

为确保桥梁支座20支撑平稳、牢靠，对桥梁支座20进行安装之前，先在所述竖向支撑结构上施工一层中找平层21，所述中找平层21为砂浆找平层或混凝土找平层且其位于桥梁支座20与所述临时支撑结构之间。

实际使用时，所述钢箱支撑垫块10也可以采用正方体垫块。

如图19、图20所示，所述正方体垫块中的所述外侧钢箱体为正方体箱体10-1，所述正方体箱体10-1的边长为25cm～45cm；

所述正方体垫块中的所述箱内混凝土填充结构为正方体混凝土填充结构，所述正方体混凝土填充结构的上表面与正方体箱体10-1的上表面相平齐，所述正方体垫块中的所述水平钢筋网为正方形钢筋网，所述正方形钢筋网与正方体箱体10-1的四个内侧壁焊接固定为一体。

实际加工时，为加工简便，所述正方体箱体10-1为方形钢管。

本实施例中，所述正方体箱体10-1的底部通过方形底板10-2进行封堵，所述方形底板10-2为呈水平布设的平直钢板且其与正方体箱体10-1焊接固定为一体。所述正方体垫块中的所述水平钢筋网包括上部钢筋网片10-3和布设于上部钢筋网片10-3正下方的下部钢筋网片10-4，所述上部钢筋网片10-3和下部钢筋网片10-4均为正方形钢筋网片，所述上部钢筋网片10-3与正方体箱体10-1的四个内侧壁上部焊接固定为一体，所述下部钢筋网片10-4与正方体箱体10-1的四个内侧壁下部焊接固定为一体。

本实施例中，如图2、图3和图4所示，所述固定式顶升装置中每组所述竖向液压顶升机构均包括两个所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中均包括左右两个辅助支撑结构31和三个均布设于两个所述辅助支撑结构31之间的竖向顶升装置30，两个所述辅助支撑结构31均为所述拼装式支撑结构且二者对称支撑于一个所述主梁24的左右两侧下方，三个所述竖向顶升装置30包括一个支撑于主梁24中部下方的中部顶升装置和左右两个对称布设于所述中部顶升装置两侧的侧部顶升装置。

如图5、图6和图7所示，所述随动式顶升装置中每组所述竖向液压顶升机构均包括两个所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中均包括左右两个辅助支撑结构31和左右两个竖向顶升装置30，两个所述辅助支撑结构31均为随动支撑机构且二者均位于两个竖向顶升装置30之间，两个所述辅助支撑结构31对称支撑于一个所述主梁24的左右两侧下方，且两个竖向顶升装置30对称支撑于一个所述主梁24的左右两侧下方。

本实施例中，两个所述主桥顶升装置中的所有竖向顶升装置30组成液压顶升装置，两个所述主桥顶升装置中的所有辅助支撑结构31组成随动支撑装置。实际进行顶升时，所述液压顶升装置中的所有竖向千斤顶2同步动作，所述随动支撑装置中的所有随动千斤顶16同步动作。并且，所述液压顶升装置和所述随动支撑装置交替动作，完成待顶升引桥主梁1的顶升施工过程。并且，所述液压顶升装置和所述随动支撑装置交替动作指的是：对所述液压顶升装置和所述随动支撑装置中的钢管支撑结构3进行交替更换，实际操作非常简便，并且更换过程安全、可靠。

如图21所示的一种利用顶升系统对大跨径系杆拱桥主桥进行顶升施工的方法，包括以下步骤：

步骤一、顶升装置安装：对两个所述主桥顶升装置分别进行安装，并将两个所述主桥顶升装置对称布设于所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构23正下方；

步骤二、顶升：采用两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构23同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构23均顶升到位；

步骤三、顶升装置拆除：将两个所述主桥顶升装置中的各倒置千斤顶均替换为对拱桥上部结构23进行支撑的桥梁支座36；

步骤四、桥梁下部结构接高：对所述前端盖梁和所述后端盖梁分别进行接高并获得接高后盖梁，使步骤二中顶升到位的每幅所述拱桥上部结构23的前后两端均支撑于一个所述接高后盖梁上，同时将两个所述主桥顶升装置中的各临时支撑结构均浇筑于所述接高后盖梁内。

本实施例中，所顶升桥梁上部结构的顶升高度大于2m，每幅所述拱桥上部结构23的多个所述横梁26中位于最前侧的横梁26为前端横梁，多个所述横梁26中位于最后侧的横梁26为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构23中两个所述主梁24的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构23中两个所述主梁24的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置30和辅助支撑结构31均布设于拱桥上部结构23的同一个横断面上；

步骤一中进行顶升装置安装时，所述主桥顶升装置中每组所述竖向液压顶升机构均包括两个所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中均包括左右两个辅助支撑结构31和三个均布设于两个所述辅助支撑结构31之间的竖向顶升装置30，两个所述辅助支撑结构31均为所述拼装式支撑结构且二者对称支撑于一个所述主梁24的左右两侧下方，三个所述竖向顶升装置30包括一个支撑于主梁24中部下方的中部顶升装置和左右两个对称布设于所述中部顶升装置两侧的侧部顶升装置；

步骤二中进行顶升时，包括以下步骤：

步骤201、第一次顶升：采用步骤一中两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构23同步进行竖向顶升，左右两幅所述拱桥上部结构23向上顶升的高度均为h，h的取值范围为50cm～80cm；

步骤202、主桥顶升装置更换，过程如下：

步骤2021、第一次更换：待步骤201中左右两幅所述拱桥上部结构23均顶升到位后，通过步骤一中两个所述主桥顶升装置中的所有辅助支撑结构31对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构23进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置30分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置30进行替换时，将该竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置30均替换为两个所述随动支撑结构，并使两个所述随动支撑结构对称布设于主梁24的左右两侧下方，同时使两个所述随动支撑结构与该竖向液压顶升机构中的两个所述辅助支撑结构31均位于拱桥上部结构23的同一个横断面上；

步骤2022、第二次更换：待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置30均替换完成后，通过两个所述主桥顶升装置中的所有随动支撑结构对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构23进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构31分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构31进行替换时，将该竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构31均替换为两个所述竖向顶升装置30，并使每个所述竖向顶升装置30均布设于该竖向液压顶升机构中一个被所替换的辅助支撑结构31所处位置上；

待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构31均替换完成后，获得替换后的两个所述主桥顶升装置；

步骤203、第二次顶升：采用步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构23同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构23均顶升到位；

步骤三中和步骤四中两个所述主桥顶升装置均为步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置。

本实施例中，由于主梁24(具体是横梁26)与水平盖梁27-2之间的净空仅为33cm。为了尽量减少顶升力对桥梁结构应力分布的影响，充分利用原盖梁结构承载力，在原支座周围布置竖向顶升装置30和辅助支撑结构31进行顶升。由于主梁24(具体是横梁26)与水平盖梁27-2之间的净空限制，分两次进行顶升。

步骤一中进行顶升装置安装之前，首先剔除水平盖梁27-2顶面及拱脚底面的保护层混凝土，使主梁24(具体是横梁26)与水平盖梁27-2之间的净空达到44cm左右，以便安装所述固定式顶升装置进行第一次顶升。

本实施例中，h＝65cm。

实际施工时，可根据具体需要，对h的取值大小分别进行相应调整。

本实施例中，步骤一中所述竖向顶升装置30的竖向千斤顶22的最大载重为280吨；步骤203中替换完成后，所述竖向顶升装置30的竖向千斤顶22和辅助支撑结构31的随动千斤顶8的最大载重均为500吨。

本实施例中，对所述前端盖梁和所述后端盖梁分别进行接高时，在所述前端盖梁和所述后端盖梁上分别施工墩顶接高盖梁，所述墩顶接高盖梁为钢筋混凝土盖梁且其与所述前端盖梁或所述后端盖梁浇筑为一体，并获得所述接高后盖梁。

待所述墩顶接高盖梁施工完成后，在所述墩顶接高盖梁上施工对顶升到位的桥梁上部结构进行支撑的桥梁支座36。所述前端盖梁和所述后端盖梁为端部盖梁。

对所述端部盖梁进行接高时，包括以下步骤：

步骤B1、对所述端部盖梁上部的混凝土进行凿除，并露出所述端部盖梁上部内侧的钢筋笼；

步骤B2、对所述墩顶接高盖梁内的钢筋笼进行绑扎，并将所绑扎钢筋笼与所述端部盖梁内的钢筋笼紧固连接为一体；

步骤B3、在所述端部盖梁上部外侧支立模板，并使所述临时支撑结构位于所支立模板内，再利用所支立的模板对所述墩顶接高盖梁进行混凝土浇筑，获得施工成型的所述墩顶接高盖梁。

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)

1.一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行竖向顶升的主桥顶升装置，所顶升桥梁上部结构为大跨径钢管砼系杆拱桥的主桥桥梁上部结构，所述大跨径钢管砼系杆拱桥包括所顶升桥梁上部结构和对所顶升桥梁上部结构进行支撑的桥梁下部支撑结构；所顶升桥梁上部结构包括左右两幅对称布设的拱桥上部结构(23)，两幅所述拱桥上部结构(23)均呈竖直向布设二者沿纵桥向布设；

每幅所述拱桥上部结构(23)均包括左右两个呈对称布设的拱桥组合结构和多个由前至后连接于两个所述拱桥组合结构之间的横梁(26)，多个所述横梁(26)均呈水平布设且其均沿横桥向布设，多个所述横梁(26)均位于同一水平面上；每个所述拱桥组合结构均为钢管砼系杆拱且其包括一个呈水平布设的主梁(24)和一个架设于主梁(24)正上方且呈竖直向布设的拱肋(25)，所述拱肋(25)为钢管混凝土拱肋，所述主梁(24)和横梁(26)均为钢筋混凝土梁；每幅所述拱桥上部结构(23)中两个所述主梁(24)均通过多个所述横梁(26)紧固连接为一体并形成一个组装式梁体；

所述桥梁下部支撑结构包括两个分别对所顶升桥梁上部结构的前后两端进行支撑的支撑桥墩(27)，两个所述支撑桥墩(27)呈对称布设且二者分别支撑于所顶升桥梁上部结构的前后两端下方；每个所述支撑桥墩(27)均包括桥墩基础、多个均布设于所述桥墩基础上的竖向墩柱(27-1)和一个支撑于多个所述竖向墩柱(27-1)上的水平盖梁(27-2)，所述桥墩基础、竖向墩柱(27-1)和水平盖梁(27-2)均为钢筋混凝土结构；所述桥梁下部支撑结构中两个所述水平盖梁(27-2)分别为支撑于所顶升桥梁上部结构前端下方的前端盖梁和支撑于所顶升桥梁上部结构后端下方的后端盖梁；

每幅所述拱桥上部结构(23)的正下方均设置有一个所述主桥顶升装置，每个所述主桥顶升装置均包括左右两个对称布设的主桥液压顶升装置，每个所述拱桥组合结构中主梁(24)的正下方均设置有一个所述主桥液压顶升装置；

每个所述主桥液压顶升装置均包括两个对称布设于一个所述主梁(24)前后两端底部的主桥液压顶升机构，一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述前端盖梁上，另一个所述主桥液压顶升机构支撑于所述后端盖梁上，所述前端盖梁和所述后端盖梁均为反力基础；

每个所述主桥液压顶升机构均包括支撑于主梁(24)与所述反力基础之间的竖向液压顶升机构，所述竖向液压顶升机构包括竖向顶升装置(30)和辅助支撑结构(31)；

所述竖向顶升装置(30)包括竖向千斤顶(22)和布设于竖向千斤顶(22)正下方的竖向支顶机构；所述辅助支撑结构(31)为拼装式支撑结构或随动支撑结构，所述随动支撑结构由随动千斤顶(8)和布设于随动千斤顶(8)正下方的竖向支撑结构组成；所述竖向支顶机构、所述拼装式支撑结构和所述竖向支撑结构均为临时支撑结构；所述竖向千斤顶(22)和随动千斤顶(8)均为呈竖直向布设的倒置千斤顶，所述倒置千斤顶为底座朝上且刚性顶举件朝下的液压千斤顶；每个所述倒置千斤顶的底座均水平固定在位于其正上方的主梁(24)底部，每个所述倒置千斤顶的刚性顶举件均支顶在位于其正下方的所述临时支撑结构上；每个所述临时支撑结构均支撑于位于其下方的所述反力基础上；

每个所述临时支撑结构均由多个从下至上布设的钢箱支撑垫块(10)拼接而成，多个所述钢箱支撑垫块(10)的结构均相同且其均呈水平布设，多个所述钢箱支撑垫块(10)的横截面结构和尺寸均相同且其均布设在同一竖直线上；所述钢箱支撑垫块(10)包括上部开口的外侧钢箱体、布设于所述外侧钢箱体内的钢筋骨架和由填充于所述外侧钢箱体内的混凝土浇筑成型的箱内混凝土填充结构，所述钢筋骨架浇筑于所述箱内混凝土填充结构内。

2.按照权利要求1所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：每个所述主桥液压顶升装置还包括多个对所述倒置千斤顶的位置进行调整的千斤顶纠偏机构；每个所述主桥液压顶升装置中所述千斤顶纠偏机构的数量与该主桥液压顶升装置中所包括倒置千斤顶的数量相同，所述主桥液压顶升装置中每个所述倒置千斤顶上均安装有一个千斤顶纠偏机构；

所述千斤顶纠偏机构包括对所调整倒置千斤顶的位置进行水平调整的水平纠偏机构，所述水平纠偏机构包括多个水平调整件(32)、一个供所调整倒置千斤顶的底座安装的下固定板(34)和一个位于下固定板(34)上方的上固定板(33)，多个所述水平调整件(32)的结构均相同且其沿圆周方向布设于所调整倒置千斤顶的四周外侧；所调整倒置千斤顶的底座水平固定在下固定板(34)底部，所述下固定板(34)固定于所调整倒置千斤顶的底座上方，所述下固定板(34)为平直钢板且其与所调整倒置千斤顶的底座呈平行布设；所述上固定板(33)为固定于主梁(24)底部的平直钢板；

每个所述水平调整件(32)均包括一个呈竖直向布设的螺栓杆(32-1)、一个同轴安装于螺栓杆(32-1)上的限位螺母(32-2)和一个同轴安装在螺栓杆(32-1)顶部的上滑移件(32-3)，所述螺栓杆(32-1)为平直杆，所述限位螺母(32-2)位于上滑移件(32-3)下方，所述限位螺母(32-2)与螺栓杆(32-1)之间以螺纹方式进行连接；

所述上固定板(33)上开有多个供上滑移件(32-3)横向滑移的横向滑移槽(33-1)和多个供螺栓杆(32-1)进行横向移动的横向插孔(33-2)，所述横向滑移槽(33-1)为平直槽且其与上固定板(33)呈平行布设，所述上滑移件(32-3)与上固定板(33)呈平行布设；所述横向滑移槽(33-1)的数量与上滑移件(32-3)的数量相同，多个所述横向滑移槽(33-1)均呈平行布设且其均沿所施工桥梁的横桥向进行布设，多个所述横向滑移槽(33-1)的结构和尺寸均相同；所述横向插孔(33-2)的数量与横向滑移槽(33-1)的数量相同，多个所述横向插孔(33-2)均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述横向插孔(33-2)均与横向滑移槽(33-1)呈平行布设；所述横向插孔(33-2)的长度与横向滑移槽(33-1)的长度相同，所述横向插孔(33-2)的宽度大于横向滑移槽(33-1)的宽度；每个所述横向插孔(33-2)均位于一个所述横向滑移槽(33-1)的正下方，每个所述横向插孔(33-2)均与位于其正上方的横向滑移槽(33-1)连通；

所述下固定板(34)上开有多个供螺栓杆(32-1)进行纵向移动的纵向插孔(34-1)，多个所述纵向插孔(34-1)均为长条形孔且其结构和尺寸均相同，多个所述纵向插孔(34-1)均呈平行布设且其均与横向插孔(33-2)呈垂直布设；所述纵向插孔(34-1)的数量与横向插孔(33-2)的数量相同，每个所述纵向插孔(34-1)均位于一个所述横向插孔(33-2)下方，每个所述纵向插孔(34-1)均与位于其下方的横向插孔(33-2)组成一个十字形调整孔；每个所述十字形调整孔中纵向插孔(34-1)与横向插孔(33-2)相交叉的区域为供一个所述螺栓杆(32-1)安装的螺栓安装孔，每个所述螺栓杆(32-1)均安装于一个所述螺栓安装孔内；

所述千斤顶纠偏机构中上固定板(33)和下固定板(34)组成水平调整平台，每个所述上滑移件(32-3)均布设于一个所述横向滑移槽(33-1)内，每个所述限位螺母(32-2)均支撑于下固定板(34)底部，每个所述螺栓杆(32-1)均通过上滑移件(32-3)和限位螺母(32-2)紧固固定在所述水平调整平台上；所述下固定板(34)通过多个所述水平调整件(32)与上固定板(33)紧固连接。

3.按照权利要求2所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：所述千斤顶纠偏机构还包括在竖直面上对所调整倒置千斤顶的位置进行调整的竖向纠偏机构，所述竖向纠偏机构包括支垫于上固定板(33)与下固定板(34)之间的楔形钢板(35)，所述竖向纠偏机构紧固夹装于上固定板(33)与下固定板(34)之间。

4.按照权利要求1所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：所述钢箱支撑垫块(10)为圆饼形垫块或正方体垫块。

5.按照权利要求4所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：所述圆饼形垫块中的所述外侧钢箱体为钢箱(1)，所述钢箱(1)为圆筒形；所述钢箱(1)内设置有十字形分隔板(2)，所述钢箱(1)的内腔通过十字形分隔板(2)分隔为四个扇形浇筑腔，四个所述扇形浇筑腔的结构和尺寸均相同；所述钢箱(1)的直径为D，D的取值范围为φ110cm～φ130cm；所述钢箱(1)的厚度为d，d的取值范围为15cm～25cm；所述钢箱(1)和十字形分隔板(2)均呈水平布设且二者的上表面均布设于同一水平面上，所述十字形分隔板(2)为十字形钢板且其与钢箱(1)的内侧壁焊接固定为一体；

所述圆饼形垫块中所述钢筋骨架包括四个水平钢筋网，每个所述扇形浇筑腔内均设置有一个所述水平钢筋网；所述圆饼形垫块中所述箱内混凝土填充结构包括四个扇形混凝土填充结构(3-1)，每个所述扇形混凝土填充结构(3-1)均为由填充于一个所述扇形浇筑腔内的混凝土浇筑成型的混凝土填充结构；每个所述扇形浇筑腔内的扇形混凝土填充结构(3-1)与所述水平钢筋网均组成一个钢筋混凝土填充结构(3)，每个所述扇形浇筑腔内的所述水平钢筋网均浇筑于扇形混凝土填充结构(3-1)内；所述钢箱(1)和十字形分隔板(2)通过四个所述钢筋混凝土填充结构(3)紧固连接为一体，四个所述钢筋混凝土填充结构(3)的结构和尺寸均相同且其上表面均与钢箱(1)的上表面相平齐。

6.按照权利要求4所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：所述正方体垫块中的所述外侧钢箱体为正方体箱体(10-1)，所述正方体箱体(10-1)的边长为25cm～45cm；

所述正方体垫块中的所述箱内混凝土填充结构为正方体混凝土填充结构，所述正方体混凝土填充结构的上表面与正方体箱体(10-1)的上表面相平齐，所述正方体垫块中的所述水平钢筋网为正方形钢筋网，所述正方形钢筋网与正方体箱体(10-1)的四个内侧壁焊接固定为一体。

7.按照权利要求1所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：每幅所述拱桥上部结构(23)的多个所述横梁(26)中位于最前侧的横梁(26)为前端横梁，多个所述横梁(26)中位于最后侧的横梁(26)为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构(23)中两个所述主梁(24)的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构(23)中两个所述主梁(24)的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置(30)和辅助支撑结构(31)均布设于拱桥上部结构(23)的同一个横断面上。

8.按照权利要求1所述的一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统，其特征在于：还包括主桥顶升限位装置；

所述主桥顶升限位装置包括左右两个对称布设且对所顶升桥梁上部结构进行限位的拱桥限位装置；

每幅所述拱桥上部结构(23)上均设置有一个所述拱桥限位装置，每个所述拱桥限位装置均包括两个分别布设于所限位拱桥上部结构(23)前后两侧的拱桥限位机构，两个所述拱桥限位机构呈对称布设；

每幅所述拱桥上部结构(23)的多个所述横梁(26)中位于最前侧的横梁(26)为前端横梁，多个所述横梁(26)中位于最后侧的横梁(26)为后端横梁；

每个所述拱桥限位机构均包括左右两个对称布设的限位柱(28)和左右两个对称布设的限位挡块(29)，所述限位挡块(29)为钢筋混凝土挡块，所述限位柱(28)呈竖直向布设；两个所述限位挡块(29)布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位柱(28)布设于所顶升桥梁上部结构的同一个横断面上，两个所述限位挡块(29)均位于两个所述限位柱(28)之间；两个所述限位挡块(29)分别为左侧挡块和位于所述左侧挡块右侧的右侧挡块，两个所述限位柱(28)分别为左侧限位柱和位于所述左侧限位柱右侧的右侧限位柱，所述左侧挡块与所述左侧限位柱紧靠，所述右侧挡块与所述右侧限位柱紧靠；所述限位柱(28)为呈竖直向布设且由多个平直杆件拼接而成的钢立柱；

每个所述拱桥限位装置中的两个所述拱桥限位机构分别为位于所限位拱桥上部结构(23)前侧的前侧限位机构和位于所限位拱桥上部结构(23)后侧的后侧限位机构，所述前侧限位机构中的限位柱(28)为固定于所述前端盖梁上的前侧限位柱，所述后侧限位机构中的限位柱(28)为固定于所述后端盖梁上的后侧限位柱，每个所述拱桥上部结构(23)均卡装于两个所述前侧限位柱与两个所述后侧限位柱之间；

所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块(29)和两个所述限位柱(28)均位于所限位拱桥上部结构(23)的所述前端横梁前侧，所述前侧限位机构中的两个所述限位挡块(29)均固定于所限位拱桥上部结构(23)的所述前端横梁上；所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块(29)和两个所述限位柱(28)均位于所限位拱桥上部结构(23)的所述后端横梁后侧，所述后侧限位机构中的两个所述限位挡块(29)均固定于所限位拱桥上部结构(23)的所述前端横梁上。

9.一种利用如权利要求1所述顶升系统对大跨径系杆拱桥主桥进行顶升施工的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、顶升装置安装：对两个所述主桥顶升装置分别进行安装，并将两个所述主桥顶升装置对称布设于所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构(23)正下方；

步骤二、顶升：采用两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构(23)同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构(23)均顶升到位；

步骤三、顶升装置拆除：将两个所述主桥顶升装置中的各倒置千斤顶均替换为对拱桥上部结构(23)进行支撑的桥梁支座(36)；

步骤四、桥梁下部结构接高：对所述前端盖梁和所述后端盖梁分别进行接高并获得接高后盖梁，使步骤二中顶升到位的每幅所述拱桥上部结构(23)的前后两端均支撑于一个所述接高后盖梁上，同时将两个所述主桥顶升装置中的各临时支撑结构均浇筑于所述接高后盖梁内。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所顶升桥梁上部结构的顶升高度大于2m，每幅所述拱桥上部结构(23)的多个所述横梁(26)中位于最前侧的横梁(26)为前端横梁，多个所述横梁(26)中位于最后侧的横梁(26)为后端横梁；所述前端横梁连接于拱桥上部结构(23)中两个所述主梁(24)的前端之间，所述前端横梁连接于拱桥上部结构(23)中两个所述主梁(24)的后端之间；所述前端横梁位于所述前端盖梁上方，所述后端横梁位于所述后端盖梁上方；

每个所述主桥液压顶升机构中均包括前后两组所述竖向液压顶升机构，两组所述竖向液压顶升机构对称布设于端部横梁的两侧下方，所述端部横梁为所述前端横梁或所述后端横梁；

每组所述竖向液压顶升机构均包括多个由前至后布设于同一竖直面上的所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中的竖向顶升装置(30)和辅助支撑结构(31)均布设于拱桥上部结构(23)的同一个横断面上；

步骤一中进行顶升装置安装时，所述主桥顶升装置中每组所述竖向液压顶升机构均包括两个所述竖向液压顶升机构，每个所述竖向液压顶升机构中均包括左右两个辅助支撑结构(31)和三个均布设于两个所述辅助支撑结构(31)之间的竖向顶升装置(30)，两个所述辅助支撑结构(31)均为所述拼装式支撑结构且二者对称支撑于一个所述主梁(24)的左右两侧下方，三个所述竖向顶升装置(30)包括一个支撑于主梁(24)中部下方的中部顶升装置和左右两个对称布设于所述中部顶升装置两侧的侧部顶升装置；

步骤二中进行顶升时，包括以下步骤：

步骤201、第一次顶升：采用步骤一中两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构(23)同步进行竖向顶升，左右两幅所述拱桥上部结构(23)向上顶升的高度均为h，h的取值范围为50cm～80cm；

步骤202、主桥顶升装置更换，过程如下：

步骤2021、第一次更换：待步骤201中左右两幅所述拱桥上部结构(23)均顶升到位后，通过步骤一中两个所述主桥顶升装置中的所有辅助支撑结构(31)对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构(23)进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置(30)分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置(30)进行替换时，将该竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置(30)均替换为两个所述随动支撑结构，并使两个所述随动支撑结构对称布设于主梁(24)的左右两侧下方，同时使两个所述随动支撑结构与该竖向液压顶升机构中的两个所述辅助支撑结构(31)均位于拱桥上部结构(23)的同一个横断面上；

步骤2022、第二次更换：待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的三个所述竖向顶升装置(30)均替换完成后，通过两个所述主桥顶升装置中的所有随动支撑结构对顶升到位的左右两幅所述拱桥上部结构(23)进行支撑；同时，对步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构(31)分别进行替换；

对步骤一中两个所述主桥顶升装置中任一个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构(31)进行替换时，将该竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构(31)均替换为两个所述竖向顶升装置(30)，并使每个所述竖向顶升装置(30)均布设于该竖向液压顶升机构中一个被所替换的辅助支撑结构(31)所处位置上；

待步骤一中两个所述主桥顶升装置中每个所述竖向液压顶升机构的两个所述辅助支撑结构(31)均替换完成后，获得替换后的两个所述主桥顶升装置；

步骤203、第二次顶升：采用步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置对所顶升桥梁上部结构的左右两幅所述拱桥上部结构(23)同步进行竖向顶升，直至将左右两幅所述拱桥上部结构(23)均顶升到位；

步骤三中和步骤四中两个所述主桥顶升装置均为步骤202中替换后的两个所述主桥顶升装置。