CN112081012A - 一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法，计算出箱梁的重心位置，设计出SPMT布车及分配梁、吊装梁的布置位置，在箱梁下方地面上标识SPMT及分配梁、吊装梁的平面位置，完成SPMT承载中心与箱梁理论重心的对中，然后利用SPMT装载分配梁和吊装梁至箱梁底部，通过合理顶升以实现箱梁的平稳运输；此方案能够解决受力不均的问题，提高SPMT车组承载中心和箱梁重心对中的准确度和工效，提高SPMT顶升、运输箱梁的平稳性和安全性，防止箱梁受扭或顶板受拉破坏。

Description

一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法

技术领域

本发明涉及箱梁运输领域，特别涉及一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法。

背景技术

箱梁是桥梁工程中梁的一种，内部为空心状，上部两侧有翼缘，类似箱子，因而得名。预应力混凝土预制箱梁采用在预制厂内预制，然后运输到安装地点完成安装。箱梁在预制场台座上采用SPMT(Self-propelled modular transporter，自行式液压平板车)顶升运输的方法为箱梁预制完成后拆除底部活动支撑架及底模，两端简支在活动支座上，SPMT组成车组进入箱梁底部顶升箱梁，然后驼运箱梁到指定点或上船，最后完成卸车。箱梁采用SPMT顶升运输时为了保持箱梁平稳上升及平稳运输，要求箱梁的重心和SPMT车组的承载中心(即车组所有液压千斤顶的顶升力的合力作用点)重合，否则箱梁无法顺利顶起且造成箱梁受扭破坏。

随着桥梁跨度的增大箱梁截面尺寸也在增大，目前大型箱梁跨度达到50～75m，内部空间的高度达到2～4m，箱梁底板的宽度达5～20m，箱梁顶板的宽度达10～30m，且有箱梁形状一般都不对称，不规则，两侧翼板顶面宽度不同，顶板设有横坡，有的箱梁为变截面梁或曲线梁，加上预埋件不对称布置及施工偏差等因素，箱梁的结构不称，其重心难以准确计算，由于箱梁重心计算不准，SPMT布车及车组承载中心与箱梁重心对位困难，当出现车组承载中心与箱梁重心偏离较大时，将造成箱梁顶升过程中受扭或箱梁不能顺利顶起(即两端部分顶升离开支座顶面、部分未离开支座顶面，发生顶升不同步的情况，以致无法顺利将箱梁顶起)，且将造成SPMT车组和箱梁的重心与运输船甲板的纵向中心线对中困难，引起运输船横向倾斜，不利箱梁运输上船的平稳性控制；由于大型箱梁重达800～4000吨，需要在梁端一定长度内进行SPMT布车，并设置多支点支撑箱梁，不能采用传统方法中箱梁采用两端简支的方式完成顶升、运输或吊运箱梁，这样在支点处箱梁产生负弯矩，顶板拉应力增加，因混凝土的抗拉强度低容易开裂，因此需要通过合理布车和布置箱梁支撑结构，防上箱梁顶升过程中开裂；由于预制箱梁两端支墩的影响，箱梁布车困难。目前，还没有专门的合适SPMT顶升、运输大型预应力混凝土预制箱梁或SPMT运输大型预应力混凝土预制箱梁上船的SPMT布车和支撑结构及施工方法。

因此，特别需要预应力混凝土预制箱梁使用SPMT顶升运输的SPMT布车及支撑结构及施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法，以解决现有大型箱梁运输困难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法，包括以下步骤，

步骤S1，箱梁两端简支在活动钢支墩上，在所述箱梁混凝土浇筑及预应力筋张拉完成后，拆除所述箱梁的侧模、端模、底板支架和底模，以使所述箱梁下方预留SPMT进车空间；

步骤S2，计算出所述箱梁理论重心的位置，设计出所述SPMT布车及分配梁、吊装梁的布置位置，在所述箱梁下方地面上标识所述SPMT及所述分配梁、所述吊装梁的平面位置，完成所述SPMT承载中心与所述箱梁理论重心的对中；

步骤S3，将至少两台所述SPMT使用连接箱横向连接，以此形成预载SPMT车组，使用吊机将所述分配梁、所述吊装梁按预定位置吊装在所述预载SPMT车组的车板上；

步骤S4，将两组所述预载SPMT车组分别开至所述箱梁两端的底部进行对位，使所述分配梁和所述吊装梁的平面位置到达预先设定的位置；

步骤S5，利用两台所述SPMT组成外侧SPMT车组，将两组所述外侧SPMT车组分别开至所述箱梁两端外侧的底部，每组所述外侧SPMT车组的两台所述SPMT分别置于所述预载SPMT车组的两侧，按预先画好的定位线摆放所述外侧SPMT车组，并顶升所述外侧SPMT车组的车板，以将所述分配梁和所述吊装梁装载至所述外侧SPMT车组的车板上；

步骤S6，将所述预载SPMT车组降低并开出所述箱梁底部，然后利用至少两台所述SPMT组成中部SPMT车组，将两组所述中部SPMT车组分别开至所述箱梁两端的底部，按预先画好的定位线摆放所述中部SPMT车组，所述中部SPMT车组置于所述外侧SPMT车组的两台所述SPMT之间，并利用所述中部SPMT车组顶升所述分配梁和所述吊装梁，以将两组所述外侧SPMT车组再次调整对位；

步骤S7，将所有SPMT调至统一高度，在所述分配梁上方安装分配梁顶橡胶垫和可调高支座，预紧所述可调高支座，并使得所述分配梁顶橡胶垫与所述箱梁的底板密贴；

步骤S8，利用所有所述SPMT对所述箱梁进行顶升，所述SPMT对箱梁顶升完成后移开活动钢支墩，所述SPMT组成的车组运载所述箱梁横向行走驶出制梁台座位置，然后纵移或横移至指定位置，以实现对所述箱梁的运输。

在其中一个实施例中，在步骤S2中，计算出所述箱梁理论重心，标注在所述箱梁底面及地面上，在所述箱梁底面及地面上过所述箱梁理论重心画一条与所述箱梁底板两端中点连线平行的箱梁理论重心线；在地面上标识各所述SPMT的平面位置，使后续各所述SPMT组成车组的纵向纵向中心线与所述箱梁理论重心线重合。

在其中一个实施例中，在所述SPMT进行顶升时，各所述SPMT在所述箱梁两端均形成有四个支撑区，在所述箱梁的每一端均有四个所述支撑区呈中心对称布置，每个所述支撑区内的千斤顶油路串连；在对所述箱梁进行顶升时，邻近所述箱梁端部的所述支撑区先同步对所述箱梁顶升，然后远离所述箱梁端部的所述支撑区再同步对所述箱梁顶升。

在其中一个实施例中，在所述SPMT进行顶升的过程中，若所述箱梁受力不均或局部未顶起，则停止顶升、卸载落墩，然后所有所述SPMT整体向油压大或所述箱梁未顶起的一侧微调位置；各所述SPMT重新就位后试顶升，如此反复，直至各所述支撑区油压表的读数偏差值达到要求，完成对中。

在其中一个实施例中，各所述支撑区油压表的读数偏差值在±5％范围内时，判定各所述支撑区油压表的读数偏差值达到要求。

在其中一个实施例中，在对所述箱梁进行卸载时，远离所述箱梁端部的所述支撑区先同步对所述箱梁下降，然后邻近所述箱梁端部的所述支撑区同步对所述箱梁下降。

在其中一个实施例中，在顶升完成后，先将所有所述SPMT的车板调整至统一高度，然后将八个所述支撑区切换为三个，其中两个所述支撑区设于所述箱梁一端的两侧，剩余一个所述支撑区设于所述箱梁的另一端，然后进行运输。

在其中一个实施例中，在步骤S7中，所述可调高支座为楔形木块，安装时将所有所述楔形木块敲打至塞紧所述箱梁底部空隙。

在其中一个实施例中，所述SPMT的车板顶面与所述分配梁之间设有分配梁底橡胶垫。

在其中一个实施例中，所述SPMT为纵向布车，以使所述SPMT的长度方向与所述箱梁的长度方向一致，所述分配梁和所述吊装梁在所述SPMT的车板顶面横向布置。

本发明的有益效果如下：

由于计算出所述箱梁理论重心的位置，设计出所述SPMT布车及分配梁、吊装梁的布置位置，在所述箱梁下方地面上标识所述SPMT及所述分配梁、所述吊装梁的平面位置，完成所述SPMT承载中心与所述箱梁理论重心的对中，所以此是利用SPMT与分配梁、吊装梁的配合实现箱梁顶升，能够解决受力不均的问题，提高SPMT车组承载中心和箱梁重心对中的准确度和工效，提高SPMT顶升、运输箱梁的平稳性和安全性，防止箱梁受扭或顶板受拉破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的箱梁顶升阶段的端面方向布车示意图；

图2是图1的A部分放大结构示意图；

图3是本发明实施例提供的预载SPMT车组结构示意图一；

图4是本发明实施例提供的预载SPMT车组结构示意图二；

图5是本发明实施例提供的箱梁俯视方向布车示意图一；

图6是本发明实施例提供的箱梁俯视方向布车示意图二；

图7是本发明实施例提供的箱梁俯视方向布车示意图三。

附图标记如下：

1、箱梁；2、活动钢支墩；3、SPMT；4、分配梁；5、吊装梁；6、连接箱；7、分配梁底橡胶垫；8、分配梁顶橡胶垫；9、可调高支座；

21、预载SPMT车组；22、外侧SPMT车组；23、中部SPMT车组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图7所示，本发明提供了一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法，包括以下步骤：

步骤S1，箱梁1两端简支在活动钢支墩2上，在箱梁1混凝土浇筑及预应力筋张拉完成后，拆除箱梁1的侧模、端模、底板支架和底模，以使箱梁1下方预留SPMT3进车空间。

步骤S2，计算出箱梁1理论重心的位置，设计出SPMT3布车及分配梁4、吊装梁5的布置位置，在箱梁1下方地面上标识SPMT3及分配梁4、吊装梁5的平面位置，完成SPMT3承载中心与箱梁1理论重心的对中。

在步骤S2中，计算出箱梁1理论重心，标注在箱梁1底面及地面上，在箱梁1底面及地面上过箱梁1理论重心画一条与箱梁1底板两端中点连线平行的箱梁理论重心线；在地面上标识各SPMT3的平面位置，使后续各SPMT3组成车组的纵向纵向中心线与箱梁理论重心线重合。

步骤S3，将至少两台SPMT3使用连接箱6横向连接，以此形成预载SPMT车组21，使用吊机将分配梁4、吊装梁5按预定位置吊装在预载SPMT车组21的车板上。

如图3和图4所示，此时利用两台SPMT3使用连接箱6横向连接，然后使用吊机将分配梁4、吊装梁5按预定位置吊装在SPMT3的车板上，此实施例用于运输不对称的箱梁1，左端的预载SPMT车组21将分配梁4和吊装梁5布置为图3所示，右端的预载SPMT车组21将分配梁4和吊装梁5布置为图3所示，以满足实际的布局需求。

步骤S4，将两组预载SPMT车组21分别开至箱梁1两端的底部进行对位，使分配梁4和吊装梁5的平面位置到达预先设定的位置。

步骤S5，利用两台SPMT3组成外侧SPMT车组22，将两组外侧SPMT车组22分别开至箱梁1两端外侧的底部，每组外侧SPMT车组22的两台SPMT3分别置于预载SPMT车组21的两侧，按预先画好的定位线摆放外侧SPMT车组22，并顶升外侧SPMT车组22的车板，以将分配梁4和吊装梁5装载至外侧SPMT车组22的车板上；且可在分配梁4与外侧SPMT车组22的SPMT3的车板之间垫分配梁底橡胶垫7，分配梁底橡胶垫7厚度5～10mm。

此时外侧SPMT车组22的两台SPMT3并无连接关系，即两台SPMT3可以进行同步移动，也可以分别进行移动，具体根据使用应用需求进行选择即可，并无特殊限制。

步骤S6，将预载SPMT车组21降低并开出箱梁1底部，然后利用至少两台SPMT3组成中部SPMT车组23，将两组中部SPMT车组23分别开至箱梁1两端的底部，按预先画好的定位线摆放中部SPMT车组23，中部SPMT车组23置于外侧SPMT车组22的两台SPMT3之间，并利用中部SPMT车组23顶升分配梁4和吊装梁5，以将两组外侧SPMT车组22再次调整对位；类似的，也可在分配梁4与中间SPMT车组23的SPMT3的车板之间垫分配梁底橡胶垫7，分配梁底橡胶垫7厚度5～10mm。

此时中部SPMT车组23的两台SPMT3并无连接关系，即两台SPMT3可以进行同步移动，也可以分别进行移动，具体根据使用应用需求进行选择即可，并无特殊限制。

需要指出，在进行布车时，应该确保各SPMT3的对称布置，并使得SPMT3与箱梁1的端部对齐，甚至超出至箱梁1的端部外，但由于箱梁1两端的下方设置有活动钢支墩2，所以预载SPMT车组21和中部SPMT车组23应该紧靠活动钢支墩2布置，外侧SPMT车组22应该与箱梁1的端部对齐，甚至超出箱梁1的端部外。

以图5和图6所示为例，左侧的预载SPMT车组21在降低后，可先往右移动，然后再往上移动开出，右侧的预载SPMT车组21在降低后，可先往左移动，然后再往上移动开出；待两组预载SPMT车组21均移离后，便可控制中部SPMT车组23移进外侧SPMT车组22的两台SPMT之间。

而且在实际顶升阶段，靠箱梁1跨中的两个分配梁4与外侧SPMT车组22两边的SPMT3不接触，脱空的方法为，顶升阶段分配梁4与外侧SPMT车组22两边的SPMT3之间不设置分配梁底橡胶垫7，实现箱梁两端的SPMT3分别对箱梁1两端的顶升合力作用点往梁端移动，防止箱梁1在分配梁4位置产生过大的负弯矩导致箱梁开裂。

步骤S7，将所有SPMT3调至统一高度，在分配梁4上方安装分配梁顶橡胶垫8和可调高支座9，预紧可调高支座9，并使得分配梁顶橡胶垫8与箱梁1的底板密贴。

譬如可将所有SPMT3调至统一高度1300mm，设置可调高支座9为楔形木块，安装时将所有楔形木块敲打至塞紧箱梁1底部空隙，保证支承梁上各受力点受载的均匀，每个支垫点的面积约为0.8m×0.8m。

步骤S8，利用所有SPMT3对箱梁1进行顶升，SPMT3对箱梁1顶升完成后移开活动钢支墩2，SPMT3组成的车组运载箱梁1横向行走驶出制梁台座位置，然后纵移或横移至指定位置，以实现对箱梁1的运输；需要指出，在进行运输前，应确保完成所有车组之间并车的电气管线和油管连接及设备调试。

需要指出，在进行上述操作时，SPMT3为纵向布车，以使SPMT3的长度方向与箱梁1的长度方向一致，分配梁4和吊装梁5在SPMT3的车板顶面横向布置，在箱梁1的同一端，各分配梁4的间距小于等于6m，而且SPMT3的车板顶面与分配梁4之间设有分配梁底橡胶垫7，且靠箱梁1端头的第一条分配梁4紧靠活动钢支墩2布置。

另外，在SPMT3进行顶升的过程中，可采用以下操作：

1、SPMT3按布车设计组车，车板调整至统一高度1250mm，安装分配梁4和可调高支座9，SPMT3组成的车组整体或分部驶入箱梁1的梁底预定位置，然后SPMT3的车板整体升高至楔形木块与箱梁1的梁底最低点接触，箱梁1梁底与分配梁4之间的空隙采用楔形木块塞紧。

2、在SPMT3进行顶升时，各SPMT3在箱梁1两端均形成有四个支撑区，在箱梁1的每一端均有四个支撑区呈中心对称布置，每个支撑区内的千斤顶油路串连；在对箱梁1进行顶升时，邻近箱梁1端部的支撑区先同步对箱梁1顶升，然后远离箱梁1端部的支撑区再同步对箱梁1顶升。

如图1和图6所示，譬如将箱梁1两端的组车分成左右对称8个支撑区，每个支撑区内的千斤顶油路串连，然后根据千斤顶压力和油压表读数分4级顶升箱梁1，每级顶升顺序为先同步顶升两端C1、D1、C2、D2四区，然后顶升A1、B1、A2、B2四区，始终保持箱梁1两端先受力，反复以上操作直至箱梁1底离开活动钢支墩2顶面约10cm。

3、在SPMT3进行顶升的过程中，若箱梁1受力不均或局部未顶起，则停止顶升、卸载落墩，然后所有SPMT3整体向油压大或箱梁1未顶起的一侧微调位置；各SPMT3重新就位后试顶升，如此反复，直至各支撑区油压表的读数偏差值达到要求，完成对中。

各支撑区油压表的读数偏差值在±5％范围内时，判定各支撑区油压表的读数偏差值达到要求。

4、如图1和7所示，在顶升完成后，先将所有SPMT3的车板调整至统一高度，然后将八个支撑区切换为三个(E、F、G)，其中两个支撑区(E、F)设于箱梁1一端的两侧，剩余一个支撑区(G)设于箱梁1的另一端，然后进行运输。

5、在对箱梁1进行卸载时，远离箱梁1端部的支撑区先同步对箱梁1下降，然后邻近箱梁1端部的支撑区同步对箱梁1下降。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型预应力混凝土预制箱梁的顶升运输方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤S1，箱梁两端简支在活动钢支墩上，在所述箱梁混凝土浇筑及预应力筋张拉完成后，拆除所述箱梁的侧模、端模、底板支架和底模，以使所述箱梁下方预留SPMT进车空间；

步骤S2，计算出所述箱梁理论重心的位置，设计出所述SPMT布车及分配梁、吊装梁的布置位置，在所述箱梁下方地面上标识所述SPMT及所述分配梁、所述吊装梁的平面位置，完成所述SPMT承载中心与所述箱梁理论重心的对中；

步骤S3，将至少两台所述SPMT使用连接箱横向连接，以此形成预载SPMT车组，使用吊机将所述分配梁、所述吊装梁按预定位置吊装在所述预载SPMT车组的车板上；

步骤S4，将两组所述预载SPMT车组分别开至所述箱梁两端的底部进行对位，使所述分配梁和所述吊装梁的平面位置到达预先设定的位置；

步骤S5，利用两台所述SPMT组成外侧SPMT车组，将两组所述外侧SPMT车组分别开至所述箱梁两端外侧的底部，每组所述外侧SPMT车组的两台所述SPMT分别置于所述预载SPMT车组的两侧，按预先画好的定位线摆放所述外侧SPMT车组，并顶升所述外侧SPMT车组的车板，以将所述分配梁和所述吊装梁装载至所述外侧SPMT车组的车板上；

步骤S6，将所述预载SPMT车组降低并开出所述箱梁底部，然后利用至少两台所述SPMT组成中部SPMT车组，将两组所述中部SPMT车组分别开至所述箱梁两端的底部，按预先画好的定位线摆放所述中部SPMT车组，所述中部SPMT车组置于所述外侧SPMT车组的两台所述SPMT之间，并利用所述中部SPMT车组顶升所述分配梁和所述吊装梁，以将两组所述外侧SPMT车组再次调整对位；

步骤S7，将所有SPMT调至统一高度，在所述分配梁上方安装分配梁顶橡胶垫和可调高支座，预紧所述可调高支座，并使得所述分配梁顶橡胶垫与所述箱梁的底板密贴；

步骤S8，利用所有所述SPMT对所述箱梁进行顶升，所述SPMT对箱梁顶升完成后移开活动钢支墩，所述SPMT组成的车组运载所述箱梁横向行走驶出制梁台座位置，然后纵移或横移至指定位置，以实现对所述箱梁的运输。

2.根据权利要求1所述的顶升运输方法，其特征在于，

在步骤S2中，计算出所述箱梁理论重心，标注在所述箱梁底面及地面上，在所述箱梁底面及地面上过所述箱梁理论重心画一条与所述箱梁底板两端中点连线平行的箱梁理论重心线；在地面上标识各所述SPMT的平面位置，使后续各所述SPMT组成车组的纵向纵向中心线与所述箱梁理论重心线重合。

3.根据权利要求1所述的顶升运输方法，其特征在于，在所述SPMT进行顶升时，各所述SPMT在所述箱梁两端均形成有四个支撑区，在所述箱梁的每一端均有四个所述支撑区呈中心对称布置，每个所述支撑区内的千斤顶油路串连；在对所述箱梁进行顶升时，邻近所述箱梁端部的所述支撑区先同步对所述箱梁顶升，然后远离所述箱梁端部的所述支撑区再同步对所述箱梁顶升。

4.根据权利要求2所述的顶升运输方法，其特征在于，

在所述SPMT进行顶升的过程中，若所述箱梁受力不均或局部未顶起，则停止顶升、卸载落墩，然后所有所述SPMT整体向油压大或所述箱梁未顶起的一侧微调位置；

各所述SPMT重新就位后试顶升，如此反复，直至各所述支撑区油压表的读数偏差值达到要求，完成对中。

5.根据权利要求4所述的顶升运输方法，其特征在于，各所述支撑区油压表的读数偏差值在±5％范围内时，判定各所述支撑区油压表的读数偏差值达到要求。

6.根据权利要求3所述的顶升运输方法，其特征在于，在对所述箱梁进行卸载时，远离所述箱梁端部的所述支撑区先同步对所述箱梁下降，然后邻近所述箱梁端部的所述支撑区同步对所述箱梁下降。

7.根据权利要求3所述的顶升运输方法，其特征在于，在顶升完成后，先将所有所述SPMT的车板调整至统一高度，然后将八个所述支撑区切换为三个，其中两个所述支撑区设于所述箱梁一端的两侧，剩余一个所述支撑区设于所述箱梁的另一端，然后进行运输。

8.根据权利要求1所述的顶升运输方法，其特征在于，

在步骤S7中，所述可调高支座为楔形木块，安装时将所有所述楔形木块敲打至塞紧所述箱梁底部空隙。

9.根据权利要求1所述的顶升运输方法，其特征在于，所述SPMT的车板顶面与所述分配梁之间设有分配梁底橡胶垫。

10.根据权利要求1所述的顶升运输方法，其特征在于，所述SPMT为纵向布车，以使所述SPMT的长度方向与所述箱梁的长度方向一致，所述分配梁和所述吊装梁在所述SPMT的车板顶面横向布置。

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