CN113250073A - 一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，包括支座垫石，所述支座垫石上固定安装底座，所述底座上安装支座底座，所述支座底座通过支撑柱支撑支座，所述底座上设置若干滑道，每个滑道上安装竖向千斤顶，一水平千斤顶安装在反力座上，所述水平千斤顶的顶伸端与所述竖向千斤顶相连，用于顶伸所述竖向千斤顶带动竖向千斤顶在滑道上滑动，所述竖向千斤顶的顶伸端连接卡板，卡板卡接在所述支座底座上。本发明中的钢结构桥梁支座后装施工工装能根据现场施工情况，多角度、全方位地对支座轴线和标高进行调整，结构稳定、操作便捷、精度控制性好。

Description

一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装

技术领域

本发明属于桥梁工程设计领域，尤其涉及一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装。

背景技术

钢桁梁结构施工根据施工现场条件一般可选用吊索塔架悬臂架设和支架法悬臂架设。当地基条件允许，采用支架法悬臂架设时，由于支架高度和风荷载效应更小，施工方案更为节省和安全，是一种可广泛推广的架设方法，已知采用支架法悬拼架设合龙的特大桥有：玉磨铁路元江特大桥、成贵铁路五通岷江特大桥、厦深铁路榕江特大桥等。

玉磨铁路元江特大桥采用(108+151.5+249+151.5+108)m上承式连续钢桁梁结构，钢桁梁全长为768m，总重约为20188t，是我国首次建造大跨度上承式连续钢桁梁铁路桥。主跨跨度249m，桁高由16m渐变至36m，主墩高度154m，桥梁结构高度203m，以上指标在世界铁路桥梁建设领域均居于首位。

元江特大桥跨越红河深切河谷，采用支架法双向对称悬臂架设施工，并最终在跨中合龙。架设现场山高坡陡沟深，地形地貌复杂，施工难度巨大，全桥设置11处钢支架，其中次边跨(跨度151.5米)仅在中点位置处设置110m和 130m的超高临时支墩，钢桁梁距红河水面高220米，结构受峡谷风荷载效应明显。次边跨悬臂长度达81米，在超高墩支点位置产生较大偏心和转角，是支架法悬臂架设施工中需要应对的难题。

成贵铁路五通岷江特大桥采用(140m+224m+140m)下承式连续钢桁梁结构，主桥采用变桁高双主桁连续钢桁梁结构形式，双主桁为2N型和K型组合桁架，桁宽14m，下弦采用变截面设计，边跨端部及跨中桁高16m，中支点桁高32m，节间长度均为14m，全桥共36个节间，重约12600吨。

成贵铁路五通岷江特大桥在已建成通车的乐宜高速五通岷江公路大桥上游1.63公里处跨越岷江，架设之初，利用枯水期完成筑岛、钢栈桥、辅助支架施工，全桥设置12处临时钢支架，采用支架法双向对称悬臂架设施工，并最终在跨中合龙。

厦深铁路榕江特大桥采用(110m+220m+220m+110m)钢桁梁柔性拱是厦深铁路的重点控制工程，主桥钢桁梁的总重量约16000吨，采用支架法悬臂架设并最终在跨中合龙。

钢桁梁悬臂架设前端会产生挠度，为保证钢桁梁顺利上墩，钢桁梁需预抬高架设，挠度越大，预抬高度就要越高，安全风险就越大。为降低安全风险同时保证钢梁能顺利上墩，有时就需要进行支座后装。大型桥梁球形支座重量都有几十吨，安装精度要求高，又在钢桁梁下方，空间狭小，无法利用大型机械设备调整支座。

此外桥梁支座在施工过程个经常出现偏离设计位置、安装不平整、灌浆不密实等诸多问题，一旦出问题整改的代价和安全风险将是巨大的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装。

本发明的具体技术方案如下：

一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，包括支座垫石，所述支座垫石上固定安装底座，所述底座上安装支座底座，所述支座底座通过支撑柱支撑支座，所述底座上设置若干滑道，每个滑道上安装竖向千斤顶，一水平千斤顶安装在反力座上，所述水平千斤顶的顶伸端与所述竖向千斤顶相连，用于顶伸所述竖向千斤顶带动竖向千斤顶在滑道上滑动，所述竖向千斤顶的顶伸端连接卡板，卡板卡接在所述支座底座上。

作为优选的技术方案，所述滑道设置为4个，对应所述竖向千斤顶、水平千斤顶均设置为4个。

作为优选的技术方案，所述底座为钢板。

作为优选的技术方案，所述滑道采用聚四氟乙烯材料制造而成。

有益效果在于：

本发明中的钢结构桥梁支座后装施工工装能根据现场施工情况，多角度、全方位地对支座轴线和标高进行调整，结构稳定、操作便捷、精度控制性好。施工工艺操作简便、衔接紧凑，减少了大量中间环节，提高了支座安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例中的一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。

架设过程中，主墩采用永久支座抄垫具有明显的成本和安全优越性，但上主墩工况下，钢梁悬臂架设前端会产生下挠较大，为确保钢桁梁可以顺利上主墩，同时减少预抬高高度，降低安全风险，主墩由于支座高度较高，需待钢梁架设过主墩后进行安装。钢桁梁合龙时，为消除合龙口竖向偏差，也需临时将墩支座拖出，腾出落梁空间，进行合龙后支座装施工。

支座后装受上部钢桁梁影响，存在吊装困难、作业空间受限等问题，更增加了支座座板调平、定位于设计位置、灌浆固定等作业难度，传统施工方法没有专门的支座竖向和纵横向调整装置，多为采用简单的工具人工进行调整，通过千斤顶竖向起顶，支座下部垫置钢筋、手拉葫芦纵横向拉拽调整支座，竖向标高和水平位置调整相互干扰，需多次返工、操作繁琐、安装效率低、位移量控制差，难以精准对位，导致支座安装效率低难度大。本发明通过技术创新，总结出的大跨度上承式铁路钢结构桥梁支座后装施工工装，设计巧妙，装置布置完成后，仅通过各方向千斤顶调整便可实现支座精准就位，方便快捷，用于支座后装的桥梁工程中，可实现支座高效、精准对位，在结构整体性、安装稳定性、操作便捷性、施工安全性等方面都有突出的优势。

如图1所示，本发明创新设计出一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，包括支座垫石1，所述支座垫石1上固定安装底座2，所述底座2上安装支座底座3，所述支座底座3通过支撑柱4支撑支座5，所述底座2 上设置若干滑道6，每个滑道6上安装竖向千斤顶7，一水平千斤8顶安装在反力座9上，所述水平千斤顶8的顶伸端与所述竖向千斤顶7相连，用于顶伸所述竖向千斤顶7带动竖向千斤顶7在滑道6上滑动，所述竖向千斤顶7的顶伸端连接卡板10，卡板10卡接在所述支座底座3上。

具体来说，支座调整工装主要由竖向千斤顶、水平千斤顶、工字钢底座、不锈钢板和聚四氟乙烯滑板、起顶支座卡板、反力座等组成，见图1。竖向千斤顶和起顶支座卡板调整支座标高至设计标高，由于支座没有千斤顶起顶位，因此设计起顶支座卡板卡在支座底板上；工字钢底座是在支座垫石顶部四周采用I20a工字钢工通过螺栓连接抱紧，固定在支座垫石上，在底座四个角横向起顶位置焊接工字钢作为水平千斤顶反力座；不锈钢板和聚四氟乙烯滑板垫置于竖向千斤顶底部，构成临时滑动摩擦副，水平千斤顶作用在竖向千斤顶上。

使用方法如下：

(1)起顶钢梁，起顶高度应留出余量，保证支座有足够的安装空间，在垫石上方和支座底部布置滑道，利用手拉葫芦将支座从垫石侧面拖入钢梁下方支座垫石上，如图1。

(2)支座拖入后需要将支座顶起，安装预埋锚栓，采用支座调整工装对支座进行竖向和纵横向调整。调整时，先通过支座底板四角的竖向千斤顶将支座起顶至设计标高，在通过纵横向千斤顶顶推支座四角的竖向千斤顶，由于竖向千斤顶下方垫置了由不锈钢板和聚四氟乙烯滑板构成的平整滑动摩擦副，可实现各个方向的精准调节，且不会影响已调整好的支座标高。支座的中心轴线和标高调整完成后，将支座四角垫置，再次复测确保支座下座板水平，支座标高、纵横向位置、转角、四角高差均符合设计和规范要求，在支座四个角插入楔铁对支座位置进行临时固定。再次对支座进行全面检查，清除支座的尘土浮渣，排尽积水。

(3)支座位置调整完成后，完成灌浆作业。

因此，钢结构桥梁支座后装施工工装能根据现场施工情况，多角度、全方位地对支座轴线和标高进行调整，结构稳定、操作便捷、精度控制性好。施工工艺操作简便、衔接紧凑，减少了大量中间环节，提高了支座安装效率，每个支座安装节约5天，共60天，安装工15人，人工费约30万；机械设备租赁费约50万元。后装工艺节约架设工期3个月，人工费约200万，机械设备材料费约250万。合计节约530万元。取得了良好的经济效益，见表1。

表1经济效益对比表

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，其特征在于：包括支座垫石，所述支座垫石上固定安装底座，所述底座上安装支座底座，所述支座底座通过支撑柱支撑支座，所述底座上设置若干滑道，每个滑道上安装竖向千斤顶，一水平千斤顶安装在反力座上，所述水平千斤顶的顶伸端与所述竖向千斤顶相连，用于顶伸所述竖向千斤顶带动竖向千斤顶在滑道上滑动，所述竖向千斤顶的顶伸端连接卡板，卡板卡接在所述支座底座上。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，其特征在于：所述滑道设置为4个，对应所述竖向千斤顶、水平千斤顶均设置为4个。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，其特征在于：所述底座为钢板。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度铁路钢桁梁桥大吨位球形支座后装法调整工装，其特征在于：所述滑道采用聚四氟乙烯材料制造而成。

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