CN115182256A - 一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法；包括制作顶推装置：顶推胎架、“L型”顶推胎架、步履顶推器、垫梁、导梁、拱间支撑、配重；顶推作业：在拼装区域完成拱桥及导梁的拼装，步履顶推器加载，荷载转移，拆除拼装胎架；继续向前顶推拱桥，当桥尾即将离开支墩时，在桥后方增设配重，铺设在尾部桥面上；继续滑移，直至悬挑最大，此时端部下挠小于步履顶升设备油缸行程，拆除后方配重；继续顶推直至到达设计顺桥向轴线位置，拆除导梁；将支墩设备转90度，将桥体垂桥向滑移至设计位置。本方法将钢拱桥预先在引桥上方拼装成整体，然后利用“步履式顶升滑移”将桥顶推滑移至设计位置，该方法能够降低施工难度，提高质量、安全和工期。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构施工技术领域，具体是一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法。
背景技术
随着城市交通建设迅速发展，钢桥梁因其具有大跨度、造型多样、施工快等优异的机械性能被广泛应用于城市桥梁建设中，但是城市桥梁施工环境复杂多样，钢桥梁结构自重较大，若采用常规的分块散装，需在河道内设置大量的临时桩支撑，河道内临时支撑基础难以处理，工程施工存在较大的安全和质量风险，对整个工程的施工工期有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述缺陷，提出一种能够降低施工难度、提升施工质量并能够确保安全性的大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法，
步骤1、制作顶推装置：所述顶推装置包括顶推胎架（1）、“L型”顶推胎架（2）、步履顶推器（3）、垫梁（4）、导梁（5）、拱间支撑（6）、配重（7）；其中，
顶推胎架：顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，顶推胎架其类型为格构形式，用于将步履顶推器支撑的钢拱桥自重荷载传递至引桥桥墩，顶推过程中临时支撑共设置4组，分别设置在2~5轴线，位于钢拱桥两侧纵梁正下方；每组临时支撑布置2副顶推支撑格构塔架，对应桥体纵梁，每副塔架上布置1套步履顶推设备，一组临时支撑共并排布置2套步履顶推设备；
“L型”顶推胎架：“L型”顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，由于钢拱桥在沿顺桥向顶推到指定位置后，还要沿垂桥向滑移一定距离，因此在6#、7#墩东西两侧对称布置一副“L型”顶推胎架，顺桥向顶推到位后将步履顶推设备旋转90°方向，再进行横向滑移，滑移至设计位置；
导梁：导梁采用桁架式导梁，由下弦杆、上弦杆、立杆、斜腹杆及两侧导梁之间的管桁架横梁结构组成，下弦杆为变截面实腹梁，上弦杆、斜腹杆为H型钢梁，导梁之间用钢管组成桁架式横梁，增强导梁的整体性和刚度，材质Q355B；顶推施工过程中，结构体系不断变化，纵梁与拱肋各截面在移动过程中要承受正负交替的弯矩，为减轻顶推中主结构的内力，在主结构前端设置临时钢导梁，所述导梁永雨减小主结构的悬臂长度，从而减小主结构主结构悬臂负弯矩的峰值；在导梁前端下翼缘设置1：5过度坡，引导主结构上墩，便于引导主结构前行；
步履顶推器：步履顶推器为组合式结构，一部分为水平滑移和荷载支撑装置，一方面支撑滑移构件自重荷载、同时为滑移时产生的水平摩擦力提供驱动力的装置，一端以铰接点形式与反力装置连接，另一端与荷载置换装置连接；另一部分为滑移顶升和水平纠偏装置，为滑移时置换结构自重荷载和构件水平纠偏的装置，水平滑移及纠偏和顶升均利用液压油缸进行驱动；
垫梁：为钢板组装焊接而成，其用于扩大步履顶推器与钢拱桥的接触面及调节步履顶推器中顶推油缸和顶升油缸的标高；
配重：在顶推过程中，当桥尾即将离开3#支墩时，继续向前顶推拱桥，直至悬挑最大的过程中，4#支墩反力为零，此时抗倾覆性不能满足要求；为保证导梁前端可顺利上7#支墩，在桥尾离开3#支墩时在桥后方增设配重，来保证顶推结构满足抗倾覆要求；
步骤2、顶推作业：
步骤2.1、在拼装区域完成拱桥及导梁的拼装，步履顶推器加载，荷载转移，拆除拼装胎架；
步骤2.2、继续向前顶推拱桥，当桥尾即将离开3#支墩时，在桥后方增设配重，配重重约350吨，铺设在尾部桥面上；
步骤2.3、继续滑移，直至悬挑最大，此时端部下挠小于步履顶升设备油缸行程，可顺利上7#支墩，导梁到达7#支墩后，拆除后方配重；
步骤2.4、继续顶推直至到达设计顺桥向轴线位置，拆除导梁；
步骤2.5将6#、7#支墩设备转90度，将桥体垂桥向滑移至设计位置。
本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果：
1、顶推设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件、设备的水平滑移；
2、可同时多点顶推，分散对下部支承结构的水平和竖向载荷；
3、推移反力作用点距滑移支承点很近，对支撑体系安装要求低；
4、步履顶推器传力直接，构件或设备就位准确性高；
5、工作可靠性好，故障率低；
6、设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。
附图说明
图1为钢拱桥顺桥向步履顶推示意图。
图2为顶推胎架与步履顶推器位置关系示意图。
图3为步履式顶推设备示意图。
图4为顶推胎架示意图。
图5为“L型”顶推胎架示意图。
图6为导梁结构示意图。
图7为导梁与钢拱桥连接节点示意图。
图8为钢拱桥侧向滑移示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1～图8所示，一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法，
步骤1、制作顶推装置：所述顶推装置包括顶推胎架（1）、“L型”顶推胎架（2）、步履顶推器（3）、垫梁（4）、导梁（5）、拱间支撑（6）、配重（7）；其中，
顶推胎架（1）：顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，顶推胎架其类型为格构形式，用于将步履顶推器支撑的钢拱桥自重荷载传递至引桥桥墩，顶推过程中临时支撑共设置4组，分别设置在2~5轴线，位于钢拱桥两侧纵梁正下方；每组临时支撑布置2副顶推支撑格构塔架，对应桥体纵梁，每副塔架上布置1套步履顶推设备，一组临时支撑共并排布置2套步履顶推设备；
“L型”顶推胎架（2）：“L型”顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，由于钢拱桥在沿顺桥向顶推到指定位置后，还要沿垂桥向滑移一定距离，因此在6#、7#墩东西两侧对称布置一副“L型”顶推胎架，顺桥向顶推到位后将步履顶推设备旋转90°方向，再进行横向滑移，滑移至设计位置；
导梁（5）：导梁采用桁架式导梁，由下弦杆、上弦杆、立杆、斜腹杆及两侧导梁之间的管桁架横梁结构组成，下弦杆为变截面实腹梁，上弦杆、斜腹杆为H型钢梁，导梁之间用钢管组成桁架式横梁，增强导梁的整体性和刚度，材质Q355B；顶推施工过程中，结构体系不断变化，纵梁与拱肋各截面在移动过程中要承受正负交替的弯矩，为减轻顶推中主结构的内力，在主结构前端设置临时钢导梁，所述导梁永雨减小主结构的悬臂长度，从而减小主结构主结构悬臂负弯矩的峰值；在导梁前端下翼缘设置1：5过度坡，引导主结构上墩，便于引导主结构前行；
步履顶推器（3）：步履顶推器为组合式结构，一部分为水平滑移和荷载支撑装置，一方面支撑滑移构件自重荷载、同时为滑移时产生的水平摩擦力提供驱动力的装置，一端以铰接点形式与反力装置连接，另一端与荷载置换装置连接；另一部分为滑移顶升和水平纠偏装置，为滑移时置换结构自重荷载和构件水平纠偏的装置，水平滑移及纠偏和顶升均利用液压油缸进行驱动；
垫梁（4）：为钢板组装焊接而成，其用于扩大步履顶推器与钢拱桥的接触面及调节步履顶推器中顶推油缸和顶升油缸的标高；
配重（7）：在顶推过程中，当桥尾即将离开3#支墩时，继续向前顶推拱桥，直至悬挑最大的过程中，4#支墩反力为零，此时抗倾覆性不能满足要求；为保证导梁前端可顺利上7#支墩，在桥尾离开3#支墩时在桥后方增设配重，来保证顶推结构满足抗倾覆要求；
步骤2、顶推作业：
步骤2.1、在拼装区域完成拱桥及导梁的拼装，步履顶推器加载，荷载转移，拆除拼装胎架；
步骤2.2、继续向前顶推拱桥，当桥尾即将离开3#支墩时，在桥后方增设配重，配重重约350吨，铺设在尾部桥面上；
步骤2.3、继续滑移，直至悬挑最大，此时端部下挠小于步履顶升设备油缸行程，可顺利上7#支墩，导梁到达7#支墩后，拆除后方配重；
步骤2.4、继续顶推直至到达设计顺桥向轴线位置，拆除导梁；
步骤2.5将6#、7#支墩设备转90度，将桥体垂桥向滑移至设计位置。
本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果：
1、顶推设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件、设备的水平滑移；
2、可同时多点顶推，分散对下部支承结构的水平和竖向载荷；
3、推移反力作用点距滑移支承点很近，对支撑体系安装要求低；
4、步履顶推器传力直接，构件或设备就位准确性高；
5、工作可靠性好，故障率低；
6、设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。
Claims (1)
1.一种大跨度下承式系杆钢拱桥的步履顶推方法，其特征是：
步骤1、制作顶推装置：所述顶推装置包括顶推胎架（1）、“L型”顶推胎架（2）、步履顶推器（3）、垫梁（4）、导梁（5）、拱间支撑（6）、配重（7）；其中，
顶推胎架：顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，顶推胎架其类型为格构形式，用于将步履顶推器支撑的钢拱桥自重荷载传递至引桥桥墩，顶推过程中临时支撑共设置4组，分别设置在2~5轴线，位于钢拱桥两侧纵梁正下方；每组临时支撑布置2副顶推支撑格构塔架，对应桥体纵梁，每副塔架上布置1套步履顶推设备，一组临时支撑共并排布置2套步履顶推设备；
“L型”顶推胎架：“L型”顶推胎架为钢管和钢板组装焊接而成，由于钢拱桥在沿顺桥向顶推到指定位置后，还要沿垂桥向滑移一定距离，因此在6#、7#墩东西两侧对称布置一副“L型”顶推胎架，顺桥向顶推到位后将步履顶推设备旋转90°方向，再进行横向滑移，滑移至设计位置；
导梁：导梁采用桁架式导梁，由下弦杆、上弦杆、立杆、斜腹杆及两侧导梁之间的管桁架横梁结构组成，下弦杆为变截面实腹梁，上弦杆、斜腹杆为H型钢梁，导梁之间用钢管组成桁架式横梁，增强导梁的整体性和刚度，材质Q355B；顶推施工过程中，结构体系不断变化，纵梁与拱肋各截面在移动过程中要承受正负交替的弯矩，为减轻顶推中主结构的内力，在主结构前端设置临时钢导梁，所述导梁永雨减小主结构的悬臂长度，从而减小主结构主结构悬臂负弯矩的峰值；在导梁前端下翼缘设置1：5过度坡，引导主结构上墩，便于引导主结构前行；
步履顶推器：步履顶推器为组合式结构，一部分为水平滑移和荷载支撑装置，一方面支撑滑移构件自重荷载、同时为滑移时产生的水平摩擦力提供驱动力的装置，一端以铰接点形式与反力装置连接，另一端与荷载置换装置连接；另一部分为滑移顶升和水平纠偏装置，为滑移时置换结构自重荷载和构件水平纠偏的装置，水平滑移及纠偏和顶升均利用液压油缸进行驱动；
垫梁：为钢板组装焊接而成，其用于扩大步履顶推器与钢拱桥的接触面及调节步履顶推器中顶推油缸和顶升油缸的标高；
配重：在顶推过程中，当桥尾即将离开3#支墩时，继续向前顶推拱桥，直至悬挑最大的过程中，4#支墩反力为零，此时抗倾覆性不能满足要求；为保证导梁前端可顺利上7#支墩，在桥尾离开3#支墩时在桥后方增设配重，来保证顶推结构满足抗倾覆要求；
步骤2、顶推作业：
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