一种钢箱梁顶推及高位落梁方法技术

本发明专利技术公开了一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，具体包括以下步骤：S1：施工准备；S2：在预拼场进行钢箱梁预制；S3：施工桥面附属设施并配重；S4：设置步履式顶推系统，搭设临时支墩，在临时支墩上设置置换墩和落梁墩；S5：顶推施工及线形调整：利用步履机将单幅钢箱梁顶推至设计桥位正上方，调整钢箱梁的位置、线形和高程；S6：设置步履机及落梁墩吊挂系统；S7：高位分级落梁及支承体系转换；S8：拆除各类临时结构；S9：进行下一幅钢箱梁施工。本发明专利技术通过在钢箱梁底板上设置步履机和落梁墩吊挂系统，并将置换墩焊接在钢箱梁底板上，落梁过程中从下至上进行置换墩和落梁墩的拆除，方便省力，安全性高，经济适用。经济适用。经济适用。

【技术实现步骤摘要】
一种钢箱梁顶推及高位落梁方法


[0001]本专利技术属于土木建筑工程
，涉及桥梁工程施工技术，特别涉及一种钢箱梁顶推及高位落梁方法。

技术介绍

[0002]对于上跨繁忙公路、铁路的市政桥梁工程，为了减小桥梁施工对桥下交通的干扰，一般采用顶推法施工。对于混凝土梁，由于重量大，支撑点数量多，一般采用拖拉法顶推；对于钢梁，由于重量轻，支撑点数量少，一般采用步履式顶推。若将上跨公路、铁路的桥孔称为“主桥”，两端的其他桥孔称为“引桥”，则一般情况下，顶推法的施工顺序为：整桥所有下部结构施工完毕后，在引桥桥墩上设置顶推设备，先将主桥顶推到位之后，再进行引桥上部结构的施工。
[0003]在特殊情况下，例如受场地、运输、疫情等特殊原因的影响，钢结构主桥无法按期先行架设，为了保证总体工期，必须对常规的施工顺序进行调整，即先施工引桥上部结构，再在引桥上方进行主桥顶推施工。这就导致，主桥必须从引桥上方“高位落梁”至永久支座上。为了满足桥下公路、铁路的净空、限界要求，上跨公路、铁路的桥梁，线路纵断面一般按人字形布置，主跨高程较高，而引桥或引道的纵坡较大，因此，必须根据钢箱梁底板底面的实际坡率来调整钢箱梁与支承结构接触面的坡率，以保证主桥在顶推过程中始终保持平稳状态，并随时调整线形；另一方面，在顶推过程中，临时支墩的设置还必须避开地下线缆、管网等设施，往往不能实现等跨径布置。
[0004]综上所述，在大坡度引桥上方进行大跨度钢箱梁的顶推施工，必须解决非等跨支撑、顶推坡率转换、线形调整、高位落梁等难题。
专利技术内容
[0005]本专利技术目的在于提供一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，通过在钢箱梁底板上设置步履机和落梁墩吊挂系统，并将置换墩焊接在钢箱梁底板上，以便从下至上逐节拆除落梁墩和置换墩的调节钢筒，在充分利用步履机有限顶升行程的条件下，通过多重循环的方式分次、分级将钢箱梁降落至永久支座上，从而解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术公开了一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，包括以下步骤：
[0007]S1：施工准备：设置围挡，设置道路安全防护标志及交通疏导设备，在引桥尾端的路基上设置预拼场，搭设钢箱梁拼装胎架，加工制作装配式调节钢筒、调节垫块和楔形垫板；
[0008]S2：钢箱梁预制：钢箱梁单元件在专业工厂内加工制作，分块运输至桥位预拼场后，在拼装胎架上进行单幅钢箱梁拼装；
[0009]S3：施工桥面附属设施并配重：单幅钢箱梁整体拼装完成且检验合格之后，在预拼场内进行钢箱梁外侧边的防抛网、护栏以及相关桥面附属设施的施工安装，在钢箱梁的另一侧边堆码混凝土配重块，在混凝土配重块四周的钢箱梁面板上焊接限位板，在钢箱梁桥
面周边设置防护围栏，在防护围栏底部安装防坠落挡板；
[0010]S4：设置顶推系统：对引桥支座进行加固，制作并安装钢箱梁的前导梁和后导梁，对钢箱梁顶推路线上的各个支承点进行测量定位，设置步履机基础，搭设钢箱梁顶推临时支墩，在临时支墩上设置置换墩和落梁墩，在步履机基础上安放步履机；
[0011]S5：顶推施工及线形调整：利用步履机将单幅钢箱梁顶推至设计桥位正上方，在顶推过程中，随顶推进度调整钢箱梁的位置、线形和高程；
[0012]S6：设置落梁吊挂系统：在落梁墩上方的钢箱梁底板上焊接吊挂耳板，在吊挂耳板上挂入倒链，倒链下端连接步履机底座上的吊装耳板，单台步履机设置4个倒链；
[0013]S7：高位分级落梁及支承体系转换：在置换墩和落梁墩上，利用步履机将钢箱梁分级降落至永久支座上方，进行钢箱梁永久支座就位安装，完成钢箱梁支承体系转换；
[0014]S8：拆除各类临时结构：落梁完成后，利用水平倒链将步履机、调节钢筒及相关临时结构沿横桥向拖拉出钢箱梁平面以外，然后利用汽车吊吊运至指定地点；
[0015]S9：进行下一幅钢箱梁施工。
[0016]优选的，所述配重块采用规格为1500mm
×
600mm
×
2000mm的混凝土预制块，所述限位板采用100mm
×
100mm
×
10mm钢板。
[0017]进一步地，所述前导梁长26m，后导梁长12m，前、后钢导梁均为变刚度结构，由根部向端部刚度逐渐减小，前导梁前端部为弧形状，钢导梁采用分节预制拼装，钢导梁各节段以及钢导梁与钢箱梁之间采用栓焊结合的连接方式，腹板采用螺栓连接，翼缘板采用焊接，所述连接螺栓均为M24高强螺栓。
[0018]进一步地，所述步履机基础采用钢筋混凝土扩大基础，基础厚度为500mm，基础四边比步履机底座板外扩500mm～600mm，基础底面设置找平层，找平层采用C15混凝土填充，找平层四边比步履机基础外扩200mm。
[0019]进一步地，所述吊挂耳板及倒链的起重能力不小于20t/个。
[0020]作为本专利技术钢箱梁顶推及高位落梁方法进一步的改进，所述步骤S1中，所述调节钢筒包括上连接板、下连接板、筒体和钢筒加劲板，单节调节钢筒的高度为H
t
，上连接板和下连接板的直径为1000mm～1200mm，筒体的外径为800mm～1000mm，上连接板和下连接板设置一一对应的螺栓孔；
[0021]所述步骤S1中，所述调节垫块包括上平板、下平板和竖肋板，单块调节垫块的高度为H
k
，平面为正方形，边长300mm；
[0022]所述步骤S1中，所述楔形垫板平面为正方形，边长300mm～500mm，最小厚度6mm～10mm，底面为水平，顶面为坡面，楔形垫板顶面的坡率与顶推过程中钢箱梁底板底面的坡率一致，所述楔形垫板有多种类型，分别与顶推坡率相匹配。
[0023]作为本专利技术钢箱梁顶推及高位落梁方法进一步的改进，所述步骤S1中，所述步履机的最大顶升行程为L
d
，所述单节调节钢筒的高度为最大顶升行程的n倍，即H
t
＝nL
d
，所述单块调节垫块的高度比最大顶升行程小5mm，即H
k
＝L
d
‑
5mm。
[0024]优选的，所述步履机的顶升起重能力为不小于450t，最大顶升行程为L
d
＝100mm。
[0025]优选的，所述n＝5，调节钢筒高度为H
t
＝500mm，调节钢筒的上连接板、下连接板和筒体采用壁厚16mm的钢板制作，钢筒加劲板采用壁厚12mm的钢板制作。
[0026]优选的，所述调节垫块的高度为H
k
＝95mm，调节垫块的上平板、下平板和竖肋板全
部采用壁厚12mm的钢板制作。
[0027]所述步骤S4中，所述临时支墩采用组合结构，包括临时桩基、临时承台，临时承台上设置钢管柱，钢管柱与临时承台采用地脚螺栓固定，钢管柱之间设置连接杆，钢管柱顶部设置承压梁，承压梁侧边设置横桥向滑梁；
[0028]优选的，所述临时支墩沿单幅钢箱梁横截面布置两根桩，顺桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：施工准备：设置围挡，设置道路安全防护标志及交通疏导设备，在引桥尾端的路基上设置预拼场，搭设钢箱梁拼装胎架，加工制作装配式调节钢筒(1)、调节垫块(2)和楔形垫板(3)；S2：钢箱梁预制：钢箱梁单元件在专业工厂内加工制作，分块运输至桥位预拼场后，在拼装胎架上进行单幅钢箱梁拼装；S3：施工桥面附属设施并配重：单幅钢箱梁整体拼装完成且检验合格之后，在预拼场内进行钢箱梁外侧边的防抛网、护栏以及相关桥面附属设施的施工安装，在钢箱梁的另一侧边堆码混凝土配重块(4)，在混凝土配重块四周的钢箱梁面板上焊接限位板(5)，在钢箱梁桥面周边设置防护围栏(6)，在防护围栏底部安装防坠落挡板；S4：设置顶推系统：对引桥支座进行加固，制作并安装钢箱梁的前导梁(7)和后导梁(8)，对钢箱梁顶推路线上的各个支承点进行测量定位，设置步履机基础(9)，搭设钢箱梁顶推临时支墩(10)，在临时支墩上设置置换墩(11)和落梁墩(12)，在步履机基础(9)上安放步履机；S5：顶推施工及线形调整：利用步履机将单幅钢箱梁顶推至设计桥位正上方，在顶推过程中，随顶推进度调整钢箱梁的位置、线形和高程；S6：设置落梁吊挂系统：在落梁墩(12)上方的钢箱梁底板上焊接吊挂耳板(13)，在吊挂耳板(13)上挂入倒链(14)，倒链(14)下端连接步履机底座上的吊装耳板(15)，单台步履机设置4个倒链(14)；S7：高位分级落梁及支承体系转换：在置换墩(11)和落梁墩(12)上，利用步履机将钢箱梁分级降落至永久支座上方，进行钢箱梁永久支座就位安装，完成钢箱梁支承体系转换；S8：拆除各类临时结构：落梁完成后，利用水平倒链将步履机、调节钢筒(1)及相关临时结构沿横桥向拖拉出钢箱梁平面以外，然后利用汽车吊吊运至指定地点；S9：进行下一幅钢箱梁施工。2.根据权利要求1所述钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，步骤S1中，所述调节钢筒(1)包括上连接板(1
‑
1)、下连接板(1
‑
2)、筒体(1
‑
3)和钢筒加劲板(1
‑
4)，单节调节钢筒(1)的高度为H
t
，上连接板(1
‑
1)和下连接板(1
‑
2)的直径为1000mm～1200mm，筒体(1
‑
3)的外径为800mm～1000mm，上连接板(1
‑
1)和下连接板(1
‑
2)设置一一对应的螺栓孔；步骤S1中，所述调节垫块(2)包括上平板(2
‑
1)、下平板(2
‑
2)和竖肋板(2
‑
3)，单块调节垫块(2)的高度为H
k
，平面为正方形，边长300mm；步骤S1中，所述楔形垫板(3)平面为正方形，边长300mm～500mm，最小厚度6mm～10mm，底面为水平，顶面为坡面，楔形垫板(3)顶面的坡率与顶推过程中钢箱梁底板底面的坡率一致，所述楔形垫板(3)有多种类型，分别与顶推坡率相匹配。3.根据权利要求1或2所述钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，步骤S1中，所述步履机的最大顶升行程为L
d
，所述单节调节钢筒(1)的高度为最大顶升行程的n倍，即H
t
＝nL
d
，所述单块调节垫块(2)的高度比最大顶升行程小5mm，即H
k
＝L
d
‑
5mm。4.根据权利要求1所述钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，步骤S4中，所述临时支墩(10)采用组合结构，包括临时桩基(10
‑
1)、临时承台(10
‑
2)，临时承台(10
‑
2)上设置钢管柱(10
‑
3)，钢管柱(10
‑
3)与临时承台(10
‑
2)采用地脚螺栓固定，钢管柱(10
‑
3)之间设置
连接杆(10
‑
4)，钢管柱(10
‑
3)顶部设置承压梁(10
‑
5)，承压梁(10
‑
5)侧边设置横桥向滑梁(16)；步骤S4中，所述置换墩(11)和落梁墩(12)均采用多节装配式调节钢筒(1)连接而成，每一节调节钢筒(1)与调节钢筒(1)之间采用高强螺栓进行连接，置换墩(11)底部设置调平钢板(11
‑
1)，相邻置换墩(11)之间和相邻落梁墩(12)之间设置横联杆(17)。5.根据权利要求1所述钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，步骤S5中，钢箱梁顶推施工及线形调整的具体步骤如下：S5.1：顶推前施工准备：在步履机滑箱(18)顶部和搁墩(19)顶部设置楔形垫板(3)，第一次调整步履机搁墩(19)的初始高程，步履机顶升，将钢箱梁由拼装胎架支承转移至由步履机支承，撤除拼装胎架；S5.2：钢箱梁平行顶推：沿与引桥桥面平行的方向顶推钢箱梁，在顶推的过程中，利用步履机的三向千斤顶调整钢箱梁的方向和平面位置，随顶推进度将钢箱梁尾端退出工作的步履机转换至前方步履机基础(9)上，并安放稳固；S5.3：设置水平顶推及落梁系统：当前导梁(7)的前端顶推至引桥尾端时，在落梁墩(12)顶部设置人工操作平台(20)，将钢箱梁尾端退出工作的步履机转换至落梁墩(12)顶部，落梁墩(12)的顶节调节钢筒(1)、人工操作平台(20)与步履机底座板三者采用螺栓连接，并在落梁墩(12)的顶节调节钢筒(1)与人工操作平台(20)的加劲肋(21)之间焊接加劲板(22)，在人工操作平台(20)周边设置平台围栏(23)；S5.4：钢箱梁后支点升梁，具体包括如下步骤：S5.4.1：钢箱梁后支点步履机顶升，第二次调整步履机搁墩(19)的初始高程；S5.4.2：钢箱梁后支点步履机顶升，使后支点步履机搁墩(19)顶面脱空；S5.4.3：在钢箱梁后支点步履机搁墩(19)上放置调节垫块(2)；S5.4.4：钢箱梁后支点步履机降落，使钢箱梁后支点由步履机搁墩(19)支承；S5.4.5：在钢箱梁后支点步履机滑箱(18)上放置调节垫块(2)；S5.4.6：重复执行上述步骤S5.4.2至步骤S5.4.5，调整钢箱梁的线形，直至钢箱梁前、后支点顶面大致平齐，更换楔形垫板(3)，使楔形垫板(3)顶面的坡率与线形调整后的钢箱梁底板底面坡率相匹配；S5.5：利用步履机的三向千斤顶微调钢箱梁位置、线形及高程，在钢箱梁后支点步履机的滑箱(18)及...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍彦斌，徐文，吕茂丰，殷齐家，孙念国，余冠球，李国栋，刘小明，贺鹏，曹广银，宋卓宇，刘有伟，朱杰兵，刘虎承，
申请(专利权)人：中铁五局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：