一種特大橋大跨度雙向縱坡鋼箱梁頂推安裝施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種特大橋大跨度雙向縱坡鋼箱梁頂推安裝施工方法，特別是一種用 于鋼箱梁豎曲線形式為兩端直線、中間夾曲線的特大橋大跨度雙向縱坡鋼箱梁頂推安裝施 工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)城市設(shè)施的外觀美感要求越來(lái)越高，橋梁設(shè)計(jì)出現(xiàn)多樣性和不重復(fù) 性。而在一些特大橋受美學(xué)、限高等因素影響，豎曲線形式復(fù)雜，W往多采用滿堂支架法安 裝，在一些跨道路或者跨江橋梁上，采用連續(xù)千斤頂張拉法進(jìn)行頂推施工。但采用多點(diǎn)連續(xù) 張拉法進(jìn)行拖拉時(shí)，具有安全風(fēng)險(xiǎn)高，豎曲線調(diào)整困難等影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明其目的就在于提供一種特大橋大跨度雙向縱坡鋼箱梁頂推安裝施工方法， 解決了跨江橋梁鋼箱梁在豎曲線為兩端直線、中間夾圓曲線上安裝施工時(shí)的施工安全和線 型質(zhì)量控制的問(wèn)題，具有鋼箱梁制造精度高、施工過(guò)程安全可靠的特點(diǎn)，且豎曲線滿足設(shè)計(jì) 要求。
[0004] 實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括步驟， 1) 鋼箱梁制造及總拼，鋼箱梁節(jié)段制造拼裝時(shí)，采用巧+2"短線法進(jìn)行拼裝制造，即一 次搭設(shè)7個(gè)節(jié)段拼裝臺(tái)架，首輪次拼裝完成后，前5個(gè)節(jié)段轉(zhuǎn)移進(jìn)存梁臺(tái)座，后2段梁為下一 個(gè)輪次拼裝母梁； 2) 鋼箱梁安裝，采用步履式頂推工藝施工，包括在主跨搭設(shè)6個(gè)臨時(shí)墳，臨時(shí)墳上設(shè)有 頂推平臺(tái)，頂推平臺(tái)上布置頂推設(shè)備，鋼箱梁在拼裝場(chǎng)地拼裝、涂裝完成W后，通過(guò)運(yùn)梁臺(tái) 車將成品鋼箱梁運(yùn)至橋位處，采用提升吊機(jī)對(duì)鋼箱梁進(jìn)行提升、吊運(yùn)至頂推平臺(tái)，并將平面 位置和高程調(diào)整到施工線形后焊接，采用多點(diǎn)多臺(tái)步履式頂推系統(tǒng)同步使鋼箱梁逐段向前 滑移，循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁到達(dá)設(shè)計(jì)位置； 3) 待鋼梁全部頂推到位后，采用千斤頂落梁的方法將鋼梁整體調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高，達(dá)到 設(shè)計(jì)要求后掛索并安裝支座。
[0005] 有益效果 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)。
[0006] (1)鋼箱梁總體拼裝制造時(shí)，采用"5+2"短線法進(jìn)行拼裝制造，即一次搭設(shè)7個(gè)節(jié) 段拼裝臺(tái)架，首輪次拼裝完成后，前5個(gè)節(jié)段轉(zhuǎn)移進(jìn)存梁臺(tái)座，后2段梁為下一個(gè)輪次拼裝母 梁，極大提高了鋼箱梁制造精度； (2) 每套頂推設(shè)備上自帶豎向千斤頂，其頂升高度自由設(shè)置，能夠靈活的適應(yīng)鋼箱梁坡 度變化，較好的解決了鋼箱梁縱坡變化的特點(diǎn)； (3) 鋼箱梁在頂推過(guò)程中，其頂推前移、橫向糾偏等均在頂推設(shè)備內(nèi)完成，形成一個(gè)內(nèi) 力體系，是水中鋼管支墳在理論上不受水平推力的影響，提高了水中鋼管粧的安全性； (4)鋼箱梁頂推時(shí)，鋼箱梁在被頂推設(shè)備頂升后，整體前移，因此，其在頂推設(shè)備上不受 慣性力作用，頂推安全性高； 巧)設(shè)備自帶橫向糾偏千斤頂，較拖拉法橫向焊接糾偏裝置，鋼箱梁發(fā)生橫向偏移后， 對(duì)臨時(shí)支墳不受橫向水平推力，其橫向糾偏靈活方便。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0008] 圖1為鋼箱梁匹配件安裝圖； 圖2為頂推設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為頂推平臺(tái)立面布置圖； 圖4為頂推平臺(tái)平面布置圖； 圖5為提梁機(jī)順橋向布置圖； 圖6為提梁機(jī)橫橋向布置圖； 圖7為臨時(shí)支墳墳頂布置示意圖； 圖8為鋼導(dǎo)梁平面圖； 圖9為鋼導(dǎo)梁立面圖； 圖10為鋼箱梁頂推步驟一示意圖； 圖11為鋼箱梁頂推步驟二示意圖； 圖12為鋼箱梁頂推步驟Ξ示意圖； 圖13為鋼箱梁頂推步驟四示意圖； 圖14為鋼箱梁頂推步驟五示意圖； 圖15為鋼箱梁頂推步驟六示意圖； 圖16為第N個(gè)梁段安裝的精匹配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 包括步驟， 1) 鋼箱梁制造及總拼，鋼箱梁節(jié)段制造拼裝時(shí)，采用巧+2"短線法進(jìn)行拼裝制造，即一 次搭設(shè)7個(gè)節(jié)段拼裝臺(tái)架，首輪次拼裝完成后，前5個(gè)節(jié)段轉(zhuǎn)移進(jìn)存梁臺(tái)座，后2段梁為下一 個(gè)輪次拼裝母梁； 2) 鋼箱梁安裝，采用步履式頂推工藝施工，包括在主跨搭設(shè)6個(gè)臨時(shí)墳，臨時(shí)墳上設(shè)有 頂推平臺(tái)，頂推平臺(tái)上布置頂推設(shè)備，鋼箱梁在拼裝場(chǎng)地拼裝、涂裝完成W后，通過(guò)運(yùn)梁臺(tái) 車將成品鋼箱梁運(yùn)至橋位處，采用提升吊機(jī)對(duì)鋼箱梁進(jìn)行提升、吊運(yùn)至頂推平臺(tái)，并將平面 位置和高程調(diào)整到施工線形后焊接，采用多點(diǎn)多臺(tái)步履式頂推系統(tǒng)同步使鋼箱梁逐段向前 滑移，循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁到達(dá)設(shè)計(jì)位置； 3) 待鋼梁全部頂推到位后，采用千斤頂落梁的方法將鋼梁整體調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高，達(dá)到 設(shè)計(jì)要求后掛索并安裝支座。 實(shí)施例
[0010] 橋梁鋼箱梁豎曲線形式為兩端直線、中間夾曲線，為保證鋼箱梁安裝線型，鋼箱梁 節(jié)段制造拼裝時(shí)，采用"5+2"短線法進(jìn)行拼裝制造，即一次搭設(shè)7個(gè)節(jié)段拼裝臺(tái)架，首輪次拼 裝完成后，前5個(gè)節(jié)段轉(zhuǎn)移進(jìn)存梁臺(tái)座，后2段梁為下一個(gè)輪次拼裝母梁。鋼箱梁安裝采用步 履式頂推工藝進(jìn)行施工。在大橋邊跨側(cè)搭設(shè)頂推平臺(tái)，在主跨搭設(shè)6個(gè)臨時(shí)墳，并在其上布 置頂推設(shè)備。鋼箱梁在拼裝場(chǎng)地拼裝、涂裝完成W后，通過(guò)運(yùn)梁臺(tái)車將成品鋼箱梁運(yùn)至橋位 處，采用提升吊機(jī)對(duì)鋼箱梁進(jìn)行提升、吊運(yùn)至頂推平臺(tái)，并將平面位置和高程調(diào)整到施工線 形后焊接，采用多點(diǎn)多臺(tái)步履式頂推系統(tǒng)同步使鋼箱梁逐段向前滑移，循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁 到達(dá)設(shè)計(jì)位置。待鋼梁全部頂推到位后，采用千斤頂落梁的方法將鋼梁整體調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo) 高。達(dá)到設(shè)計(jì)要求后掛索并安裝支座。
[00川 1、鋼箱梁制造及總拼 鋼箱梁制作在工廠車間完成下料、單元件組裝、焊接;通過(guò)陸運(yùn)至橋位后，在總拼胎架 上完成鋼箱梁節(jié)段的整體組裝、焊接、修整、劃線和精切。
[0012] 鋼箱梁節(jié)段制造拼裝時(shí)，采用"5+2"短線法進(jìn)行拼裝制造，即一次搭設(shè)7個(gè)節(jié)段拼 裝臺(tái)架，首輪次拼裝完成后，前5個(gè)節(jié)段轉(zhuǎn)移進(jìn)存梁臺(tái)座，后2段梁為下一個(gè)輪次拼裝母梁。 采用該方案拼裝，有效的控制鋼箱梁環(huán)縫對(duì)接錯(cuò)臺(tái)和鋼箱梁整體線型。單個(gè)節(jié)段制造時(shí)，單 元件拼裝焊接采用"兩拼"工藝，即每?jī)蓚€(gè)單元件為一個(gè)焊接單元，運(yùn)樣有效的降低了頂?shù)?板焊接時(shí)應(yīng)力的殘留和減小了焊接變形的發(fā)生。
[0013] 每個(gè)輪次鋼箱梁總拼完成后，對(duì)相鄰節(jié)段箱口位置焊接匹配件。每個(gè)節(jié)段箱口位 置焊接1塊匹配件D3,如圖1所示，同時(shí)在自由狀態(tài)下安裝鋼插銷。匹配件安裝完成后，去下 鋼插銷，進(jìn)行鋼塔節(jié)段解體。噴砂涂裝完成后運(yùn)至橋位安裝。橋位安裝時(shí)，鋼箱梁初步吊裝 至設(shè)計(jì)位置時(shí)，通過(guò)倒鏈牽引，實(shí)現(xiàn)匹配件初步對(duì)接，打入鋼銷后，即可快速的實(shí)現(xiàn)該箱口 的精確對(duì)接，錯(cuò)臺(tái)與總拼精度一致。
[0014] 2、步履式頂推 步履式頂推機(jī)構(gòu)包括頂升支撐油缸、頂推縱移油缸、橫向調(diào)整油缸、縱移滑塊、橫移滑 塊、橫移底座，如圖2所示，可W實(shí)現(xiàn)豎向的頂升下降，順橋向的前進(jìn)后退，W及橫向的糾偏。 利用頂推機(jī)構(gòu)和臨時(shí)擱置墊梁的交替作用，通過(guò)步履式頂推機(jī)構(gòu)的起、推、降、縮四個(gè)步驟， 從而實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的間隙式前移。
[0015] ①在縱移滑塊上布置了 2臺(tái)頂升油缸，頂升油缸上端部用較接結(jié)構(gòu)與墊梁連接，運(yùn) 種連接方式可W適應(yīng)鋼梁線形變化。通過(guò)控制頂升油缸可W實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的豎向運(yùn)動(dòng)，可W 通過(guò)單獨(dú)調(diào)整單臺(tái)頂升油缸的高度，適應(yīng)不同的順橋或橫向坡度。
[0016] 縱移滑塊的底部固定一塊聚四氣乙締板，與橫移滑塊上固定的3毫米厚的不誘鋼 板構(gòu)成滑移面。聚四氣乙締板上開口儲(chǔ)油槽，在移動(dòng)摩擦面可藏硅油，W降低滑移面的摩擦 阻力。
[0017] ②在縱移滑塊的兩側(cè)各設(shè)有一臺(tái)頂推縱移油缸，縱移油缸與縱、橫移滑塊通過(guò)支 座較接固定，運(yùn)樣可W通過(guò)控制縱移油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)縱移滑塊在橫移滑塊上順橋向的移 動(dòng)。
[001引③橫移滑塊的底部固定兩塊聚四氣乙締板(20mm X 500mm X 2000mm)，與橫移底座 滑道上固定的3毫米厚的不誘鋼板構(gòu)成滑移面。
[0019]④在橫移滑塊的滑道兩側(cè)各布置了兩臺(tái)橫向調(diào)整油缸。通過(guò)4臺(tái)橫向油缸，可W解 決鋼箱梁橫橋向的調(diào)整問(wèn)題。
[0020] 鋼箱梁安裝采用整體多點(diǎn)頂推方式，沿橋方向布置頂推設(shè)備。14#交界墳及兩個(gè)主 塔各設(shè)一個(gè)點(diǎn)，L1#~L6#臨時(shí)墳，每個(gè)墳上均設(shè)置一點(diǎn)，共11個(gè)點(diǎn)同時(shí)頂推，共需22套頂推 裝置。在22組設(shè)備同時(shí)頂進(jìn)情況下，如何全部鋼箱梁同步施工為本工程的重中之重。具體通 過(guò)計(jì)算機(jī)控制和液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0021] 鋼箱梁頂推控制系統(tǒng)包括液壓累，液壓累站為油缸提供動(dòng)力，根據(jù)主控計(jì)算機(jī)的 指令，執(zhí)行計(jì)算機(jī)指定動(dòng)作。該系統(tǒng)主要分為Ξ個(gè)部分:支撐頂升系統(tǒng)、頂推移動(dòng)系統(tǒng)和橫 向調(diào)整系統(tǒng)。
[0022] ①支撐頂升系統(tǒng) 支撐頂升系統(tǒng)包括電機(jī)，定量柱塞累，換向閥，溢流閥，比例閥，平衡閥，截止閥，液控單 向閥，安全閥。
[0023] 其工作原理是:柱塞累提供高壓油給油缸;溢流閥可W調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力;換向閥實(shí)現(xiàn) 上升或者下降動(dòng)作切換;再通過(guò)比例閥放大W調(diào)節(jié)油缸速度;平衡閥自動(dòng)調(diào)節(jié)下降的速度； 截止閥能夠單獨(dú)控制某個(gè)油缸的動(dòng)作或者停止;液壓鎖能夠保住油缸大腔的壓力；安全閥 能夠防止油缸過(guò)載。
[0024] 油缸的位移通過(guò)位移傳感器檢測(cè)，油缸大腔的壓力通過(guò)壓力傳感器反饋，所有的 傳感器信號(hào)通過(guò)總線傳送給主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理，然后根據(jù)控制軟件輸出累站驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，調(diào)節(jié)油缸的動(dòng)作和速度，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)橋墳上面的頂推系統(tǒng)同步上升或者同步下降， 也可對(duì)單個(gè)油缸調(diào)整局差。
[0025] ②頂推移動(dòng)系統(tǒng)和橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng) 頂推移動(dòng)系統(tǒng)和橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括電機(jī)，定量柱塞累，比例換向閥和溢流閥。
[0026] 其工作原理是:柱塞累提供高壓油給油缸;溢流閥可W調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力;換向閥實(shí)現(xiàn) 縱向頂推或者橫向糾偏;通過(guò)比例閥調(diào)節(jié)油缸速度。通過(guò)油缸位移傳感器和壓力傳感器實(shí) 時(shí)檢測(cè)當(dāng)前油缸的速度和載荷，實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作。
[0027] 為確保施工過(guò)程中頂推同步性，本工程采用集中控制系統(tǒng)。主要包括控制系統(tǒng)硬 件，控制系統(tǒng)軟件，累站電子控制單元，傳感器控制單元。
[0028] 本套控制系統(tǒng)在每個(gè)橋墳上設(shè)有一個(gè)分控制器，分控制器主要的作用是采集傳感 器的反饋數(shù)據(jù)，接收主控制器的指令驅(qū)動(dòng)液壓電磁閥；主控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的集中控 審IJ，包括:頂升、頂推、糾偏裝置的控制，壓力數(shù)據(jù)、位移數(shù)據(jù)的計(jì)