一种特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施工方法，特别是一种用 于钢箱梁竖曲线形式为两端直线、中间夹曲线的特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施 工方法。
【背景技术】
[0002] 近年来国内对城市设施的外观美感要求越来越高，桥梁设计出现多样性和不重复 性。而在一些特大桥受美学、限高等因素影响，竖曲线形式复杂，W往多采用满堂支架法安 装，在一些跨道路或者跨江桥梁上，采用连续千斤顶张拉法进行顶推施工。但采用多点连续 张拉法进行拖拉时，具有安全风险高，竖曲线调整困难等影响。
【发明内容】
[0003] 本发明其目的就在于提供一种特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施工方法， 解决了跨江桥梁钢箱梁在竖曲线为两端直线、中间夹圆曲线上安装施工时的施工安全和线 型质量控制的问题，具有钢箱梁制造精度高、施工过程安全可靠的特点，且竖曲线满足设计 要求。
[0004] 实现上述目的而采取的技术方案，包括步骤， 1) 钢箱梁制造及总拼，钢箱梁节段制造拼装时，采用巧+2"短线法进行拼装制造，即一 次搭设7个节段拼装台架，首轮次拼装完成后，前5个节段转移进存梁台座，后2段梁为下一 个轮次拼装母梁； 2) 钢箱梁安装，采用步履式顶推工艺施工，包括在主跨搭设6个临时墳，临时墳上设有 顶推平台，顶推平台上布置顶推设备，钢箱梁在拼装场地拼装、涂装完成W后，通过运梁台 车将成品钢箱梁运至桥位处，采用提升吊机对钢箱梁进行提升、吊运至顶推平台，并将平面 位置和高程调整到施工线形后焊接，采用多点多台步履式顶推系统同步使钢箱梁逐段向前 滑移，循环作业使钢箱梁到达设计位置； 3) 待钢梁全部顶推到位后，采用千斤顶落梁的方法将钢梁整体调整至设计标高，达到 设计要求后挂索并安装支座。
[0005] 有益效果 与现有技术相比本发明具有W下优点。
[0006] (1)钢箱梁总体拼装制造时，采用"5+2"短线法进行拼装制造，即一次搭设7个节 段拼装台架，首轮次拼装完成后，前5个节段转移进存梁台座，后2段梁为下一个轮次拼装母 梁，极大提高了钢箱梁制造精度； (2) 每套顶推设备上自带竖向千斤顶，其顶升高度自由设置，能够灵活的适应钢箱梁坡 度变化，较好的解决了钢箱梁纵坡变化的特点； (3) 钢箱梁在顶推过程中，其顶推前移、横向纠偏等均在顶推设备内完成，形成一个内 力体系，是水中钢管支墳在理论上不受水平推力的影响，提高了水中钢管粧的安全性； (4)钢箱梁顶推时，钢箱梁在被顶推设备顶升后，整体前移，因此，其在顶推设备上不受 惯性力作用，顶推安全性高； 巧)设备自带横向纠偏千斤顶，较拖拉法横向焊接纠偏装置，钢箱梁发生横向偏移后， 对临时支墳不受横向水平推力，其横向纠偏灵活方便。
【附图说明】
[0007] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0008] 图1为钢箱梁匹配件安装图； 图2为顶推设备结构示意图； 图3为顶推平台立面布置图； 图4为顶推平台平面布置图； 图5为提梁机顺桥向布置图； 图6为提梁机横桥向布置图； 图7为临时支墳墳顶布置示意图； 图8为钢导梁平面图； 图9为钢导梁立面图； 图10为钢箱梁顶推步骤一示意图； 图11为钢箱梁顶推步骤二示意图； 图12为钢箱梁顶推步骤Ξ示意图； 图13为钢箱梁顶推步骤四示意图； 图14为钢箱梁顶推步骤五示意图； 图15为钢箱梁顶推步骤六示意图； 图16为第N个梁段安装的精匹配示意图。
【具体实施方式】
[0009] 包括步骤， 1) 钢箱梁制造及总拼，钢箱梁节段制造拼装时，采用巧+2"短线法进行拼装制造，即一 次搭设7个节段拼装台架，首轮次拼装完成后，前5个节段转移进存梁台座，后2段梁为下一 个轮次拼装母梁； 2) 钢箱梁安装，采用步履式顶推工艺施工，包括在主跨搭设6个临时墳，临时墳上设有 顶推平台，顶推平台上布置顶推设备，钢箱梁在拼装场地拼装、涂装完成W后，通过运梁台 车将成品钢箱梁运至桥位处，采用提升吊机对钢箱梁进行提升、吊运至顶推平台，并将平面 位置和高程调整到施工线形后焊接，采用多点多台步履式顶推系统同步使钢箱梁逐段向前 滑移，循环作业使钢箱梁到达设计位置； 3) 待钢梁全部顶推到位后，采用千斤顶落梁的方法将钢梁整体调整至设计标高，达到 设计要求后挂索并安装支座。 实施例
[0010] 桥梁钢箱梁竖曲线形式为两端直线、中间夹曲线，为保证钢箱梁安装线型，钢箱梁 节段制造拼装时，采用"5+2"短线法进行拼装制造，即一次搭设7个节段拼装台架，首轮次拼 装完成后，前5个节段转移进存梁台座，后2段梁为下一个轮次拼装母梁。钢箱梁安装采用步 履式顶推工艺进行施工。在大桥边跨侧搭设顶推平台，在主跨搭设6个临时墳，并在其上布 置顶推设备。钢箱梁在拼装场地拼装、涂装完成W后，通过运梁台车将成品钢箱梁运至桥位 处，采用提升吊机对钢箱梁进行提升、吊运至顶推平台，并将平面位置和高程调整到施工线 形后焊接，采用多点多台步履式顶推系统同步使钢箱梁逐段向前滑移，循环作业使钢箱梁 到达设计位置。待钢梁全部顶推到位后，采用千斤顶落梁的方法将钢梁整体调整至设计标 高。达到设计要求后挂索并安装支座。
[00川 1、钢箱梁制造及总拼 钢箱梁制作在工厂车间完成下料、单元件组装、焊接;通过陆运至桥位后，在总拼胎架 上完成钢箱梁节段的整体组装、焊接、修整、划线和精切。
[0012] 钢箱梁节段制造拼装时，采用"5+2"短线法进行拼装制造，即一次搭设7个节段拼 装台架，首轮次拼装完成后，前5个节段转移进存梁台座，后2段梁为下一个轮次拼装母梁。 采用该方案拼装，有效的控制钢箱梁环缝对接错台和钢箱梁整体线型。单个节段制造时，单 元件拼装焊接采用"两拼"工艺，即每两个单元件为一个焊接单元，运样有效的降低了顶底 板焊接时应力的残留和减小了焊接变形的发生。
[0013] 每个轮次钢箱梁总拼完成后，对相邻节段箱口位置焊接匹配件。每个节段箱口位 置焊接1块匹配件D3,如图1所示，同时在自由状态下安装钢插销。匹配件安装完成后，去下 钢插销，进行钢塔节段解体。喷砂涂装完成后运至桥位安装。桥位安装时，钢箱梁初步吊装 至设计位置时，通过倒链牵引，实现匹配件初步对接，打入钢销后，即可快速的实现该箱口 的精确对接，错台与总拼精度一致。
[0014] 2、步履式顶推 步履式顶推机构包括顶升支撑油缸、顶推纵移油缸、横向调整油缸、纵移滑块、横移滑 块、横移底座，如图2所示，可W实现竖向的顶升下降，顺桥向的前进后退，W及横向的纠偏。 利用顶推机构和临时搁置垫梁的交替作用，通过步履式顶推机构的起、推、降、缩四个步骤， 从而实现钢箱梁的间隙式前移。
[0015] ①在纵移滑块上布置了 2台顶升油缸，顶升油缸上端部用较接结构与垫梁连接，运 种连接方式可W适应钢梁线形变化。通过控制顶升油缸可W实现钢箱梁的竖向运动，可W 通过单独调整单台顶升油缸的高度，适应不同的顺桥或横向坡度。
[0016] 纵移滑块的底部固定一块聚四氣乙締板，与横移滑块上固定的3毫米厚的不诱钢 板构成滑移面。聚四氣乙締板上开口储油槽，在移动摩擦面可藏硅油，W降低滑移面的摩擦 阻力。
[0017] ②在纵移滑块的两侧各设有一台顶推纵移油缸，纵移油缸与纵、横移滑块通过支 座较接固定，运样可W通过控制纵移油缸的伸缩实现纵移滑块在横移滑块上顺桥向的移 动。
[001引③横移滑块的底部固定两块聚四氣乙締板(20mm X 500mm X 2000mm)，与横移底座 滑道上固定的3毫米厚的不诱钢板构成滑移面。
[0019]④在横移滑块的滑道两侧各布置了两台横向调整油缸。通过4台横向油缸，可W解 决钢箱梁横桥向的调整问题。
[0020] 钢箱梁安装采用整体多点顶推方式，沿桥方向布置顶推设备。14#交界墳及两个主 塔各设一个点，L1#~L6#临时墳，每个墳上均设置一点，共11个点同时顶推，共需22套顶推 装置。在22组设备同时顶进情况下，如何全部钢箱梁同步施工为本工程的重中之重。具体通 过计算机控制和液压驱动来实现。
[0021] 钢箱梁顶推控制系统包括液压累，液压累站为油缸提供动力，根据主控计算机的 指令，执行计算机指定动作。该系统主要分为Ξ个部分:支撑顶升系统、顶推移动系统和横 向调整系统。
[0022] ①支撑顶升系统 支撑顶升系统包括电机，定量柱塞累，换向阀，溢流阀，比例阀，平衡阀，截止阀，液控单 向阀，安全阀。
[0023] 其工作原理是:柱塞累提供高压油给油缸;溢流阀可W调节系统压力;换向阀实现 上升或者下降动作切换;再通过比例阀放大W调节油缸速度;平衡阀自动调节下降的速度； 截止阀能够单独控制某个油缸的动作或者停止;液压锁能够保住油缸大腔的压力；安全阀 能够防止油缸过载。
[0024] 油缸的位移通过位移传感器检测，油缸大腔的压力通过压力传感器反馈，所有的 传感器信号通过总线传送给主控计算机进行分析和处理，然后根据控制软件输出累站驱动 信号，调节油缸的动作和速度，从而实现各个桥墳上面的顶推系统同步上升或者同步下降， 也可对单个油缸调整局差。
[0025] ②顶推移动系统和横向调节系统 顶推移动系统和横向调节系统包括电机，定量柱塞累，比例换向阀和溢流阀。
[0026] 其工作原理是:柱塞累提供高压油给油缸;溢流阀可W调节系统压力;换向阀实现 纵向顶推或者横向纠偏;通过比例阀调节油缸速度。通过油缸位移传感器和压力传感器实 时检测当前油缸的速度和载荷，实现同步动作。
[0027] 为确保施工过程中顶推同步性，本工程采用集中控制系统。主要包括控制系统硬 件，控制系统软件，累站电子控制单元，传感器控制单元。
[0028] 本套控制系统在每个桥墳上设有一个分控制器，分控制器主要的作用是采集传感 器的反馈数据，接收主控制器的指令驱动液压电磁阀；主控制器实现对整个系统的集中控 审IJ，包括:顶升、顶推、纠偏装置的控制，压力数据、位移数据的计