适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法与流程

技术领域：

本发明涉及桥梁工程施工领域，特别涉及一种适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法。

背景技术：
：

大跨度钢桁梁桥顶推施工通常采用水平连续千斤顶配单滑块拖拉施工，顶推施工过程中支点反力大，墩旁支架受力大。对于高墩大跨度钢桁梁桥，顶推支点反力大，落地墩旁支架高度高，刚度控制难度大，安装难度大，成本高、安全风险高；如采用不落地墩旁托架，则墩旁托架受力大，墩身偏心弯矩大，安全风险高。

技术实现要素：
：

有鉴于此，有必要提供一种适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法。

一种适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法，包括以下步骤：

在墩顶纵桥向两侧安装非承重托架，墩顶垫石范围内铺设滑动面，安装放置水平千斤顶、竖向千斤顶、托梁、转换梁，托梁两端设置钢垫块用以支撑钢桁梁，钢桁梁支撑于托梁两端钢垫块上，托梁一端支承于墩顶，另一端支承于非承重托架，非承重托架上设置滚轮小车，以方便托梁在托架顶面滑动；启动水平千斤顶，拖动托梁，带动钢桁梁向前顶推，顶推一个节间距离后将转换梁沿横桥向推入钢桁梁节点下方，并支承于竖向千斤顶上方，启动竖向千斤顶起顶钢桁梁；利用水平千斤顶将托梁拖回，继续进行下一循环顶推施工。

优选的，适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法中，先将托架、滚轮小车、滑动面、托梁、竖向千斤顶、水平千斤顶、钢垫块和转换梁结构安装完成，此时钢桁梁节点与桥墩中心对齐，钢桁梁支撑在托梁两端钢垫块上，然后启动水平千斤顶向前顶推，此种状态下，由于托梁刚度大，竖向变形小，非承重托架受力小。

优选的，适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法中，启动水平千斤顶，托梁带动钢桁梁沿顶推方向向前顶推，在顶推半个节间距离内，墩身所受偏心弯矩逐渐减小，直至墩身偏心弯矩为0。

优选的，钢桁梁继续沿顶推方向向前顶推，直至下一个钢桁梁节点到达墩中心线位置，将转换梁沿横桥向推入节点下方，并支承于竖向千斤顶上方。

优选的，启动竖向千斤顶，将钢桁梁起顶一定高度，拆除钢垫块，此时托梁与钢桁梁脱离，部分支撑在托架上，部分支撑在墩顶，利用水平千斤顶将托梁拖回一个节间长度。

优选的，在托梁上重新安装上钢垫块，竖向千斤顶回油卸载，钢桁梁落在托梁上，将转换梁移出钢桁梁节点范围，完成一个节间钢梁顶推循环，准备进行下一个节间钢梁顶推循环。

利用此方法进行高墩、超高墩大跨度钢桁梁顶推施工，可以将竖向支点反力偏心距控制在墩顶范围内，大大减小墩身所受偏心弯矩，提高结构安全性；采用托梁顶推施工方法，不需要传统的落地支架或受力墩旁托架，钢材使用量大大减小，节约了成本；托梁顶推施工方案中的水平千斤顶可采用拖拉式的穿心连续千斤顶，也可采用步履式千斤顶，解决了钢桁梁顶推不能采用步履式千斤顶的的难题，具有较好的安全性和经济实用性。

初始状态使得钢桁梁的一节点正对墩身的中心线，启动水平千斤顶，顶推托梁带动钢桁梁向前顶推；此顶推过程中，钢桁梁的相邻两节点反力始终作用在托梁的两端，通过托梁受力分配，钢桁梁反力作用点始终在墩顶范围内，从而大大减小了墩身偏心弯矩，使结构更加安全。

附图说明：

图1为本发明顶推施工用设备的布置图。

图2为图1中的1---1向的结构状态示意图。

图3为图1中的2---2向的结构状态示意图。

图4为图2中的3---3向的结构状态示意图。

图5为图2中的4---4向的结构状态示意图。

图6为本发明的具体实施方式中步骤一的状态结构示意图。

图7为本发明的具体实施方式中步骤二的状态结构示意图。

图8为本发明的具体实施方式中步骤三的状态结构示意图。

图9为本发明的具体实施方式中步骤四的状态结构示意图。

图10为本发明的具体实施方式中步骤五的状态结构示意图。

图11是步履式顶推水平千斤顶布置图；

图中：钢桁梁1、托梁2、钢垫块3、竖向千斤顶4、水平千斤顶5、转换梁6、非承重托架7、滑动面8、滚轮小车9、墩身10、垫石11、顶推方向12。

具体实施方式：

请同时参阅图1至图11，一种适用于高墩大跨度钢桁梁桥顶推施工方法。具体说是在墩身10的墩顶垫石11范围内铺设滑动面8，放置水平千斤顶5，竖向千斤顶4，托梁2，转换梁6，托梁两端设置钢垫块3支撑，钢桁梁1支撑于托梁两端钢垫块3上，托梁2一端支承于墩顶，一端支承于非承重托架7，非承重托架7上设滚轮小车9，以方便托梁2在托架7顶面滑动，如附图1所示。启动水平千斤顶5拖动托梁2，带动钢梁1向前顶推。顶推1个节间距离后后将转换梁6沿横桥向推入钢桁梁1节点下方，并支承于竖向千斤顶4上方，启动竖向千斤顶4，起顶钢桁梁1。利用水平千斤顶5将托梁2拖回继续进行下一循环顶推施工。利用此方法进行高墩、超高墩大跨度钢桁梁顶推施工，可以将竖向支点反力偏心距控制在墩顶范围内，大大减小墩身所受偏心弯矩，提高结构安全性；采用托梁顶推施工方法，不需要传统的落地支架或受力墩旁托架，钢材使用量大大减小，节约了成本；托梁顶推施工方案中的水平千斤顶5可采用拖拉式的穿心连续千斤顶，也可采用步履式千斤顶，解决了钢桁梁顶推不能采用步履式千斤顶的的难题，具有较好的安全性和经济实用性。

本发明的具体实施方式为：

步骤一，将托架7、滚轮小车9、滑动面8、托梁2、竖向千斤顶4、水平千斤顶5、钢垫块3及转换梁6结构安装完成，如图1所示，此时钢桁梁1节点与桥墩中心对齐，钢桁梁1支撑在托梁2两端钢垫块3上，启动水平千斤顶5向前顶推。此种状态如附图6所示，在此种状态下由于托梁2刚度大，竖向变形极小，非承重托架7受力较小。

步骤二，启动水平千斤顶5，托梁2带动钢桁梁1沿顶推方向12向前顶推，在顶推半个节间距离内，墩身所受偏心弯矩逐渐减小，直至图示状态如附图7所示时墩身偏心弯矩为0。

步骤三，钢梁继续沿顶推方向12向前顶推，直至下一个钢桁梁2节点到达墩中心线位置。将转换梁6沿横桥向推入节点下方，并支承于竖向千斤顶4上方。

步骤四，启动竖向千斤顶4，将钢桁梁1起顶一定高度。拆除钢垫块3，此时托梁2与钢桁梁1脱离，部分支撑在托架7上，部分支撑在墩顶。利用水平千斤顶5将托梁2拖回一个节间长度。

步骤五，在托梁2上重新安装上钢垫块3，竖向千斤顶4回油卸载，钢桁梁1落在托梁2上，将转换梁6移出钢桁梁1节点范围，完成一个节间钢梁顶推循环，准备进行下一个节间钢梁顶推循环。

采用步履式顶推墩顶水平千斤顶布置示意图如附图11所示。

本发明中，利用钢桁梁在相邻节点均有支撑条件下的节点偏心受力性能，利用托梁2两端的钢垫块3同时偏心支撑钢钢桁梁相邻两个节点，利用水平千斤顶5为动力，顶推或拖拉托梁2，带动钢桁梁1向前顶推。

由于托梁2具有足够的强度和刚度，尤其是在竖向荷载下的竖向变形极小，确保顶推过程中钢桁梁1重量不会传递到两侧非承重托架7上，两侧非承重托架7仅承受托梁2结构自重并兼做操作平台，受力较小，结构较轻便。

钢桁梁1支撑于托梁2两端钢垫块3上，通过托梁2将钢桁梁1重量传至墩顶，确保在整个顶推过程中最大支反力的作用位置始终在墩顶范围，从而大大减墩身所受偏心弯矩，确保主体结构安全。

通过托梁2带动钢桁梁1进行顶推，不需要落地支架或承重墩旁托架，大大减少了临时结构钢材用量，节约了成本。

水平千斤顶5可采用传统的水平连续千斤顶，也可采用步履式千斤顶。此发明解决了钢桁梁顶推不能采用步履式千斤顶的难题，降低了同步性控制难度。

本发明取消了落地墩旁支架和承重托架，使钢桁梁顶推过程中的最大支反力始终作用在墩顶范围以内，大大减小了墩身所受偏心弯矩，低了施工安全风险；减少了临时结构工程量，节约了成本，具有良好的经济性；解决了钢桁梁顶推不能采用步履式千斤顶的难题，降低了同步控制难度，具有较好的安全性和经济实用性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。