大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替滑靴顶推系统及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种桥梁施工设备及其施工方法，特别是一种大跨度连续钢桁梁顶推系统及其施工方法。
【背景技术】
[0002]钢桁梁是交通基础建设中一种较为突出的桥梁结构，特别适用于铁路桥梁，或者公铁两用桥梁；针对施工环境、尤其是沟壑峡谷区域、大件运输极为不方便的大跨度峡谷桥梁，钢桁梁结构是行业必选结构之一；为了安全、质量、经济等方面，针对重量大、跨度大、施工环境复杂等钢桁结构桥梁的建造必须适应时代要求，采用新技术、新工艺和优化现有技术为此类桥梁建设服务，实现工程安全、质量、经济和工期目标。
[0003]目前，大跨度钢桁梁架设采用拖拉式顶推施工已经得到行业的认可，但是现有针对钢桁梁拖拉式顶推施工方法还是有以下缺点:
1、由于钢桁梁吨位大，支撑点反力大，滑块高度不可调，“喂进”难度大，局部应力增大，滑块损坏成为常见现象，而且滑块高度不可调未能“动态、即时”调整高度补偿各墩、台的高程施工误差和沉降不均匀误差，使顶推过程不利于控制顶推摩阻力，增加了安全风险，钢桁梁架设质量难以保证；
2、设计者为了安全，结构设计时有意放大了安全储备，影响到施工的经济性；
3、拖拉式顶推固定端与钢桁梁的连接点采用临时焊接、栓接都对主体结构造施工损伤，虽然有采用“U”型卡作为反力点，但是结构大、结构重，需要起重机械配合施工，施工极为不方便，自动化程度不高，实施起来非常困难；
4、已有大跨度钢桁梁拖拉式顶推施工顶推、轴线调整是各自独立系统，因此，在顶推过程需要调整轴线时必须暂停顶推施工，从而限制了顶推施工的连续性和可控性；
5、已有的可以竖向调整的步履式顶推也满足不了非等截面主梁结构，尤其不适应无纵梁的正交异性板桥面结构主梁，而针对节点受力的钢桁梁来说更难以适应，也就无法进行顶推施工。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推系统，该系统采用能够自动、即时补偿高程的顶推滑靴代替高度不可调整的滑块，采用计算机实现竖向、纵向和横向三向集中控制，使钢桁梁顶推过程中实现自动调整顶推滑靴高度、补偿墩、台高程误差；本发明同时提供了利用上述大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推系统实现大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推施工方法，该施工方法施工快捷、安全可靠、质量可控、经济实用；较好地解决了已有技术存在的上述问题。
[0005]解决上述问题的技术方案是:一种大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替滑靴顶推系统，包括:
用于钢桁梁分段散拼、对接成型的钢桁梁拼装平台，钢导梁，临时墩，顶推滑靴、滑道和控制系统；
所述滑道包括主滑道和副滑道，主滑道亦称顶推滑道，用于承担钢桁梁的恒载，副滑道用于承担滑靴前后交替，每套滑道上设置有两套可竖向调整高度的顶推滑靴，所述顶推滑靴包括顶推滑靴1、顶推滑靴II，
顶推滑靴底部安装在主滑道上、其上部支撑在钢桁梁和钢导梁的下弦节点上，反力架设置在主滑道前端；用于顶推钢桁梁的连续顶推千斤顶安装在反力架上，连续顶推千斤顶与顶推滑靴通过拉杆或钢绞线或钢丝绳或钢拉棒连接；
顶推滑靴两侧各有一套滑靴横向千斤顶，用于钢桁梁横向偏移纠正，顶推滑靴内设置有可自动、即时补偿高程的滑靴竖向千斤顶；
连续顶推千斤顶、滑靴横向千斤顶和滑靴竖向千斤顶组成顶推滑移液压千斤顶系统，液电控制系统集成到顶推滑移液压千斤顶系统内，并由计算机集中控制；
每套连续顶推千斤顶、滑靴横向千斤顶和滑靴竖向千斤顶均设置有压力传感器和位移传感器，用于检测各个千斤顶的压力、液压缸的位移和顶推滑靴的具体位置；所有各滑道上的液电控制系统的控制数据集中反馈到主控制计算机，由计算机对液电控制系统发出控制指令，实现顶推施工同步；
顶推过程中，某个顶推滑靴已经到达位置控制点，计算机集中发指令控制所有顶推滑靴竖向千斤顶同时顶起钢桁梁。
[0006]所述的大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推系统的进一步技术方案是:顶推滑道长度为钢桁梁相邻节点的间距和一个顶推滑靴长度之和。
[0007]所述主滑道或副滑道上设有不锈钢滑移面，顶推滑靴底部镶嵌有MGE板构成滑移面，顶推滑靴安置在主滑道或副滑道的不锈钢滑移面上面，组成滑移副。
[0008]钢导梁设置在钢桁梁前端，在钢导梁前端节点设置有竖向顶升设备。
[0009]相关的另一技术方案是:一种大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推施工方法，它是利用本发明上述的大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推系统实现大跨度连续钢桁梁多点同步自动循环交替顶推滑靴顶推施工的方法，包括用于钢桁梁分段散拼、对接成型的钢桁梁拼装平台及平台上滑道的设置；顶推钢导梁、临时墩的布设和设计方法以及临时墩、钢桁梁拼装平台和永久墩上的滑道设计规定和设置；能够自动补偿高程的顶推滑靴的设置；计算机集中控制位于主滑道前端的连续顶推千斤顶、顶推滑靴竖向千斤顶、顶推滑靴横向千斤顶，实现钢桁梁自动、同步、连续顶推和行进中自动纠正偏位；其具体步骤包括:
A、设置钢桁梁拼装平台和多点等长的顶推滑道:
A1、根据钢桁梁跨度布置，在顶推起点一端设置钢桁梁拼装平台，平台上设置主滑道，主滑道长度为钢桁梁相邻节点的间距和一个顶推滑靴长度之和；
A2、在临时墩和永久墩上的主滑道的内侧或外侧设置副滑道，副滑道长度为钢桁梁相邻节点的间距和一个顶推滑靴长度之和；
B、在主滑道上设置可竖向调整高度的顶推滑靴，并在主滑道前端设置反力架以及连续顶推千斤顶，连续顶推千斤顶与顶推滑靴通过钢绞线或钢丝绳或钢拉棒相连； B1、主滑道或副滑道设置不锈钢滑移面，顶推滑靴底部镶嵌MGE板构成滑移面，顶推滑靴安置在主滑道或副滑道不锈钢滑移面上面，组成滑移副，每套滑道-包括主滑道和副滑道安设两套顶推滑靴，包括顶推滑靴I和顶推滑靴II ;
B2、在钢桁梁主滑道前端设置反力架，连续顶推千斤顶安装在反力架上；
B3、连续顶推千斤顶与顶推滑靴通过钢绞线或钢丝绳或钢拉棒相连；
C、在钢桁梁拼装平台上以顶推滑靴作为支承拼装第一节钢桁梁，钢桁梁前端拼装连接临时钢导梁:
钢桁梁和钢导梁拼装时顶推滑靴均支撑在钢桁梁和钢导梁的下弦节点上，通过顶推滑靴竖向千斤顶调整节段钢桁梁的拼接高度、角度等位置精确匹配后通过施焊或栓接进行钢桁梁拼装；
C1、钢桁梁和钢导梁在拼装之前，先在拼装平台上用散件组拼成型，钢桁梁和钢导梁拼装时顶推滑靴均支撑在钢桁梁和钢导梁的下弦节点上，将各支点处落在顶推滑靴上，其标高值根据钢桁梁无应力线性标高确定，钢桁梁拼装后再由测量人员对各支点处标高进行复测确认，局部高程通过顶推滑靴竖向千斤顶调整补偿，满足设计要求后使用高强螺栓拧紧，形成初始标准钢桁梁节段；
C2、主滑道上顶推滑靴支撑着钢桁梁和钢导梁的重量，连续顶推千斤顶通过钢绞线或钢丝绳或钢拉棒牵引顶推滑靴在主滑道上滑移，顶推滑靴带动整个钢桁梁和钢导梁往前移动，实现顶推施工；
D、在主滑道或副滑道的各滑道附近设置液压栗站，液压栗站与连续顶推千斤顶、顶推滑靴竖向千斤顶和顶推滑靴横向千斤顶通过液压控制回路连通；安装连续顶推千斤顶、顶推滑靴横向千斤顶和顶推滑靴竖向千斤顶电液控制系统和顶推滑靴位置监测传感器，集中控制连续顶推千斤顶、顶推滑靴横向千斤顶和顶推滑靴竖向千斤顶顶推钢桁梁:
D1、在滑道侧布置一套液压栗站，控制上述由连续顶推千斤顶、顶推滑靴横向千斤顶和顶推滑靴竖向千斤顶组成的顶推滑移液压千斤顶系统；每套顶推滑移液压千斤顶系统均设置压力传感器和位移传感器，用于检测各千斤顶的压力和液压缸的位移和顶推滑靴的具体位置；所有各滑道上的检测系统的控制数