适用于高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法与流程

文档序号:14561160发布日期:2018-06-01 04:34阅读:208来源:国知局

本发明涉及桥梁工程施工领域,特别涉及一种高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法。



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,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,有必要提供一种高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法。本发明的施工方法取消了落地墩旁支架,采用双滑块方案,有效的减小了滑道梁弯矩和墩身偏心弯矩,提高了结构安全储备。

一种高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法,该方法所用的设备包括滑道梁、前滑块、后滑块、前竖向千斤顶、中部竖向千斤顶、后竖向千斤顶、水平千斤顶和锚座,该方法利用钢桁梁整体节点偏心受力性能,在同节点间相邻节点下布置前滑块、后滑块、前竖向千斤顶、中部竖向千斤顶和后竖向千斤顶,将一个节间距离分段分步顶推,根据顶推步骤采用不同的竖向支撑方式,降低滑道梁和墩身弯矩,使墩身受力满足设计要求,为准备顶推状态,前滑块支撑在钢桁梁节点偏心允许偏心位置,后滑块支撑在钢桁梁节点正下方,此时相邻节点都有支撑,单支点反力较小,滑道梁弯矩和墩身偏心弯矩较小,沿顶推方向向前顶推,通过前竖向千斤顶、后竖向千斤顶及中竖向部千斤顶的起顶回落,对前滑块、后滑块两滑块进行倒换,双滑块支撑时,减小单支点反力;单滑块支撑时,减小最大点反力位置与墩中心的距离,从而减小滑道梁弯矩和墩身偏心弯矩。

优选的,高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法,包括以较佳的施工步骤:

步骤一,顶推准备,钢桁梁前后两节点为节点N和节点N-1,节点N与节点N-1距墩顶中心线距离相同,前滑块位于钢桁梁前节点N偏心处,后滑块位于钢桁梁后节点N-1正下方;前竖向千斤顶位于水平千斤顶锚座后方,后竖向千斤顶位于后滑块后方;在滑道前端靠近中部位置装入中部竖向千斤顶;此时竖向顶脱空,钢绞线同时锚固于前、后端滑块上,前、后滑块共同支撑钢桁梁;

步骤二,沿顶推方向向前顶推工艺要求的距离,后竖向千斤顶前移至钢桁梁后节点N-1后方允许偏心位置处;在前竖向千斤顶、后竖向千斤顶顶抄垫,做好钢桁梁起顶准备;

步骤三,前竖向千斤顶、后竖向千斤顶同步起顶钢桁梁,前滑块拆除一层抄垫块,卸载至后滑块受力,拆除中部竖向千斤顶,做好顶推准备;

步骤四,继续沿顶推方向向前顶推,顶推距离为钢桁梁节间长度减去2倍的允许偏心距离,顶推到位后将中部竖向千斤顶重新安装于节点N-1右侧允许偏心位置处,后竖向千斤位于节点N-2正下方;在中部竖向千斤顶及后竖向千斤顶顶面抄垫,做好竖向起顶准备;

步骤五,通过中部竖向千斤顶、后竖向千斤顶同步起顶钢桁梁至后滑块脱空;

步骤六,在前滑块顶面抄垫,使其抄垫后与中部竖向千斤顶高度相同;单独卸载中部竖向千斤顶,使前滑块和后竖向千斤顶共同受力;

步骤七,拆除中部竖向千斤顶,将后滑块后移至钢桁梁节点N-2左侧允许偏心位置处;

步骤八,在钢桁梁后节点N-1左侧允许偏心位置处重新安装中部竖向千斤顶,与后竖向千斤顶同步起顶钢桁梁,拆除前滑块顶面抄垫,并将前滑块后移至钢桁梁后节点N-1正下方;

步骤九,中部竖向千斤顶与后竖向千斤顶同步卸载至前滑块、后滑块共同受力;

步骤十,继续沿顶推方向向前顶推一定距离,此距离为钢桁梁节点支撑允许偏心值;

步骤十一,前竖向千斤顶、后竖向千斤顶同步起顶钢桁梁,前滑块、后滑块同步后移一定距离,此距离为钢桁梁节点支撑允许偏心值;前竖向千斤顶、后竖向千斤顶同步卸载,钢桁梁支撑力转换至前滑块、后滑块上;此时顶推工况恢复为步骤一,一个节间顶推步骤完成,准备进行下一个节间顶推施工。

钢桁梁在相邻节点都有支撑的情况下,整体节点可偏心受力,在钢桁梁相邻两节点设置滑块和竖向千斤顶。当相邻两节点距墩顶中心距离相同时,前后两滑块均支撑各自对应节点,墩身两侧弯矩平衡,墩身无偏心弯矩或偏心弯矩极小。当滑块距墩顶中心线距离小于半个节间钢梁长度时,通过竖向千斤顶起顶、回落,解除前滑块受力,使后滑块单独支撑钢桁梁,此时后滑块距墩中心较近,偏心距离小,减小了墩身偏心弯矩。通过设置前后双滑块,有效的减小了顶推过程中桥墩所受偏心弯矩。

在偏心距离较远时,通过两个滑块支撑,减小了单支点竖向反力,减小了滑道梁弯矩;当转换为单滑块支撑时,偏心距离减小,减小了滑道梁弯矩。

通过在相邻节点设置双滑块,减小了单支点竖向反力,降低了钢桁梁节点局部应力,增强结构安全储备。

通过设置中间竖向千斤顶,避免了在顶推过程中多次拆装滑块,提高了工作效率。

本发明提供的适用于高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法,取消了传统落地墩旁支架,利用钢桁梁整体节点的偏心受力性能,在钢桁梁相邻两节点设置滑块和竖向千斤顶。当相邻两节点距墩顶中心距离相同时,前后两滑块均支撑各自对应节点,墩身两侧弯矩平衡,墩身无偏心弯矩或偏心弯矩极小。当滑块距墩顶中心线距离小于半个节间钢梁长度时,通过竖向千斤顶起顶、回落,解除前滑块受力,使后滑块单独支撑钢桁梁,此时后滑块距墩中心较近,偏心距离小,减小了墩身偏心弯矩。通过设置前后双滑块,有效的减小了顶推过程中桥墩所受偏心弯矩。

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。

附图说明:

图1为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的施工一状态结构示意图。

图2为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤一的状态结构示意图。

图3为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤二的状态结构示意图。

图4为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤三的状态结构示意图。

图5为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤四的状态结构示意图。

图6为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤五的状态结构示意图。

图7为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤六的状态结构示意图。

图8为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤七的状态结构示意图。

图9为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤八的状态结构示意图。

图10为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤九的状态结构示意图。

图11为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤十的状态结构示意图。

图12为高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法的具体施工的步骤十一的状态结构示意图。

图中:前节点N、后节点N-1、节点N-2、前滑块1、后滑块2、钢桁梁3、水平千斤顶4、前竖向千斤顶5、中部竖向千斤顶6、后竖向千斤顶7、滑道梁8、墩身9、顶推方向10、偏心位置11、锚座12。

具体实施方式:

请参阅图1,本发明是利用钢桁梁整体节点偏心受力性能,在同节间相邻节点下布置滑块和竖向千斤顶,将一个节间距离分段分步顶推,根据顶推步骤采用不同的竖向支撑方式,降低滑道梁和墩身弯矩,使墩身受力满足设计要求。为准备顶推状态,前滑块1支撑在钢桁梁3节点偏心允许偏心位置11,后滑块2支撑在钢桁梁3节点正下方,此时相邻节点都有支撑,单支点反力较小,滑道梁8弯矩和墩身9偏心弯矩较小。沿顶推方向10向前顶推,通过前竖向千斤顶5、后竖向千斤顶7及中部千斤顶6的起顶回落,对前滑块1、后滑块2两滑块进行倒换,双滑块支撑时,减小单支点反力;单滑块支撑时,减小最大点反力位置与墩中心的距离,从而减小滑道梁8弯矩和墩身9偏心弯矩。

请同时参阅图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11及图12,高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法,包括以下施工步骤:

步骤一,顶推准备,钢桁梁前后两节点为前节点N和后节点N-1,前节点N与后节点N-1距墩顶中心线距离相同,前滑块1位于钢桁梁3前节点N偏心处,后滑块2位于钢桁梁3后节点N-1正下方;前竖向千斤顶5位于水平千斤顶4和锚座12后方,后竖向千斤顶7位于后滑块2后方。在滑道前端靠近中部位置装入中部竖向千斤顶6。此时竖向顶脱空,钢绞线同时锚固于前滑块1、后滑块2上,前、后滑块共同支撑钢桁梁3,墩身所受偏心弯矩较小。

步骤二,沿顶推方向10向前顶推一定距离,此距离为钢桁梁3节点支撑允许偏心值,后竖向千斤顶7前移至钢桁梁3后节点后方允许偏心位置11处。在前竖向千斤顶5、后竖向千斤顶7顶抄垫,做好钢桁梁3起顶准备。

步骤三,前竖向千斤顶5、后竖向千斤顶7同步起顶钢桁梁3,前滑块1拆除一层抄垫块,卸载至后滑块2受力,拆除中部竖向千斤顶6,做好顶推准备。

步骤四,继续沿顶推方向10向前顶推,顶推距离为钢桁梁3节间长度减去2倍的允许偏心距离,顶推到位后将中部竖向千斤顶6重新安装于节点N-1右侧允许偏心位置11处,后竖向千斤顶7位于节点N-2正下方。在中部竖向千斤顶6及后竖向千斤顶7顶面抄垫,做好竖向起顶准备。

步骤五,通过中部竖向千斤顶6、后竖向千斤顶7同步起顶钢桁梁3至后滑块2脱空。

步骤六,在前滑块1顶面抄垫,使其抄垫后与中部竖向千斤顶6高度相同。单独卸载中部竖向千斤顶6,使前滑块1和后竖向千斤顶7共同受力。

步骤七,拆除中部竖向千斤顶6,将后滑块2后移至钢桁梁3节点N-2左侧允许偏心位置11处。

步骤八,在钢桁梁3的后节点N-1左侧允许偏心位置11处重新安装中部竖向千斤顶6,与后竖向千斤顶7同步起顶钢桁梁3,拆除前滑块1顶面抄垫,并将前滑块1后移至钢桁梁3后节点N-1正下方。

步骤九,中部竖向千斤顶6与后竖向千斤顶7同步卸载至前滑块1、后滑块2共同受力。

步骤十,继续沿顶推方向10向前顶推一定距离,此距离为钢桁梁3节点支撑允许偏心值。

步骤十一,前竖向千斤顶5、后竖向千斤顶7同步起顶钢桁梁3,前滑块1、后滑块2同步后移一定距离,此距离为钢桁梁3节点支撑允许偏心值;前竖向千斤顶5、后竖向千斤顶7同步卸载,钢桁梁3支撑力转换至前滑块1、后滑块2上。此时顶推工况恢复为步骤一,一个节间顶推步骤完成,准备进行下一个节间顶推施工。

本发明提供的适用于高墩大跨度钢桁梁桥双滑块顶推施工方法,取消了传统落地墩旁支架,利用钢桁梁整体节点的偏心受力性能,在钢桁梁相邻两节点设置滑块和竖向千斤顶。当相邻两节点距墩顶中心距离相同时,前后两滑块均支撑各自对应节点,墩身两侧弯矩平衡,墩身无偏心弯矩或偏心弯矩极小。当滑块距墩顶中心线距离小于半个节间钢梁长度时,通过竖向千斤顶起顶、回落,解除前滑块受力,使后滑块单独支撑钢桁梁,此时后滑块距墩中心较近,偏心距离小,减小了墩身偏心弯矩。通过设置前后双滑块,有效的减小了顶推过程中桥墩所受偏心弯矩。

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。

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