一种跨高速曲线钢箱梁拼装及顶推施工方法与流程

本发明涉及钢箱梁顶推，尤其是一种跨高速曲线钢箱梁拼装及顶推施工方法。

背景技术：

1、近年来，我国公路建设事业迅猛发展，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设规模也不断扩大，建设速度也在加快，而公路桥梁钢箱梁的顶推技术在道路施工上起到了非常关键的作用，由于其施工快速便捷，大大的节约了劳动力与设备，同时也克服了梁体在顶推时对墩体所产生的往复性的水平方向的力，连续顶推就可以使桥墩顶的位移减小到最小，保证桥体的施工质量，因此得到了广泛应用。

2、目前钢箱梁顶推施工技术较多是用于直线钢箱梁顶推的工况，而对于曲线的工况，目前仍存在一系列的问题：（1）由于钢箱梁梁体节段具有一定的曲度，因此其相较直线钢箱梁梁体节段占用空间更大，因此运输环节对车体要求更高；（2）钢箱梁梁体节段在拼装胎架焊接完成之后，需要移动至上一节段钢箱梁梁体节段的后端进行对位焊接，若仍沿用传统的直线钢箱梁的方式，即顶推千斤顶顶推，并配合滑靴在滑道上限位滑移的方法，为配合曲线线型滑道，则每次移动的距离受限，还需要采用顶推千斤顶不断调整钢梁平面姿态，工作效率较低；（3）采用顶推千斤顶顶推施工过程一般包括顶推、纠偏和落梁，在顶推过程中，曲线钢箱梁是否需要纠偏或纠偏量往往依靠现场人员的主观判断。

3、因此，对曲线钢箱梁的施工方法进行进一步的研究十分有必要的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种跨高速曲线钢箱梁拼装及顶推施工方法，能有效提高曲线钢箱梁的施工效率。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种跨高速曲线钢箱梁拼装及顶推施工方法，包括以下步骤：

4、s1. 将钢箱梁划分多个钢箱梁梁体节段，每个钢箱梁梁体节段划分为左幅钢箱梁梁体节段和右幅钢箱梁梁体节段进行预制，预制完成运输至施工现场；在顶推起点上施作拼装胎架，拼装胎架包括直线滑道和曲线滑道，在设计位置放置顶推千斤顶装置；

5、s2.在拼装胎架上，将前端的左幅钢箱梁梁体节段和右幅钢箱梁梁体节段拼装在一起，前端的钢箱梁梁体节段和导梁拼装完成后，利用顶推千斤顶装置向前顶推一个节段长度；

6、s3.在拼装胎架后端继续拼装后一段的钢箱梁梁体节段，利用反拉装置使拼装完成的钢箱梁梁体节段沿着直线滑道牵拉至母梁后端，焊接，利用顶推千斤顶装置，沿着曲线滑道向前顶推已拼装完成的钢箱梁梁体部分，重复步骤s3的上述操作直至全桥钢箱梁顶推到设计位置。

7、进一步的，所述拼装胎架设置在分块拼装区和梁端焊接区，分块拼装区设置在梁端焊接区的后端；

8、所述拼装胎架包括曲线滑道、直线滑道、第一立柱、第二立柱和混凝土扩大基础，其中：所述曲线滑道设置有两条，按钢箱梁预定的曲线滑动方向延伸，下面设置有所述第一立柱；直线滑道间隔设置在分块拼装区的每条曲线滑道的两侧，引导钢箱梁梁体节段被牵引至设计位置，下面设置有所述第二立柱；所述混凝土扩大基础，其设置在所述第一立柱和所述第二立柱的下面。

9、更进一步的，沿横向排列的相邻的所述第一立柱与所述第二立柱之间、所述第二立柱和所述第二立柱之间连接有横联系。

10、更进一步的，还包括滑道支撑千斤顶，其间隔设置在位于曲线滑道外侧的直线滑道的下面；所述滑道支撑千斤顶下面设置有混凝土扩大基础。

11、进一步的，所述反拉装置包括两组反拉机构，每组所述反拉机构包括钢夹座、反力架、水平穿心千斤顶和支撑座，其中：所述钢夹座可拆卸地固定在钢箱梁梁体节段的尾部底板，并固定有锚具；所述反力架固定在曲线滑道或直线滑道的外侧，包括封头板和反力架加劲板，所述封头板穿设有封头板通孔，且靠近所述钢夹座的一侧横向固定有反力架加劲板；所述支撑座设置在反力架远离钢夹座的一侧，上面设置有所述水平穿心千斤顶；

12、在拼装的钢箱梁梁体节段下面垫聚四氟乙烯滑板，聚四氟乙烯滑板下面垫钢垫板使钢箱梁梁体节段在合适的高度位置处进行拼装焊接；待钢箱梁梁体节段拼装完成后，将钢绞线后端穿入锚具并固定，在钢箱梁梁体节段尾部底板后端固定钢夹座，钢绞线前端穿过反力架，并安装至水平穿心千斤顶中，位于拼装胎架左侧和右侧的水平穿心千斤顶分别牵拉钢绞线，使钢箱梁梁体节段沿着直线滑道滑移至设计位置处。

13、更进一步的，所述钢夹座包括夹座基板、夹座夹板和夹座加劲板，所述夹座夹板设置有两块，横向间隔固定在夹座基板的一侧，能匹配卡住钢箱梁尾部底板，所述夹座基板的另一侧固定有锚具，且穿设有匹配钢绞线穿入锚具的夹座通孔；所述夹座加劲板一侧与所述夹座基板的一侧连接，另一侧与位于下面的所述夹座夹板连接。

14、进一步的，所述顶推千斤顶装置包括纠偏顶推千斤顶和角度调节顶推千斤顶，所述纠偏顶推千斤顶包括滑箱、千斤顶滑道、顶升千斤顶单元、横向纠偏单元和顶推千斤顶单元；所述滑箱一端与所述顶推千斤顶单元活塞杆连接或所述顶推千斤顶单元活塞杆穿过所述滑箱，带动所述滑箱在千斤顶滑道上面前后滑移；所述顶推千斤顶单元的缸体后端与所述滑箱的后端连接；所述滑箱内固定有顶升千斤顶单元；所述滑箱两侧设置有横向纠偏单元，所述横向纠偏单元外端固定在所述千斤顶滑道的左侧壁和右侧壁上；

15、所述角度调节顶推千斤顶设置在所述纠偏顶推千斤顶的前侧和后侧，内部设置有弧形凹陷槽和能在弧形凹陷槽中水平转动的半球体，所述半球体上面固定有支撑千斤顶；

16、所述纠偏顶推千斤顶和所述角度调节顶推千斤顶协调实现钢箱梁的顶推，当钢箱梁梁体部分偏移预定的曲线线型时，调整横向纠偏单元的伸长和缩短，使滑箱进行左右方向的调整，实现钢箱梁梁体部分的线型滑动调整。

17、更进一步的，所述纠偏顶推千斤顶和所述角度调节顶推千斤顶上面垫有支承装置，所述支承装置的最上层为竹胶板。

18、更进一步的，所述千斤顶滑道前端和/或后端标记有标识线，标识线至少标识出所述千斤顶滑道的中点，所述钢箱梁梁体节段外壁间隔设置有能发射光点的发射装置，当发射装置经过所述千斤顶滑道上方，观察发射装置发射的光点指示至所述千斤顶滑道的中点，若指示至所述千斤顶滑道的中点或中点附近的阈值位置，则表明所述钢箱梁梁体节段未发生偏移，若未指示至超出所述千斤顶滑道的标识线的阈值位置以外，根据光线指示至所述千斤顶滑道的中点的左侧或后侧，调整对应的横向纠偏单元伸长或缩短。

19、更进一步的，还设置有顶推控制系统；

20、所述千斤顶滑道上标识线阈值范围内的区域标识一种颜色，在所述标识线阈值范围的左边或右边分别标识不同的颜色，所述发射装置为光纤传感器；

21、所述顶推控制系统分别与所述光纤传感器、所述顶升千斤顶单元、所述横向纠偏单元和所述顶推千斤顶单元连接，当所述光纤传感器检测到光点投射在所述标识线阈值范围内时，则无须启动所述横向纠偏单元进行纠偏，当所述光纤传感器检测到光点投射在所述标识线阈值范围的左侧或右侧时，则启动所述横向纠偏单元伸长或缩短进行钢箱梁顶推的横向纠偏。

22、进一步的，所述临时支墩包括钢管立柱、支墩系杆、千斤顶支撑箱梁；所述永久支墩两侧至少分别设置有两根钢管立柱；所述钢管立柱下面浇注有混凝土扩大基础，上面支撑有千斤顶支撑箱梁，或同侧的所述钢管立柱的顶部之间连接有支墩横梁，所述支墩横梁上面支撑有千斤顶支撑箱梁；所述千斤顶支撑箱梁用于支撑所述顶推千斤顶装置；相邻的所述钢管立柱之间横向连接有支墩系杆。

23、以上所述的跨高速曲线钢箱梁拼装及顶推施工方法，具有以下优点：

24、（1）本发明将钢箱梁划分多个钢箱梁梁体节段，每个钢箱梁梁体节段划分为左幅钢箱梁梁体节段和右幅钢箱梁梁体节段进行预制，如此一来，减轻了单节梁体运输的重量，降低了对运输设备和吊装设备的要求。

25、（2）本发明采用了拼装胎架和反拉装置的配合，拼装胎架包括有曲线滑道和直线滑道，曲线滑道和直线滑道上垫有钢垫板和聚四氟乙烯滑板，配合纠偏顶推千斤顶支撑钢箱梁梁体节段完成焊接拼装；钢箱梁梁体节段在焊接完成之后，需要移动至上一节段钢箱梁梁体节段的后端时，借助直线滑道上垫钢垫板和聚四氟乙烯滑板，用反拉装置将拼装完成的钢箱梁梁体节段沿直线滑道，分段牵拉至设计位置即可；设置了直线滑道的拼装胎架既可以防止曲线钢箱梁梁体偏移过度造成梁体倾覆，又可以使单节的钢箱梁梁体节段以曲代直地进行滑移，加快牵拉速度，提高施工效率。

26、（3）本发明利用了纠偏顶推千斤顶对钢箱梁的顶推位置进行纠偏，降低了纠偏的难度，同时，本发明还在纠偏顶推千斤顶上设置了标识线，结合使用发射装置，能方便对钢箱梁的顶推位置进行监控，以进行有针对性的纠偏，提高钢箱梁顶推的安全性。