一种钢桁架桥的顶推施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种钢桁架桥的顶推施工方法。

背景技术

双层钢桁架桥的桥型主要用于跨越江河或者其他障碍物，且不影响地面交通的高架桥设计，双层钢桁架桥在空间限制情况下，一般采用顶推施工技术。

顶推施工是一项比较成熟的安装方法，具体方法是在桥位一侧平整场地，布置顶推拼装平台，平台顶面为水平设计，在拼装平台上分节段拼装顶推，直至全桥到位，顶推到位后落梁实现体系转换。

这种方法一般用于主桁底线型为直线、坡度较小的钢桁架桥顶推施工，在遇到主桁底线型为竖曲线桥顶推施工时，桥梁跨中与端部主桁底高差很大，顶推平台按常规布置会导致顶推过程中的抄垫高度高，抄垫拆卸困难，落梁难度大，同时存在失稳、倾覆的风险。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中，在钢桁架桥进行顶推施工时，由于空间区域受限，在克服结构拼装高差、落梁高差时就变得尤为困难的问题，提供一种钢桁架桥的顶推施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种钢桁架桥的顶推施工方法，搭设曲线顶推平台、采用分节段拼装曲线顶推的方式安装钢桁架桥，包括以下步骤

S1，搭建顶推平台，沿主桁底设计竖曲线方向间隔搭建多个顶推平台；所述顶推平台采用竖曲线设计，且所述顶推平台竖曲线的线型与所述主桁底设计竖曲线的线型一致；

S2，安装顶推系统，在每个所述顶推平台上均安装顶推系统；所述顶推系统用于将钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统上；

S3，拼装和顶推钢桁架桥节段，在顶推平台上拼装钢桁架桥节段，并通过该顶推平台上的顶推系统将该钢桁架桥节段往下一相邻的顶推系统上顶推，直至该顶推平台到达目标位置；

S4，拼装钢桁架桥，继续拼装和顶推下一钢桁架桥节段，直至所述钢桁架桥拼装完成。

在本发明所提供的施工方法中，顶推平台设计为多个，在沿主桁底的设计竖曲线间隔布置，并且顶推平台采用竖曲线设计，顶推平台的竖曲线设计线型与主桁底的竖曲线设计线型一致。顶推平台的竖曲线与主桁底的设计竖曲线间只需预留出滑靴高度即可，从而在顶推平台上对钢桁架桥节段进行顶推时，可以使钢桁架桥节段的顶推路线沿着竖曲线线型行走，在不增加超高抄垫的情况下克服钢桁架桥节段间的高差对顶推的不利影响。

本发明所提供的施工方法在顶推平台上对钢桁架桥节段进行拼装时，可以使钢桁架桥节段的竖曲线线型与顶推平台的竖曲线线型保持一致。进而在整个钢桁架桥拼装完成后，可以使钢桁架桥的竖曲线线型与主桁底的设计竖曲线线型一致，以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的情况发生。

同时，顶推平台上安装有顶推系统，并且该顶推系统能够将钢桁架桥节段从相邻的上一个顶推平台中顶推至相邻的下一个顶推平台中，进而以便于对钢桁架桥进行分节段拼装。在本发明中，顶推系统能够将钢桁架桥节段从相邻的上一个顶推平台中顶推至相邻的下一个顶推平台中，也即是说，顶推系统能够使钢桁架桥节段沿主桁底设计竖曲线的方向进行顶推。

所以，通过本发明所提供的施工方法可以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的问题。

进一步的，所述顶推平台包括

支撑桩，所述支撑桩为多个，且所有所述支撑桩的桩顶连线与所述主桁底设计竖曲线的弧度一致；

桩顶横梁，固设于支撑桩顶部；以及

滑道纵梁，安装于所述桩顶横梁上，所述滑道纵梁的上顶面与所述主桁底设计竖曲线的弧度一致；所述顶推系统安装于所述滑道纵梁上。

在本发明中，顶推平台采用竖曲线设计。具体地，可以先通过调整顶推平台中每根支撑桩的高度，使顶推平台中所有支撑桩顶部的连线线型可以大致与主桁底设计竖曲线线型保持一致；然后再通过滑道纵梁曲面的线型设计，使整个顶推平台的竖曲线线型与主桁底设计竖曲线线型一致。也即是说，本发明先通过调整每根支撑桩的高度使顶推平台大致与主桁底设计竖曲线保持一致，然后再通过滑道纵梁的曲面设计，来保证整个顶推平台的竖曲线线型与主桁底设计竖曲线线型一致。

进一步的，在每个顶推平台中，相邻两根所述支撑桩之间设置有连接梁。

进一步的，所述顶推系统包括

滑楔，用于承载钢桁架桥节段，

横向顶推装置，用于带动所述滑楔沿所述主桁底设计竖曲线方向移动，且所述横向顶推装置能够将所述滑楔上的钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统处；

限位顶推装置，安装于所述滑楔上，所述限位顶推装置用于防止所述滑楔上的钢桁架桥节段的位置发生偏移；以及

竖向顶推装置，用于支顶所述滑楔上的钢桁架桥节段，以便于所述滑楔与该滑楔上的钢桁架桥节段分离。

本发明中的顶推系统包括滑楔，并且通过滑楔可以用来承载钢桁架桥节段，从而可以尽量避免因曲线超高而导致抄垫精度难以控制的问题。同时，本发明中的顶推系统还包括竖向顶推装置，并通过该竖向顶推装置可以使钢桁架桥节段与承载该钢桁架桥节段的滑楔分离，并通过横向顶推装置和限位顶推装置的配合可以将钢桁架桥节段进行快速地顶推转移。

进一步的，在步骤S3中，

所述横向顶推装置将所述滑楔上的钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统处时，所述竖向顶推装置开始支顶所述滑楔上的钢桁架桥节段，使所述滑楔与该滑楔上的钢桁架桥节段分离；

并在所述滑楔与该滑楔上的钢桁架桥节段分离后，所述限位顶推装置将所述滑楔上的钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统中的滑楔上。

进一步的，在步骤S3中，

在拼装钢桁架桥节段时，通过导梁在所述顶推平台上进行拼装，并将该钢桁架桥节段至于所述滑楔上。

进一步的，在步骤S4中，

所述钢桁架桥拼接完成后，先拆除顶推系统和顶推平台中的滑道纵梁，使所述钢桁架桥下落至墩顶支座上，然后再拆除整个顶推平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本发明所提供的施工方法中，顶推平台设计为多个，在沿主桁底的设计竖曲线间隔布置，并且顶推平台采用竖曲线设计，顶推平台的竖曲线设计线型与主桁底的竖曲线设计线型一致。顶推平台的竖曲线与主桁底的设计竖曲线间只需预留出滑靴高度即可，从而在顶推平台上对钢桁架桥节段进行顶推时，可以使钢桁架桥节段的顶推路线沿着竖曲线线型行走，在不增加超高抄垫的情况下克服钢桁架桥节段间的高差对顶推的不利影响。从而在顶推平台上对钢桁架桥节段进行拼装时，本发明所提供的施工方法可以使钢桁架桥节段的竖曲线线型与顶推平台的竖曲线线型保持一致。进而在整个钢桁架桥拼装完成后，可以使钢桁架桥的竖曲线线型与主桁底的设计竖曲线线型一致，以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的情况发生。同时，顶推平台上安装有顶推系统，并且该顶推系统能够将钢桁架桥节段从相邻的上一个顶推平台中顶推至相邻的下一个顶推平台中，进而以便于对钢桁架桥进行分节段拼装。所以，通过本发明所提供的施工方法可以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的问题。

附图说明：

图1为本发明中顶推平台沿主桁底设计竖曲线布置的结构示意图。

图2为钢桁架桥拼装过程的第一次拼装及第一次顶推起始状态示意图。

图3为钢桁架桥顶推过程的第一次顶推终止状态示意图。

图4为钢桁架桥拼装过程的第二次拼装及第二次顶推起始状态示意图。

图5为钢桁架桥拼装过程的第二次拼装终止状态示意图。

图6为钢桁架桥全桥顶推就位示意图。

图7为钢桁架桥的主桁结构示意图。

图8为顶推平台的结构示意图。

图中标记：1－主桁底设计竖曲线，2－支撑桩，3－连接梁，4－桩顶横梁，5－滑道纵梁，6－滑楔，7－竖向顶推装置，8－横向顶推装置，9－导梁，10－钢桁架桥第一节段，11－钢桁架桥第二节段，12－钢桁架桥全桥，13-主桁。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

本实施例提供了一种钢桁架桥的顶推施工方法，采用的是分节段拼装的方式施工钢桁架桥，并且通过本实施例所提供的行桁架桥施工方法能够尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的问题。

本实施例具体包括以下步骤：

S1，搭建顶推平台；如图1所示，在沿主桁底设计竖曲线1方向上间隔搭建多个顶推平台。

其中，顶推平台采用竖曲线设计，且顶推平台的竖曲线线型与主桁底设计竖曲线1的线型保持一致。

优选地，如图8所示，本实施例中的顶推平台可以包括支撑桩2、桩顶横梁4和滑道纵梁5。其中，支撑桩2的数量最少为两个，且所有支撑桩2的桩顶连线与主桁底设计竖曲线1的弧度大致保持一致。具体的，支撑桩2可以选择为钢管。在本实施例中，支撑桩2的具体数量不限，一般根据实际情况选择。

在本实施例中，桩顶横梁4和滑道纵梁5均可以采用箱体式结构设计。桩顶横梁4与支撑桩2可以采用焊接的方式相连。滑道纵梁5固定在桩顶横梁4上方，并且滑道纵梁5沿主桁底设计竖曲线1方向布设。

在本实施例中，滑道纵梁5的上顶面与主桁底设计竖曲线1的弧度一致。

具体地，在搭建顶推平台时，可以先通过调整顶推平台中每根支撑桩2的高度，使顶推平台中所有支撑桩2顶部的连线线型可以大致与主桁底设计竖曲线1线型保持一致；然后再通过滑道纵梁5曲面的线型设计，使整个顶推平台的竖曲线线型与主桁底设计竖曲线1线型一致。也即是说，在搭建顶推平台时，是先通过调整每根支撑桩2的高度使顶推平台大致与主桁底设计竖曲线1保持一致，然后再通过滑道纵梁5的曲面设计，来保证整个顶推平台的竖曲线线型与主桁底设计竖曲线1线型一致。

进一步的，如图8所示，本实施例在每个顶推平台中，相邻两根支撑桩2之间设置有连接梁3，以便于能够增加顶推平台结构的刚性。

S2，安装顶推系统；在顶推平台搭建好后，本实施例在每个顶推平台上均安装有顶推系统。具体地，可以将顶推系统安装于滑道纵梁5上。本实施例的顶推系统用于将钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统上。也即是说，本实施例的顶推系统结合顶推平台的竖曲线设计能够将钢桁架桥节段沿主桁底设计竖曲线1的方向进行顶推。

本实施例的顶推系统包括滑楔6、横向顶推装置8、限位顶推装置和竖向顶推装置7。其中，顶推系统中的滑楔6用来承载钢桁架桥节段；横向顶推装置8用于带动滑楔6沿主桁底设计竖曲线1方向移动，且横向顶推装置8能够将滑楔6上的钢桁架桥节段顶推至相邻的下一个顶推系统处。限位顶推装置安装在滑楔6上，且限位顶推装置能够防止滑楔6上的钢桁架桥节段发生位置偏移；竖向顶推装置7能够支顶滑楔6上的钢桁架桥节段，以便于滑楔6与该滑楔6上的钢桁架桥节段分离。

在本实施例中，横向顶推装置8、限位顶推装置和竖向顶推装置7均可以选择为千斤顶。另外，本实施例中的顶推系统包括滑楔6，并且通过滑楔6可以用来承载钢桁架桥节段，从而可以尽量避免因曲线超高而导致抄垫精度难以控制的问题。同时，本实施例中的顶推系统还包括竖向顶推装置7，并通过该竖向顶推装置7可以使钢桁架桥节段与承载该钢桁架桥节段的滑楔6分离，并通过横向顶推装置8和限位顶推装置的配合可以将钢桁架桥节段进行快速地顶推转移。

S3，拼装和顶推钢桁架桥节段；在顶推平台上安装好顶推系统后，便在顶推平台上拼装钢桁架桥节段，并通过该顶推平台上的顶推系统将该钢桁架桥节段往下一相邻的顶推系统上顶推，直至该顶推平台到达目标位置。

S4，拼装钢桁架桥；继续拼装和顶推下一钢桁架桥节段，直至钢桁架桥拼装完成。

具体地，在图1所示的视图中，从下往上地将顶推平台的依次命名为第一顶推平台、第二顶推平台、第三顶推平台，……；从下往上地将顶推系统依次命名为第一顶推系统、第二顶推系统、第三顶推系统，……；其中，第一顶推系统安装于第一顶推平台上，第二顶推系统安装于第二顶推平台上，……；第一顶推系统包括第一滑楔6和第一竖向顶推装置7，第二顶推系统包括第二滑楔6和第二竖向顶推装置7，……。

如图2所示，在顶推平台上拼装钢桁架桥第一节段10时，也即在第一顶推平台上拼装钢桁架第一节段时。通过龙门吊和导梁9的配合以完成钢桁架桥第一节段10的拼装，并将该钢桁架桥第一节段10设置在安装于第一顶推平台上的第一顶推系统中。具体地，将该钢桁架桥第一节段10置于该第一顶推系统的第一滑楔6上；此时，将第一滑楔6在第一顶推系统中的位置名为第一滑楔6的初始位置。

如图3所示，在钢桁架桥第一节段10置于第一顶推系统的第一滑楔6上后，第一顶推系统中的横向顶推装置8开始带动第一滑楔6上向相邻的下一个顶推系统的位置移动，也即第一顶推系统中的横向顶推装置8开始将第一滑楔6上的钢桁架桥节段向第二顶推系统的位置顶推。

当横向顶推装置8将第一滑楔6上的钢桁架桥节段顶推至第二顶推系统处时，第一竖向顶推装置7开始支顶第一滑楔6上的钢桁架桥节段，使第一滑楔6与该第一滑楔6上的钢桁架桥节段分离。在第一滑楔6与钢桁架桥节段分离后，第一顶推系统中的第一横向装置带动第一滑楔6在返回第一滑楔6的初始位置；同时，第一顶推系统中的限位顶推装置以及第二顶推系统中的限位顶推装置开始运动，并将第一滑楔6上的钢桁架桥节段顶推至第二顶推系统中的第二滑楔6上。

如图4和图5所示，在第一顶推平台上继续拼装钢桁架桥第二节段11，并将钢桁架第二节段置于第一顶推系统中的第一滑楔6上。然后对钢桁架桥第二节段11按照钢桁架桥第一节段10的顶推方式进行顶推。此时，第二钢桁架桥节段被顶推至第二顶推平台上，第一钢桁架桥节段被顶推至第三顶推平台上。

如图6所示，继续在第一顶推平台上拼装钢桁架桥第三节段、钢桁架桥第四节段……，直至完成钢桁架桥的拼装。

在步骤S4中，本实施例在钢桁架桥拼接完成后，先拆除顶推系统和顶推平台中的滑道纵梁5，使钢桁架桥下落至墩顶支座上，然后再拆除整个顶推平台。

如图7所示，在本实施例中，顶推平台设计为多个，在沿主桁底的设计竖曲线间隔布置，并且顶推平台采用竖曲线设计，顶推平台的竖曲线设计线型与主桁底的竖曲线设计线型一致。顶推平台的竖曲线与主桁底的设计竖曲线间只需预留出滑靴高度即可，从而在顶推平台上对钢桁架桥节段进行顶推时，可以使钢桁架桥节段的顶推路线沿着竖曲线线型行走，在不增加超高抄垫的情况下克服钢桁架桥节段间的高差对顶推的不利影响。从而在顶推平台上对钢桁架桥节段进行拼装时，本实施例可以使钢桁架桥节段的竖曲线线型与顶推平台的竖曲线线型保持一致。进而在整个钢桁架桥拼装完成后，可以使钢桁架桥的竖曲线线型与主桁底的设计竖曲线线型一致，以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的情况发生。

同时，顶推平台上安装有顶推系统，并且该顶推系统能够将钢桁架桥节段从相邻的上一个顶推平台中顶推至相邻的下一个顶推平台中，进而以便于对钢桁架桥进行分节段拼装。在本实施例中，顶推系统能够将钢桁架桥节段从相邻的上一个顶推平台中顶推至相邻的下一个顶推平台中，也即是说，顶推系统能够使钢桁架桥节段沿主桁底设计竖曲线1的方向进行顶推。所以，通过本实施例所提供的施工方法可以尽量避免钢桁架桥节段间存在较大高差的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。