跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法

摘要

本发明公开了一种跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法，1、放置混凝土基础，安装钢管柱；2、钢管柱抱箍扣件组装成抱箍安装到每个钢管柱上，然后通过水平连接杆和斜向连接杆将相邻钢管柱连接固定；3、按照设定间隔重复水平连接杆和斜向连接杆的安装，完成施工平台的安装；4、在施工平台安装顶推设备，在顶推设备上方安装荷载分散装置；5、步履式顶推通过“顶”、“推”、“降”、“回”4个步骤，将钢箱梁顶推到设计位置；6、钢箱梁顶推完成后，移除顶推设备、钢支撑体系，最后移除混凝土基础。本发明优点在于提高了混凝土基础和钢管柱侧向连接材料利用率，荷载分散装置避免了钢箱梁可能产生的变形。

说明书

技术领域

本发明涉及钢箱梁顶推施工方法，尤其是涉及跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法。

背景技术

钢箱梁顶推法施工指的是钢箱梁在桥头拼装平台上逐节拼装，并用顶推设备纵向向前顶推，使钢箱梁逐步就位的施工方法。一般现浇混凝土基础浇筑完毕后必须进行至少7天的养护，待混凝土强度达到要求后才能进行下一步施工，浪费了大量时间。一般钢箱梁施工平台由钢管柱搭设，传统的钢管柱支架的侧向连接是将连接杆直接焊接在钢管柱侧面，待钢箱梁施工完成后拆除钢管柱支架时，再将钢管柱侧向连接杆一一截断，截断时一般在距接口1～2m范围内使用气割截断。由于跨既有立交的钢箱梁位置较高，导致施工平台高度也较高，所以需要设置的钢管柱侧向连接杆较多，每次钢管柱搭设拆除时都会产生大量的连接杆损耗并浪费大量的人工。一般钢箱梁顶推时由于钢箱梁重量较大且顶推设备支点面积较小，造成梁体与支点接触面局部应力过大产生变形，同时由于梁体惯性大、支点接触面摩擦力小，难以形成有效的制动力，限制了顶推速度。

发明内容

本发明目的在于提供一种减少损耗、节约工期、安全可靠的跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法，包括下述施工步骤：

步骤1、在设定测量位置放置预制好的带有预埋钢板的混凝土基础；然后在每个混凝土基础上分别安装固定一个钢管柱；

步骤2、当所述相邻2根钢管柱安装至设定高度后，首先通过钢管柱抱箍扣件组装成抱箍安装到每个钢管柱上，然后通过水平连接杆和斜向连接杆将相邻的钢管柱连接固定；

步骤3、沿钢管柱轴向，按照设定的间隔距离重复所述水平连接杆和斜向连接杆的安装，形成钢支撑体系；所述钢支撑体系安装完成后，在钢管柱顶端放置主梁和次梁，完成施工平台的安装；

步骤4、在施工平台设计位置安装顶推设备，并在每个所述顶推设备上方安装荷载分散装置；荷载分散装置由垫梁和顶推限位机构组成，使用时将垫梁和顶推限位机构焊接成整体，然后套在顶推设备的步履式顶推千斤顶上方即可；顶推设备通过计算机操作液压驱动控制实现多点同步顶推；

步骤5、步履式顶推通过“顶”、“推”、“降”、“回”4个步骤，先将钢箱梁整体顶升托起，再由顶推平移油缸向前推送一个行程，之后将钢箱梁整体下降置于临时支墩上，顶推平移油缸再回顶，完成一个行程的顶推，以此循环，通过往复顶推步骤，最终将钢箱梁顶推到设计位置；为避免钢箱梁顶推过程产生的挠度过大，必须设置导梁，导梁设置于钢箱梁顶推前端；

步骤6、钢箱梁顶推完成后，移除顶推设备，然后拆除钢支撑体系，最后移除混凝土基础。

所述抱箍扣件由四个圆弧板组成，每个圆弧板的两端分别设置有沿径向延伸的外翻边，所述外翻边上开设有螺栓孔，圆弧板的外表面中部设置有沿径向延伸的插耳，所述插耳上开设有销孔。

所述垫梁由顶板、底板、腹板和横板焊接而成的空心钢箱梁结构；所述顶推限位机构为两套，分别间隔焊接在所述底板上，每套顶推限位机构均由一对圆弧形立板间隔布置构成环形结构。

本发明优点在于提高了混凝土基础和钢管柱侧向连接材料（水平连接杆和斜向连接杆）的利用率，减少了材料损耗，同时节省了施工时间；荷载分散装置分散了顶推支点处钢箱梁所受的集中荷载，避免了钢箱梁可能产生的变形。同时，混凝土基础和钢管柱侧向连接材料可周转重复使用。

附图说明

图1是本发明所述跨既有立交钢箱梁顶推施工纵断面示意图。

图2是本发明所述跨既有立交钢箱梁顶推施工横断面示意图。

图3是本发明所述混凝土基础平面示意图。

图4是图3的A-A向剖视图。

图5是本发明所述相邻两个钢管柱侧向连接的平面结构示意图。

图6是图5的立面结构示意图。

图7是本发明所述抱箍扣件的结构示意图。

图8是本发明所述水平连接杆（或斜向连接杆）的结构示意图。

图9是本发明所述荷载分散装置与钢箱梁和顶推设备的装配示意图。

图10是本发明所述荷载分散装置的结构示意图。

图11是图10的右视结构示意图。

图12是图10的俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1-10所示，本发明所述跨既有城市立交钢箱梁顶推模型及其使用方法，包括下述施工步骤：

步骤1、提前预制好混凝土基础1.2，每块混凝土基础1.2预制时在中心处预埋一块钢板1.1方便固定钢管柱1.3；混凝土基础1.2上安装吊耳方便吊装，现场施工时在测量好的位置放置预制好混凝土基础1.2；然后在每个混凝土基础1.2上分别安装固定一个用于支撑施工平台的钢管柱1.3；

步骤2、每个钢管柱1.3安装至设定高度后安装侧向连接杆使钢管柱1.3连接成整体，即：如图5-8所示，首先通过钢管柱抱箍扣件组装成抱箍安装到每个钢管柱1.3上，然后通过水平连接杆2.1和斜向连接杆2.2将相邻钢管柱1.3上的抱箍连接固定；每组钢管柱抱箍扣件组由四个圆弧板3.1组成，每个圆弧板3.1的两端分别设置有沿径向延伸的外翻边3.2，外翻边3.2上开设有螺栓孔，圆弧板3.1的外表面中部设置有沿径向延伸的插耳3.3，插耳3.3上开设有销孔；连接时，将水平连接杆2.1和斜向连接杆2.2两端部分别插入各自对应的插耳3.3内，通过插销连接固定即可；

步骤3、沿钢管柱1.3轴向，按照设定的间隔距离向上逐段重复抱箍、水平连接杆2.1和斜向连接杆2.2的安装，从而形成钢支撑体系；钢支撑体系安装完成后，在钢管柱1.3顶端放置主梁和次梁，完成施工平台的安装；

步骤4、在施工平台设计位置安装顶推设备4.1，并在每个顶推设备4.1上方安装荷载分散装置；荷载分散装置由垫梁和组成；使用时将垫梁和顶推限位机构焊接成整体然后套在步履式顶推千斤顶上方即可；顶推设备4.1通过计算机操作液压驱动控制来实现多点同步顶推；

步骤5、步履式顶推通过“顶”、“推”、“降”、“回”4个步骤，先将钢箱梁4.2整体顶升托起，再由顶推平移油缸向前推送一个行程，之后将钢箱梁4.2整体下降置于临时支墩上，顶推平移油缸再回顶到底，完成一个行程的顶推，以此循环；通过往复顶推步骤，最终将钢箱梁4.2顶推到设计位置；为避免钢箱梁4.2顶推过程产生的挠度过大，必须设置导梁，导梁设置于钢箱梁4.2顶推前端。

步骤6、钢箱梁4.2顶推完成后，移除顶推设备4.1，然后拆除钢支撑体系，最后移除混凝土基础1.2。

如图10-12所示，垫梁由顶板5.1、底板5.2、腹板5.3和横板5.4焊接而成的空心钢箱梁结构；顶推限位机构为两套，分别间隔焊接在底板5.2上，每套顶推限位机构均由一对圆弧形立板5.5、5.6间隔布置构成环形结构。

实际制作时，垫梁可依据被顶推的钢箱梁4.2重量进行适当的调整，在满足垫梁分散应力的同时应节约钢材、减轻自重、方便安装。

一对圆弧形立板5.5、5.6的内径可根据顶推设备4.1的竖向千斤顶外径进行调整，间隙不应过大，以5mm为宜。一对圆弧形立板5.5、5.6的高度应根据顶推设备4.1的竖向千斤顶最大行程确定，以比竖向千斤顶最大行程大10cm为宜；两套顶推限位机构之间的间距应与顶推设备4.1两个竖向千斤顶间距保持相同。

用于桥梁顶推法施工作业时，将荷载分散装置置于顶推设备4.1与被顶推钢箱梁4.2之间即可。