一种大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统及施工方法

摘要

本发明公开了一种大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统及施工方法，边墩墩顶处预留后浇段，在所述边墩墩顶的一侧间隔浇筑一对混凝土支撑墩，且所述混凝土支撑墩的高度不高于所述后浇段，通过调位系统将钢桁架精确定位，调位系统包括垫梁，固定于所述边墩墩顶；滑块，设置于所述垫梁上；调位机构，所述调位机构包括用于移动所述滑块的第一千斤顶组和用于调节所述钢桁架高度的第二千斤顶组，支撑机构，其设置于所述滑块的中部用于支撑所述钢桁架，所述支撑机构和所述钢桁架之间设有垫块。本发明的大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统结构紧凑、新颖，拆卸安装方便，其创新利用墩顶后浇段，节省了墩旁托架。

说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大跨度钢 桁拱拱桥边墩墩顶调位系统及施工方法，是在钢桁拱拱桥架设期间，一种为 了有效的调整主拱合拢口形状，高效、高精度无应力合拢主拱，从而在边墩 墩顶设置的调位系统及施工方法。

背景技术

由于桁架结构受力明确，用材经济，大跨度钢桁拱桥越来越多，钢桁拱 拱架施工的关键是合拢工艺，而墩顶调位系统的设计是合拢工艺的关键技术 之一。一般，钢桁拱墩顶承载力均很大，竖向调位荷载有几千吨级，水平调 位荷载有几百吨级，而且调位工艺较多，调位行程大，滑动面大，其中活动 支座处纵桥向和竖向水平调位均超过1m，所以最终导致设计的调位结构相当 复杂，滑动面平整度难处理，更不利的是由于要设置垫石、支座，墩顶的平 面空间和竖向净空均相对有限，这给调位系统的设计带来了困难。

因此，设计一种可靠的、高效的、结构紧凑的墩顶调位系统有其现实意 义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和缺陷，并提供至少后面将说明 的优点。

本发明还有一个目的是提供一种大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统， 其能有效的调整主拱合拢口形状，高效、高精度无应力合拢主拱。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大跨度钢桁架 拱桥边墩墩顶调位系统，边墩墩顶处预留后浇段，在所述边墩墩顶的一侧间 隔浇筑一对混凝土支撑墩，且所述混凝土支撑墩的高度不高于所述后浇段， 通过调位系统将钢桁架定位调节，所述调位系统包括：

垫梁，其固定于所述边墩墩顶；

滑块，其呈长方体，可滑动地设置于所述垫梁上；

调位机构，所述调位机构包括用于移动所述滑块的第一千斤顶组和用于 调节所述钢桁架高度的第二千斤顶组，其中，所述第一千斤顶组沿所述滑块 的四边相对设置在所述垫梁上，且所述滑块的任一边至少设置两台第一千斤 顶；第二千斤顶组包括至少四台承载所述钢桁架的第二千斤顶竖向设置于所 述滑块的四个端点处；

支撑机构，其设置于所述滑块的中部用于支撑所述钢桁架，所述支撑机 构和所述钢桁架之间设有用于精调的垫块。

优选的是，其中，还包括限位块和反力座，所述限位块包括：限定滑块 移动的第一限位块和限定钢桁架移动的第二限位块；所述反力座包括：用于 支撑所述第一限位块的第一反力座和用于支撑所述第二限位块的第二反力 座；

其中，多个所述第一反力座绕所述滑块的四边固定于所述垫梁上，在每 一个所述第一反力座和所述滑块间设置所述第一限位块，使其一端抵住所述 滑块，在每一个所述第一限位块和所述第一反力座之间设置垫块，使垫块的 两端与所述第一限位块和所述第一反力座相抵；

其中，多个所述第二反力座绕所述滑块的四边固定于所述垫梁上，设置 所述第二限位块于所述第二反力座与所述钢桁架的侧壁之间，以固定所述钢 桁架。

优选的是，其中，所述垫块包括第一垫块、第二垫块和精调板；

其中所述第一垫块的厚度大于所述第二垫块，所述第二垫块的厚度大于 所述精调板。

优选的是，其中，还包括滑面，所述滑面包覆在所述垫梁的表面。

优选的是，其中，所述滑面由钢材料制成。

优选的是，其中，所述滑面的表面设有四氟乙烯树脂层。

一种利用大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统进行的施工方法，包括以 下步骤：

步骤一、将所述垫梁固定于所述边墩墩顶，并将所述滑面包覆在所述垫 梁的表面，之后将所述滑块置于所述滑面上且偏离所述混凝土支撑墩一定距 离，并将所述第二千斤顶组设置于所述滑块的四个端点处，所述支撑机构设 置于所述滑块的中部，第一千斤顶组沿所述滑块的四边相对设置在所述垫梁 上；

步骤二、在所述滑块的四边设置多个所述第一反力座和多个所述第二反 力座，将所述第一反力座和所述第二反力座固定于所述垫梁上；

步骤三、将钢桁架搁置于所述支撑机构上，通过所述第二千斤顶组调节 所述钢桁架的高度，通过所述第一千斤顶组调节所述滑块的水平位置，调整 完成后在所述钢桁架和所述支撑机构间的间隙设置垫块；

步骤四、在调节好钢桁架的水平位置和高度后，将所述第一限位块设置 于所述钢桁架和所述第一反力座之间，使其一端抵住所述滑块，在所述第一 限位块和所述第一反力座之间设置垫块，使垫块的两端与所述第一限位块和 所述第一反力座相抵；将所述第二限位块设置于所述第二反力座与所述钢桁 架的侧壁之间，以固定所述钢桁架。

本发明至少包括以下有益效果：本发明的大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调 位系统结构紧凑、新颖，拆卸安装方便，其创新利用墩顶后浇段，拓展了系 统布置的空间，节省了墩旁托架，并在后浇段上提前浇筑先浇混凝土墩，为 安装支座提供了体系转换时的临时支撑；其后浇段工艺和纵向偏位工艺的处 理，增大了合拢口的调节空间，保证了合拢的精度；其对大面积滑动面的处 理，保证了滑动面承受大荷载后的平整度，对摩擦系数的影响大大降低；其 各体系转换受力明确，工序简洁，各荷载分布均匀，能有效降低永久结构施 工期时的应力。

附图说明

图1为本发明所述的大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统的俯视图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照 说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，一种大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统，边墩墩顶处 预留后浇段，边墩12没有一次性浇筑完成，预留了墩顶的一部分没有浇筑， 给竖向预留了更多的空间来调整钢桁架9的高度。在所述边墩墩顶的一侧间 隔浇筑一对混凝土支撑墩7，且所述混凝土支撑墩7的高度不高于所述后浇 段，混凝土支撑墩7可临时支撑钢桁架，无需再架设另外的托架，通过调位 系统将钢桁架9定位调节至所述混凝土支撑墩7处且与拱架对接，所述调位 系统包括：

垫梁1，其固定于所述边墩墩顶；

滑块10，其呈长方体，可滑动地设置于所述垫梁1上；

调位机构，所述调位机构包括用于移动所述滑块的第一千斤顶组和用于 调节所述钢桁架9高度的第二千斤顶组，其中，所述第一千斤顶组沿所述滑 块10的四边相对设置在所述垫梁1上，且所述滑块10的任一边至少设置两 台第一千斤顶6；第二千斤顶组包括至少四台承载所述钢桁架9的第二千斤 顶3竖向设置于所述滑块10的四个端点处；

支撑机构14，其设置于所述滑块10的中部用于支撑所述钢桁架9，所述 支撑机构14和所述钢桁架之间设有用于精调的垫块11。当钢桁架9放置在 支撑机构14上后，通过第二千斤顶3调节钢桁架9的高度，再在钢桁架9和 支撑机构14之间垫上垫块11，直到垫块11与支撑机构14可以支撑钢桁架9， 通过垫块11简单方便的调整了钢桁架9的高度，同时也可精确定位调整。

其中，还包括限位块和反力座，所述限位块包括：限定滑块移动的第一 限位块5和限定钢桁架移动的第二限位块13；所述反力座包括：用于支撑所 述第一限位块5的第一反力座4和用于支撑所述第二限位块13的第二反力座 8。当钢桁架9通过滑块10移动到了指定位置，需要固定所述滑块10，采用 第一限位块5和第一反力座4在滑块10的四周配合固定，操作简单，易于组 装拆卸，且固定牢靠。还需要固定滑块10上方的钢桁架9，通过所述第二限 位块13和第二反力座8固定钢桁架9，可根据钢桁架的尺寸，设置第二限位 块13的数量，可在第二反力座8上设置两排或三排第二限位块13，使钢桁 架9通过第二限位块13固定的更牢固。

其中，多个所述第一反力座4绕所述滑块10的四边固定于所述垫梁1上， 在每一个所述第一反力座4和所述滑块10间设置所述第一限位块5，使其一 端抵住所述滑块10，在每一个所述第一限位块5和所述第一反力座4之间设 置垫块11，使垫块11的两端与所述第一限位块5和所述第一反力座4相抵。 通过设置垫块11完成了滑块10的精调。

其中，多个所述第二反力座8绕所述滑块10的四边固定于所述垫梁1上， 设置所述第二限位块13于所述第二反力座8与所述钢桁架9的侧壁之间，以 固定所述钢桁架9。

其中，所述垫块11包括第一垫块、第二垫块和精调板。

其中所述第一垫块的厚度大于所述第二垫块，所述第二垫块的厚度大于 所述精调板。通过设置三种尺寸的垫块，增加了调节精度，同时也加快了调 节速度。

其中，还包括滑面2，所述滑面2包覆在所述垫梁1的表面。

其中，所述滑面2由钢材料制成，其承载能力强。

其中，所述滑面2的表面设有四氟乙烯树脂层。四氟乙烯树脂层摩擦系 数小，自润滑性能好，且不受温度影响，不粘着，不吸水，滑块10在所述滑 面2上移动顺滑，耐用。

一种利用大跨度钢桁架拱桥边墩墩顶调位系统进行的施工方法，包括以 下步骤：

步骤一、将所述垫梁1固定于所述边墩墩顶，并将所述滑面2包覆在所 述垫梁1的表面，之后将所述滑块10置于所述滑面2上且偏离所述混凝土支 撑墩7一定距离，并将所述第二千斤顶组设置于所述滑块10的四个端点处， 可均衡的支撑起钢桁架8。所述支撑机构14设置于所述滑块10的中部，第 一千斤顶组沿所述滑块10的四边相对设置在所述垫梁1上。

步骤二、在所述滑块10的四边设置多个所述第一反力座4和多个所述第 二反力座8，将所述第一反力座4和所述第二反力座8固定于所述垫梁1上；

步骤三、将钢桁架9搁置于所述支撑机构14上，通过所述第二千斤顶组 调节所述钢桁架9的高度，通过所述第一千斤顶组调节所述滑块10的水平位 置，调整完成后在所述钢桁架9和所述支撑机构14间的间隙设置垫块11。

步骤四、在调节好钢桁架9的水平位置和高度后，将所述第一限位块5 设置于所述钢桁架9和所述第一反力座4之间，使其一端抵住所述滑块10， 在所述第一限位块5和所述第一反力座4之间设置垫块11，使垫块11的两端 与所述第一限位块5和所述第一反力座4相抵；将所述第二限位块13设置于 所述第二反力座8与所述钢桁架9的侧壁之间，以固定所述钢桁架9。

步骤四、当所述钢桁架9调节至所述混凝土支撑墩7上方时，在所述混 凝土支撑墩7上设置垫块11，直到垫块11与所述钢桁架9接触；使垫块11 和混凝土支撑墩7可以支撑所述钢桁架9。

步骤五、利用吊装将第二节钢桁架与固定在边墩上的钢桁架9合拢，之 后再将第三节钢桁架与第二节钢桁架合拢，以此类推，主拱合拢后拆除靠近 所述混凝土支撑墩7一侧以及其对边的第一限位块5、垫块11和第二限位块 13，完成主拱合拢的钢桁架由于主跨钢梁吊装的重力作用逐渐滑移至混凝土 支撑墩的上方，若混凝土支撑墩7和钢桁架9之间还有一定距离，则通过第 一千斤顶组调位，最后通过体系转换，拆除所述调位系统，将所述后浇段浇 筑完成。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领 域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图 例。