大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替滑靴頂推系統(tǒng)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橋梁施工設(shè)備及其施工方法，特別是一種大跨度連續(xù)鋼桁梁頂推系統(tǒng)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼桁梁是交通基礎(chǔ)建設(shè)中一種較為突出的橋梁結(jié)構(gòu)，特別適用于鐵路橋梁，或者公鐵兩用橋梁；針對(duì)施工環(huán)境、尤其是溝壑峽谷區(qū)域、大件運(yùn)輸極為不方便的大跨度峽谷橋梁，鋼桁梁結(jié)構(gòu)是行業(yè)必選結(jié)構(gòu)之一；為了安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)等方面，針對(duì)重量大、跨度大、施工環(huán)境復(fù)雜等鋼桁結(jié)構(gòu)橋梁的建造必須適應(yīng)時(shí)代要求，采用新技術(shù)、新工藝和優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)為此類橋梁建設(shè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)工程安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和工期目標(biāo)。
[0003]目前，大跨度鋼桁梁架設(shè)采用拖拉式頂推施工已經(jīng)得到行業(yè)的認(rèn)可，但是現(xiàn)有針對(duì)鋼桁梁拖拉式頂推施工方法還是有以下缺點(diǎn):
1、由于鋼桁梁噸位大，支撐點(diǎn)反力大，滑塊高度不可調(diào)，“喂進(jìn)”難度大，局部應(yīng)力增大，滑塊損壞成為常見現(xiàn)象，而且滑塊高度不可調(diào)未能“動(dòng)態(tài)、即時(shí)”調(diào)整高度補(bǔ)償各墩、臺(tái)的高程施工誤差和沉降不均勻誤差，使頂推過(guò)程不利于控制頂推摩阻力，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，鋼桁梁架設(shè)質(zhì)量難以保證；
2、設(shè)計(jì)者為了安全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)有意放大了安全儲(chǔ)備，影響到施工的經(jīng)濟(jì)性；
3、拖拉式頂推固定端與鋼桁梁的連接點(diǎn)采用臨時(shí)焊接、栓接都對(duì)主體結(jié)構(gòu)造施工損傷，雖然有采用“U”型卡作為反力點(diǎn)，但是結(jié)構(gòu)大、結(jié)構(gòu)重，需要起重機(jī)械配合施工，施工極為不方便，自動(dòng)化程度不高，實(shí)施起來(lái)非常困難；
4、已有大跨度鋼桁梁拖拉式頂推施工頂推、軸線調(diào)整是各自獨(dú)立系統(tǒng)，因此，在頂推過(guò)程需要調(diào)整軸線時(shí)必須暫停頂推施工，從而限制了頂推施工的連續(xù)性和可控性；
5、已有的可以豎向調(diào)整的步履式頂推也滿足不了非等截面主梁結(jié)構(gòu)，尤其不適應(yīng)無(wú)縱梁的正交異性板橋面結(jié)構(gòu)主梁，而針對(duì)節(jié)點(diǎn)受力的鋼桁梁來(lái)說(shuō)更難以適應(yīng)，也就無(wú)法進(jìn)行頂推施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用能夠自動(dòng)、即時(shí)補(bǔ)償高程的頂推滑靴代替高度不可調(diào)整的滑塊，采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)豎向、縱向和橫向三向集中控制，使鋼桁梁頂推過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整頂推滑靴高度、補(bǔ)償墩、臺(tái)高程誤差；本發(fā)明同時(shí)提供了利用上述大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推施工方法，該施工方法施工快捷、安全可靠、質(zhì)量可控、經(jīng)濟(jì)實(shí)用；較好地解決了已有技術(shù)存在的上述問題。
[0005]解決上述問題的技術(shù)方案是:一種大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替滑靴頂推系統(tǒng)，包括:
用于鋼桁梁分段散拼、對(duì)接成型的鋼桁梁拼裝平臺(tái)，鋼導(dǎo)梁，臨時(shí)墩，頂推滑靴、滑道和控制系統(tǒng)；
所述滑道包括主滑道和副滑道，主滑道亦稱頂推滑道，用于承擔(dān)鋼桁梁的恒載，副滑道用于承擔(dān)滑靴前后交替，每套滑道上設(shè)置有兩套可豎向調(diào)整高度的頂推滑靴，所述頂推滑靴包括頂推滑靴1、頂推滑靴II，
頂推滑靴底部安裝在主滑道上、其上部支撐在鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁的下弦節(jié)點(diǎn)上，反力架設(shè)置在主滑道前端；用于頂推鋼桁梁的連續(xù)頂推千斤頂安裝在反力架上，連續(xù)頂推千斤頂與頂推滑靴通過(guò)拉桿或鋼絞線或鋼絲繩或鋼拉棒連接；
頂推滑靴兩側(cè)各有一套滑靴橫向千斤頂，用于鋼桁梁橫向偏移糾正，頂推滑靴內(nèi)設(shè)置有可自動(dòng)、即時(shí)補(bǔ)償高程的滑靴豎向千斤頂；
連續(xù)頂推千斤頂、滑靴橫向千斤頂和滑靴豎向千斤頂組成頂推滑移液壓千斤頂系統(tǒng)，液電控制系統(tǒng)集成到頂推滑移液壓千斤頂系統(tǒng)內(nèi)，并由計(jì)算機(jī)集中控制；
每套連續(xù)頂推千斤頂、滑靴橫向千斤頂和滑靴豎向千斤頂均設(shè)置有壓力傳感器和位移傳感器，用于檢測(cè)各個(gè)千斤頂?shù)膲毫Α⒁簤焊椎奈灰坪晚斖苹サ木唧w位置；所有各滑道上的液電控制系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)集中反饋到主控制計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)液電控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)頂推施工同步；
頂推過(guò)程中，某個(gè)頂推滑靴已經(jīng)到達(dá)位置控制點(diǎn)，計(jì)算機(jī)集中發(fā)指令控制所有頂推滑靴豎向千斤頂同時(shí)頂起鋼桁梁。
[0006]所述的大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推系統(tǒng)的進(jìn)一步技術(shù)方案是:頂推滑道長(zhǎng)度為鋼桁梁相鄰節(jié)點(diǎn)的間距和一個(gè)頂推滑靴長(zhǎng)度之和。
[0007]所述主滑道或副滑道上設(shè)有不銹鋼滑移面，頂推滑靴底部鑲嵌有MGE板構(gòu)成滑移面，頂推滑靴安置在主滑道或副滑道的不銹鋼滑移面上面，組成滑移副。
[0008]鋼導(dǎo)梁設(shè)置在鋼桁梁前端，在鋼導(dǎo)梁前端節(jié)點(diǎn)設(shè)置有豎向頂升設(shè)備。
[0009]相關(guān)的另一技術(shù)方案是:一種大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推施工方法，它是利用本發(fā)明上述的大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大跨度連續(xù)鋼桁梁多點(diǎn)同步自動(dòng)循環(huán)交替頂推滑靴頂推施工的方法，包括用于鋼桁梁分段散拼、對(duì)接成型的鋼桁梁拼裝平臺(tái)及平臺(tái)上滑道的設(shè)置；頂推鋼導(dǎo)梁、臨時(shí)墩的布設(shè)和設(shè)計(jì)方法以及臨時(shí)墩、鋼桁梁拼裝平臺(tái)和永久墩上的滑道設(shè)計(jì)規(guī)定和設(shè)置；能夠自動(dòng)補(bǔ)償高程的頂推滑靴的設(shè)置；計(jì)算機(jī)集中控制位于主滑道前端的連續(xù)頂推千斤頂、頂推滑靴豎向千斤頂、頂推滑靴橫向千斤頂，實(shí)現(xiàn)鋼桁梁自動(dòng)、同步、連續(xù)頂推和行進(jìn)中自動(dòng)糾正偏位；其具體步驟包括:
A、設(shè)置鋼桁梁拼裝平臺(tái)和多點(diǎn)等長(zhǎng)的頂推滑道:
A1、根據(jù)鋼桁梁跨度布置，在頂推起點(diǎn)一端設(shè)置鋼桁梁拼裝平臺(tái)，平臺(tái)上設(shè)置主滑道，主滑道長(zhǎng)度為鋼桁梁相鄰節(jié)點(diǎn)的間距和一個(gè)頂推滑靴長(zhǎng)度之和；
A2、在臨時(shí)墩和永久墩上的主滑道的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置副滑道，副滑道長(zhǎng)度為鋼桁梁相鄰節(jié)點(diǎn)的間距和一個(gè)頂推滑靴長(zhǎng)度之和；
B、在主滑道上設(shè)置可豎向調(diào)整高度的頂推滑靴，并在主滑道前端設(shè)置反力架以及連續(xù)頂推千斤頂，連續(xù)頂推千斤頂與頂推滑靴通過(guò)鋼絞線或鋼絲繩或鋼拉棒相連； B1、主滑道或副滑道設(shè)置不銹鋼滑移面，頂推滑靴底部鑲嵌MGE板構(gòu)成滑移面，頂推滑靴安置在主滑道或副滑道不銹鋼滑移面上面，組成滑移副，每套滑道-包括主滑道和副滑道安設(shè)兩套頂推滑靴，包括頂推滑靴I和頂推滑靴II ;
B2、在鋼桁梁主滑道前端設(shè)置反力架，連續(xù)頂推千斤頂安裝在反力架上；
B3、連續(xù)頂推千斤頂與頂推滑靴通過(guò)鋼絞線或鋼絲繩或鋼拉棒相連；
C、在鋼桁梁拼裝平臺(tái)上以頂推滑靴作為支承拼裝第一節(jié)鋼桁梁，鋼桁梁前端拼裝連接臨時(shí)鋼導(dǎo)梁:
鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁拼裝時(shí)頂推滑靴均支撐在鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁的下弦節(jié)點(diǎn)上，通過(guò)頂推滑靴豎向千斤頂調(diào)整節(jié)段鋼桁梁的拼接高度、角度等位置精確匹配后通過(guò)施焊或栓接進(jìn)行鋼桁梁拼裝；
C1、鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁在拼裝之前，先在拼裝平臺(tái)上用散件組拼成型，鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁拼裝時(shí)頂推滑靴均支撐在鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁的下弦節(jié)點(diǎn)上，將各支點(diǎn)處落在頂推滑靴上，其標(biāo)高值根據(jù)鋼桁梁無(wú)應(yīng)力線性標(biāo)高確定，鋼桁梁拼裝后再由測(cè)量人員對(duì)各支點(diǎn)處標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)確認(rèn)，局部高程通過(guò)頂推滑靴豎向千斤頂調(diào)整補(bǔ)償，滿足設(shè)計(jì)要求后使用高強(qiáng)螺栓擰緊，形成初始標(biāo)準(zhǔn)鋼桁梁節(jié)段；
C2、主滑道上頂推滑靴支撐著鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁的重量，連續(xù)頂推千斤頂通過(guò)鋼絞線或鋼絲繩或鋼拉棒牽引頂推滑靴在主滑道上滑移，頂推滑靴帶動(dòng)整個(gè)鋼桁梁和鋼導(dǎo)梁往前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)頂推施工；
D、在主滑道或副滑道的各滑道附近設(shè)置液壓栗站，液壓栗站與連續(xù)頂推千斤頂、頂推滑靴豎向千斤頂和頂推滑靴橫向千斤頂通過(guò)液壓控制回路連通；安裝連續(xù)頂推千斤頂、頂推滑靴橫向千斤頂和頂推滑靴豎向千斤頂電液控制系統(tǒng)和頂推滑靴位置監(jiān)測(cè)傳感器，集中控制連續(xù)頂推千斤頂、頂推滑靴橫向千斤頂和頂推滑靴豎向千斤頂頂推鋼桁梁:
D1、在滑道側(cè)布置一套液壓栗站，控制上述由連續(xù)頂推千斤頂、頂推滑靴橫向千斤頂和頂推滑靴豎向千斤頂組成的頂推滑移液壓千斤頂系統(tǒng)；每套頂推滑移液壓千斤頂系統(tǒng)均設(shè)置壓力傳感器和位移傳感器，用于檢測(cè)各千斤頂?shù)膲毫鸵簤焊椎奈灰坪晚斖苹サ木唧w位置；所有各滑道上的檢測(cè)系統(tǒng)的控制數(shù)