CN221441317U - 主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，包括临时支承体系、梁上顶升机构、边墩顶升机构以及边墩垫平结构。临时支承体系布置在相邻的两个主墩之间，包括钢管桩支承体系、主支承梁以及滑移轨道；梁上顶升机构的数量具有若干个，沿着主桥钢结构的横桥向布置有至少2道，沿着主桥钢结构的顺桥向布置有至少2道；沿横桥向布置的各梁上托换千斤顶通过横桥向支承装置支承在滑移到位的单跨主桥钢结构下方；边墩垫平结构设置在第二主墩上；边墩顶升机构的固定部分紧靠着边墩垫平结构设置在第二主墩上。由此可见，通过本实用新型所提供的整体落梁体系，能够实现主桥钢结构的落梁作业。

Description

主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工工程，具体涉及一种主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系。

背景技术

鄞州大道快速路（机场路—鄞横线）工程施工IV标段北幅主桥鄞州侧（东侧）边跨钢结构施工难度较大。一方面，源自工程建设条件相当苛刻：

1）跨越西库河，全宽50m，包括2条15m宽河道和20m宽小岛；

2）河道在桥位附近呈90°转弯，转弯段河道与新建桥梁平行，河道边线与桥梁边线不足3.0m，河道全宽逾30m；

3）新建桥梁邻近平行河道侧设有110kV电力管线，电力管线部分与新建桥梁结构投影面重合；

4）新建桥梁另一侧为现状鄞州大桥，桥梁结构间隙不足4.0m，期间设有10kV电力排管（宽度1.6m）、DN800给水管；

5）新建桥梁主墩与垂直河道间，全宽不足28m，设有1道110kV电力排管、1道防洪墙、1道支护桩、1道岸墙。

另一方面，是因为北幅主桥鄞州侧（东侧）边跨既设置竖曲线，又设置平曲线：

1）临近边墩50m范围，呈平面弯曲，侧向弯曲峰值1.49m；

2）边跨钢结构非等截面构造，主墩处总梁高为10.0m，边墩处总梁高为6.0m，临近主墩26.1m范围为变高度段。

因此，既有的钢结构施工方案要么没有条件实施，要么施工代价高：

1）支架法（陆运）无条件，一侧为现状桥梁，宽度不足，且设有管线；另一侧临水，需搭设通长的栈桥体系，受限于110kV电力管线影响（钢管桩与管线净距不小于2.0m），栈桥中心距离主桥桁架中心最大距离逾20m，需配置300T级履带起重机，场地（栈桥）的承载能力有限，很难匹配。

2）支架法（水运）方案可行，但代价高昂——一方面，水域范围较小，以浮船起重机的规格（作业半径）抵消活动范围受限的影响，故浮船起重机规格不小于250T级；另一方面，需在周边配置陆上拼装场地。

3）拖拉法（连续千斤顶工艺）和常规顶推法（步履式千斤顶工艺）均需凭借主桥自身结构承载力及刚度，且均需设置导梁体系，无法适用于北幅主桥鄞州侧（东侧）边跨——① 变截面段不适合顶推法或拖拉法施工，故顶推/拖拉段仅限于等截面段，总长约80m；②为平衡因管线迁改滞后引发的总体进度目标要求，北幅鄞州侧接线段高架（预制小箱梁体系）应与主桥边跨同步实施，故无法设置导梁。

因此，为完成上述这类主桥钢结构的施工，需要开发出对应的施工方案。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，以能够将滑移到位的主桥钢结构下方的轨道行车组件移出，实现主桥钢结构整体落梁作业，解决不能采用陆运支架法又追求施工经济性的主桥钢结构施工。

为实现上述的技术目的，本实用新型将采取如下的技术方案：

一种主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，用于实现整体滑移到位的主桥钢结构的整体落梁作业，包括临时支承体系、梁上顶升机构、边墩顶升机构以及边墩垫平结构；其中：

所述的临时支承体系布置在相邻的两个主墩之间，包括钢管桩支承体系、主支承梁以及滑移轨道；主支承梁设置在钢管桩支承体系的上方并通过钢管桩支承体系支承，滑移轨道沿着主支承梁的顺桥向通长布置；两个主墩对应为大高程侧的第一主墩以及低高程侧的第二主墩；

所述梁上顶升机构的数量具有若干个，沿着主桥钢结构的横桥向布置有至少2道，沿着主桥钢结构的顺桥向布置有至少2道；沿横桥向布置的各梁上托换千斤顶通过横桥向支承装置支承在滑移到位的单跨主桥钢结构下方；横桥向支承装置包括横向分配梁以及布置在横向分配梁上的两个梁上千斤顶支座，每一个梁上千斤顶支座上均安装一个梁上托换千斤顶；

所述边墩垫平结构设置在第二主墩上；滑移到位的主桥钢结构的边跨通过边墩垫平结构垫平；

所述边墩顶升机构的固定部分紧靠着边墩垫平结构设置在第二主墩上，而边墩顶升机构的动力输出端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

优选地，所述的梁上顶升机构包括梁上托换千斤顶以及梁上千斤顶支座；梁上托换千斤顶的下端通过梁上千斤顶支座安装在主支承梁上，而梁上托换千斤顶的上端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

优选地，所述的梁上千斤顶支座包括支撑钢管以及布置在支撑钢管上的垫平组件；梁上托换千斤顶的下端通过垫平组件与梁上千斤顶支座连接，上端则通过楔形钢板与单跨主桥钢结构的下弦顶紧。

优选地，垫平组件包括下底板、上底板以及布置在上、下底板之间的若干槽钢。

优选地，所述的边墩顶升机构包括边墩托换千斤顶；边墩托换千斤顶的下端置于第二主墩上，而边墩托换千斤顶的上端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

优选地，所述的边墩垫平结构包括边墩支座垫石、边墩支座以及调平钢板；边墩支座的下方通过边墩支座垫石安装在第二主墩上，上方则通过调平钢板与主桥钢结构的下弦杆相接触。

优选地，钢管桩支承体系具有若干根，并沿着主桥的顺桥向布置一共布置有7组，在第一、第二主墩之间顺序为第一至第七钢管桩；其中，第一钢管桩、第二钢管桩为临时钢管桩，第三至第七钢管桩均采用双钢管桩体系；

所述主支承梁的最大跨径处于第三钢管桩与第四钢管桩之间；

所述第三钢管桩、第四钢管桩以及第六钢管桩的所在位置对应的支承主梁的横梁上，均布置有所述的梁上顶升机构。

优选地，所述的梁上托换千斤顶以及边墩托换千斤顶均为机械千斤顶。

优选地，梁上托换千斤顶为100T级机械千斤顶，边墩托换千斤顶为400T级液压千斤顶。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有如下的优点：

通过本实用新型所提供的整体落梁体系，能够将滑移到位的主桥钢结构下方的轨道行车组件移出，实现主桥钢结构整体落梁作业。

附图说明

图1是本实用新型所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系的结构示意图；

图2是图1中整体落梁体系在第二主墩位置处的局部放大图；

图3是边墩支座垫平结构的结构示意图；

图4是图1中整体落梁体系在第3节主桥钢结构节段位置处的局部放大图；

图中： 11、第一主墩；12、第二主墩；2、轨道行车组件；3、边墩垫平结构；31、边墩支座垫石；32、边墩支座；33、调平钢板；41、边墩托换千斤顶；42、梁上千斤顶支座；43、梁上托换千斤顶；51、第一钢管桩；52、第二钢管桩；53、第三钢管桩；54、第四钢管桩；55、第五钢管桩；56、第六钢管桩；57、第七钢管桩；58、横向分配梁；59、主支承梁；

A1、第1节主桥钢结构节段；A2、第2节主桥钢结构节段；A3、第3节主桥钢结构节段；A4、第4节主桥钢结构节段；A5、第5节主桥钢结构节段；A6、第6节主桥钢结构节段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本实用新型的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

如图1-4所示，在紧靠着第一主墩11的临时支承体系上完成单跨主桥钢结构（单跨主桥钢结构按照顺桥向分设为6个节段，对应为第1至第6节主桥钢结构节段）的节段顺序拼装后，再通过节段顺桥向滑移支承体系进行该单跨主桥钢结构的整体滑移施工，此时，对于具有四个滑移节段的单跨主桥钢结构（按照施工顺序，四个滑移节段顺序为第1至第4滑移节段）来说，第1滑移节段（即为主桥钢结构的第6节主桥钢结构节段）的下方配装两组轨道行车组件2，第2滑移节段（即为主桥钢结构的第5节主桥钢结构节段）的下方配装两组轨道行车组件2，第3滑移节段（即为主桥钢结构的第4、3节主桥钢结构节段拼接形成的节段拼接体）的下方配装3组轨道行车组件2，第4滑移节段（即为主桥钢结构的第2、1节主桥钢结构节段拼接形成的节段拼接体）的下方配装两组轨道行车组件2，综合起来看，单跨主桥钢结构的下方共配装9组轨道行车组件2。

顺桥向滑移体系中，制动设备的动力输出端通过制动钢丝绳与第1节主桥钢结构节段上所设置的制动端吊耳连接，而牵引设备的动力输出端则通过牵引钢丝绳与第6节主桥钢结构节段上所设置的牵引端吊耳连接。通过牵引设备、制动设备的配合，能够通过各轨道行车组件2带动其上的滑移节段沿着滑移轨道朝向第二主墩12移动，直至到达第二主墩12，从而实现单跨主桥钢结构整体滑移到位。

整体滑移到位的单跨主桥钢结构采用落梁阶段支承体系（即为整体落梁体系）实现落梁作业：

整体落梁体系包括临时支承体系、梁上顶升机构、边墩顶升机构以及边墩垫平结构3；其中：

所述的临时支承体系布置在相邻的两个主墩之间，包括钢管桩支承体系、主支承梁59以及滑移轨道；主支承梁59设置在钢管桩支承体系的上方并通过钢管桩支承体系支承，滑移轨道沿着主支承梁59的顺桥向通长布置；两个主墩对应为大高程侧的第一主墩11以及低高程侧的第二主墩12；钢管桩支承体系具有若干根，并沿着主桥的顺桥向布置一共布置有7组，在第一、第二主墩12之间顺序为第一至第七钢管桩；其中，第一钢管桩、第二钢管桩为临时钢管桩，第三至第七钢管桩均采用双钢管桩体系；所述主支承梁59的最大跨径处于第三钢管桩与第四钢管桩之间。

所述梁上顶升机构的数量有若干个，沿着主桥钢结构的顺桥向至少间隔布置2道、沿着主桥钢结构的横桥向至少间隔布置2道；梁上顶升机构的固定部分固定在主支承梁59上，而梁上顶升机构的动力输出端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。本实用新型中，沿着顺桥向布置的梁上顶升机构的数量一共有三道，一一对应地布置在第三钢管桩、第四钢管桩以及第六钢管桩的所在位置对应的支承主梁的横梁上。本实用新型中，沿横桥向布置的各托换千斤顶（实施例中沿横桥向布置2道，当然也可以多于2道）通过横桥向支承装置支承在滑移到位的单跨主桥钢结构下方；横桥向支承装置包括横向分配梁58以及布置在横向分配梁58上的两个梁上千斤顶支座42，每一个梁上千斤顶支座42上均安装一个梁上托换千斤顶43；将沿横桥向布置的2道梁上托换千斤顶43通过横向分配梁58支撑，解决了主支承梁59与边跨钢结构中心存在的偏位问题。因受钢管桩承载力限制，梁上托换千斤顶43均采用100T级机械千斤顶，且顺桥向布置的各梁上托换千斤顶43均匀分布。

本实用新型所述的梁上千斤顶支座42包括支撑钢管以及布置在支撑钢管上的垫平组件。梁上托换千斤顶43的下端通过垫平组件与梁上千斤顶支座42连接，上端则通过楔形钢板与单跨主桥钢结构的下弦顶紧，以控制梁上托换千斤顶43的垂直状态，防止非垂直状态作业风险：一方面，机械千斤顶对顶面不均匀变形的适应性较差，容易提前触发峰值状态，大幅增加损坏频率；另一方面，机械千斤顶局部应力过大易引发不均匀沉降，加剧机械千斤顶的附加反力——小吨位处，不采用油压千斤顶的关键要素，在于非PLC同步液压控制系统下，油压千斤顶的行程控制难度较大。垫平组件包括下底板、上底板以及布置在上、下底板之间的若干槽钢。

所述边墩垫平结构3设置在第二主墩12上；滑移到位的主桥钢结构的边跨通过边墩垫平结构3垫平，以实现二次托换。如图2、3所示，所述的边墩垫平结构3包括边墩支座垫石31、边墩支座32以及调平钢板33；边墩支座32的下方通过边墩支座垫石31安装在第二主墩12上，上方则通过调平钢板33与主桥钢结构的下弦杆相接触。

所述边墩顶升机构的固定部分紧靠着边墩垫平结构3设置在第二主墩12上，且边墩顶升机构的动力输出端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。边墩托换千斤顶41采用400T级液压千斤顶。

基于上述的落梁阶段支承体系，可以将单跨主桥钢结构下方的轨道行车组件2移除，从而实现单跨主桥钢结构落梁作业，具体包括如下步骤：

步骤1、搭建落梁阶段支承体系；

步骤2、以托换前的相对位置为准，机械千斤顶保持持力状态，液压千斤顶以行程到位后，略抬高1-mm控制；

步骤3、在单跨主桥钢结构下方一共布置有8道轨道行车组件2，邻近第二主墩12的4道轨道行车组件2先移至边墩处，再采用汽车起重机移除，而邻近第一主墩11的3道轨道行车组件2则分别移至第3节主桥钢结构节段下方的钢管桩所在位置附近，再采用履带起重机移除；

步骤4、在第3节主桥钢结构节段下方的钢管桩所在位置，布置托换临时支承，然后回落第3节主桥钢结构节段下方的机械千斤顶，最后将处于单跨主桥钢结构下方的最后一道轨道行车组件2退至第3节主桥钢结构节段下方的钢管桩所在位置，由履带起重机移除；托换临时支承包括临时支承钢管以及布置在临时支承钢管上、下两端的钢板。

步骤5、将第3节主桥钢结构节段下方的机械千斤顶恢复至持力状态，拆除托换临时支承；

通过上述的步骤1-5，即可实现单跨主桥钢结构落梁作业。

Claims (9)

1.一种主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，用于实现整体滑移到位的主桥钢结构的整体落梁作业，其特征在于，包括临时支承体系、梁上顶升机构、边墩顶升机构以及边墩垫平结构；其中：

所述的临时支承体系布置在相邻的两个主墩之间，包括钢管桩支承体系、主支承梁以及滑移轨道；主支承梁设置在钢管桩支承体系的上方并通过钢管桩支承体系支承，滑移轨道沿着主支承梁的顺桥向通长布置；两个主墩对应为大高程侧的第一主墩以及低高程侧的第二主墩；

所述梁上顶升机构的数量具有若干个，沿着主桥钢结构的横桥向布置有至少2道，沿着主桥钢结构的顺桥向布置有至少2道；沿横桥向布置的各梁上托换千斤顶通过横桥向支承装置支承在滑移到位的单跨主桥钢结构下方；横桥向支承装置包括横向分配梁以及布置在横向分配梁上的两个梁上千斤顶支座，每一个梁上千斤顶支座上均安装一个梁上托换千斤顶；

所述边墩垫平结构设置在第二主墩上；滑移到位的主桥钢结构的边跨通过边墩垫平结构垫平；

所述边墩顶升机构的固定部分紧靠着边墩垫平结构设置在第二主墩上，而边墩顶升机构的动力输出端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

2.根据权利要求1所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，所述的梁上顶升机构包括梁上托换千斤顶以及梁上千斤顶支座；梁上托换千斤顶的下端通过梁上千斤顶支座安装在主支承梁上，而梁上托换千斤顶的上端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

3.根据权利要求2所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，所述的梁上千斤顶支座包括支撑钢管以及布置在支撑钢管上的垫平组件；梁上托换千斤顶的下端通过垫平组件与梁上千斤顶支座连接，上端则通过楔形钢板与单跨主桥钢结构的下弦顶紧。

4.根据权利要求3所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，垫平组件包括下底板、上底板以及布置在上、下底板之间的若干槽钢。

5.根据权利要求4所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，所述的边墩顶升机构包括边墩托换千斤顶；边墩托换千斤顶的下端置于第二主墩上，而边墩托换千斤顶的上端则与主桥钢结构的下弦杆相接触。

6.根据权利要求5所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，所述的边墩垫平结构包括边墩支座垫石、边墩支座以及调平钢板；边墩支座的下方通过边墩支座垫石安装在第二主墩上，上方则通过调平钢板与主桥钢结构的下弦杆相接触。

7.根据权利要求6所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，钢管桩支承体系具有若干根，并沿着主桥的顺桥向布置一共布置有7组，在第一、第二主墩之间顺序为第一至第七钢管桩；其中，第一钢管桩、第二钢管桩为临时钢管桩，第三至第七钢管桩均采用双钢管桩体系；

所述主支承梁的最大跨径处于第三钢管桩与第四钢管桩之间；

所述第三钢管桩、第四钢管桩以及第六钢管桩的所在位置对应的支承主梁的横梁上，均布置有所述的梁上顶升机构。

8.根据权利要求7所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，所述的梁上托换千斤顶以及边墩托换千斤顶均为机械千斤顶。

9.根据权利要求8所述的主桥钢结构通长轨道下滑移作业的整体落梁体系，其特征在于，梁上托换千斤顶为100T级机械千斤顶，边墩托换千斤顶为400T级液压千斤顶。