一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法

1.本发明涉及桥梁施工顶推技术领域，特别涉及一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法。


背景技术：

2.随着我国基建行业的发展，基建的设备也越来越先进，进行对于一些那个传动的基建方法也随之发生变换，在公路桥梁建设过程中，小曲线桥梁是一种常见的桥梁形式，而由于地形、地貌的限制，小曲线桥梁在建设过程中会因为小曲率半径的影响，导致建设较为困难。特别是跨线、跨江河桥梁，由于地形限制和小曲率半径限制会给桥梁建设带来巨大的安全隐患。为了提高跨线、跨江河桥梁建设的安全性，对于此类桥梁的建设目前采用顶推法进行施工。然而顶推法适用于直线桥、大曲率半径桥梁，对于小曲线桥梁的施工实用性较差。
3.现如今对于曲线桥梁顶推法施工多采用差速顶推法来进行顶推，尽可能减少桥梁的横向偏移。但是差速顶推法对桥梁顶推的设备以及顶推设备的差速要求高，进而控制顶推设备的顶推速度至关重要，但这些设备在对小曲线桥梁的顶推过程中，由于现场各种不可控因素例如温度变化，桥梁建筑误差以及人工设置顶推设备顶推速度等，会导致差速顶推法在小曲线桥梁顶推过出现极大的误差，进而在小曲线桥梁顶推中效果较差，进而施工队需要花费较大的人力和物力对桥梁的位置进行调整，施工成本高；同时，现有小曲线桥梁施工过程中，还采用等速顶推法顶推，但由于该顶推方法中，顶推设备对小曲线桥梁的顶推只能进行直线顶推，进而直线顶推过程中由于桥梁曲线半径的影响，而桥梁会发生较大的横向偏移，桥梁的横向偏移轻则对桥墩产生损伤，重则会导致桥梁侧翻、造成重大的安全事故。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供了一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，解决了采用差速顶推以及等速顶推对小曲率半径桥梁顶推施工容易出现极大误差以及安全性低问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，包括
7.步骤一、在桥墩顶部设置加宽平台：
8.桥墩顶部的顶部铺设工字钢，工字钢之间通过小钢板连接形成平台，使桥墩顶部横、纵加宽；
9.步骤二、安装梁支座和顶推设备：
10.所述梁支座安装于所述加宽平台上，且沿着所述加宽平台的长度方向平列，所述加宽平台上位于所述梁支座的边侧安装所述顶推设备；
11.步骤三、预设小曲率半径桥梁的顶推方向以及顶推设备的顶推速度；
12.通过小曲率半径桥梁安装位置处的首桥墩以及尾桥敦之间的距离，初步设定小曲
率半径桥梁的顶推方向，即沿着首桥墩与尾桥敦的中心线方向的顶推为小曲率半径桥梁的横向顶推方向、水平且垂直于所述中心线的方向为纵向顶推方向，在顶推设备内的顶推速度，通过顶推设备对小曲率半径桥梁进行横向或纵向的顶推；
13.步骤四、通过顶推设备对小曲率半径桥梁进行预顶推，并记录偏移数据；
14.步骤五、对小曲率半径桥梁进行纠偏以及顶推：
15.人工对梁体进行测量，根据测量数据计算梁体的纠偏量，根据计算的梁体的纠偏量，重新设置所述步骤三中顶推设备的顶推速度、调整小曲率半径桥梁的顶推方向，使小曲率半径桥梁首尾中心线与所述首桥墩与所述尾桥敦的中心线保持平行，重复所述步骤四直至将小曲率半径桥梁顶推到安装位置；
16.步骤六、落梁：
17.通过顶推设备将小曲率半径桥梁的梁体抬升，拆卸梁支座；
18.在小曲率半径桥梁的梁体与桥墩之间安装千斤顶机构，通过千斤顶机构再次抬升小曲率半径桥梁的梁体，拆卸工字钢以及顶推设备，降低千斤顶的高度，使小曲率半径桥梁的梁体底部与桥墩的顶部贴合连接，完成落梁，拆卸千斤顶机构。
19.进一步的，所述步骤二还包括：安装有纠偏导向机构，所述纠偏导向机构包括连接支架和导向轮，所述连接支架安装于所述加宽平台上，且位于所述桥墩的窄边端，所述导向轮安装于所述连接支架上；当小曲率半径桥梁顶推过程中，小曲率半径桥梁的偏移量超过极限偏移量时，小曲率半径桥梁的边侧碰到导向轮，改变小曲率半径桥梁的移动方向。
20.进一步的，所述步骤五中，对小曲率半径桥梁纠偏完成之后，在小曲率半径桥梁的尾端连接另一段预制梁体进行顶推压重，防止小曲率半径桥梁的梁体发生倾覆。
21.进一步的，所述步骤六中拆卸梁支座的同时，在加宽平台顶部与小曲率半径桥梁的梁体底部之间叠放多层顶块，使小曲率半径桥梁达到预设标高。
22.进一步的，所述步骤六中，拆卸顶推设备之间，通过顶推设备顶起小曲率半径桥梁的梁体，自上而下逐层拆取顶块。
23.进一步的，所述步骤五中测量数据包括梁体的偏移量、梁体的顶推距离以及梁体的步进量。
24.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
25.本发明对于小曲率半径桥梁梁体的顶推是通过横向顶推与纵向顶推相互配合完成顶推的过程，极大地缩短了小曲率半径桥梁施工工期，降低了施工成本，相较于差速顶推以及等速顶推，安全性强，顶推完成后，实际梁体的位置与规划梁体的位置偏差小。
附图说明
26.图1为本发明提供的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法流程图；
27.图2为本发明提供的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法中纠偏导向机构安装示意图；
28.图中：1、桥墩；2、纠偏导向机构；3、加宽平台。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明公开了一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，通过该顶推方法解决小曲率半径桥梁施工顶推过程中横向偏移较大的现象，同时缩短了施工周期，降低了施工成本。
31.该顶推方法的具体步骤如下：
32.一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，包括
33.步骤一、在桥墩顶部设置加宽平台：
34.桥墩顶部的顶部端面上至少铺设两个工字钢，工字钢的长度方向沿着桥墩的长度方向设置，相邻两个工字钢之间通过小钢板焊接连接成一个平台，平台与桥墩之间通过钢筋与混凝土浇筑连接，桥墩的侧面与工字钢的底部之间连接斜撑钢板，加宽平台使得桥墩顶部的安装位置更加宽裕，便于在桥墩的顶部安装更多设备，以及当小曲率半径桥梁安装后，为施工人员提供活动平台，便于对小曲率半径桥梁在桥墩上的调整高度时，施工人员进行活动，提高施工人员的安全。
35.步骤二、安装梁支座和顶推设备：
36.在加宽平台上表面上安装至少四个梁支座，这些梁支座沿着桥墩的长度方向排列，相较于传统顶推方法中，该顶推方案增加了梁支座的个数，使得顶推施工过程中，对于小曲率半径桥梁的支撑更加稳定；加宽平台上位于梁支座的前侧位置安装顶推设备；
37.步骤三、预设小曲率半径桥梁的顶推方向以及顶推设备的顶推速度；
38.确定需要安装小曲率半径桥梁的梁体的长度，进而确定支撑该段梁体的桥墩位置，通过首桥墩以及尾桥敦之间的中心线，初步设定小曲率半径桥梁的顶推方向；即连接首桥墩与尾桥敦的中点，形成一条中心线，设定沿着该中心线方向的顶推为小曲率半径桥梁的横向顶推方向、水平且垂直于中心线的方向为纵向顶推方向，设置顶推设备的顶推速度，然后通过吊装机构将预制的梁体移动到顶推的初始位置，通过顶推设备使得小曲率半径桥梁能够进行横向或纵向的顶推；该顶推方式通过对梁体横向和纵向顶推方向的切换使用，缩小将梁体顶推到安装位置后，实际梁体位置与规划位置的偏差。
39.步骤四、对小曲率半径桥梁进行预顶推，并记录偏移数据：通过顶推设备对小曲率半径桥梁进行横向或者纵向预顶推一定距离，然后通过人工以及相关设备采集梁体上各点的位置以及载荷数据，记录梁体上各点的位置以及载荷数据，并将梁体上各点处实际检测的位置以及载荷数据与理论计算上各点处的位置以及载荷数据进行对比、复核和计算。
40.步骤五、对小曲率半径桥梁进行纠偏以及顶推：
41.通过人工采集梁体的总横向(纵向)偏移量、梁体的步进量以及梁体的顶推距离，通过梁体的总横向(纵向)偏移量、梁体的步进量以及梁体的顶推距离数据计算出梁体的总横向(纵向)纠偏量((梁体的总横向(纵向)偏移量
·
梁体的步进量)/梁体的顶推距离＝梁体的总横向(纵向)纠偏量)
42.将计算的纠偏量通过计算机控制程序输入顶推设备内，以及重新设置步骤三中的顶推设备顶推速度；并根据梁体的偏差量，切换梁体顶推的方向，即各点出实际所在位置与理论规划位置处横向位置偏差数值与纵向位置偏差数值进行比较，横向位置偏差数值大，则横向顶推；纵向位置偏差数值大，则纵向顶推，进而使小曲率半径桥梁首尾中心线与首桥
墩与尾桥敦的中心线保持平行，然后重复步骤四直至将小曲率半径桥梁顶推到安装位置；该顶推方式通过横向顶推和纵向顶推两个顶推方向之间的切换，使得梁体顶推到安装位置时，实际所在位置与规划位置的偏差小，进而降低梁体顶推侧误差量，提高梁体的安装效率，缩短梁体的安装工期。
43.步骤六、落梁：
44.人工通过计算机控制程序控制顶推设备将小曲率半径桥梁的梁体抬升，拆卸加宽平台上的所有梁支座；同时，拆卸梁支座的过程中，在加宽平台顶部与小曲率半径桥梁的梁体底部之间竖向叠放多层顶块，用多层顶块替换梁支座在加宽平台上对梁体进行支撑，并且也调整梁体的整体高度，使小曲率半径桥梁的梁体整体达到预设标高，然后通过顶推设备对梁体进行顶起，逐层自上而下拆取顶块，进而缓缓降低梁体的整体高度，且顶块在拆取的过程中，每个桥墩上的顶块抽取的层数都要保持一致，且逐层缓慢抽取，避免顶块抽取层数过多，且层数不一样，顶推设备发生数故障是，顶块起不到支撑作用，使得梁体发生倾倒，造成严重的事故。
45.顶块抽取完毕之后，在小曲率半径桥梁的梁体与桥墩之间安装千斤顶机构，通过千斤顶机构再次抬升小曲率半径桥梁的梁体，拆卸工字钢，拆卸完毕之后，在桥墩顶部放置落梁钢垫块，落梁钢垫块通过焊接的方式与桥墩顶部刚立柱连接，降低千斤顶的高度，使小曲率半径桥梁的梁体底部与桥墩的顶部贴合连接，完成落梁，拆卸千斤顶。本实施例中千斤顶机构为一个横梁，横梁下方连接千斤顶；安装时，横梁与梁体的底部端面贴合，增大千斤顶机构与梁体的接触面积，增加了该装置的稳定性。
46.优选地，步骤二中还安装有纠偏导向机构，纠偏导向机构包括连接支架和导向轮，连接支架安装于加宽平台上，且位于桥墩的窄边端，导向轮安装于连接支架相对桥墩的端面上，且导向轮至少设置有四个，这些导向轮横向对称设置，且能够水平转动；当小曲率半径桥梁顶推过程中，梁体偏移超过极限偏移量时，小曲率半径桥梁梁体的边侧会碰到导向轮，限制梁体在该方向的移动，同时通过导向轮的转动，改变小曲率半径桥梁的移动方向。
47.进一步的，步骤五中，对小曲率半径桥梁纠偏完成之后，在小曲率半径桥梁的尾端连接另一段预制梁体，进行顶推压重，防止小曲率半径桥梁的梁体在顶推过程中由于梁体悬空较多而发生倾覆。
48.本实施例中，通过该桥梁顶推方法，能够有效的提高桥梁安装的施工精度，减少或者避免了需要纠偏的情况，有效的提高了施工效率，且整个操作过程相对简单，施工周期短，施工成本相对较低，适合推广使用。
49.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，包括步骤一、在桥墩顶部设置加宽平台：桥墩顶部的顶部铺设工字钢，工字钢之间通过小钢板连接形成平台，使桥墩顶部横、纵加宽；步骤二、安装梁支座和顶推设备：所述梁支座安装于所述加宽平台上，且沿着所述加宽平台的长度方向平列，所述加宽平台上位于所述梁支座的边侧安装所述顶推设备；步骤三、预设小曲率半径桥梁的顶推方向以及顶推设备的顶推速度；通过小曲率半径桥梁安装位置处的首桥墩以及尾桥敦之间的距离，初步设定小曲率半径桥梁的顶推方向，即沿着首桥墩与尾桥敦的中心线方向的顶推为小曲率半径桥梁的横向顶推方向、水平且垂直于所述中心线的方向为纵向顶推方向，在顶推设备内的顶推速度，通过顶推设备对小曲率半径桥梁进行横向或纵向的顶推；步骤四、通过顶推设备对小曲率半径桥梁进行预顶推，并记录偏移数据；步骤五、对小曲率半径桥梁进行纠偏以及顶推：对梁体进行测量，根据测量数据计算梁体的纠偏量，根据计算的梁体的纠偏量，重新设置所述步骤三中顶推设备的顶推速度、调整小曲率半径桥梁的顶推方向，使小曲率半径桥梁首尾中心线与所述首桥墩与所述尾桥敦的中心线保持平行，重复所述步骤四直至将小曲率半径桥梁顶推到安装位置；步骤六、落梁：通过顶推设备将小曲率半径桥梁的梁体抬升，拆卸梁支座；在小曲率半径桥梁的梁体与桥墩之间安装千斤顶机构，通过千斤顶机构再次抬升小曲率半径桥梁的梁体，拆卸工字钢以及顶推设备，降低千斤顶的高度，使小曲率半径桥梁的梁体底部与桥墩的顶部贴合连接，完成落梁，拆卸千斤顶机构。2.根据权利要求1所述的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，所述步骤二还包括：安装有纠偏导向机构，所述纠偏导向机构包括连接支架和导向轮，所述连接支架安装于所述加宽平台上，且位于所述桥墩的窄边端，所述导向轮安装于所述连接支架上；当小曲率半径桥梁顶推过程中，小曲率半径桥梁的偏移量超过极限偏移量时，小曲率半径桥梁的边侧碰到导向轮，改变小曲率半径桥梁的移动方向。3.根据权利要求1所述的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，所述步骤五中，对小曲率半径桥梁纠偏完成之后，在小曲率半径桥梁的尾端连接另一段预制梁体进行顶推压重，防止小曲率半径桥梁的梁体发生倾覆。4.根据权利要求1所述的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，所述步骤六中拆卸梁支座的同时，在加宽平台顶部与小曲率半径桥梁的梁体底部之间叠放多层顶块，使小曲率半径桥梁达到预设标高。5.根据权利要求4所述的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，所述步骤六中，拆卸顶推设备之间，通过顶推设备顶起小曲率半径桥梁的梁体，自上而下逐层拆取顶块。6.根据权利要求4所述的一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法，其特征在于，所述步骤五中测量数据包括梁体的偏移量、梁体的顶推距离以及梁体的步进量。

技术总结
本发明公开了一种小曲率半径桥梁的顶推施工方法。包括步骤一、在桥墩顶部设置加宽平台：步骤二、安装梁支座和顶推设备：步骤三、预设小曲率半径桥梁的顶推方向以及顶推设备的顶推速度；步骤四、对小曲率半径桥梁进行预顶推，并记录偏移数据：步骤五、对小曲率半径桥梁进行纠偏以及顶推：步骤六、落梁。本发明对于小曲率半径桥梁梁体的顶推是通过横向顶推与纵向顶推相互配合完成顶推的过程，极大地缩短了小曲率半径桥梁施工工期，降低了施工成本，相较于差速顶推以及等速顶推，安全性强，顶推完成后，实际梁体的位置与规划梁体的位置偏差小。小。小。


技术研发人员：季自刚 李锦航 韩臻 杨鹏 戴旭东 刘帅 田小旭 宋战平
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/9