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申请/专利权人：中铁五局集团机械化工程有限责任公司;中铁五局集团有限公司

摘要：本发明公开了一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，具体包括以下步骤：S1：施工准备；S2：在预拼场进行钢箱梁预制；S3：施工桥面附属设施并配重；S4：设置步履式顶推系统，搭设临时支墩，在临时支墩上设置置换墩和落梁墩；S5：顶推施工及线形调整：利用步履机将单幅钢箱梁顶推至设计桥位正上方，调整钢箱梁的位置、线形和高程；S6：设置步履机及落梁墩吊挂系统；S7：高位分级落梁及支承体系转换；S8：拆除各类临时结构；S9：进行下一幅钢箱梁施工。本发明通过在钢箱梁底板上设置步履机和落梁墩吊挂系统，并将置换墩焊接在钢箱梁底板上，落梁过程中从下至上进行置换墩和落梁墩的拆除，方便省力，安全性高，经济适用。

主权项：1.一种钢箱梁顶推及高位落梁方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：施工准备：设置围挡，设置道路安全防护标志及交通疏导设备，在引桥尾端的路基上设置预拼场，搭设钢箱梁拼装胎架，加工制作装配式调节钢筒（1）、调节垫块（2）和楔形垫板（3）；S2：钢箱梁预制：钢箱梁单元件在专业工厂内加工制作，分块运输至桥位预拼场后，在拼装胎架上进行单幅钢箱梁拼装；S3：施工桥面附属设施并配重：单幅钢箱梁整体拼装完成且检验合格之后，在预拼场内进行钢箱梁外侧边的防抛网、护栏以及相关桥面附属设施的施工安装，在钢箱梁的另一侧边堆码混凝土配重块（4），在混凝土配重块四周的钢箱梁面板上焊接限位板（5），在钢箱梁桥面周边设置防护围栏（6），在防护围栏底部安装防坠落挡板；S4：设置顶推系统：对引桥支座进行加固，制作并安装钢箱梁的前导梁（7）和后导梁（8），对钢箱梁顶推路线上的各个支承点进行测量定位，设置步履机基础（9），搭设钢箱梁顶推临时支墩（10），在临时支墩上设置置换墩（11）和落梁墩（12），在步履机基础（9）上安放步履机；S5：顶推施工及线形调整：利用步履机将单幅钢箱梁顶推至设计桥位正上方，在顶推过程中，随顶推进度调整钢箱梁的位置、线形和高程；S6：设置落梁吊挂系统：在落梁墩（12）上方的钢箱梁底板上焊接吊挂耳板（13），在吊挂耳板（13）上挂入倒链（14），倒链（14）下端连接步履机底座上的吊装耳板（15），单台步履机设置4个倒链（14）；S7：高位分级落梁及支承体系转换：在置换墩（11）和落梁墩（12）上，利用步履机将钢箱梁分级降落至永久支座上方，进行钢箱梁永久支座就位安装，完成钢箱梁支承体系转换；S8：拆除各类临时结构：落梁完成后，利用水平倒链将步履机、调节钢筒（1）及相关临时结构沿横桥向拖拉出钢箱梁平面以外，然后利用汽车吊吊运至指定地点；S9：进行下一幅钢箱梁施工；步骤S7中，高位分级落梁及支承体系转换的具体步骤如下：S7.1：步履机顶升，使步履机搁墩（19）顶面脱空，第四次调整步履机搁墩（19）的初始高程；S7.2：步履机降落，将钢箱梁支承在置换墩（11）上，并将置换墩（11）顶节调节钢筒（1）与钢箱梁底板焊接连接；S7.3：拆卸落梁墩（12）底节调节钢筒（1）的连接螺栓，利用倒链（14）将步履机及落梁墩（12）整体吊起，拆除落梁墩（12）底节调节钢筒（1），再利用倒链（14）将步履机及落梁墩（12）下放至临时支墩（10）的承压梁（10-5）上，并安放稳固；S7.4：分别在步履机的滑箱（18）和搁墩（19）上放置n层调节垫块（2）；S7.5：拆卸置换墩（11）底节调节钢筒（1）的连接螺栓，步履机顶升，使置换墩（11）底面脱空；S7.6：拆除置换墩（11）底节调节钢筒（1）；S7.7.1：步履机降落，使钢箱梁支承在步履机搁墩（19）上；S7.7.2：拆除步履机滑箱（18）顶部顶层调节垫块（2）；S7.7.3：步履机顶升，将钢箱梁顶起，使步履机搁墩（19）顶面脱空；S7.7.4：拆除步履机搁墩（19）顶部顶层调节垫块（2）；S7.8：重复执行上述步骤S7.7.1至步骤S7.7.4，直至步履机滑箱（18）和搁墩（19）顶部的调节垫块（2）全部拆除，步履机降落，此时钢箱梁支承在降低高度后的置换墩（11）上；S7.9：重复执行上述步骤S7.3至步骤S7.8，直至落梁墩（12）的所有调节钢筒（1）全部拆除完毕，利用倒链（14）将步履机下放至临时支墩（10）的承压梁（10-5）上，步履机降落，此时钢箱梁支承在降低高度后的置换墩（11）上，钢箱梁底面与永久支座顶面的距离恰为一节调节钢筒（1）的高度Hk；S7.10：执行上述步骤S7.4至步骤S7.5，拆除置换墩（11）所有剩余的调节钢筒（1），此时钢箱梁支承在步履机滑箱（18）顶部的调节垫块（2）上，利用步履机的三向千斤对钢箱梁位置进行微调，使钢箱梁按永久支座的设计位置准确就位，进行永久支座的安装调校；S7.11：重复执行上述步骤S7.7.1至步骤S7.7.4，使钢箱梁平稳降落至永久支座上，步履机卸载，钢箱梁由永久支座支承，完成钢箱梁支承体系转换，对钢箱梁的临时焊接部位进行修复，落梁完毕；步骤S1中，所述调节钢筒（1）包括上连接板（1-1）、下连接板（1-2）、筒体（1-3）和钢筒加劲板（1-4），单节调节钢筒（1）的高度为Ht=500mm，上连接板（1-1）和下连接板（1-2）的直径为1000mm～1200mm，筒体（1-3）的外径为800mm～1000mm，上连接板（1-1）和下连接板（1-2）设置一一对应的螺栓孔；步骤S1中，所述调节垫块（2）包括上平板（2-1）、下平板（2-2）和竖肋板（2-3），单块调节垫块（2）的高度为Hk，平面为正方形，边长300mm；步骤S1中，所述楔形垫板（3）平面为正方形，边长300mm～500mm，最小厚度6mm～10mm，底面为水平，顶面为坡面，楔形垫板（3）顶面的坡率与顶推过程中钢箱梁底板底面的坡率一致，所述楔形垫板（3）有多种类型，分别与顶推坡率相匹配；步骤S1中，所述步履机的最大顶升行程为Ld=100mm，所述单节调节钢筒（1）的高度为最大顶升行程的n倍，即Ht=nLd，所述单块调节垫块（2）的高度比最大顶升行程小5mm，即Hk=Ld-5mm=95mm；步骤S4中，所述临时支墩（10）采用组合结构，包括临时桩基（10-1）、临时承台（10-2），临时承台（10-2）上设置钢管柱（10-3），钢管柱（10-3）与临时承台（10-2）采用地脚螺栓固定，钢管柱（10-3）之间设置连接杆（10-4），钢管柱（10-3）顶部设置承压梁（10-5），承压梁（10-5）侧边设置横桥向滑梁（16）；步骤S4中，所述置换墩（11）和落梁墩（12）均采用多节装配式调节钢筒（1）连接而成，每一节调节钢筒（1）与调节钢筒（1）之间采用高强螺栓进行连接，置换墩（11）底部设置调平钢板（11-1），相邻置换墩（11）之间和相邻落梁墩（12）之间设置横联杆（17）；步骤S5中，钢箱梁顶推施工及线形调整的具体步骤如下：S5.1：顶推前施工准备：在步履机滑箱（18）顶部和搁墩（19）顶部设置楔形垫板（3），第一次调整步履机搁墩（19）的初始高程，步履机顶升，将钢箱梁由拼装胎架支承转移至由步履机支承，撤除拼装胎架；S5.2：钢箱梁平行顶推：沿与引桥桥面平行的方向顶推钢箱梁，在顶推的过程中，利用步履机的三向千斤顶调整钢箱梁的方向和平面位置，随顶推进度将钢箱梁尾端退出工作的步履机转换至前方步履机基础（9）上，并安放稳固；S5.3：设置水平顶推及落梁系统：当前导梁（7）的前端顶推至引桥尾端时，在落梁墩（12）顶部设置人工操作平台（20），将钢箱梁尾端退出工作的步履机转换至落梁墩（12）顶部，落梁墩（12）的顶节调节钢筒（1）、人工操作平台（20）与步履机底座板三者采用螺栓连接，并在落梁墩（12）的顶节调节钢筒（1）与人工操作平台（20）的加劲肋（21）之间焊接加劲板（22），在人工操作平台（20）周边设置平台围栏（23）；S5.4：钢箱梁后支点升梁，具体包括如下步骤：S5.4.1：钢箱梁后支点步履机顶升，第二次调整步履机搁墩（19）的初始高程；S5.4.2：钢箱梁后支点步履机顶升，使后支点步履机搁墩（19）顶面脱空；S5.4.3：在钢箱梁后支点步履机搁墩（19）上放置调节垫块（2）；S5.4.4：钢箱梁后支点步履机降落，使钢箱梁后支点由步履机搁墩（19）支承；S5.4.5：在钢箱梁后支点步履机滑箱（18）上放置调节垫块（2）；S5.4.6：重复执行上述步骤S5.4.2至步骤S5.4.5，调整钢箱梁的线形，直至钢箱梁前、后支点顶面大致平齐，更换楔形垫板（3），使楔形垫板（3）顶面的坡率与线形调整后的钢箱梁底板底面坡率相匹配；S5.5：利用步履机的三向千斤顶微调钢箱梁位置、线形及高程，在钢箱梁后支点步履机的滑箱（18）及搁墩（19）上交替塞入薄钢板，使钢箱梁的位置、线形与设计状态基本一致；S5.6：步履机顶升，第三次调整步履机搁墩（19）的初始高程，进行钢箱梁水平顶推，沿水平方向将钢箱梁顶推至设计桥位的正上方；S5.7：拆除钢箱梁前导梁（7）和后导梁（8）；S5.8：利用步履机的三向千斤顶微调钢箱梁的位置、线形及高程；S5.9：钢箱梁顶推完成，进入落梁工序；步骤S5.1中，钢箱梁平行顶推前，第一次调整步履机搁墩（19）的初始高程需满足：步履机滑箱（18）处于降落状态时，步履机前、后搁墩（19）上楔形垫板（3）顶面所在的斜平面比滑箱（18）上楔形垫板（3）顶面所在的斜平面高20mm～50mm；步骤S5.4.1中，钢箱梁平行顶推前，第二次调整步履机搁墩（19）的初始高程需满足：后支点步履机滑箱（18）处于降落状态时，后支点步履机前、后搁墩（19）上楔形垫板（3）顶面所在的斜平面比滑箱（18）上楔形垫板（3）顶面所在的斜平面高Ld-Hk2=2.5mm；步骤S5.6中，钢箱梁水平顶推前，第三次调整步履机搁墩（19）的初始高程为，步履机滑箱（18）处于降落状态时，步履机搁墩（19）顶面比置换墩（11）顶面高20mm～50mm；步骤S7.1中，钢箱梁高位落梁前，第四次调整步履机搁墩（19）的初始高程需满足：步履机滑箱（18）处于降落状态时，步履机搁墩（19）顶面比步履机滑箱（18）顶面高Ld-Hk2=2.5mm；步骤S4中，在设置临时支墩（10）时，必须预先计算好承压梁（10-5）的顶面高程，计算方法如下：已知条件：钢箱梁永久支座顶面高程为ZZ，步履机底座板底面至滑箱（18）顶面的高度为Hb，步履机的最大顶升行程为Ld，单节调节钢筒（1）的高度为Ht=nLd，单块调节垫块（2）的高度为Hk=Ld-5mm；约束条件：当钢箱梁支承在置换墩（11）上时，置换墩（11）顶面应比步履机搁墩（19）顶面高20mm以上，当钢箱梁支承在步履机滑箱（18）顶部的调节垫块（2）上时，置换墩（11）顶面应比步履机滑箱（18）顶部的调节垫块（2）顶面低20mm以上；高程范围：设临时支墩（10）的承压梁（10-5）顶面高程为ZL，则永久支座顶面与承压梁（10-5）顶面的高程差ΔH=ZZ-ZL应满足的条件为：Hb+Ld-Hk2+20mm≤ΔH≤Hb+nHk+Ld-Ht-20mm，以此来控制承压梁（10-5）顶面的高程，即ZZ-Hb-nHk-Ld+Ht+20mm≤ZL≤ZZ-Hb-Ld-Hk2-20mm；在钢箱梁顶推和落梁过程中，在钢箱梁、前导梁（7）和后导梁（8）、临时支墩（10）、引桥墩柱和引桥永久支座及相关结构的关键受力部位进行变形和应力监测；其中，钢箱梁两端引桥纵坡分别为3.8%和-3.8%。

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