CN108411795B - 一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，包括如下步骤：S1挂篮回退前结构加强；S2挂篮底篮及模板下落并固定；S3设置挂篮回退线路调整用定滑轮，布置类曲线行走轨道以及安装牵引设备；S4利用牵引设备使挂篮回退至既有安全线外后拆除挂篮。该结构的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，确保了挂篮回退过程的快速稳定，安全可靠，同时，减少了挂篮在曲线梁体横截面方向的走行偏距，此外，还具有节能减排效果。

Description

一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法

技术领域

本发明涉及连续梁施工技术领域，具体涉及一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法。

背景技术

挂篮回退是连续梁施工中经常需要遇到的施工工艺，近年来需长距离一次性快速退挂篮的情况在工程中颇多，如何成倍的加快退挂篮的速度，降低安全风险，后退用时少等是大家迫切需要解决的问题。比如：由我公司承建的湘潭特大桥214#-217#连续梁为75+125+75m转体施工连续梁，位于曲线半径为1200m，矢距26cm的曲线位置上，并上跨沪昆铁路、湘钢专用线5等股道，是我国跨铁路股道最多的转体连续梁之一。转体连续梁采用挂篮悬臂浇注，最后转体中跨合拢。对于一般工地梁合拢后，即可原位拆除卸吊，然而，在该既有线上只有将挂篮回退到安全警戒线以外才能进行拆除工作。现场查看发现，挂篮需要从216#墩跨中位置后退至2#节段处、对既有铁路影响范围外后，才能进行拆除，同时，受制于繁忙的既有沪昆运输线路影响，不仅行车安全风险高，而且能够给予的施工时间十分有限，必须短期内一次性回退到位。经网络检索和市场调查，在国内未见在曲线梁上跨繁忙运输多股道长距离快速回退挂篮的施工先例。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，以便确保挂篮回退过程快速稳定，安全可靠，同时，减少挂篮在曲线梁体横截面方向的走行偏距，此外，还具有节能减排效果。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，包括如下步骤：

S1挂篮回退前结构加强：在主桁架下增加竖向支撑钢构件与纵向导梁，将挂篮受力体系由悬臂结构转换成简支结构并检算挂篮加固体系，保证整个挂篮***后移的稳定行；

S2挂篮底篮及模板下落并固定：根据需要，将挂篮底篮和模板***下落合适距离，待挂篮底篮和模板***下落完成后，利用手拉葫芦、吊杆或钢丝绳将侧模和底模***跟挂篮上下横梁连接固定好形成一个整体；

S3设置挂篮回退线路调整用定滑轮，布置类曲线行走轨道以及安装牵引设备；

S4利用牵引设备使挂篮回退至既有安全线外后拆除挂篮。

进一步，步骤S3中，采用矢距分中法调整确定定滑轮间距。

进一步，采用矢距分中法调整确定定滑轮间距的具体过程为：根据挂篮在回退过程中梁横截面方向的偏距小于挂篮与梁体翼缘板之间的最小安全距离，且在考虑安全风险以及采取纠偏措施耽误退挂篮时间的情况下，设定挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的安全差值，即安全矢距，铺设用于调整拖拉钢绞线线形的定滑轮，确定定滑轮之间的间距，计算挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的矢距，使该矢距小于安全矢距。

进一步，步骤S3中，牵引设备包括拖拉千斤顶、钢绞线和自动连续顶推泵站，所述拖拉千斤顶通过反力座固定安装。

进一步，步骤S4中，利用牵引设备使挂篮回退的具体过程为：挂篮移动由两个支点设拖拉千斤顶拖拉。

进一步，每个拖拉支点串联布置多台拖拉千斤顶。

进一步，步骤S1中，挂篮后锚点松开后，采用增加挂篮结构支点，增加结构稳定。

本发明的有益效果：

1)该技术应用了桥梁预应力张拉设备机械原理，在挂篮回退的全程线路上铺设通长走行轨道，利用千斤顶、钢铰线和顶推泵站，一次连续拉伸回退挂篮，提高了挂篮回退的速率。

2)通过增加挂篮悬臂端两榀主桁架纵向、竖向连接杆件和支撑结构，使挂篮重心后移，解除锚固后成为稳定结构，保证了挂篮后退的稳定性。

3)该技术采用矢距分中法确定调整滑轮间距，通过定滑轮调整牵引钢绞线为曲线，以便减少挂篮在曲线梁体横截面方向的走行偏距，从而保证曲线梁段上挂篮回退时，吊挂***的安全性，回退的快速性。

4)该技术改变了常规单台千斤顶顶推模式，采用单边单根钢绞线2台千斤顶串联自动连续顶推，2根钢绞线4台千斤顶的同步顶推，大大加快了挂篮回退速度，极大的降低了对既有横跨铁路运输效能的影响，降低了对既有线行车安全的风险。

5)该技术减少了机具设备的使用时长，而且所用材料和设备均为桥梁施工现场常见材料和设备，可以就地取材，在节能减排上具有一定的效果。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明进行详细说明，本发明提供了一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，包括如下步骤：

S1挂篮回退前结构加强：在主桁架下增加竖向支撑钢构件与纵向导梁，将挂篮受力体系由悬臂结构转换成简支结构并检算挂篮加固体系，保证整个挂篮***后移的稳定行，挂篮后锚点松开后，采用增加挂篮结构支点，增加结构稳定；通过增加挂篮悬臂端两榀主桁架纵向、竖向连接杆件和支撑结构，使挂篮重心后移，解除锚固后成为稳定结构，保证了挂篮后退的稳定性。

S2挂篮底篮及模板下落并固定：根据需要，将挂篮底篮和模板***下落合适距离，待挂篮底篮和模板***下落完成后，利用手拉葫芦、吊杆或钢丝绳将侧模和底模***跟挂篮上下横梁连接固定好形成一个整体；

S3设置挂篮回退线路调整用定滑轮，布置类曲线行走轨道以及安装牵引设备；采用矢距分中法调整确定定滑轮间距，其具体过程为：根据挂篮在回退过程中梁横截面方向的偏距小于挂篮与梁体翼缘板之间的最小安全距离，且在考虑安全风险以及采取纠偏措施耽误退挂篮时间的情况下，设定挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的安全差值，即安全矢距，铺设用于调整拖拉钢绞线线形的定滑轮，确定定滑轮之间的间距，计算挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的矢距，使该矢距小于安全矢距；牵引设备包括拖拉千斤顶、钢绞线和自动连续顶推泵站，所述拖拉千斤顶通过反力座固定安装。采用矢距分中法确定调整滑轮间距，通过定滑轮调整牵引钢绞线为曲线，以便减少挂篮在曲线梁体横截面方向的走行偏距，从而保证曲线梁段上挂篮回退时，吊挂***的安全性，回退的快速性。

S4利用牵引设备使挂篮回退至既有安全线外后拆除挂篮。具体来说，挂篮移动由两个支点设拖拉千斤顶拖拉，每个拖拉支点串联布置多台拖拉千斤顶。在挂篮回退的全程线路上铺设通长走行轨道，利用千斤顶、钢铰线和顶推泵站，一次连续拉伸回退挂篮，提高了挂篮回退的速率。此外，改变了常规单台千斤顶顶推模式，采用单边单根钢绞线2台千斤顶串联自动连续顶推，2根钢绞线4台千斤顶的同步顶推，大大加快了挂篮回退速度，极大的降低了对既有横跨铁路运输效能的影响，降低了对既有线行车安全的风险。

为使上述技术方案更加清楚，下面详细介绍湘潭特大桥214#-217#连续梁上挂篮的回退过程。

湘潭特大桥214#-217#连续梁为75+125+75m转体施工连续梁，位于曲线半径为1200m，矢距26cm的曲线位置上，并上跨沪昆铁路、湘钢专用线5等股道，是我国跨铁路股道最多的转体连续梁之一，采用挂篮悬臂浇注，最后转体中跨合拢。对于一般工地梁合拢后，即可原位拆除卸吊，在既有线上只有将挂篮回退到安全警戒线以外才能进行拆除工作。现场查看发现，挂篮需要从216#墩跨中位置后退至2#节段处，对既有铁路影响范围外后，才能进行拆除，同时，受制于繁忙的既有沪昆运输线路影响，不仅行车安全风险高，而且能够给予的施工时间十分有限，必须短期内一次性回退到位。

挂篮为菱形挂篮，菱形桁片由40b普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁由Ⅰ56b工字钢组成，底篮前、后横梁由Ⅰ40b工字钢组成，吊杆采用Φ32的精扎螺纹钢。在挂篮回退之前，首先进行结构加强，具体来说，在两侧菱形桁片下增加竖向支撑钢构件与纵向导梁，将挂篮受力体系由悬臂结构转换成简支结构并检算加固挂篮体系，保证整个挂篮***后移的稳定行。合拢段浇筑完成脱模后，现场采用手拉葫芦、吊杆等将侧模和底模***跟菱形挂篮上下横梁连接固定好形成一个整体。挂篮后退前解除锚固***后，下部模板等荷载通过螺纹钢全部传递到悬挑上横梁上，需要检算上部主桁架、横梁等受力状况是否满足，如不能承受需要采取加强措施，经委托外检测单位检算(详见《新建长株潭城际铁路综合Ⅲ标216#墩挂篮后退拆除检算报告》)，挂篮主桁架、上前横梁挠度、强度均满足要求，但上后横梁仅挠度满足，其斜杆最大应力超过容许应力值，不满足规范要求，建议在斜杆处增加水平弦杆。现场设想在上后横梁位置增加水平杆，水平杆采用12拼接构成，杆件与杆件之间采用角焊缝满焊，焊缝高度不小于8mm。经检算增加水平杆后，后横梁最大应力，满足强度要求。

对于挂篮后锚点松开后，挂篮结构力矩无安全储备的问题，采用增加挂篮结构支点，增加结构稳定性。在两侧菱形桁片下增加竖向支撑钢构件与纵向导梁，双侧之间用双工字钢焊接连接，并在每侧增加加固杆件角点与走行轨道间用双层双拼工字钢连接，将挂篮受力体系由悬臂结构转换成简支结构，使挂篮结构力矩在走行过程中有安全储备，且不需要给挂篮原后锚部位增加配重加大挂篮走行的摩擦力，增加杆件仅增加结构稳定性，无需检算。

待加固完成后，将挂篮底篮及模板***分两次下落2.95m，第一次下落2.35m，退出既有线后4#节段位置再下落0.6m，利用钢丝绳及手拉葫芦将侧模与横梁固定。216#墩跨中梁底标高为82.35m，4#节段，4#节段下方已在既有线外，梁底标高80.44m，2#节段梁底标高79.86m。回退前在跨中位置先将挂篮底篮及底模顶面标高下降至80.00m，挂篮后退至4#节段时，底模与梁底净空0.44m，此时挂篮底篮底标高为79.18m。K4线及湘钢专用线K5承力索标高77.101m，挂篮底与承力索高差2.1m。挂篮退至既有线外后(4#节段)再将底篮下降至79.4m，然后将挂篮后退至2#节段，完成后退。

利用矢距分中法确定调整定滑轮间距，具体来说，首先考虑不设置调整滑轮，布置直线轨道的情况，挂篮回退前、后横梁两边各有一根精扎螺蚊钢作为吊挂篮底模和侧模的承重构件，每根精扎螺蚊钢与梁体翼缘板的距离为15cm，走行轨道线路(即挂篮回退线路)与挂篮理论计划回退线路之间的距离叫矢距。挂篮布置直线轨道回退，挂篮回退线路与挂篮理论计划回退线路之间产生26cm矢距，挂篮一侧精扎螺蚊钢将碰撞梁翼缘板，挂篮有侧倾的安全风险，还可能无法在有限的施工天窗点完成后退，使挂篮停留在既有线上，对运输繁忙沪昆线行车安全造成很大影响。因此后退轨道只有按梁的曲线要素布置，综上分析，只能考虑布置调整定滑轮，设计曲线走形轨道的情况。

走行轨全长由许多根单根直线钢轨，组成的类似曲线轨道。矢距分中法是用来调整挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的差值(称矢距)的方法，使挂篮在回退过程中梁横截面方向的偏距小于挂篮与梁体翼缘板之间的最小安全距离15cm；经画图计算，采用定滑轮每10m一道调整拖拉钢铰线线形时，矢距为10cm，采用定滑轮每5m一道调整拖拉钢铰线线形时，矢距为2.5cm，考虑到挂篮在实际回退过程中轨道的上的偏差值不能大于3cm，否则挂篮有偏出走行轨的风险,可能造成安全风险或者需要采取纠偏措施耽误退挂篮时间，所以矢距分中法选择每5m一道调整拖拉钢铰线线形的方案，调整后的矢距为2.5cm，小于轨道走行差值3cm及翼缘板安全距离15cm，保证挂篮回退走行安全和顺畅。

布置连续拖拉千斤顶，挂篮移动摩擦力：底模及侧模***总重30t，挂篮自重30t，总重N＝60t。启动力：钢材摩擦力系数μ取0.2，启动摩擦力F＝μN＝600×0.2＝120KN；滑动力：钢材摩擦力系数μ取0.15，启动摩擦力F＝μN＝600×0.15＝90KN。根据以上计算挂篮移动最小的启动力大于120KN，才能将挂篮拖拉移动，挂篮移动由两个支点设张拉千斤顶拖拉，所以每一处拖拉千斤顶最小拉力为60KN，千斤顶选用ZLD20型张拉千斤顶，最大张拉力为200KN，从计算上可以知2台ZLD20型张拉千斤顶可以拖拉移动挂篮，由于采用了连续张拉方法，避免了退锚、回油、上锚的间隔间，每一处拖拉千斤顶由2台千斤顶串联，从而实现的一台张拉，另一台退锚、回油、上锚，往复交替不间断的进行张拉作业。从退挂篮的安全储备考虑，每一处拖拉挂篮锚固点，增加一道钢绞线和2台千斤顶串联拖拉挂篮，使挂篮回退的过程更安全，实际运用中，挂篮回退拖拉千斤顶每一处由4台ZLD20型张拉千斤顶两两组合而成，两处拖拉点共配置8台ZLD20型张拉千斤顶。

千斤顶布置好后，通过反力座固定安装，反力座基础利用0#块原挂篮后锚预埋孔，使用精扎钢锁定钢板形成，然后在钢板上焊接反力座。最后安装好牵引钢绞线和千斤顶等牵引设备。利用千斤顶拖拉挂篮回退至安全位置后将挂篮拆卸。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1挂篮回退前结构加强：在主桁架下增加竖向支撑钢构件与纵向导梁，将挂篮受力体系由悬臂结构转换成简支结构并检算挂篮加固体系，保证整个挂篮***后移的稳定行；

S2挂篮底篮及模板下落并固定：根据需要，将挂篮底篮和模板***下落合适距离，待挂篮底篮和模板***下落完成后，利用手拉葫芦、吊杆或钢丝绳将侧模和底模***跟挂篮上下横梁连接固定好形成一个整体；

S3设置挂篮回退线路调整用定滑轮，布置类曲线行走轨道以及安装牵引设备；

S4利用牵引设备使挂篮回退至既有安全线外后拆除挂篮。

2.根据权利要求1所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，步骤S3中，采用矢距分中法调整确定定滑轮间距。

3.根据权利要求2所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，采用矢距分中法调整确定定滑轮间距的具体过程为：根据挂篮在回退过程中梁横截面方向的偏距小于挂篮与梁体翼缘板之间的最小安全距离，且在考虑安全风险以及采取纠偏措施耽误退挂篮时间的情况下，设定挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的安全差值，即安全矢距，铺设用于调整拖拉钢绞线线形的定滑轮，确定定滑轮之间的间距，计算挂篮实际回退线路与理论回退线路之间的矢距，使该矢距小于安全矢距。

4.根据权利要求1所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，步骤S3中，牵引设备包括拖拉千斤顶、钢绞线和自动连续顶推泵站，所述拖拉千斤顶通过反力座固定安装。

5.根据权利要求4所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，步骤S4中，利用牵引设备使挂篮回退的具体过程为：挂篮移动由两个支点设拖拉千斤顶拖拉。

6.根据权利要求5所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，每个拖拉支点串联布置多台拖拉千斤顶。

7.根据权利要求1所述的曲线连续梁挂篮长距离一次快速回退方法，其特征在于，步骤S1中，挂篮后锚点松开后，采用增加挂篮结构支点，增加结构稳定。