桁架梁整體頂推架設方法附圖說明

圖1為《桁架梁整體頂推架設方法》所述的千斤頂與桁架梁的安裝示意圖；

圖2為圖1的局部結構示意圖；

圖3為圖2的A-A剖面圖；

圖4為圖2的B-B剖面圖；

圖5為圖2中反力架的結構示意圖；

圖6為圖5的左視圖。

圖7為反力架的另一種結構示意圖 。

圖中標記：

1、工作平臺，2、連續(xù)作用千斤頂，3、下弦橫連鋼管，4、下弦鋼管，5、反力架，6、連接孔，7、橋墩，8、護欄，9、上弦橫連鋼管，10、抱箍，11、圓孔，12、螺栓，13、鋼板。

桁架梁整體頂推架設方法專利目的

《桁架梁整體頂推架設方法》的目的在于克服2012年技術中所存在的不能滿足倒三角形桁架梁雙幅主梁同時拖拉頂推架設、橫移，提供能整體一次性拖拉到位、橫向移動對準精確的桁架梁整體頂推架設方法 。

桁架梁整體頂推架設方法技術方案

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，《桁架梁整體頂推架設方法》提供了以下技術方案：

桁架梁整體頂推架設方法，包括以下步驟：

第一步、拼裝桁架主梁，將拼裝完成的兩個桁架主梁（左幅主梁、右幅主梁）連成整體桁架梁；

第二步、安裝連續(xù)作用千斤頂，在兩個桁架主梁之間的橫聯(lián)鋼管上安裝工作平臺，所述的工作平臺兩側分別設有連續(xù)作用千斤頂，所述的工作平臺上還安裝有控制兩側連續(xù)作用千斤頂頂推力的液壓油泵和電磁閥；

第三步、安裝鋼絞線，在所述的連續(xù)作用千斤頂內部穿過有至少一根鋼絞線，穿過雙連續(xù)作用千斤頂前端的所述鋼絞線一端錨固在在桁架梁前方的橋墩上，穿過連續(xù)作用千斤頂尾端的所述鋼絞線另一端自然下垂，頂推前調試好鋼絞線的預應力；

第四步、桁架梁頂推，主控臺發(fā)出頂推指令，安裝在工作平臺兩側的連續(xù)作用千斤頂實現(xiàn)對桁架梁的連續(xù)頂推，即連續(xù)作用千斤頂中的一個千斤頂張拉鋼絞線時另一個千斤頂回油，從而達到交替頂推桁架梁的連續(xù)性，如有異常隨時停止并進行受力檢測；

第五步、桁架梁過墩，在連續(xù)作用千斤頂作用下桁架梁頂推過墩，并且在連續(xù)作用千斤頂所在的位置在過橋墩之前，提前更換橋墩上的鋼絞線錨固點，使鋼絞線錨固點始終在頂推的桁架梁前面橋墩上，為再次輪頂推進行準備。

相對桁架梁單幅單頂來說，《桁架梁整體頂推架設方法》選用的連續(xù)作用千斤頂能實現(xiàn)類似于兩個串聯(lián)在一起的千斤頂?shù)墓δ埽匆粋€進行頂推時另一個回油，一個進行回油時另一個又頂推，這樣就能實現(xiàn)桁架梁連續(xù)的頂推；另外由于每個桁架主梁分別安裝有一個連續(xù)作用千斤頂，通過液壓油泵和電磁閥，可以實現(xiàn)兩個桁架主梁的整體移動。

優(yōu)選地，所述的兩個桁架主梁通過下弦橫連鋼管、上弦橫連鋼管連接成整體。

優(yōu)選地，所述的連續(xù)作用千斤頂連接有三個鋼絞線，所述的鋼絞線分別錨固在桁架梁前方的三個橋墩上。

三根鋼絞線分別錨固在桁架梁前方的三個橋墩上，這樣連續(xù)作用千斤頂在頂推時，錨固在前方三個橋墩的鋼絞線同時受到拉力，將拖拉力傳遞給了前三個墩柱，減少了頂推拉力對墩柱的影響。

優(yōu)選地，所述的連續(xù)作用千斤頂連接有反力架，所述的反力架安裝在下弦鋼管橫連鋼管上。

連續(xù)作用千斤頂通過螺栓連接在反力架上，反力架連接下弦鋼管橫連鋼管上，連續(xù)作用千斤頂通過反力架把頂推力傳遞給桁架梁，桁架梁受力會更加均勻、行進更平穩(wěn)，避免了直接把連續(xù)作用千斤頂安裝在桁架梁上牽引時受力不均勻的應力集中造成的桁架梁局部彎曲。

優(yōu)選地，所述的反力架上設有可穿過鋼鉸線的連接孔。

優(yōu)選地，所述的反力架為通過螺栓相互緊固的兩片抱箍，所述的兩片抱箍形成與下弦橫連鋼管半徑相等的圓孔，且抱箍上設有與圓孔相互垂直的連接孔，所述的連接孔外側設有可連接連續(xù)作用千斤頂?shù)匿摪濉?

反力架由兩片抱箍構成，通過螺栓緊固抱箍形成的圓孔半徑與下弦橫連鋼管一樣，這樣反力架就可以安裝在下弦橫連鋼管上，再把連續(xù)作用千斤頂連接在抱箍上，這樣在頂推桁架主梁時，比直接把反力架焊接在桁架主梁上，桁架主梁變形更小，受力更加均勻，移動也會更穩(wěn)定。

優(yōu)選地，所述的桁架梁頂推受力檢測方法為在桁架梁每節(jié)段開始頂推時，可采用先推進一小段距離（如5厘米），立即停止，連續(xù)作用千斤頂松油壓，再推進一小段距離（如5厘米），再停止，連續(xù)作用千斤頂再松油壓，為此反復兩三次，以檢查桁架梁是否全部受力。

優(yōu)選地，所述的連續(xù)作用千斤頂在同步逐級加力頂推桁架梁時，當桁架梁處于臨界狀態(tài)時，保持一定大小力（如600千牛）的千斤頂油壓穩(wěn)定不動，以防止桁架不勻速前進，然后順序加力：先調整各方向同步受力，再同步的逐級加力。

優(yōu)選地，所述的墩柱上設有能使桁架梁橫向移動的橫向千斤頂，所述的橫向千斤頂上還安裝有液壓站，以及用來控制油壓在容許范圍的電磁換向閥。

當桁架梁在小半徑圓曲線上進行頂推時，由于連續(xù)作用千斤頂在頂推時桁架梁是沿直線運動，這時在桁架梁上墩前，如果桁架梁沒有對準橋墩，則需要進行橫向移動，此時安裝在墩柱上的橫向千斤頂，能實現(xiàn)調整桁架梁橫向位移；往往在實際操作過程中，將反力架固定在滑道前后兩側的限位鋼銷中間，千斤頂通過與拖拉的拖輪側面直接接觸，通過橫移拖輪位置來調整主梁位置，從而實現(xiàn)主梁的橫向移位。連續(xù)作用千斤頂頂推桁架梁縱向移動和橫向千斤頂橫移桁架梁共同配合作用能實現(xiàn)桁架梁在小半徑圓曲線上頂推作業(yè)。

優(yōu)選地，所述的連續(xù)作用千斤頂同時工作完成1個移動行程，根據(jù)桁架梁左幅主梁、右幅主梁縱向移動是否同步，判斷是否分別或同時啟動左幅主梁連續(xù)作用千斤頂、右幅主梁連續(xù)作用千斤頂進行調整，使梁體平衡地向前推進，實現(xiàn)各墩同步頂推 。

桁架梁整體頂推架設方法有益效果

與2012年技術相比，《桁架梁整體頂推架設方法》的有益效果：

《桁架梁整體頂推架設方法》所述的桁架梁整體頂推架設方法，采用連續(xù)作用千斤頂實現(xiàn)左、右幅桁架梁的同時連續(xù)拖拉。這樣桁架梁在拼裝場地拼裝完成后能實現(xiàn)整體一次性拖拉到位，減少左幅與右幅之間橫聯(lián)的空中裝配難度，將高空作業(yè)變?yōu)榱说孛孀鳂I(yè)，裝配難度降低，裝配質量有保證。同時左右幅桁架主梁同時拼裝完成后同時頂推，對倒三角形式的桁架梁來說大大增加了自身的穩(wěn)定性，減少單幅頂推的安全風險。相比一般的桁架梁拖拉，桁架梁整體頂推方法還具有速度快，安全性高，能保證桁架梁的空中精確對位；尤其是利用橫向千斤頂對桁架梁進行橫向移動，加上連續(xù)作用千斤頂頂推桁架梁的縱向移動，可以實現(xiàn)桁架梁在小半徑圓曲線上的移動，保證了桁架梁的對接質量 。

2012年前，橋梁施工方法中所用到的頂推架設主要為桁架梁單幅單頂進行頂推架設的方法，即在每個桁架主梁上安裝一個千斤頂，每次行程頂推完畢后，需要拆下千斤頂然后再重新安裝千斤頂在桁架梁另一個位置才能進行下一次的頂推，這樣的單幅單片頂推架設方法不能實現(xiàn)桁架梁的連續(xù)頂推以及兩個桁架主梁的同時整體頂推、橫移，尤其不能滿足自身穩(wěn)定性較差的倒三角形式主梁的頂推架設。

《桁架梁整體頂推架設方法》涉及橋梁施工方法，特別涉及一種桁架梁整體頂推架設方法 。

1.一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步、拼裝桁架主梁，將拼裝完成的兩個桁架主梁即左幅主梁、右幅主梁通過橫聯(lián)鋼管連成整體桁架梁；第二步、安裝連續(xù)作用千斤頂（2），在所述桁架梁的橫聯(lián)鋼管上安裝工作平臺（1），所述的工作平臺（1）兩側分別設有連續(xù)作用千斤頂（2），兩個所述連續(xù)作用千斤頂（2）分別頂推所述左幅主梁、右幅主梁，所述的工作平臺（1）上還安裝有控制兩側連續(xù)作用千斤頂（2）頂推力的液壓油泵和電磁閥；第三步、安裝鋼絞線，在所述的連續(xù)作用千斤頂（2）內部穿過有至少一根鋼絞線，穿過連續(xù)作用千斤頂（2）前端的所述鋼絞線一端錨固在在桁架梁前方的橋墩上，穿過連續(xù)作用千斤頂（2）尾端的所述鋼絞線另一端自然下垂，頂推前調試好鋼絞線的預應力；第四步、桁架梁頂推，主控臺發(fā)出頂推指令，安裝在工作平臺（1）兩側的連續(xù)作用千斤頂（2）實現(xiàn)對桁架梁的連續(xù)頂推，即連續(xù)作用千斤頂（2）中的一個千斤頂拉鋼絞線時另一個千斤頂回油，從而達到交替頂推桁架梁的連續(xù)性，如有異常隨時停止并進行受力檢測；第五步、桁架梁過墩，在連續(xù)作用千斤頂（2）作用下頂推桁架梁過墩，并且連續(xù)作用千斤頂（2）所在的位置在過橋墩之前，提前更換橋墩上的鋼絞線錨固點，使鋼絞線錨固點始終在頂推的桁架梁前面橋墩上，為再次頂推進行準備。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的兩個桁架主梁通過下弦橫連鋼管（3）、上弦橫連鋼管（9）連接成整體。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的連續(xù)作用千斤頂（2）連接有三根鋼絞線，所述的鋼絞線分別錨固在桁架梁前方的三個橋墩上。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的連續(xù)作用千斤頂（2）連接有反力架（5），所述的反力架（5）安裝在下弦橫連鋼管（3）上。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的反力架（5）上設有可穿過鋼鉸線的連接孔（6）。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的反力架（5）為通過螺栓（12）相互緊固的兩片抱箍（10），所述的兩片抱箍（10）形成與下弦橫連鋼管（3）半徑相等的圓孔（11），且抱箍（10）上設有與圓孔（11）相互垂直的連接孔（6），所述的連接孔（6）外側設有可連接連續(xù)作用千斤頂（2）的鋼板（13）。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的連續(xù)作用千斤頂（2）在同步逐級加力頂推桁架梁時，先調整各方向同步受力，再同步的逐級加力。

8.根據(jù)權利要求1-7任一所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：支撐所述桁架梁的墩柱上設有能使桁架梁橫向移動的橫向千斤頂，所述的橫向千斤頂上還安裝有液壓站，以及用來控制油壓在容許范圍的電磁換向閥。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種桁架梁整體頂推架設方法，其特征在于：所述的連續(xù)作用千斤頂（2）同時工作完成一個移動行程，根據(jù)桁架梁左幅主梁、右幅主梁縱向移動是否同步，判斷是否分別或同時啟動左幅主梁連續(xù)作用千斤頂（2）、右幅主梁連續(xù)作用千斤頂（2）進行調整，使梁體平衡地向前推進，實現(xiàn)各墩同步頂推 。

如圖1-7所示，桁架梁整體頂推架設方法，包括以下步驟：

第一步、拼裝桁架主梁，將拼裝完成的兩個桁架主梁（即左幅主梁、右幅主梁）通過下弦橫連鋼管3、上弦橫連鋼管9連接成整體；

第二步、安裝連續(xù)作用千斤頂2，在拼裝完成的桁架梁橫聯(lián)鋼管上安裝工作平臺1，工作平臺1兩側分別設有連續(xù)作用千斤頂2，工作平臺1上還安裝有控制兩側連續(xù)作用千斤頂2頂推力的液壓油泵和電磁閥；連續(xù)作用千斤頂2能實現(xiàn)類似于兩個串聯(lián)在一起的千斤頂?shù)墓δ?，即一個進行頂推時另一個回油，一個進行回油時另一個又頂推，這樣就能實現(xiàn)桁架梁連續(xù)的頂推；連續(xù)作用千斤頂2還連接有反力架5，反力架5安裝在下弦橫連鋼管3上，通過反力架5把頂推力傳遞給桁架梁，桁架梁受力會更加均勻、行進更平穩(wěn)，避免了直接把連續(xù)作用千斤頂2安裝在桁架梁上牽引時桁架梁受力不均勻或應力集中造成的桁架梁局部彎曲；

第三步、安裝鋼絞線，工作平臺1每側連續(xù)作用千斤頂2內部穿過有三個鋼絞線，穿過連續(xù)作用千斤頂2前端的鋼絞線一端錨固在在桁架梁前方的三個橋墩上，穿過連續(xù)作用千斤頂2尾端的鋼絞線另一端自然下垂，鋼絞線在穿過連續(xù)作用千斤頂2的同時鋼鉸線穿過設在反力架5上的連接孔6；之后調試好鋼絞線的預應力；三根鋼絞線分別錨固在桁架梁前方的三個橋墩上，這樣將頂推力分散到三個墩上，減少了頂推力對墩柱的影響；

第四步、桁架梁頂推，主控臺發(fā)出頂推命令，安裝在工作平臺兩側的連續(xù)作用千斤頂2實現(xiàn)對桁架梁的連續(xù)頂推，即連續(xù)作用千斤頂2中的一個拉鋼絞線時另一個回油，從而達到交替拖拉頂推桁架梁的連續(xù)性，如有異常隨時停止并進行受力檢測；

第五步、桁架梁過墩，在連續(xù)作用千斤頂2作用下桁架梁頂推過墩，并且在連續(xù)作用千斤頂2所在的位置在過橋墩之前，提前更換橋墩上的鋼絞線錨固點，使鋼絞線錨固點始終在頂推的桁架梁前面橋墩上，為再次頂推進行準備。

圖5、6所示，反力架可以選擇由兩片抱箍10構成，兩片抱箍10通過螺栓12相互緊固，所形成的圓孔11半徑與下弦橫連鋼管3一樣，這樣反力架5就可以安裝在下弦橫連鋼管3上，連接孔6設在抱箍10上且與圓孔11相互垂直，連接孔6外側焊接有鋼板13，連接連續(xù)作用千斤頂2通過螺栓連接在鋼板13上。這樣連續(xù)作用千斤頂2在頂推桁架主梁時，比直接把反力架5焊接在桁架主梁上（如圖7所示），桁架主梁產生的變形更小，受力更加均勻，移動也會更穩(wěn)定。

特別的，由于連續(xù)作用千斤頂2在頂推時桁架梁是沿直線運動，當桁架梁在小半徑圓曲線上進行頂推時，這時在桁架梁上墩前沒有對準橋墩7，則需要進行橫向移動，此時安裝在墩柱上的橫向千斤頂，能實現(xiàn)調整桁架梁橫向位移；往往在實際操作過程中，將反力架5固定在滑道前后兩側的限位鋼銷中間，橫向千斤頂通過與頂推的拖輪側面直接接觸，通過橫移拖輪位置來調整主梁位置，從而實現(xiàn)主梁的橫向移位。連續(xù)作用千斤頂2頂推桁架梁縱向移動和橫向千斤頂橫移桁架梁共同能實現(xiàn)桁架梁在小半徑圓曲線上移動。

桁架梁頂推受力檢測方法為在桁架梁每節(jié)段開始頂推時，可采用先推進一小段距離（如5厘米），立即停止，連續(xù)作用千斤頂2松油壓，再推進一小段距離（如5厘米），再停止，連續(xù)作用千斤頂2再松油壓，為此反復兩三次，以檢查桁架梁是否全部受力。連續(xù)作用千斤頂2在同步逐級加力頂推桁架梁時，當桁架梁處于臨界狀態(tài)時，保持一定大小力（如600千牛）的千斤頂油壓穩(wěn)定不動，以防止桁架不勻速前進，然后順序加力：先調整各方向同步受力，再同步的逐級加力。連續(xù)作用千斤頂2同時工作完成一個移動行程，根據(jù)桁架梁左幅主梁、右幅主梁縱向移動是否同步，判斷是否分別或同時啟動左幅主梁連續(xù)作用千斤頂2、右幅主梁連續(xù)作用千斤頂2進行調整，使桁架梁體平衡地向前推進，實現(xiàn)各墩的同步頂推。

在上述桁架梁頂推過程中，還需要測量控制因素主要包括桁架梁中心線及各墩頂偏位。隨著桁架梁的推進，側向限位控制其中心線偏位在有效范圍以內，嚴格控制各千斤頂同步頂推，各墩頂?shù)钠痪谠O計要求范圍之內。桁架頂進時，測量人員跟蹤監(jiān)測各墩的偏位及桁架梁中心線位置，當桁架梁中心線偏移時，及時利用側向限位調整，然后將其鎖定；側向限位的位置需在電腦上的模擬行走，鎖定桁架梁行走的路徑，以確定側向限位。在頂推過程中對墩頂瞬間偏位的觀測尤為重要，墩頂偏位超過設計值需立即停止縱移，調整桁架梁位置，以保證各墩的偏位滿足設計要求。為保證測量人員的安全，工作平臺上還安裝有護欄8。

上述實施例僅為《桁架梁整體頂推架設方法》的較佳實施例而已，并不用以限制《桁架梁整體頂推架設方法》，凡在《桁架梁整體頂推架設方法》的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在《桁架梁整體頂推架設方法》的保護范圍之內 。

2020年7月14日，《桁架梁整體頂推架設方法》獲得第二十一屆中國專利優(yōu)秀獎 。

桁架梁橋是用桁架作為主要承重結構的梁式橋，簡稱桁梁橋。

桁梁橋早期曾采用木桁架，但因木材易腐朽，強度低，跨越能力不大，已不大使用。近代的桁梁橋以鋼結構最多。桁梁橋一般是由兩片主桁架和縱向聯(lián)結系及橫向聯(lián)結系組成空間結構。

在石油化工領域，塔設備設計者對桁架梁作為大型塔內件的支撐結構做了初步的研究。首次把桁架結構引入了石油化工行業(yè)，其中對大型塔中塔盤的主支撐梁進行了改造，在工字梁的上下表面之間增加了雙腹板結構，桁架梁逐步代替型鋼梁和雙腹板式工字梁成為了大型塔內件的主要支撐結構。

桁架梁結構也被廣泛應用于大跨度的房屋建筑中。德克薩斯A&M大學ReedArena會場于1998年5月建成，該場館總投資3500萬美元，該建筑跨度達25.3m，由鋼－混凝土組合桁架梁作為水平受力構件，組合梁間距2.44m，梁高828mm，高達30.2的跨高比有效解決了樓層凈高要求 。

桁架梁鋼結構式桁架梁

裝配式鋼結構與傳統(tǒng)的建筑結構相比，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產、標準化制作、可再生重復利用，是一種最符合“綠色建筑”特征的結構形式。尤其裝配式帶斜撐鋼框架結構體系，它由桁架式主板、鋼立柱、鋼桁架梁、斜支撐等構件組成，這些構件均在車間加工制作，施工現(xiàn)場采用高強螺栓、自攻螺釘進行組裝，無需進行現(xiàn)場施焊、澆筑混凝土等對環(huán)境污染大的施工環(huán)節(jié)。在裝配式帶斜撐鋼框架結構設計中，尤其是桁架梁的設計中，常常需要對桁架梁進行穩(wěn)定計算，而桁架梁的穩(wěn)定計算需簡化成單根腹桿和弦桿進行單獨的穩(wěn)定驗算。

桁架梁預應力混凝土桁架梁

預應力混凝土桁架梁由橫向聯(lián)結系、縱向聯(lián)結系以及兩片主桁架組成空間結構。此體系能充分地發(fā)揮高強度材料的特性，促進結構輕型化，可以使預應力連續(xù)桁架梁具有很好的跨越能力，同時又可有效地避免混凝土的開裂。另外，它還具有耐久性好、剛度大、節(jié)約鋼材和水泥、造型美觀等優(yōu)點。預應力混凝土桁架是用預應力鋼材與混凝土制造的桁架結構，除了在橋梁體系中運用外，在工業(yè)與民用建筑中屋蓋結構、廠房吊車梁等領域也得應用，通常以預應力混凝土桁架為主要承重結構構件，如各種塔架、檐桿、電視信號桿件等。

桁架梁鋼－混凝土組合桁架梁

鋼桁架與混凝土板構成水平承重結構，如圖《鋼－ 混凝土組合桁架梁》所示。在施工階段，桁架梁有較大的剛度，可以被分段運輸和現(xiàn)場拼裝。其在使用階段的優(yōu)勢則更為顯著，各種管線可以在桁架腹桿內穿行，從而提高室內 空間的利用率；懸掛荷載、管線及吊頂可以直接作用在桁架的下弦，從而節(jié)省了懸掛梁和吊頂龍骨等構件。我國對鋼-混凝土組合桁架梁的研究起步較晚，應用也比較少。2000年，我國建成的蕪湖長江大橋，主跨312m，是我國首次采用鋼-混凝土組合桁架結構的工程實例。