一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装及其施工方法技术领域
本发明属于钢结构安装技术领域，具体涉及一种设置双轨道进行顶推累积滑移工
装及其施工方法。
背景技术
火电能源、水泥工业与钢铁冶炼等企业使用的露天原料堆场，不仅会因原料粉尘
飞散造成原料损失，更会因原料粉尘飞散造成环境污染。随着环保、节能、节材意识的加强，
火电能源、水泥工业与钢铁冶炼等企业正在大力新建、改建、扩建封闭原料储存封闭场。从
使用功能、经济性等多方面综合考虑,目前原料储存封闭场工程主要优选超长大跨度拱形
筒状网壳结构。
目前超长大跨度拱形筒状网壳结构中广泛应用钢材材料，由于钢材具有轻质高强
的特点，能大幅度减少结构自重，同时钢材具有材质均匀，延性、塑性、韧性好，抗震性能强，
加工、制造、安装方便快捷，便于保证工程质量等优点。我国钢材产量、质量、品种均达到较
高水平，钢结构制造加工、安装水平的提高，促进了钢结构的快速发展。对于超大跨度以及
重量大的待滑移结构主体而言，采用单轨道滑移存在如下困难：滑移梁下挠度大，致使滑移
结构受力不均，滑移主体向前顶推滑动难；在滑移过程中，单轨道滑移所用滑移工装在滑移
方向上的几何中心线始终应同顶推节点在该方向上的几何中心线平行，很容易使顶推滑移
工装与原柱发生碰撞；滑移结束后，滑移结构主体落位难。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种设置双轨道进行
顶推累积滑移工装及其施工方法，克服单梁单轨道下挠度大，致使滑移结构受力不均，滑移
困难的问题；滑移过程中，能够避免支座节点与原柱发生碰撞，且便于顶推操作和滑移精度
控制；并有利于解决滑移结束后滑移结构主体落位难的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装，包括原柱、轨道梁和设于轨道梁上的滑
移轨道，其特征在于：还包括顶推累积滑移节点、滑移结构主体落位节点和钢绞线拉设节
点；顶推累积滑移节点包括V型柱半球支座、组合截面扁担梁、钢滑靴和顶推设备，组合截面
扁担梁分别设于V型柱半球支座的两侧，组合截面扁担梁沿V型柱半球支座的中心线对称设
置，钢滑靴设于组合截面扁担梁的底部，钢滑靴沿V型柱半球支座的中心线对称设置，顶推
设备连接钢滑靴，钢绞线拉设节点设于组合截面扁担梁上；滑移结构主体落位节点包括上
牛腿、千斤顶和下牛腿，上牛腿沿原柱的中心线对称设置，下牛腿沿原柱的中心线对称设
置，下牛腿设于原柱上，千斤顶与下牛腿固定连接，上牛腿设于千斤顶的顶部，上牛腿与V型
柱半球支座固定连接。
进一步，钢绞线拉设节点包括拉索牛腿和预应力钢绞线，拉索牛腿设于组合截面
扁担梁的端部两侧，预应力钢绞线设于拉索牛腿上，钢绞线拉设节点能消除滑移结构主体
自重引起的V型柱半球支座外扩。
进一步，V型柱半球支座包括V型柱和半球，组合截面扁担梁焊接于V型柱和半球之
间，V型柱和半球采用焊缝连接，便于V型柱和半球焊接成整体或加工成铸钢件，有利于后期
两根组合截面扁担梁的焊接工作。
进一步，组合截面扁担梁包括上端板和下端板，下端板与钢滑靴之间设有高强螺
栓，上端板和下端板之间焊接有至少两块连接板，相邻两块连接板之间的距离相同，便于组
合截面扁担梁与钢滑靴的安装，使得上端板受到的力均匀分配到下端板上，增加组合截面
扁担梁的强度。
进一步，钢滑靴包括顶板、加劲板、底板、T型限位板和顶推设备连接板，加劲板焊
接于顶板与底板之间，T型限位板焊接于底板的底部，T型限位板之间形成U型凹槽，T型限位
板包括第一板体和第二板体，第一板体和第二板体焊接固定，可将顶板、加劲板、底板、T型
限位板和顶推设备连接板焊接成一个整体，方便制作钢滑靴。
一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)下牛腿制作，并将两根下牛腿关于原柱中心线对称固定在原柱上；
(b)顶推累积滑移节点制作及安装：
①对V型柱半球支座制作，将V型柱和半球焊接成整体或加工成铸钢件；
②组合截面扁担梁制作及安装，将连接板等距离焊接在上端板和下端板之间，将
连接板、上端板和下端板焊接成整体，完成组合截面扁担梁制作，再将两根组合截面扁担梁
分别与V型柱半球支座左右两侧焊接成整体，在制作平台上设置两块第一垫板，第一垫板的
厚度和V型柱半球支座预留焊缝空间高度相同，对第一垫板的位置调整好后，用点焊方式将
第一垫板固定在制作平台上，再对处于左边的组合截面扁担梁进行位置调整，并将左边的
组合截面扁担梁临时固定在第一垫板上，然后将V型柱半球支座与左边的组合截面扁担梁
相互紧靠，再将V型柱半球支座临时固定在第一垫板上，然后将右边的组合截面扁担梁与V
型柱半球支座紧靠，根据左边的组合截面扁担梁的位置调整右边的组合截面扁担梁的位
置，将两个组合截面扁担梁沿V型柱半球支座的中心线对称设置，再将右边的组合截面扁担
梁临时固定在第一垫板上，然后将两根组合截面扁担梁分别焊接在V型柱半球支座的左右
两侧；
③钢滑靴制作，并采用高强螺栓将钢滑靴安装在组合截面扁担梁的底部；
(c)上牛腿制作及安装：对上牛腿组成部件进行整体焊接，再在制作平台上设置两
块第二垫板，第二垫板的厚度和V型柱半球支座预留焊缝空间高度相同，对第二垫板的位置
调整好后，用点焊方式将第二垫板固定在制作平台上，再对处于左边的上牛腿进行位置调
整，并将左边的上牛腿临时固定在第一垫板上，然后将V型柱半球支座与左边的上牛腿相互
紧靠，再将V型柱半球支座临时固定在第一垫板上，然后将右边的上牛腿与V型柱半球支座
紧靠，根据左边的上牛腿的位置调整右边的上牛腿的位置，将两个上牛腿沿V型柱半球支座
的中心线对称设置，再将右边的上牛腿临时固定在第一垫板上，然后将两根上牛腿分别焊
接在V型柱半球支座的前后两侧；
(d)顶推累积滑移节点与滑移结构主体焊接成整体，并将顶推累积滑移节点的钢
滑靴扣在滑移轨道上；
(e)张拉预应力钢绞线；
(f)顶推设备与钢滑靴之间安装；
(g)顶推滑移施工，将滑移结构主体滑移到相对设计位置；
(h)滑移结构主体落位：将千斤顶通过高强螺栓固定在下牛腿上，两个千斤顶同步
在上牛腿处施力，将滑移结构主体顶升相应位移，再将钢滑靴拆除，两个千斤顶同步将V型
柱半球支座落位到原柱的顶部，然后将V型柱半球支座和原柱按设计要求连接成整体。
进一步，步骤(d)中，在将顶推累积滑移节点与滑移结构主体焊接成整体时，在V型
柱半球支座上焊接固定板，再在固定板上设置安全绳，安全绳系在施工人员身上，提高施工
人员高空作业的安全性。
进一步，步骤(e)中，先在组合截面扁担梁的端部两侧各加焊一根拉索牛腿，然后
在两根拉索牛腿上分别对拉一根预应力钢绞线，完成张拉预应力钢绞线操作，钢绞线拉设
节点能消除滑移结构主体自重引起的V型柱半球支座外扩的问题。
进一步，步骤(g)中，两个顶推设备同步工作，完成一个行程的顶推后，顶推设备油
缸自动向前收拢，进行下一个行程的同步顶推工作，按此操作流程循环顶推滑移至滑移结
构主体滑移到相对设计位置，实现大跨度钢结构的初步就位。
进一步，在设置轨道梁时，顺着轨道梁的方向，将原柱之间的距离记录为L，轨道梁
的跨中下扰度记录为W，在W＞L/1200时，在原柱之间加设临时格构柱，用来减少轨道梁在原
柱之间的跨度，从而降低轨道梁的跨中下挠度，将其控制在l/1200范围内，格构柱的加设位
置、根数根据具体情况和计算分析确定。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明应用于V型柱半球支座的特殊结构，在V型柱半球支座的左右两侧对称各
加焊组合截面扁担梁，并在每个组合截面扁担梁的底部设置钢滑靴，钢滑靴沿V型柱半球支
座的中心线对称设置。将V型柱半球支座的顶部与滑移结构主体通过焊接连成整体，然后将
钢滑靴倒扣在滑移轨道，滑移轨道通过螺栓与轨道梁相连，在钢滑靴的后侧设置顶推设备，
顶推设备通过高强螺栓与滑移轨道进行固定，实现单梁设置双轨道顶推滑移，克服单梁单
轨道下挠度大，致使滑移结构受力不均，滑移困难的问题；而且在滑移过程中，能够避免支
座节点与原柱发生碰撞，便于顶推操作和滑移精度控制。滑移结构主体顶推滑移至相对设
计位置后，采用在V型柱半球支座前后两侧各加焊上牛腿和在原柱前后对应位置加焊下牛
腿的方式，利用千斤顶同步将滑移结构主体上顶一定位移方便拆除钢滑靴，然后利用千斤
顶同步将滑移结构主体降至设计标高，最后将V型柱半球支座与原柱按照设计要求连接成
整体，完成滑移结构主体的安装，解决滑移结束后滑移结构主体落位难的问题。
2、本发明在组合截面扁担梁的端部两侧加焊拉索牛腿，在拉索牛腿上对拉预应力
钢绞线，能消除滑移结构主体自重引起的V型柱半球支座外扩。
3、本发明在安装过程中，在将两根组合截面扁担梁分别与V型柱半球支座左右两
侧焊接成整体时，借助两块第一垫板和制作平台先后将组合截面扁担梁焊接到V型柱半球
支座左右两侧，严格控制两根组合截面扁担梁的对称性，使得组合截面扁担梁沿V型柱半球
支座的中心线对称设置，便于控制滑移结构主体的平衡性。
4、本发明在安装过程中，在对上牛腿安装时，借助制作平台和两块第二垫板先后
将两根上牛腿焊接在V型柱半球支座的前后两侧，严格控制两根上牛腿的对称性，使得上牛
腿沿原柱的中心线对称设置，便于千斤顶同步在V型柱半球支座上均匀施力，有利于滑移结
构主体降至设计标高。
5、本发明工作原理简单，便于操作；灵活性强，适用面广，易于推广；所有辅材可回
收利用，提高资源利用率。而且本发明施工周期短，便于控制各个辅材的制作质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为发明中一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装的结构示意图；
图2为图1中A-A向的结构示意图；
图3为图1中B-B向的结构示意图；
图4为发明中顶推累积滑移节点的结构示意图；
图5为图4中C-C向的结构示意图；
图6为发明中V型柱半球支座的结构示意图；
图7为发明中组合截面扁担梁的结构示意图；
图8为图7中D-D向的结构示意图；
图9为发明中钢滑靴的结构示意图；
图10为图9中E-E向的结构示意图；
图11为图9中F-F向的结构示意图；
图12为发明中T型限位板的结构示意图；
图13为图12中G-G向的结构示意图；
图14为发明中组合截面扁担梁安装过程的结构示意图；
图15为发明中上牛腿安装过程的结构示意图；
图16为发明中顶推滑移施工的结构示意图。
图中，1-V型柱半球支座；2-组合截面扁担梁；3-钢滑靴；4-半球；5-V型柱；6-上端
板；7-下端板；8-滑移结构主体；9-连接板；10-顶板；11-加劲板；12-底板；13-T型限位板；
14-顶推设备连接板；15-U型凹槽；16-第一板体；17-第二板体；18-轨道梁；19-原柱；20-滑
移轨道；21-顶推设备；22-上牛腿；23-千斤顶；24-下牛腿；25-拉索牛腿；26-预应力钢绞线；
27-第一垫板；28-第二垫板；29-制作平台。
具体实施方式
如图1至图16所示，为本发明中一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装，包括原柱
19、轨道梁18和设于轨道梁18上的滑移轨道20，还包括顶推累积滑移节点、滑移结构主体落
位节点和钢绞线拉设节点。
顶推累积滑移节点包括V型柱半球支座1、组合截面扁担梁2、钢滑靴3和顶推设备
21，组合截面扁担梁2分别设于V型柱半球支座1的两侧，组合截面扁担梁2沿V型柱半球支座
1的中心线对称设置。钢滑靴3设于组合截面扁担梁2的底部，钢滑靴3沿V型柱半球支座1的
中心线对称设置。顶推设备21连接钢滑靴3，钢绞线拉设节点设于组合截面扁担梁2上。
V型柱半球支座1包括V型柱5和半球4，组合截面扁担梁2焊接于V型柱5和半球4之
间，V型柱5和半球4采用焊缝连接，便于V型柱5和半球4焊接成整体或加工成铸钢件，有利于
后期两根组合截面扁担梁2的焊接工作。
组合截面扁担梁2包括上端板6和下端板7，下端板7与钢滑靴3之间设有高强螺栓。
上端板6和下端板7之间焊接有至少两块连接板9，相邻两块连接板9之间的距离相同，便于
组合截面扁担梁2与钢滑靴3的安装，使得上端板6受到的力均匀分配到下端板7上，增加组
合截面扁担梁2的强度。
钢滑靴3包括顶板10、加劲板11、底板12、T型限位板13和顶推设备连接板14，加劲
板11焊接于顶板10与底板12之间，T型限位板13焊接于底板12的底部，T型限位板13之间形
成U型凹槽15，U型凹槽15设置在滑移轨道20上，顶推设备连接板14连接顶推设备21。T型限
位板13包括第一板体16和第二板体17，第一板体16和第二板体17焊接固定，可将顶板10、加
劲板11、底板12、T型限位板13和顶推设备连接板14焊接成一个整体，方便制作钢滑靴3。
滑移结构主体落位节点包括上牛腿22、千斤顶23和下牛腿24，上牛腿22沿原柱19
的中心线对称设置，下牛腿24沿原柱19的中心线对称设置。下牛腿24设于原柱19上，千斤顶
23与下牛腿24固定连接，上牛腿22设于千斤顶23的顶部，上牛腿22与V型柱半球支座1固定
连接。
钢绞线拉设节点包括拉索牛腿25和预应力钢绞线26，拉索牛腿25设于组合截面扁
担梁2的端部两侧，预应力钢绞线26设于拉索牛腿25上，钢绞线拉设节点能消除滑移结构主
体8自重引起的V型柱半球支座1外扩。
一种设置双轨道进行顶推累积滑移工装的施工方法，包括如下步骤：
(a)将下牛腿24的上翼板、腹板和下翼板通过焊接形成整体，完成下牛腿24制作。
将两根下牛腿24关于原柱19中心线对称固定在原柱19上，主要采用测量下牛腿24距离原柱
19边沿的距离的方法来控制两根下牛腿24对称性。下牛腿24与原柱19连接情况有如下两种
情况：原柱19为混凝土柱时，通过在原柱19设置预埋件，下牛腿24与预埋件通过焊接相连；
原柱19为钢柱时，牛腿直接与原柱19通过焊接相连。
(b)顶推累积滑移节点制作及安装：
①对V型柱半球支座1制作，将V型柱5和半球4焊接成整体或加工成铸钢件。
②组合截面扁担梁2制作及安装，将连接板9等距离焊接在上端板6和下端板7之
间，将连接板9、上端板6和下端板7焊接成整体，完成组合截面扁担梁2制作。再将两根组合
截面扁担梁2分别与V型柱半球支座1左右两侧焊接成整体，在制作平台29上设置两块第一
垫板27，第一垫板27的厚度和V型柱半球支座1预留焊缝空间高度相同，对第一垫板27的位
置调整好后，用点焊方式将第一垫板27固定在制作平台29上。再对处于左边的组合截面扁
担梁2进行位置调整，并将左边的组合截面扁担梁2临时固定在第一垫板27上。然后将V型柱
半球支座1与左边的组合截面扁担梁2相互紧靠，再将V型柱半球支座1临时固定在第一垫板
27上。然后将右边的组合截面扁担梁2与V型柱半球支座1紧靠，根据左边的组合截面扁担梁
2的位置调整右边的组合截面扁担梁2的位置，将两个组合截面扁担梁2沿V型柱半球支座1
的中心线对称设置，再将右边的组合截面扁担梁2临时固定在第一垫板27上，然后将两根组
合截面扁担梁2分别焊接在V型柱半球支座1的左右两侧。
③钢滑靴3制作，并采用高强螺栓将钢滑靴3安装在组合截面扁担梁2的底部。
(c)上牛腿22制作及安装：对上牛腿22组成部件进行整体焊接，再在制作平台29上
设置两块第二垫板28，第二垫板28的厚度和V型柱半球支座1预留焊缝空间高度相同，对第
二垫板28的位置调整好后，用点焊方式将第二垫板28固定在制作平台29上。再对处于左边
的上牛腿22进行位置调整，并将左边的上牛腿22临时固定在第一垫板27上。然后将V型柱半
球支座1与左边的上牛腿22相互紧靠，再将V型柱半球支座1临时固定在第一垫板27上，然后
将右边的上牛腿22与V型柱半球支座1紧靠，根据左边的上牛腿22的位置调整右边的上牛腿
22的位置，将两个上牛腿22沿V型柱半球支座1的中心线对称设置，再将右边的上牛腿22临
时固定在第一垫板27上，然后将两根上牛腿22分别焊接在V型柱半球支座1的前后两侧。
(d)顶推累积滑移节点与滑移结构主体8焊接成整体，并将顶推累积滑移节点的钢
滑靴3扣在滑移轨道20上。在将顶推累积滑移节点与滑移结构主体8焊接成整体时，在V型柱
半球支座1上焊接固定板，再在固定板上设置安全绳，安全绳系在施工人员身上，提高施工
人员高空作业的安全性。
(e)张拉预应力钢绞线26：先在组合截面扁担梁2的端部两侧各加焊一根拉索牛腿
25，然后在两根拉索牛腿25上分别对拉一根预应力钢绞线26，完成张拉预应力钢绞线26操
作，钢绞线拉设节点能消除滑移结构主体8自重引起的V型柱半球支座1外扩的问题。
(f)顶推设备21与钢滑靴3之间安装：采用销轴插入顶推设备21的方式将顶推设备
21与钢滑靴3连接成整体，再采用高强螺栓将顶推设备21根部固定在滑移轨道20上。
(g)顶推滑移施工，将滑移结构主体8滑移到相对设计位置：两个顶推设备21同步
工作，完成一个行程的顶推后，顶推设备21的油缸自动向前收拢，进行下一个行程的同步顶
推工作，按此操作流程循环顶推滑移至滑移结构主体8滑移到相对设计位置，实现大跨度钢
结构的初步就位。
(h)滑移结构主体8落位：将千斤顶23通过高强螺栓固定在下牛腿24上，两个千斤
顶23同步在上牛腿22处施力，将滑移结构主体8顶升相应位移，再将钢滑靴3拆除。两个千斤
顶23同步将V型柱半球支座1落位到原柱19的顶部，然后将V型柱半球支座1和原柱19按设计
要求连接成整体，完成大跨度钢结构安装。
本发明在设置轨道梁18时，顺着轨道梁18的方向，将原柱19之间的距离记录为L，
轨道梁18的跨中下扰度记录为W，在W＞L/1200时，在原柱19之间加设临时格构柱，用来减少
轨道梁18在原柱19之间的跨度，从而降低轨道梁18的跨中下挠度，将其控制在l/1200范围
内，格构柱的加设位置、根数根据具体情况和计算分析确定。
1、本发明采用V型柱半球支座1的特殊结构，在V型柱半球支座1的左右两侧对称各
加焊组合截面扁担梁2，并在每个组合截面扁担梁2的底部设置钢滑靴3，钢滑靴3沿V型柱半
球支座1的中心线对称设置。将V型柱半球支座1的顶部与滑移结构主体8通过焊接连成整
体，然后将钢滑靴3倒扣在滑移轨道20，滑移轨道20通过螺栓与轨道梁18相连，在钢滑靴3的
后侧设置顶推设备21，顶推设备21通过高强螺栓与滑移轨道20进行固定，实现单梁设置双
轨道顶推滑移，克服单梁单轨道下挠度大，致使滑移结构受力不均，滑移困难的问题；而且
在滑移过程中，能够避免支座节点与原柱19发生碰撞，便于顶推操作和滑移精度控制。滑移
结构主体8顶推滑移至相对设计位置后，采用在V型柱半球支座1前后两侧各加焊上牛腿22
和在原柱19前后对应位置加焊下牛腿24的方式，利用千斤顶23同步将滑移结构主体8上顶
一定位移方便拆除钢滑靴3，然后利用千斤顶23同步将滑移结构主体8降至设计标高，最后
将V型柱半球支座1与原柱19按照设计要求连接成整体，完成滑移结构主体8的安装，解决滑
移结束后滑移结构主体8落位难的问题。
2、本发明在组合截面扁担梁2的端部两侧加焊拉索牛腿25，在拉索牛腿25上对拉
预应力钢绞线26，能消除滑移结构主体8自重引起的V型柱半球支座1外扩。
3、本发明在安装过程中，在将两根组合截面扁担梁2分别与V型柱半球支座1左右
两侧焊接成整体时，借助两块第一垫板27和制作平台29先后将组合截面扁担梁2焊接到V型
柱半球支座1左右两侧，严格控制两根组合截面扁担梁2的对称性，使得组合截面扁担梁2沿
V型柱半球支座1的中心线对称设置，便于控制滑移结构主体8的平衡性。
4、本发明在安装过程中，在对上牛腿22安装时，借助制作平台29和两块第二垫板
28先后将两根上牛腿22焊接在V型柱半球支座1的前后两侧，严格控制两根上牛腿22的对称
性，使得上牛腿22沿原柱19的中心线对称设置，便于千斤顶23同步在V型柱半球支座1上均
匀施力，有利于滑移结构主体8降至设计标高。
5、本发明工作原理简单，便于操作；灵活性强，适用面广，易于推广；所有辅材可回
收利用，提高资源利用率。而且本发明施工周期短，便于控制各个辅材的制作质量。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发
明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等
同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。