專利名稱：一種應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁工程領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、建橋技術(shù)的進步，國內(nèi)橋梁結(jié)構(gòu)用鋼的性能提高，由于鋼箱梁的自重較混凝土梁輕，在國內(nèi)大跨徑斜拉橋、懸索橋建設(shè)中采用鋼箱梁也越來越多。隨著城市路網(wǎng)建設(shè)進一步完善，景觀效果較好的橋型也越來越多地被采用，如自錨式懸索橋、拱橋、矮塔斜拉橋等。鋼箱梁的架設(shè)方式因橋梁結(jié)構(gòu)形式、橋址地形條件、航運條件、運輸條件等的不同而各異。
1、支架架設(shè)法，在施工支架上(滿堂支架、多點臨時墩結(jié)合貝雷梁)直接拼裝鋼箱梁。該方法適用于河岸、河灘、淺水及通航等級不高的河槽，且鋼箱梁運輸場地要易于布置。
2、臨時墩整體吊拼法，利用多點臨時墩，使鋼箱梁本身形成多跨連續(xù)梁，需要大型運輸和起吊設(shè)備將梁段整體吊運、拼接。該方法必須在運輸條件好、有大型運輸和起吊設(shè)備的情況下才能實施。日本、韓國的部分自錨式懸索橋有采用此種施工方法。
3、斜拉懸臂拼裝法，在斜拉橋建設(shè)中常用的方法，利用斜拉索將鋼箱梁逐段吊扣在橋塔上，形成斜拉結(jié)構(gòu)，在斜拉橋架設(shè)過程的懸臂鋼箱梁前端設(shè)吊機，將下方運梁駁船上的鋼箱梁垂直起吊到位后進行拼裝。德國曾采用此法施工過一座自錨式懸索橋。
4、纜載吊機架設(shè)法，在大跨徑懸索橋建設(shè)中常用的方法，先架設(shè)主纜，再通過主纜上的纜載吊機，將下方運梁駁船上的鋼箱梁垂直起吊到位后進行拼裝。
對于采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)的橋梁，若其跨越的是較繁忙且航運等級高的河道，則鋼箱梁的架設(shè)工藝會受到較大限制。首先，由于河道航運的繁忙，采用搭設(shè)施工支架直接拼裝鋼箱梁的支架架設(shè)法不可行；其次，由于國內(nèi)缺乏大型運輸和起吊設(shè)備，航運繁忙的河道又不宜進行封閉，因此采用臨時墩整體吊拼法進行鋼箱梁的架設(shè)也存在障礙；而斜拉懸臂拼裝法要從運梁駁船上起吊鋼箱梁進行拼裝，因此架設(shè)過程對河道的通航安全影響很大，河岸邊的鋼箱梁架設(shè)也不方便，并且此法要先形成斜拉橋，再在體系轉(zhuǎn)換時形成懸索橋，因此也不適合自錨式懸索橋的架設(shè)；而最后一種纜載吊機架設(shè)法一般只適用于先架設(shè)主纜的大跨徑懸索橋，且鋼箱梁架設(shè)過程對河道的通航安全影響很大，河岸邊的鋼箱梁的架設(shè)需采用其它措施架設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種施工簡單、能夠應用于跨越繁忙且航運等級高的河道的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于步驟為(1)、在岸上或非通航區(qū)域設(shè)置鋼箱梁支架，在鋼箱梁支架上對鋼箱梁進行分段預拼裝；(2)、在懸索橋所跨越的河道內(nèi)設(shè)置滿足航道等級的鋼箱梁臨時墩；(3)、用頂推或拖曳的方法將預拼裝好的鋼箱梁向前推移，使鋼箱梁從鋼箱梁支架移到鋼箱梁臨時墩上，利用鋼箱梁臨時墩支撐；然后繼續(xù)分段預拼裝鋼箱梁，連續(xù)頂推或拖曳，使分段預拼裝好的鋼箱梁向前推進，依次通過河道上的鋼箱梁臨時墩，直至到達河道對面的岸上。
所述分段預拼裝鋼箱梁時，在鋼箱梁的前端設(shè)有用來便于鋼箱梁與鋼箱梁臨時墩搭接的鋼箱梁前導梁。
所述分段預拼裝鋼箱梁時，在鋼箱梁內(nèi)沿縱向設(shè)有縱隔板，所述縱隔板內(nèi)部沿縱向設(shè)有縱向加勁板，沿橫向間隔設(shè)有橫向加勁板，在縱隔板與鋼箱梁底板之間沿縱向鋪設(shè)有鋼箱鋼板，鋼箱鋼板上沿縱向間隔設(shè)有橫向短鋼板。
所述架設(shè)河道內(nèi)的鋼箱梁臨時墩時，在鋼箱梁臨時墩上設(shè)有滑道系統(tǒng)裝置，滑道系統(tǒng)裝置包括由上至下依次相連的滑板、鋼墊梁和柔性支座，柔性支座裝設(shè)于鋼箱梁臨時墩上，滑板用于與鋼箱梁相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于1、本發(fā)明的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，鋼箱梁的預拼裝在非航道或岸上的支架上完成，不給航道的正常使用造成影響，同時只在航道內(nèi)設(shè)置滿足航道等級的臨時墩即可，保證了航道的通暢，該施工方法對于在跨越繁忙且航運等級高的河道上架設(shè)鋼箱梁尤為適用；2、本發(fā)明的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，利用頂推或拖曳的方法使鋼箱梁依次在臨時墩上前進，利用臨時墩對鋼箱梁進行支撐即可，這樣就不需要再通過大型吊運設(shè)備或?qū)降肋M行封航后進行鋼箱梁的吊裝和架設(shè)，從而節(jié)省大量人力和成本，提高了鋼箱梁架設(shè)的效率；3、本發(fā)明的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，對鋼箱梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作了適應性改進，增加了鋼箱梁整體的剛度和鋼箱梁底板的面外剛度，克服了鋼箱梁底板的局部失穩(wěn)問題，滿足了鋼箱梁連續(xù)滑行的要求；4、本發(fā)明的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，在臨時墩上設(shè)有滑道系統(tǒng)裝置，該裝置能夠適應鋼箱梁底在鋼箱梁懸空推進過程中的轉(zhuǎn)角變形，保證了該裝置中的滑板面與鋼箱梁底的接觸面積，克服了鋼箱梁底在頂推滑行中的局部脫空問題，降低了梁底的壓應力，避免出現(xiàn)應力集中。


圖1是本發(fā)明鋼箱梁架設(shè)方法的原理示意圖；圖2是本發(fā)明中鋼箱梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中滑道系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明鋼箱梁內(nèi)縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明1、鋼箱梁支架2、鋼箱梁3、鋼箱梁臨時墩 6、鋼箱梁前導梁7、縱梁 71、縱向加勁板72、橫向加勁板 8、鋼箱鋼板9、滑道系統(tǒng)裝置 91、柔性支座92、鋼墊梁 93、滑板94、縱向分配梁 95、橫向分配梁10、橫向短鋼板具體實施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其步驟為(1)、在岸上或非通航區(qū)域設(shè)置鋼箱梁支架1，在鋼箱梁支架1上對鋼箱梁2進行分段預拼裝；(2)、在懸索橋所跨越的河道內(nèi)設(shè)置滿足航道等級的鋼箱梁臨時墩3；(3)、用頂推或拖曳的方法將預拼裝好的鋼箱梁2向前推移，使鋼箱梁2從鋼箱梁支架1移到鋼箱梁臨時墩3上，利用鋼箱梁臨時墩3支撐；然后繼續(xù)分段預拼裝鋼箱梁2，連續(xù)頂推或拖曳，使分段預拼裝好的鋼箱梁2向前推進，依次通過河道上的鋼箱梁臨時墩3，直至到達河道對面的岸上。
參見圖2和圖3所示，在較佳實施例中，當分段預拼裝鋼箱梁2時，在鋼箱梁2的前端設(shè)有用來便于鋼箱梁2與鋼箱梁臨時墩3搭接的鋼箱梁前導梁6。鋼箱梁前導梁6作為臨時構(gòu)件，可以提高鋼箱梁2跨越能力，減少鋼箱梁臨時墩3數(shù)量，降低施工費用。當分段預拼裝鋼箱梁時，在鋼箱梁2內(nèi)沿縱向設(shè)有縱隔板7，縱隔板7內(nèi)部沿縱向設(shè)有縱向加勁板71，沿橫向間隔設(shè)有橫向加勁板72，在縱隔板7與鋼箱梁底板之間沿縱向鋪設(shè)有鋼箱鋼板8，鋼箱鋼板8上沿縱向間隔設(shè)有橫向短鋼板10。鋼箱鋼板8和橫向短鋼板10主要加強鋼梁2底板，防止在頂推過程中鋼箱梁2轉(zhuǎn)動變形引起的鋼箱梁2底板局部失穩(wěn)。其中，縱隔板7設(shè)置的數(shù)量取決于其在橫向布置上的間距，縱隔板7橫向布置的適當間距可以減小鋼箱梁2頂推過程中的橫向變形和橫向受力?？v向加勁板71和橫向加勁板72為正交異性板，縱隔板7通過其內(nèi)部的正交異性板對自身加強，以提高縱隔板7的穩(wěn)定性。橫向短鋼板10可以加強鋼箱梁2底板的面外剛度，防止底板局部失穩(wěn)，滿足鋼箱梁連續(xù)滑行的需要。
由于鋼結(jié)構(gòu)的縱向剛度較小，在鋼箱梁2頂推過程中懸臂長度超過一定范圍后，梁的撓度迅速增大，支座處轉(zhuǎn)角也增大，支座與梁的接觸面積迅速減小，梁底局部應力迅速增高，梁的局部穩(wěn)定問題突出。傳統(tǒng)的滑道系統(tǒng)主要起支撐鋼箱梁2、減少鋼箱梁2滑動時摩阻力作用。參見圖4所示，在較佳實施例中，當架設(shè)河道內(nèi)的鋼箱梁臨時墩3時，在鋼箱梁臨時墩3上設(shè)有滑道系統(tǒng)裝置9，滑道系統(tǒng)裝置9還需適應鋼箱梁2在臨時墩處轉(zhuǎn)角變形、降低鋼箱梁2梁底局部應力?；老到y(tǒng)裝置9包括由上至下依次相連的滑板93、鋼墊梁92和柔性支座91，柔性支座91裝設(shè)于鋼箱梁臨時墩3上，滑板93用于與鋼箱梁2相連?；老到y(tǒng)裝置9由位于臨時墩3上的縱向分配梁94和橫向分配梁95進行支撐，該系統(tǒng)能夠適應梁底的轉(zhuǎn)角變形，保證該裝置中四氟滑板93與梁的接觸面積，降低梁底壓應力。本發(fā)明利用柔性支座91自身的變形來適應梁的轉(zhuǎn)動，通過實驗發(fā)現(xiàn)，柔性支座91的強度、彈性模量和變形能力是滑道系統(tǒng)裝置成敗的主要控制性因素。
權(quán)利要求
1.一種應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于步驟為(1)、在岸上或非通航區(qū)域設(shè)置鋼箱梁支架(1)，在鋼箱梁支架上(1)對鋼箱梁(2)進行分段預拼裝；(2)、在懸索橋所跨越的河道內(nèi)設(shè)置滿足航道等級的鋼箱梁臨時墩(3)；(3)、用頂推或拖曳的方法將預拼裝好的鋼箱梁(2)向前推移，使鋼箱梁(2)從鋼箱梁支架(1)移到鋼箱梁臨時墩(3)上，利用鋼箱梁臨時墩(3)支撐；然后繼續(xù)分段預拼裝鋼箱梁(2)，連續(xù)頂推或拖曳，使分段預拼裝好的鋼箱梁(2)向前推進，依次通過河道上的鋼箱梁臨時墩(3)，直至到達河道對面的岸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于所述分段預拼裝鋼箱梁時，在鋼箱梁(2)的前端設(shè)有用來便于鋼箱梁(2)與鋼箱梁臨時墩(3)搭接的鋼箱梁前導梁(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于所述分段預拼裝鋼箱梁時，在鋼箱梁(2)內(nèi)沿縱向設(shè)有縱隔板(7)，所述縱隔板(7)內(nèi)部沿縱向設(shè)有縱向加勁板(71)，沿橫向間隔設(shè)有橫向加勁板(72)，在縱隔板(7)與鋼箱梁底板之間沿縱向鋪設(shè)有鋼箱鋼板(8)，鋼箱鋼板(8)上沿縱向間隔設(shè)有橫向短鋼板(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于所述架設(shè)河道內(nèi)的鋼箱梁臨時墩(3)時，在鋼箱梁臨時墩(3)上設(shè)有滑道系統(tǒng)裝置(9)，滑道系統(tǒng)裝置(9)包括由上至下依次相連的滑板(93)、鋼墊梁(92)和柔性支座(91)，柔性支座(91)裝設(shè)于鋼箱梁臨時墩(3)上，滑板(93)用于與鋼箱梁(2)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其特征在于所述架設(shè)河道內(nèi)的鋼箱梁臨時墩(3)時，在鋼箱梁臨時墩(3)上設(shè)有滑道系統(tǒng)裝置(9)，滑道系統(tǒng)裝置(9)包括由上至下依次相連的滑板(93)、鋼墊梁(92)和柔性支座(91)，柔性支座(91)裝設(shè)于鋼箱梁臨時墩(3)上，滑板(93)用于與鋼箱梁(2)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法，其步驟為(1)在岸上或非通航區(qū)域設(shè)置鋼箱梁支架，在鋼箱梁支架上對鋼箱梁進行分段預拼裝；(2)在懸索橋所跨越的河道內(nèi)設(shè)置滿足航道等級的鋼箱梁臨時墩；(3)用頂推或拖曳的方法將預拼裝好的鋼箱梁向前推移，使鋼箱梁從鋼箱梁支架移到鋼箱梁臨時墩上，利用鋼箱梁臨時墩支撐；然后繼續(xù)分段預拼裝鋼箱梁，連續(xù)頂推或拖曳，使分段預拼裝好的鋼箱梁向前推進，依次通過河道上的鋼箱梁臨時墩，直至到達河道對面的岸上。本發(fā)明是一種施工簡單、能夠應用于跨越繁忙且航運等級高的河道的應用于自錨式懸索橋的鋼箱梁架設(shè)方法。
文檔編號E01D21/00GK101078198SQ20071003527
公開日2007年11月28日 申請日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者胡建華, 向建軍, 劉榕, 楊滬湘, 王甜, 戴小冬 申請人:湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院