一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，在邊跨鋼梁采用臨時支墩輔助半懸臂拼裝架設，在主跨全懸臂架設。具體為在邊墩位置處設置鋼梁提升站，根據(jù)主桁結構受力在邊跨鋼梁對應節(jié)點位置處設置臨時支墩，利用提升站提梁、橋面運梁，利用上弦架梁吊機從邊跨向主跨逐節(jié)間架設鋼梁；跨中合龍時利用邊墩墩起落梁方法調(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并結合鋼梁縱向頂拉等措施，實現(xiàn)鋼梁高精度合龍。本發(fā)明提供一種大跨度變桁高鋼桁梁橋懸臂施工方法，解決了跨越不具備大噸位船舶通航條件且有通航要求的河流的施工難題。
【專利說明】
一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于橋梁施工技術領域，具體涉及一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法。【背景技術】
[0002]連續(xù)鋼桁梁橋作為大跨度橋梁的一種結構型式，具有跨越能力大，結構受力明確， 設計新穎，建筑造型美觀等優(yōu)點，常被應用在一些跨越公路、鐵路、大跨度河流的橋梁中。目前大跨度連續(xù)鋼桁梁橋的施工方法多為從中間主墩開始雙向?qū)ΨQ懸臂拼裝、在吊索塔架或跨中臨時支墩等外部設施幫助下，實現(xiàn)跨中合龍方法，根據(jù)其結構特點、環(huán)境因素、邊界條件，選擇施工輔助設施和安裝設備。
[0003]對于一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁橋(140+224+140)m，下弦為變桁設置，主桁中心距14m，邊跨端部及跨中桁高16m，中支點處桁高32m，節(jié)間長度均為14m，上、下弦桿均采用焊接整體節(jié)點。上、下弦桿均采用箱型截面，腹桿根據(jù)受力大小采用箱型截面和H型截面，橋面采用縱橫梁結構體系，每一線鐵路下方設兩道縱梁，間距2.0m，縱梁腹板高1500 X 20mm，下翼緣板為600X28mm?？v梁全橋連續(xù)，遇橫梁時與橫梁栓焊連接。沿橋縱向每一節(jié)點處設1道橫梁，橫梁采用箱型截面，腹板為1800mmX30mm，頂板、底板為1100X36mm。
[0004]由于橋址處地址地貌差、河道不具備大噸位船舶通航條件、航道部門要求主跨頂預留140m通航凈距。通過對從主墩向兩側(cè)雙向?qū)ΨQ懸拼方案、跨中合龍方案的綜合評價，主要有以下難題:1)從主墩向兩側(cè)雙向?qū)ΨQ懸拼方案需在主墩旁深水區(qū)設置臨時支墩，施工難度較大、 成本高同時對航道影響較大。
[0005]2)兩側(cè)岸邊至主墩之間需要設置較長的棧橋，施工周期較長，成本較高；3)跨中合龍時需要在跨中位置處設置臨時支墩或吊索塔架，施工安全風險較高，中間河道位置處設置臨時支墩無法滿足航道通航要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁橋施工方法，實現(xiàn)在河岸提梁、橋面運梁懸臂架設，解決跨越不具備大噸位船舶通航條件且有通航要求的河流的施工難題。
[0007]本發(fā)明解決技術問題提供如下方案:一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，包括有以下施工步驟:1)首先在兩側(cè)邊跨橋位處搭設臨時鋼桁架式拼裝支架，作為臨時支墩，用于邊跨鋼梁架設，臨時支墩應布置于對應節(jié)點正下方，靠近邊墩前3個節(jié)間連續(xù)布置，后面的臨時支墩間斷布置；2)在邊墩附近設置鋼梁提升裝置，用于桿件垂直運輸和邊跨前3個節(jié)間桿件拼裝；3)各永久墩、邊墩、主墩的墩頂分別布置墩頂布置系統(tǒng)，布置墩頂布置系統(tǒng)包括縱、橫向糾偏裝置及豎向起頂裝置，用于對鋼梁進行縱、橫向及豎向調(diào)整；4)利用鋼梁提升裝置在邊墩和前3個連續(xù)的拼裝支架上拼裝完成前3個節(jié)間桿件；5)然后在已架設完成的3個節(jié)間上弦桿拼裝一臺架梁吊機，橋面鋪設運梁軌道，并安裝運梁臺車；6)采用鋼梁提升裝置提梁，利用橋面運梁臺車運至待架位置，采用上弦架梁吊機懸臂架設至下一個臨時支點處，完成該節(jié)間架設后用墊板將下弦桿與臨時墩的間隙墊置，然后進行后續(xù)節(jié)間架設直至中間主墩；7)繼續(xù)向主跨懸臂架設2個節(jié)間桿件，利用邊墩及主墩豎向千斤頂將邊跨鋼梁起頂至預設標高，并拆除邊跨臨時支墩，完成第一次體系轉(zhuǎn)換；8)利用各墩墩頂布置系統(tǒng)調(diào)整鋼梁架設線形，然后繼續(xù)向主跨跨中懸臂架設直至合龍工況，架設過程須滿足鋼梁懸臂架設的抗傾覆系數(shù)；9)懸臂較大一側(cè)的架梁吊機退至邊墩墩頂處，預留另一側(cè)架梁吊機進行合龍桿件安裝，利用邊墩頂豎向千斤頂落梁、主墩不起頂?shù)姆绞?，調(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并利用各墩頂縱、橫糾偏裝置調(diào)整橋中軸線及里程偏差，實現(xiàn)鋼梁跨中精確合龍；10)鋼梁合龍后，利用拆除架梁吊機，進行全橋起落梁，并調(diào)整鋼梁至設計標高，最后鋼梁支承各墩頂正式支座，完成鋼梁的第二次體系轉(zhuǎn)換。
[0008]從兩側(cè)邊跨向主跨懸臂架設，跨中合龍，邊跨鋼梁采用臨時支墩輔助半懸臂拼裝架設，主跨采用全懸臂架設。
[0009]所述鋼梁合龍是在無跨中臨時支墩、吊索塔吊、斜拉索等輔助設施條件下，合龍口桿件按照設計理論尺寸加工制孔，最終實現(xiàn)鋼梁無應力精確合龍。
[0010]利用邊墩落梁、主墩不起頂?shù)姆绞秸{(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并結合頂拉鋼梁縱移的方法進行合龍。
[0011]所述懸臂拼裝中間跨鋼梁時，鎖定主墩支座，解除邊墩臨時支座，利用邊墩支座的縱向活動功能，釋放溫度變形。
[0012]拼裝邊跨鋼梁時，將鋼梁預抬設定高度，使鋼梁能夠順利拼裝至中間主墩;為滿足鋼梁合龍時，邊墩墩頂鋼梁具有足夠的落梁空間，邊墩支座墊石需要后澆。[〇〇13]本發(fā)明的優(yōu)點:1、從邊跨向主跨對稱拼裝、跨中合龍方法，解決了跨越不具備大噸位船舶通航條件且有通航要求的河流上架梁的難題。
[0014]2、可節(jié)省架梁設備、臨時支架和棧橋等輔助措施的工程量，縮短施工周期、降低了成本;同時將臨時支墩布置在邊跨淺水區(qū)，安裝拆除風險較小且不占用河流的通航主航道， 不影響通航。
[0015]3、通過提前將橋梁預抬一定高度，利用降低邊墩鋼梁千斤頂高度消除合龍口豎向偏差，避免了大懸臂條件下主墩起頂帶來的安全風險。[〇〇16]4、拼裝作業(yè)地點集中，實現(xiàn)了工廠化拼裝，簡化了工藝，有利于施工生產(chǎn)的最佳組織，對保證質(zhì)量、提高工效、降低成本非常有利。
[0017]5、這種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設施工方法技術可行，安全可靠，經(jīng)濟合理，具有較大的推廣價值?！靖綀D說明】
[0018]圖1為臨時支墩布置示意圖。
[0019]圖2為邊墩墩頂布置平面示意圖。
[0020]圖3為邊墩墩頂布置斷面示意圖。[0021 ]圖4為邊墩墩頂布置立面示意圖。[〇〇22]圖5為主墩墩頂布置平面示意圖。[〇〇23]圖6為主墩墩頂布置立面示意圖。[〇〇24]圖7為主墩墩頂布置斷面示意圖。[〇〇25]圖8為施工過程1示意圖。[〇〇26] 圖9為施工過程2示意圖。[〇〇27] 圖10為施工過程3示意圖。[〇〇28] 圖11為施工過程4示意圖?！揪唧w實施方式】
[0029]參見附圖，一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，包括有以下施工步驟:1)首先在兩側(cè)邊跨橋位處搭設臨時鋼桁架式拼裝支架01，作為臨時支墩，用于邊跨鋼梁架設，臨時支墩應布置于對應節(jié)點正下方，靠近邊墩前3個節(jié)間連續(xù)布置，后面的臨時支墩間斷布置；2)在邊墩附近設置鋼梁提升裝置02，用于桿件垂直運輸和邊跨前3個節(jié)間桿件拼裝；3)各永久墩、邊墩、主墩的墩頂分別布置墩頂布置系統(tǒng)，布置墩頂布置系統(tǒng)包括縱、橫向糾偏裝置03及豎向起頂裝置04,用于對鋼梁07進行縱、橫向及豎向調(diào)整；4)利用鋼梁提升裝置02在邊墩和前3個連續(xù)的拼裝支架上拼裝完成前3個節(jié)間桿件；5)然后在已架設完成的3個節(jié)間上弦桿拼裝一臺架梁吊機05,橋面鋪設運梁軌道，并安裝運梁臺車06;6)采用鋼梁提升裝置02提梁，利用橋面運梁臺車06運至待架位置，采用上弦架梁吊機 05懸臂架設至下一個臨時支點處，完成該節(jié)間架設后用墊板將下弦桿與臨時墩的間隙墊置，然后進行后續(xù)節(jié)間架設直至中間主墩；7)繼續(xù)向主跨懸臂架設2個節(jié)間桿件，利用邊墩及主墩豎向千斤頂將邊跨鋼梁起頂至預設標高，并拆除邊跨臨時支墩，完成第一次體系轉(zhuǎn)換；8)利用各墩墩頂布置系統(tǒng)調(diào)整鋼梁架設線形，然后繼續(xù)向主跨跨中懸臂架設直至合龍工況，架設過程須滿足鋼梁懸臂架設的抗傾覆系數(shù)；9)懸臂較大一側(cè)的架梁吊機退至邊墩墩頂處，預留另一側(cè)架梁吊機進行合龍桿件安裝，利用邊墩頂豎向千斤頂落梁、主墩不起頂?shù)姆绞?，調(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并利用各墩頂縱、橫糾偏裝置調(diào)整橋中軸線及里程偏差，實現(xiàn)鋼梁跨中精確合龍；10)鋼梁合龍后，利用拆除架梁吊機05,進行全橋起落梁，并調(diào)整鋼梁至設計標高，最后鋼梁支承各墩頂正式支座08,完成鋼梁的第二次體系轉(zhuǎn)換。
[0030]從兩側(cè)邊跨向主跨懸臂架設，跨中合龍，邊跨鋼梁采用臨時支墩輔助半懸臂拼裝架設，主跨采用全懸臂架設。
[0031]所述鋼梁合龍是在無跨中臨時支墩、吊索塔吊、斜拉索等輔助設施條件下，合龍口桿件按照設計理論尺寸加工制孔，最終實現(xiàn)鋼梁無應力精確合龍。
[0032]利用邊墩落梁、主墩不起頂?shù)姆绞秸{(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并結合頂拉鋼梁縱移的方法進行合龍。
[0033]所述懸臂拼裝中間跨鋼梁時，鎖定主墩支座，解除邊墩臨時支座，利用邊墩支座的縱向活動功能，釋放溫度變形。
[0034]拼裝邊跨鋼梁時，將鋼梁預抬設定高度，使鋼梁能夠順利拼裝至中間主墩;為滿足鋼梁合龍時，邊墩墩頂鋼梁具有足夠的落梁空間，邊墩支座墊石需要后澆。[〇〇35] 邊跨鋼梁采用臨時支墩輔助半懸臂拼裝架設，在39#?40#墩及41#?42#墩之間各設置6組臨支墩，6組臨時墩分別對應鋼梁E1?E3(E33?E35)、E5?E6(E30?E31)和E8(E28) 節(jié)點，如圖1所示。[〇〇36] 根據(jù)主跨跨中合龍工況分析，39#、40#、41#和42#各墩頂分別布置縱橫向糾偏裝置及豎向起頂裝置，對鋼梁進行縱橫向及豎向調(diào)整，邊墩墩頂布置如圖2所示，主墩墩頂布置如圖3所示。
[0037] 利用39#和42#墩旁塔吊在1#?3#(10#?12#)臨時墩上架設E0?E3(E34?E36)三個節(jié)間鋼梁，如圖4所示;在橋面上鋪設運梁軌道，利用架梁吊機向主跨方向懸臂架設2個節(jié)間，鋼梁到達4#(9#)臨時墩，如圖5所示；重復以上步驟向主跨安裝，直至主墩，繼續(xù)向主跨懸臂架設2個節(jié)間桿件;利用邊墩和主墩千斤頂系統(tǒng)將鋼梁起頂至預設高度，拆除臨時支墩，如圖6所示;繼續(xù)向主跨懸臂架設鋼梁，當1#架梁架梁吊機完成合龍吊機向主跨懸拼8個節(jié)間、2#架梁吊機向主跨中懸拼7個節(jié)間，進入合龍工況，1#架梁吊機退回至39#墩旁塔吊位置處，利用2# 口桿件安裝，如圖7所示。
【主權項】
1.一種大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于，包括有以下施工步 驟:1)首先在兩側(cè)邊跨橋位處搭設臨時鋼桁架式拼裝支架，作為臨時支墩，用于邊跨鋼梁 架設，臨時支墩應布置于對應節(jié)點正下方，靠近邊墩前3個節(jié)間連續(xù)布置，后面的臨時支墩 間斷布置；2)在邊墩附近設置鋼梁提升裝置，用于桿件垂直運輸和邊跨前3個節(jié)間桿件拼裝；3)各永久墩、邊墩、主墩的墩頂分別布置墩頂布置系統(tǒng)，布置墩頂布置系統(tǒng)包括縱、橫 向糾偏裝置及豎向起頂裝置，用于對鋼梁進行縱、橫向及豎向調(diào)整；4)利用鋼梁提升裝置在邊墩和前3個連續(xù)的拼裝支架上拼裝完成前3個節(jié)間桿件；5)然后在已架設完成的3個節(jié)間上弦桿拼裝一臺架梁吊機，橋面鋪設運梁軌道，并安裝 運梁臺車；6)采用鋼梁提升裝置提梁，利用橋面運梁臺車運至待架位置，采用上弦架梁吊機懸臂 架設至下一個臨時支點處，完成該節(jié)間架設后用墊板將下弦桿與臨時墩的間隙墊置，然后 進行后續(xù)節(jié)間架設直至中間主墩；7)繼續(xù)向主跨懸臂架設2個節(jié)間桿件，利用邊墩及主墩豎向千斤頂將邊跨鋼梁起頂至 預設標高，并拆除邊跨臨時支墩，完成第一次體系轉(zhuǎn)換；8)利用各墩墩頂布置系統(tǒng)調(diào)整鋼梁架設線形，然后繼續(xù)向主跨跨中懸臂架設直至合龍 工況，架設過程須滿足鋼梁懸臂架設的抗傾覆系數(shù)；9)懸臂較大一側(cè)的架梁吊機退至邊墩墩頂處，預留另一側(cè)架梁吊機進行合龍桿件安 裝，利用邊墩頂豎向千斤頂落梁、主墩不起頂?shù)姆绞?，調(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并利用 各墩頂縱、橫糾偏裝置調(diào)整橋中軸線及里程偏差，實現(xiàn)鋼梁跨中精確合龍；10)鋼梁合龍后，利用拆除架梁吊機，進行全橋起落梁，并調(diào)整鋼梁至設計標高，最后鋼 梁支承各墩頂正式支座，完成鋼梁的第二次體系轉(zhuǎn)換。2.根據(jù)權利要求1所述大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于:從兩 側(cè)邊跨向主跨懸臂架設，跨中合龍，邊跨鋼梁采用臨時支墩輔助半懸臂拼裝架設，主跨采用 全懸臂架設。3.根據(jù)權利要求1所述大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于:所述 鋼梁合龍是在無跨中臨時支墩、吊索塔吊、斜拉索等輔助設施條件下，合龍口桿件按照設計 理論尺寸加工制孔，最終實現(xiàn)鋼梁無應力精確合龍。4.根據(jù)權利要求1所述大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于:利用 邊墩落梁、主墩不起頂?shù)姆绞秸{(diào)整合龍口前端下?lián)霞稗D(zhuǎn)角，并結合頂拉鋼梁縱移的方法進 行合龍。5.根據(jù)權利要求1所述大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于:所述 懸臂拼裝中間跨鋼梁時，鎖定主墩支座，解除邊墩臨時支座，利用邊墩支座的縱向活動功 能，釋放溫度變形。6.根據(jù)權利要求1所述大跨度下弦變桁高連續(xù)鋼桁梁懸臂架設方法，其特征在于:拼裝 邊跨鋼梁時，將鋼梁預抬設定高度，使鋼梁能夠順利拼裝至中間主墩;為滿足鋼梁合龍時， 邊墩墩頂鋼梁具有足夠的落梁空間，邊墩支座墊石需要后澆。
【文檔編號】E01D21/10GK105970836SQ201610173865
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】張慶發(fā), 方繼, 張建金, 李榮浩, 劉瑜, 曹晗, 丁仕洪, 申愛華, 張士寶, 江明慧, 張偉, 李亞飛, 劉歡, 夏云, 李富
【申請人】中鐵四局集團鋼結構有限公司