基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，包括：S1、完成桥梁基础及下部结构、支座、墩旁托架以及临时墩的施工；S2、安装两侧墩顶起始节间及桥面吊机，通过桥面吊机分别完成墩顶节间的对称悬拼；S3、利用桥面吊机进行加劲弦和吊杆施工；S4、加劲弦合龙施工；S5、临时墩抄垫、压重施工，脱空并解除墩旁托架；S6、张拉临时拉索；S7、完成边跨最后1个节间钢桁梁安装，压重逐次移至桥台顶两个节间，脱空临时墩；S8、中跨跨中合龙采用单节间合龙方式。本发明专利技术解决了因主跨增大悬臂拼装中自重荷载较大引起静、动力及施工控制的难题，该工艺可缩短现场作业时间、提高作业工效、确保工程质量、符合节能环保理念。

【技术实现步骤摘要】
基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法
本专利技术涉及桥梁施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法。
技术介绍
随着经济社会的发展，近年来，我国的桥梁建设得到飞速发展，特别是城市轨道交通的快速发展，许多大跨径、新形式的桥梁结构不断涌现，传统的桥型结构得到极大的创新发展，在经典的连续钢桁梁的基础上，组合刚性悬索加劲弦而形成的悬索加劲钢桁梁桥就是其中之一。刚性悬索加劲钢桁梁桥是一种新型的桥梁结构形式，其结合了传统柔性悬索桥、自锚式悬索桥和连续钢桁梁桥的部分优点，克服了传统柔性索承重结构桥梁的刚度较小，缆索耐久性不佳，后期养护费用高等缺点。这种新型桥梁造型美观，但结构构造复杂，受力机理不明确，在整体上同时具有变高度钢桁梁桥与自锚式悬索桥的受力特点，在局部上刚性悬索与上弦杆的连接处受力及构造特点比起传统悬索桥更为复杂。悬索加劲钢桁梁桥在城市公轨两用桥梁中应用尚属首次，且曾家岩大桥主跨跨度大幅提升，主跨达到了270m，为目前国内此类桥型主跨最大的刚性悬索加劲连续钢桁梁桥。随着主跨跨径的增大，悬臂施工过程中主桥自重荷载较大，主梁受力复杂，应力变化大，且主桥跨越繁忙航道，跨中无充足条件搭设支架。同时主梁采用二片桁架，主桁采用带竖杆的三角形布置，结构受力复杂，因此曾家岩大桥的建设在设计及施工中带来了诸多的挑战。为解决该类桥型在城市景观桥梁中的大规模采用所面临的技术难题，急需研究相关的核心技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，解决因主跨增大悬臂拼装中自重荷载较大引起静、动力及施工控制的难题，该工艺可缩短现场作业时间、提高作业工效、确保工程质量、符合节能环保理念。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，包括以下步骤：S1、完成桥梁江岸第一侧和江岸第二侧基础及下部结构的施工，安装江岸第一侧和江岸第二侧的支座、墩旁托架以及临时墩；S2、利用桅杆吊安装两侧墩顶起始节间，然后在每个墩顶的起始节间上各安装1台桥面吊机，利用桥面吊机分别完成墩顶第2～4个节间的对称悬拼以及另外1台桥面吊机的安装；S3、利用已安装的四台桥面吊机进行江岸第一侧和江岸第二侧T构悬拼施工，待单侧中跨和边跨各完成4个节间的拼装时，利用桥面吊机依次进行加劲弦和吊杆的施工，安装期间，吊杆底部与上桥面之间临时限位；S4、待单侧中跨和边跨各完成5个节间的拼装时，安装临时锚箱、张拉第一层临时拉索，调整合龙口姿态，进行加劲弦合龙施工；S5、加劲弦合龙后，江岸第二侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第二侧第一层临时拉索，使临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；江岸第一侧T构继续悬拼至中跨和边跨各完成7个节间时，进行江岸第一侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第一侧第一层临时拉索，使江岸第一侧临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；S6、后续钢桁梁悬拼期间，分别张拉第二层、第三层临时拉索；S7、完成边跨桥台处最后1个节间钢桁梁安装时，及时进行抄垫，待最后1个节间钢桁梁和桥面板施工完成后，江岸第一侧和江岸第二侧压重逐次移至桥台顶两个节间，随后脱空临时墩；S8、中跨跨中合龙。优选的是，所述步骤S1中，根据初始架设参数，对江岸第一侧的支座向跨中预偏一定距离；根据合龙参数，对两侧边跨进行预降一定高度。优选的是，所述步骤S3中加劲弦和吊杆的施工具体为：S31、将吊杆的下端通过第一转铰结构安装于钢桁梁上，安装时先对吊杆施加一定的上提力，再将吊杆的下端通过第一转铰结构的销轴穿插到位，并使第一转铰结构的销轴处于受拉状态的位置，在吊杆的底端和钢桁梁之间放入第一限位装置；S32、通过八字斜撑结构对吊杆限位及调节，使吊杆保持垂直状态；S33、将加劲弦吊装至对应位置，对加劲弦施加一定的上提力，将吊杆的上端通过第二转铰结构的销轴穿插到位，并使第二转铰结构的销轴的下接触面处于受拉状态的位置，在吊杆的顶端和刚性悬索之间放入第二限位装置。优选的是，加劲弦合龙施工以及高强螺栓施工完成后，拆除第一限位装置和第二限位装置，使吊杆从受压变为受拉，完成受力体系转换。优选的是，所述八字斜撑结构包括：抱箍，其预紧抱于吊杆上；一对可调节型钢拉杆，其对称设置于抱箍的两侧，所述可调节型钢拉杆的两端均通过耳板与抱箍以及钢桁梁连接。优选的是，所述第一转铰结构和所述第二转铰结构相同；所述第一转铰结构包括：一组相对设置的钢支座，所述钢支座上设置有加劲板；销轴，其可拆卸的安装于一组钢支座之间。优选的是，所述第一限位装置为一对方形垫块之间设置有可调节高低的螺杆结构，所述第一转铰结构的销轴与第一限位装置为点面接触；所述第二限位装置为楔形垫块和方形垫块之间设置有可调节高低的螺杆结构，所述第二限位装置的顶面与加劲弦贴合，所述第二限位装置与所述第二转铰结构的销轴为点面接触；所述步骤S31和步骤S33中，在放入第一限位装置和第二限位装置时，第一限位装置和第二限位装置的高度已经通过对应螺杆调节至设计高度；加劲弦合龙施工以及高强螺栓施工完成后，当拆除第一限位装置和第二限位装置前，需通过对应螺杆调节使第一限位装置和第二限位装置的高度降低。优选的是，所述S8中中跨跨中合龙具体为：将江岸第一侧和江岸第二侧边支点下降，并通过纵移江岸第一侧钢桁梁实现合拢口姿态调整，进行合拢施工；合拢完成后，拆除第二层临时拉索、第三层临时拉索及临时锚箱，顶升边支点至设计标高，完成桥台后浇段施工，拆除压重及桥面吊机，进行后续桥面附属设施施工。本专利技术至少包括以下有益效果：本申请的工艺中由于钢桁梁构件受水域、跨线等条件的制约，钢桁梁仅能采用定点起吊，在已安装的桥面上运梁，利用在已安装的桥面上拼装桥面吊机，并利用结构本身在中支点的大立柱上设置斜拉扣挂系统，采用对称悬臂拼装施工工艺，由水(陆)上施工转变为高空施工，减少了对既有构筑物的影响，保证了施工的安全关键。本申请的工艺利用结构本身特点，在塔梁端设置拉索，利用拉索的扣锚作用，增大结构的纵向刚度，减少钢桁梁下扰量，减小梁底根部应力，为钢桁梁快速安装提供了保障，保证了成桥结构线形、内力及结构安全。本申请刚性悬索合龙后与桁梁上弦形成闭合体系，结构刚度变大，后期进行内力和线形调整困难，因此，刚性悬索合龙对于成桥结构内力、线形影响重大，利用既有吊杆本身刚度支撑刚性悬索的施工工艺，巧妙的将吊杆由安装阶段的压杆在后期刚性悬索合龙完成后转化为拉杆，使钢桁梁线性未产生变化，保证了成桥结构内力和线形，以及结构安全和耐久性。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是本专利技术实施例1的总体施工工艺流程图；图2是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、完成桥梁江岸第一侧和江岸第二侧基础及下部结构的施工，安装江岸第一侧和江岸第二侧的支座、墩旁托架以及临时墩；/nS2、利用桅杆吊安装两侧墩顶起始节间，然后在每个墩顶的起始节间上各安装1台桥面吊机，利用桥面吊机分别完成墩顶第2～4个节间的对称悬拼以及另外1台桥面吊机的安装；/nS3、利用已安装的四台桥面吊机进行江岸第一侧和江岸第二侧T构悬拼施工，待单侧中跨和边跨各完成4个节间的拼装时，利用桥面吊机依次进行加劲弦和吊杆的施工，安装期间，吊杆底部与上桥面之间临时限位；/nS4、待单侧中跨和边跨各完成5个节间的拼装时，安装临时锚箱、张拉第一层临时拉索，调整合龙口姿态，进行加劲弦合龙施工；/nS5、加劲弦合龙后，江岸第二侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第二侧第一层临时拉索，使临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；/n江岸第一侧T构继续悬拼至中跨和边跨各完成7个节间时，进行江岸第一侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第一侧第一层临时拉索，使江岸第一侧临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；/nS6、后续钢桁梁悬拼期间，分别张拉第二层、第三层临时拉索；/nS7、完成边跨桥台处最后1个节间钢桁梁安装时，及时进行抄垫，待最后1个节间钢桁梁和桥面板施工完成后，江岸第一侧和江岸第二侧压重逐次移至桥台顶两个节间，随后脱空临时墩；/nS8、中跨跨中合龙。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、完成桥梁江岸第一侧和江岸第二侧基础及下部结构的施工，安装江岸第一侧和江岸第二侧的支座、墩旁托架以及临时墩；
S2、利用桅杆吊安装两侧墩顶起始节间，然后在每个墩顶的起始节间上各安装1台桥面吊机，利用桥面吊机分别完成墩顶第2～4个节间的对称悬拼以及另外1台桥面吊机的安装；
S3、利用已安装的四台桥面吊机进行江岸第一侧和江岸第二侧T构悬拼施工，待单侧中跨和边跨各完成4个节间的拼装时，利用桥面吊机依次进行加劲弦和吊杆的施工，安装期间，吊杆底部与上桥面之间临时限位；
S4、待单侧中跨和边跨各完成5个节间的拼装时，安装临时锚箱、张拉第一层临时拉索，调整合龙口姿态，进行加劲弦合龙施工；
S5、加劲弦合龙后，江岸第二侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第二侧第一层临时拉索，使临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；
江岸第一侧T构继续悬拼至中跨和边跨各完成7个节间时，进行江岸第一侧T构的临时墩抄垫，之后放张并拆除江岸第一侧第一层临时拉索，使江岸第一侧临时墩受力，之后在临时墩上进行压重施工，脱空并解除墩旁托架；
S6、后续钢桁梁悬拼期间，分别张拉第二层、第三层临时拉索；
S7、完成边跨桥台处最后1个节间钢桁梁安装时，及时进行抄垫，待最后1个节间钢桁梁和桥面板施工完成后，江岸第一侧和江岸第二侧压重逐次移至桥台顶两个节间，随后脱空临时墩；
S8、中跨跨中合龙。


2.如权利要求1所述的基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据初始架设参数，对江岸第一侧的支座向跨中预偏一定距离；根据合龙参数，对两侧边跨进行预降一定高度。


3.如权利要求1或2所述的基于斜拉扣挂法的刚性悬索加劲钢桁梁桥施工方法，其特征在于，所述步骤S3中加劲弦和吊杆的施工具体为：
S31、将吊杆的下端通过第一转铰结构安装于钢桁梁上，安装时先对吊杆施加一定的上提力，再将吊杆的下端通过第一转铰结构的销轴穿插到位，并使第一转铰结构的销轴处于受拉状态的位置，在吊杆的底端和钢桁梁之间放入第一限位装置；
S32、通过八字斜撑结构对吊杆限位及调节，使吊杆保持垂直状态；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小勇，范波，张思萌，枚龙，刘颖，罗霜，郝聂冰，赵冬晓，潘时蕴，颜艾，
申请(专利权)人：中交二航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50