【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁施工工程，具体涉及一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构及施工方法。
技术介绍
1、在钢桁架桥施工领域，常用的施工方法包括支架施工法、浮拖法及顶推法等。然而，在应对重载交通需求下，钢桁架桥往往需设计较高的桁高，直接导致采用传统施工方法时，因桁架自身重量大、高度显著而面临施工速度放缓及难度陡增的挑战。特别是在峡谷地带、水深流急或需保障通航河流上船只顺畅通行的环境中，传统的施工方法更显力不从心。此时，缆索吊装施工以其卓越的跨越能力、灵活的水平与垂直运输性能、广泛的适应性以及施工过程中的稳妥便捷性，成为大跨度简支钢桁架桥在特定地质与结构设计要求下的优选方案。
2、为克服上述施工难题，业界专家积极寻求创新解决方案。例如，中国专利cn101525866a便展示一种利用临时支墩偏位技术实现多桁钢梁强迫合龙的先进方法。该技术通过工厂预制精确尺寸的拼接板和杆件螺栓孔，现场则借助斜拉索的精细调整与临时支墩的巧妙偏位，精准控制合龙口的三向姿态，从而实现钢桁梁杆件的快速、高效且高质量的合龙作业。尽管如此，该方法在应对大跨度简支钢桁架桥的缆索吊装施工时，仍面临吊装操作复杂度高、节点拼接精度难以保证的局限性。综上所述，虽然现有技术已在一定程度上推动钢桁架桥施工技术的进步，但针对特定场景下的施工难题，如大跨度简支钢桁架桥的缆索吊装施工，仍需进一步探索更加高效、精准的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构及
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，包括工作墩，以及通过千斤顶设置于工作墩上的升杆式结构，升杆式结构包括：
4、下弦杆，设置于左右两个千斤顶之间，其设置有开口朝上的滑槽；
5、上弦杆，吊装于下弦杆上方，其中部自由铰接有若干斜杆；
6、斜杆，其上端与上弦杆铰接，其下端通过安装座设置有滑轮，滑轮落在下弦杆的滑槽内，用于调节下弦杆与上弦杆之间的相对距离；
7、其中，工作墩上方两侧设置有桁架台座，上弦杆通过固定板ⅰ固定于桁架台座上；下弦杆通过千斤顶升高到与桁架台座同一高度，斜杆由自由状态偏转为倾斜状态；下弦杆通过固定板ⅱ固定于桁架台座上，斜杆通过固定板ⅲ固定于下弦杆上。
8、本技术方案通过千斤顶抬升下弦杆，使斜杆从自由状态逐渐偏转为倾斜状态，这一动态调整过程确保斜杆能够精确地达到其指定位置，不仅提高节点拼接的精度，还使得整个结构在组装过程中能够逐步趋于稳定，减少因安装误差导致的应力集中问题；上弦杆、下弦杆和斜杆之间形成的三角形结构，充分利用三角形在结构力学中的稳定性优势，有效分散桥梁承受的荷载，提高整体结构的刚度；将钢桁架划分为桁架上部（上弦杆与斜杆）、桁架下部（下弦杆）和桁架台座，模块化结构使得各个部分独立预制，并在现场进行快速组装，不仅减少悬索吊装的次数，还加快施工进度，提高施工效率；在完成桁架刚片的吊装后，将其作为施工平台，依次进行横梁、纵梁、上平纵联、下平纵联和中间横联的施工，充分利用已完成的桁架结构，减少额外的施工支架需求，进一步提高施工效率；采用螺栓连接与补焊相结合的方式，将桁架台座、桁架上部和桁架下部牢固地连接为一个整体，多层次的固结结构不仅增强结构的整体稳定性，还提高节点的承载能力，确保桥梁在长期使用过程中的安全性和耐久性；在下弦杆底部设置补强条，通过增加局部材料厚度或采用高强度材料，提高下弦杆的承载能力和刚度，有助于抵抗因荷载作用而产生的弯曲变形，进一步增强结构的稳定性；通过滑轮和滑槽的配合，斜杆能够在下弦杆上自由滑动并调节其与上弦杆之间的相对距离，提高结构的灵活性；工作墩及其上的千斤顶在完成下弦杆的抬升和固定后被拆除并回收再利用，不仅减少施工过程中的材料浪费，还降低施工成本。
9、另外，根据本专利技术上述提出大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构及施工方法还具有如下附加技术特征：
10、根据本专利技术的一个实施例，所述下弦杆包括本体ⅰ，本体ⅰ呈截面为u型的长槽状，本体ⅰ的滑槽底部设置有补强条；本体ⅰ的两端设置有与固定板ⅱ相配合的安装孔ⅰ；本体ⅰ的中部通过固定板ⅲ与斜杆的下端相连。
11、本技术方案中，下弦杆的u型截面在抵抗弯曲变形时，其腹板和翼缘能够协同工作，有效分散应力；滑槽底部设置补强条是为增强滑槽区域的局部强度，由于滑槽是滑轮移动的区域，也是应力集中的地方，补强条能够有效抵抗因滑轮滑动和荷载作用而产生的局部压应力和剪切应力，防止滑槽底部开裂或变形；本体ⅰ的中部通过固定板ⅲ与斜杆的下端相连，确保斜杆能够稳定地支撑上弦杆，并将荷载有效地传递到下弦杆上；固定板ⅲ还起到分散应力、保护斜杆连接点的作用，防止因应力集中而导致的连接失效。
12、根据本专利技术的一个实施例，所述上弦杆包括本体ⅱ，本体ⅱ的中部设置有与斜杆上端铰接的铰接孔ⅰ；本体ⅱ的两端设置有与固定板ⅰ相配合的安装孔ⅱ。
13、本技术方案中，斜杆与上弦杆之间相对铰接旋转，使得斜杆能够作为有效的支撑构件，帮助上弦杆抵抗弯曲和剪切力，从而在桥梁承受荷载时，能够更有效地分配和传递力。
14、根据本专利技术的一个实施例，所述斜杆包括本体ⅲ，本体ⅲ的上端设置有铰接孔ⅱ，铰接孔ⅱ与铰接孔ⅰ贯穿设置有销轴并通过限位螺母进行限位；本体ⅲ的下端设置有安装座和安装孔ⅲ，安装座通过滑轮活动设置于滑槽内，安装孔ⅲ通过固定板ⅲ与下弦杆相固定。
15、本技术方案中，斜杆不仅通过滑轮与滑槽的滑动连接与下弦杆相连，还通过固定板ⅲ和安装孔ⅲ与下弦杆进行固定，能够有效地与上弦杆和下弦杆协同工作，共同承担桥梁的荷载和变形，确保桥梁结构的安全、稳定和持久使用。其中：限位螺母能够防止销轴在受力时发生滑脱或松动，保证连接的持久性和安全性；安装座为滑轮提供稳定的支撑，避免滑轮在滑动过程中的偏移或晃动，进一步增强连接的稳定性。
16、根据本专利技术的一个实施例，所述桁架台座的上部通过固定板ⅰ与上弦杆相固定，桁架台座的下部通过固定板ⅱ与下弦杆相固定；桁架台座与上弦杆、下弦杆共同构成桁架刚片；以桁架刚片作为支架，依次施工横梁、纵梁、上平纵联、下平纵联和中间横联，形成大跨度简支钢桁架桥。
17、本技术方案中，桁架台座作为桥梁结构的基础支撑部分，其上部通过固定板ⅰ与上弦杆牢固连接，下部通过固定板ⅱ与下弦杆紧密固定，用于确保桁架台座能够稳定地支撑起整个桁架刚片，防止其在施工过程中发生位移或变形；将桁架刚片作为一个整体进行吊装和固定，形成稳定的支架，在这个支架上依次进行横梁、纵梁、上平纵联、下平纵联和中间横联的施工，不仅提高施工效率，还减少现场作业的难度和风险。
18、根据本专利技术的一个实施例，所述工作墩上设置有若干个千斤顶，组成升梁台；工作墩为临时工作台，待固接完毕，将工作墩拆卸回收。
19、本技术方案中，斤顶组成的升梁台在提升过程中能够提供稳定的支撑和均匀的受力分布，减少因提升不均匀或突发状况导致的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，包括工作墩(1)，以及通过千斤顶(2)设置于工作墩(1)上的升杆式结构，升杆式结构包括：
2.如权利要求1所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述下弦杆(3)包括本体Ⅰ(31)，本体Ⅰ(31)呈截面为U型的长槽状，本体Ⅰ(31)的滑槽底部设置有补强条(33)；本体Ⅰ(31)的两端设置有与固定板Ⅱ(8)相配合的安装孔Ⅰ(32)；本体Ⅰ(31)的中部通过固定板Ⅲ(9)与斜杆(5)的下端相连。
3.如权利要求2所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述上弦杆(4)包括本体Ⅱ(41)，本体Ⅱ(41)的中部设置有与斜杆(5)上端铰接的铰接孔Ⅰ(42)；本体Ⅱ(41)的两端设置有与固定板Ⅰ(7)相配合的安装孔Ⅱ(43)。
4.如权利要求3所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述斜杆(5)包括本体Ⅲ(51)，本体Ⅲ(51)的上端设置有铰接孔Ⅱ(52)，铰接孔Ⅱ(52)与铰接孔Ⅰ(42)贯穿设置有销轴(54)并通过限位螺母(55)进行限位；本体Ⅲ(51)的下端设置有安装
5.如权利要求4所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述桁架台座(6)的上部通过固定板Ⅰ(7)与上弦杆(4)相固定，桁架台座(6)的下部通过固定板Ⅱ(8)与下弦杆(3)相固定；桁架台座(6)与上弦杆(4)、下弦杆(3)共同构成桁架刚片；以桁架刚片作为支架，依次施工横梁、纵梁、上平纵联、下平纵联和中间横联，形成大跨度简支钢桁架桥。
6.如权利要求1所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述工作墩(1)上设置有若干个千斤顶(2)，组成升梁台；工作墩(1)为临时工作台，待固接完毕，将工作墩(1)拆卸回收。
7.如权利要求1所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述下弦杆(3)、上弦杆(4)、斜杆(5)和桁架台座(6)均为预制件，上弦杆(4)、斜杆(5)和桁架台座(6)通过位于工作墩(1)两侧的吊装系统进行吊装。
8.一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式施工方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式施工方法，其特征在于，所述步骤S5固结完成后，拆除工作墩(1)及其上的千斤顶(2)，回收再利用。
...【技术特征摘要】
1.一种大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，包括工作墩(1)，以及通过千斤顶(2)设置于工作墩(1)上的升杆式结构，升杆式结构包括：
2.如权利要求1所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述下弦杆(3)包括本体ⅰ(31)，本体ⅰ(31)呈截面为u型的长槽状，本体ⅰ(31)的滑槽底部设置有补强条(33)；本体ⅰ(31)的两端设置有与固定板ⅱ(8)相配合的安装孔ⅰ(32)；本体ⅰ(31)的中部通过固定板ⅲ(9)与斜杆(5)的下端相连。
3.如权利要求2所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述上弦杆(4)包括本体ⅱ(41)，本体ⅱ(41)的中部设置有与斜杆(5)上端铰接的铰接孔ⅰ(42)；本体ⅱ(41)的两端设置有与固定板ⅰ(7)相配合的安装孔ⅱ(43)。
4.如权利要求3所述的大跨度简支钢桁架桥的升杆式结构，其特征在于，所述斜杆(5)包括本体ⅲ(51)，本体ⅲ(51)的上端设置有铰接孔ⅱ(52)，铰接孔ⅱ(52)与铰接孔ⅰ(42)贯穿设置有销轴(54)并通过限位螺母(55)进行限位；本体ⅲ(51)的下端设置有安装座(56)和安装孔ⅲ(53)，安装座(56)通过滑轮(57)活动设置于滑槽内，安装孔ⅲ(53)通过固定板ⅲ(9)与下弦杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱经纬，李星，战立涛，陈璐璐，王汉臣，王明，侯羽，夏广州，韩烨，刘祥伟，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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