一种塔、梁以及索同步成桥工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种塔、梁以及索同步成桥工艺，其工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行。采用塔梁索同步成桥的施工工艺，实现了全桥施工的安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种塔、梁以及索同步成桥工艺
本专利技术涉及建筑施工工艺，具体涉及一种桥梁施工工艺。
技术介绍
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。斜独塔单索面混合梁斜拉桥作为斜拉桥的一种，其具有以下结构特点：1、桥梁总体布置孔跨布置为（60+65+220）m，桥长345m。边跨设一个辅助墩。斜拉索按单索面布置，每个索面布置两根斜拉索。其中边跨布置8对索，主跨布置15对索；边、主跨索距均为12.0m。2、索塔构造主塔布置在中央分隔带，采用钢筋混凝土结构，箱形截面，纵向倾斜角度75°。塔高约98m（距桥面以上），塔顶高程为+123.377m。3、结构体系主桥结构体系为塔、梁、墩固结体系，边墩及辅助墩约束横向线位移、释放纵向线位移。施工方便，完成后不必进行体系转换，也不过多增加温度应力。针对这种具有独特结构的斜独塔单索面混合梁斜拉桥，采用何种成桥工艺成为本领域亟需解决的问题。针对斜拉桥常用的施工工艺一般包括先塔后梁成桥工艺、先梁后塔成桥工艺，这种采用这两种成桥工艺来施工斜独塔单索面混合梁斜拉桥都具有很多的问题：1、先塔后梁施工出于安全方面的考虑，直塔斜拉桥一般是按先塔后梁的顺序施工。但对于倾斜塔柱的施工，应对塔柱的悬臂施工高度进行控制，并应在多种不同工况条件下对塔柱进行验算，控制塔柱根部混凝土的拉应力以不超过1MPa为宜，同时避免塔柱悬臂端产生不可恢复的位移。针对斜独塔单索面斜拉桥，当裸塔施工至一定高度后（本桥为+65.677），须根据施工现场的情况设置主动斜撑或临时锚固拉杆，对主塔采取加固措施。由于本桥索塔高度123m，临时的加固措施须耗费大量的型钢材料，且须大吨位的起重设备配合安装，不仅成本投入巨大，而且存在较高的高空吊装焊接作业的安全隐患。为此，传统的先塔后梁成桥工艺不适合本桥施工。2、先梁后塔施工参照一些无背索斜拉桥的施工方法，结合本桥斜独塔的特点，也可以采用先梁后塔施工。例如，长沙的洪山大桥，以及江西的贵溪大桥，这两座无背索斜拉桥主跨的跨度分别为206m、209m，跨度与本桥接近。不同的是，无背索斜拉桥仅有单侧斜拉索，索塔受力表现为倾斜的悬臂梁，通过单侧拉索将自身的自重力矩来平衡主梁重量产生的力矩。由于本桥为陆上施工，满足先梁后塔的施工条件，主、边跨箱梁均可以在落地支架上完成施工，因此本施工方法可行。但是该施工方法增加了临时技术措施的一次性投入，主跨落地支架的搭设大约需要800t型钢材料，加上安装拆除费用、机械费用等，大大增加了施工成本的投入，于经济上考虑是很不合理的。同时，先梁后塔工艺延长了施工工期，会导致工程全线施工的总体工期滞后，影响社会效益。因此，此施工方法也存在较多的不足。
技术实现思路
本专利技术针对现有成桥工艺无法很好的完成斜独塔单索面混合梁斜拉桥的施工，而提供一种全新的成桥工艺。该成桥工艺为全新施工工艺，能够有效的实现对斜独塔单索面混合梁斜拉桥的施工。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种塔、梁以及索同步成桥工艺，所述成桥工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行。一种塔、梁以及索同步成桥工艺，其特征在于，所述成桥工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行。在本专利技术的优选实例中，所述成桥工艺的流程如下：（1）主塔爬模节段施工。包含劲性骨架焊接、索导管定位、钢筋绑扎及预埋件，爬模架体爬升，塔吊及电梯设备的同步跟进；（2）主跨钢箱梁吊装拼接，环缝焊接，U肋板焊接，钢锚箱索导管定位；（3）斜拉索进行挂索及张拉准备，主塔内部搭设临时挂索张拉平台、挂索牵引钢丝绳的布置、斜拉索挂设、张拉千斤顶的安装及调试；（4）混凝土箱梁0#块及钢混结合段、1#块、2#块支架现浇施工，体内预应力张拉压浆完成；（5）完成以上施工工序后，进行本节段斜拉索的对称同步张拉，最后浇筑该节段主塔混凝土。进一步的，所述步骤（4）在施工进度安排中须较早提前完成，给边跨挂索张拉提供条件。进一步的，所述步骤（1）至（3）为分节段施工同步进行。进一步的，所述步骤（3）与主塔爬模施工交叉同步，进行上下层作业，须编制高空交叉作业专项施工技术方案，建立完善操作层上方的安全防护及操作层的临时安全作业平台，保证上下层不同作业班组交叉施工时的人身安全。采用本专利技术提供的工艺来完成斜独塔单索面混合梁斜拉桥的施工，具有以下优点：1、塔梁索同步成桥工艺的实施，在质量控制方面取得了满意的成果。根据《公路斜拉桥设计规范》、《公路桥涵施工技术规范》及《公路工程质量检验评定标准》，成桥后各项控制指标均满足设计及规范的要求：（1）梁节段重量误差，均不大于2%。（2）梁的高程误差，混凝土梁不大于L/5000，钢梁不大于L/10000。相邻节段相对高程误差小于节段长度的±3%。（3）索塔的倾斜度小于规范要求的H/3000，且未超过30mm。（4）索力测定值误差均小于设计要求的5%。（5）成桥后恒载应力，满足规范规定。2、有效降低了施工成本，提高了施工的进度。3、通过循环施工，展开QC活动来不断改进施工方法及工艺，进而逐步改善施工作业环境，确保施工安全。4、采用塔梁索同步成桥的施工工艺，实现了全桥施工的安全可靠。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本专利技术实例实施的整体流程图；图2为本实例中同步施工第一阶段后的桥梁示意图；图3为本实例中同步施工第二阶段后的桥梁示意图；图4为本实例中同步施工第三阶段后的桥梁示意图；图5为本实例中同步施工第四阶段后的桥梁示意图；图6为本实例中同步施工第五阶段后的桥梁示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。针对斜独塔单索面混合梁斜拉桥的特殊结构，本专利技术提供一种塔、梁以及索同步成桥工艺，该工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行。斜独塔单索面混合梁斜拉桥，主跨钢箱梁结构采用悬臂拼装技术施工，索塔的高度较高且倾斜角度大，在施工过程中无法独立自稳，索塔施工与主梁悬拼同步进行，通过受力平衡实现索塔在施工过程中的稳定。该工艺主要是利用桥梁自身结构，各构件的重力及其利用斜拉索在结构中的传递，在尚未成桥时使桥梁结构始终处于动态的力学平衡状态。以保证施工过程中的结构内力及变形在容许范围之内。具体的同步交叉施工流程：（1）主塔爬模节段施工。包含劲性骨架焊接、索导管定位、钢筋绑扎及预埋件，爬模架体爬升，塔吊及电梯设备的同步跟进。（2）主跨钢箱梁吊装拼接，环缝焊接，U肋板焊接，钢锚箱索导管定位。（3）斜拉索进行挂索及张拉准备。主塔内部搭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塔、梁以及索同步成桥工艺，其特征在于，所述成桥工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行。

【技术特征摘要】
1.一种塔、梁以及索同步成桥工艺，其特征在于，所述成桥工艺中主塔爬模施工、钢箱梁悬臂拼装、边跨砼箱梁现浇支架施工以及斜拉索挂索张拉施工之间交叉同步进行；所述成桥工艺的步骤如下：(1)主塔爬模节段施工，包含劲性骨架焊接、索导管定位、钢筋绑扎及预埋件的预留，爬模架体爬升，塔吊及电梯设备的同步跟进；(2)主跨钢箱梁吊装拼接，环缝焊接，U肋板焊接，钢锚箱索导管定位；(3)斜拉索进行挂索及张拉准备，主塔内部搭设临时挂索张拉平台、挂索牵引钢丝绳的布置、斜拉索挂设、张拉千斤顶的安装及调试；(4)混凝土箱梁0#块及钢混结合段、1#块、2#块支架现浇施工，体内预应力张拉压浆完成；(5)完成以上施工工...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建平，张新炜，吕显鸫，张光亮，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司， 中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31