CN103669218A - 新型的钢混结合段钢箱梁模块及其组拼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的钢混结合段钢箱梁模块及其组拼方法，它包括：钢混结合段钢箱梁模块、胎架横联、胎架立杆、胎架总联、胎架斜撑，所述的胎架横联沿X轴方向共设有五组，每两组胎架横联之间沿Y轴方向设有胎架总联，沿Z轴方向设有胎架斜撑，所述的钢混结合段钢箱梁模块设置于胎架横联上，所述的胎架立杆垂直于胎架横联与钢混结合段钢箱梁模块之间；本发明具有工艺简单、现场作业时间短、总体拼装精度高，施工质量容易达到相关规范要求等特点，经济效果明显；并且解决了钢混结合段钢箱梁受结构、设备、场地等影响不能整体吊装，受工期和质量要求不能在桥位板单元拼装的难题，同时，针对该领域所进行的创新性地设计及应用研究使钢混结合段钢箱梁模块组拼方法具有更广阔的推广价值。

Description

新型的钢混结合段钢箱梁模块及其组拼方法

技术领域

本发明涉及桥梁钢混结合段钢箱梁施工领域，具体是一种钢混结合段钢箱梁模块组拼施工方法。

背景技术

随着国内桥梁发展，钢箱梁与混凝土箱梁结合段结构形式得到广泛应用钢混结合段即为解决钢-混二者之间的刚度过渡平顺、应力传递均匀和钢-混结合可靠连接的结构部位。钢混结合段钢箱梁体积大、自重大、施工精度要求高，目前钢混结合段钢箱梁施工尚没有成熟可靠的方法，具体施工中通常采用工厂加工后运输至现场整体吊装或将钢混结合段钢箱梁板单元运输至现场后桥位拼装。钢混结合段钢箱梁整体吊装的方法，具有工期短、效率高、无需现场施焊的特点，前提是施工现场场地开阔，陆上起吊要满足大吨位吊车拼装、占位、主臂回转的需要，水上起吊则要满足通航水运条件和大型浮吊对水深要求。钢混结合段钢箱梁板单元桥位拼装方法在现场施工时间长、施工精度不易控制、频繁高空吊装安全风险大等缺点较为突出。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种成熟可靠的钢混结合段钢箱梁模块组拼方法。

本发明的技术方案是：一种新型的钢混结合段钢箱梁模块，它包括：钢混结合段钢箱梁模块、胎架横联、胎架立杆、胎架总联、胎架斜撑，所述的胎架横联沿X轴方向共设有五组，每两组胎架横联之间沿Y轴方向设有胎架总联，沿Z轴方向设有胎架斜撑，所述的钢混结合段钢箱梁模块设置于胎架横联上，所述的胎架立杆垂直于胎架横联与钢混结合段钢箱梁模块之间；所述的钢混结合段钢箱梁模块上设有块段间拼缝，所述的块段间拼缝上设有匹配件。

所述的匹配件设置于块段间拼缝上，两端结构对称，它包括：拼缝限宽钢板、匹配销轴、定位钢板、销轴螺栓、加劲钢板、匹配钢板，所述的拼缝限宽钢板设置于块段间拼缝上，拼缝限宽钢板两侧设有匹配钢板，匹配钢板两侧分别设有加劲钢板，所述的加劲钢板一边垂直于匹配钢板，另一边垂直于定位钢板，所述的匹配销轴分别穿过定位钢板、匹配钢板、拼缝限宽钢板，所述的匹配销轴通过销轴螺栓固定连接定位钢板。匹配件通过销轴螺栓及匹配钢板使钢混结合段钢箱梁模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板和销轴螺栓的紧固作用使拼缝宽度锁定。

它还包括：导向轮、移梁滑道及反力架挡板，所述的胎架横联下方设有移梁滑道，移梁滑道的断面形式为凹槽式由滑道限位板与滑道底板以及滑道加劲板组成，所述的滑道底板两侧分别设有滑道限位板，每个滑道限位板上设有滑道加劲板，滑道限位板两端设有反力架挡板，所述的滑道底板与胎架横联之间设有两个导向轮，导向轮上下两侧设有导向轮托架，导向轮销轴分别穿过导向轮托架和导向轮，所述的反力架挡板中间穿有穿心式千斤顶，穿心式千斤顶后端连接张拉杆一端，张拉杆另一端连接导向轮托架。总拼胎架的胎架横联上安装有导向轮，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了横移过程中的阻力，滑道底板为薄板，移梁后无需落梁直接定位，滑道限位板兼有增加滑道刚度和导向限位作用。

一种新型的钢混结合段钢箱梁模块的组拼方法，该方法包括如下步骤：

（1）根据结构特点和起吊设备性能将钢混结合段钢箱梁划分为若干模块；综合考虑钢混结合段钢箱梁结构特点，现场能够满足的起吊设备起重性能曲线，支架与胎架形式，分块后模块大小、重心位置、吊点位置及拼缝位置等因素，拟定若干方案，并对可操作性、安全性、经济性进行比选，确定最合理的分块方案，并确定模块间组拼顺序和每次横向滑移距离；

（2）根据分块方案，完成板材下料、锟平校正、划线定位，板单元在胎架上完成模块拼装，模块拼缝线处焊接匹配件拼装焊接在工厂内完成钢混结合段钢箱梁焊接拼装，模块分缝线处安装匹配件的定位钢板、加劲钢板、匹配钢板，通过匹配销轴穿过定位钢板、及匹配钢板使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板和销轴螺栓的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成钢混结合段钢箱梁模块工厂内匹配加工，使用扳手卸下销轴螺栓，抽出匹配销轴后完成解体，采用汽车将钢混结合段钢箱梁模块运输至施工现场；

（3）桥位处搭设支架，通过预压消除非弹性变形，测量放样后拼装移梁滑道及反力架，提升设备进场检验取证，根据模块组拼顺序，吊装距提升设备较远处部分总拼胎架至移梁滑道；

（4）根据模块组拼顺序，首先吊装距提升设备最远处模块，模块与已拼装总拼胎架点焊定位；

（5）根据模块组拼顺序，依次吊装稍近处模块与已定位模块匹配，通过匹配销轴穿过定位钢板、及匹配钢板使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板和销轴螺栓的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成模块现场匹配临时锁定；

（6）通过穿心式千斤顶牵引张拉杆，使已拼装的总拼胎架及钢混结合段钢箱梁模块在移梁滑道上进行横向滑移，测量人员随时观测滑移行程，保证各台穿心式千斤顶同步作业，并控制滑移距离与方案一致，便于为后续总拼胎架及模块拼装让位；

（7）根据模块组拼和滑移顺序，依次完成后续总拼胎吊装拼接及模块的吊装定位、匹配锁定、牵引横移；

（8）待全部模块匹配连接，总拼胎架横移到位后，根据左右对称、立缝自下而上、平缝由外自内、先纵缝后水平环缝的焊接顺序，将模块间拼缝焊接，完成钢混结合段钢箱梁模块组拼。

本发明的有益效果是：本发明方法具有工艺简单、现场作业时间短、总体拼装精度高，施工质量容易达到相关规范要求等特点，经济效果明显；并且解决了钢混结合段钢箱梁受结构、设备、场地等影响不能整体吊装，受工期和质量要求不能在桥位板单元拼装的难题，同时，针对该领域所进行的创新性地设计及应用研究使钢混结合段钢箱梁模块组拼方法具有更广阔的推广价值。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明匹配件示意图；

图3为本发明导向轮、移梁滑道及反力架示意图；

其中：1、胎架横联，2、胎架立杆，3、胎架总联，4、 胎架斜撑，5、块段间拼缝，6、钢混结合段钢箱梁模块，7、拼缝限宽钢板，8、匹配销轴，9、定位钢板，10销轴螺栓，11、加劲钢板，12、匹配钢板，13、反力架挡板，14、滑道限位板，15、滑道底板，16、滑道加劲板，17、导向轮托架，18、导向轮销轴，19、导向轮，20、张拉杆，21、穿心式千斤顶。

具体实施方式

本实施列为一种新型的钢混结合段钢箱梁模块，它包括：钢混结合段钢箱梁模块（6）、胎架横联（1）、胎架立杆（2）、胎架总联（3）、胎架斜撑（4）。   

如图1所示，胎架横联（1）沿X轴方向共设有五组，每两组胎架横联（1）之间沿Y轴方向设有胎架总联（3），沿Z轴方向设有胎架斜撑（4），所述的钢混结合段钢箱梁模块（6）设置于胎架横联（1）上，所述的胎架立杆（2）垂直于胎架横联（1）与钢混结合段钢箱梁模块（6）之间；所述的钢混结合段钢箱梁模块（6）上设有块段间拼缝（5），所述的块段间拼缝（5）上设有匹配件。

如图2所示，匹配件设置于块段间拼缝（5）上，两端结构对称，它包括：拼缝限宽钢板（7）、匹配销轴（8）、定位钢板（9）、销轴螺栓（10）、加劲钢板（11）、匹配钢板（12），所述的拼缝限宽钢板（7）设置于块段间拼缝（5）上，拼缝限宽钢板（7）两侧设有匹配钢板（12），匹配钢板（12）两侧分别设有加劲钢板（11），所述的加劲钢板（11）一边垂直于匹配钢板（12），另一边垂直于定位钢板（9），所述的匹配销轴（8）分别穿过定位钢板（9）、匹配钢板（12）、拼缝限宽钢板（7），所述的匹配销轴（8）通过销轴螺栓（10）固定连接定位钢板（9）；匹配件通过销轴螺栓（10）及匹配钢板（12）使钢混结合段钢箱梁模块（6）间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板（7）和销轴螺栓（10）的紧固作用使拼缝宽度锁定。

如图3所示，本发明它还包括：导向轮、移梁滑道及反力架挡板，所述的胎架横联（1）下方设有移梁滑道，移梁滑道的断面形式为凹槽式由滑道限位板（14）与滑道底板（15）以及滑道加劲板（16）组成，所述的滑道底板（15）两侧分别设有滑道限位板（14），每个滑道限位板（14）上设有滑道加劲板（16），滑道限位板（14）两端设有反力架挡板（13），所述的滑道底板（15）与胎架横联（1）之间设有两个导向轮（19），导向轮（19）上下两侧设有导向轮托架（17），导向轮销轴（18）分别穿过导向轮托架（17）和导向轮（19），所述的反力架挡板（13）中间穿有穿心式千斤顶（21），穿心式千斤顶（21）后端连接张拉杆（20）一端，张拉杆（20）另一端连接导向轮托架（17）。总拼胎架的胎架横联（1）上安装有导向轮（19），将滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了横移过程中的阻力，滑道底板（15）为薄板，移梁后无需落梁直接定位，滑道限位板（14）兼有增加滑道刚度和导向限位作用。

一种新型的钢混结合段钢箱梁模块的组拼方法，该方法包括如下步骤：

（1）根据结构特点和起吊设备性能将钢混结合段钢箱梁划分为若干模块；综合考虑钢混结合段钢箱梁结构特点，现场能够满足的起吊设备起重性能曲线，支架与胎架形式，分块后模块大小、重心位置、吊点位置及拼缝位置等因素，拟定若干方案，并对可操作性、安全性、经济性进行比选，确定最合理的分块方案，并确定模块间组拼顺序和每次横向滑移距离；

（2）根据分块方案，完成板材下料、锟平校正、划线定位，板单元在胎架上完成模块拼装，模块拼缝线处焊接匹配件拼装焊接在工厂内完成钢混结合段钢箱梁焊接拼装，模块分缝线处安装匹配件的定位钢板（9）、加劲钢板（11）、匹配钢板（12），通过匹配销轴（8）穿过定位钢板（9）、及匹配钢板（12）使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板（7）和销轴螺栓（10）的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成钢混结合段钢箱梁模块（6）工厂内匹配加工，使用扳手卸下销轴螺栓（10），抽出匹配销轴（8）后完成解体，采用汽车将钢混结合段钢箱梁模块（6）运输至施工现场；

（3）桥位处搭设支架，通过预压消除非弹性变形，测量放样后拼装移梁滑道及反力架，提升设备进场检验取证，根据模块组拼顺序，吊装距提升设备较远处部分总拼胎架至移梁滑道；

（4）根据模块组拼顺序，首先吊装距提升设备最远处模块，模块与已拼装总拼胎架点焊定位；

（5）根据模块组拼顺序，依次吊装稍近处模块与已定位模块匹配，通过匹配销轴（8）穿过定位钢板（9）、及匹配钢板（12）使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板（7）和销轴螺栓（10）的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成模块现场匹配临时锁定；

（6）通过穿心式千斤顶（21）牵引张拉杆（20），使已拼装的总拼胎架及钢混结合段钢箱梁模块（6）在移梁滑道上进行横向滑移，测量人员随时观测滑移行程，保证各台穿心式千斤顶（21）同步作业，并控制滑移距离与方案一致，便于为后续总拼胎架及模块拼装让位；

（7）根据模块组拼和滑移顺序，依次完成后续总拼胎吊装拼接及模块的吊装定位、匹配锁定、牵引横移；

（8）待全部模块匹配连接，总拼胎架横移到位后，根据左右对称、立缝自下而上、平缝由外自内、先纵缝后水平环缝的焊接顺序，将模块间拼缝焊接，完成钢混结合段钢箱梁模块组拼。

Claims (4)

1.一种新型的钢混结合段钢箱梁模块，它包括：钢混结合段钢箱梁模块（6）、胎架横联（1）、胎架立杆（2）、胎架总联（3）、胎架斜撑（4），其特征是所述的胎架横联（1）沿X轴方向共设有五组，每两组胎架横联（1）之间沿Y轴方向设有胎架总联（3），沿Z轴方向设有胎架斜撑（4），所述的钢混结合段钢箱梁模块（6）设置于胎架横联（1）上，所述的胎架立杆（2）垂直于胎架横联（1）与钢混结合段钢箱梁模块（6）之间；所述的钢混结合段钢箱梁模块（6）上设有块段间拼缝（5），所述的块段间拼缝（5）上设有匹配件。

2.根据权利要求1所述的新型的钢混结合段钢箱梁模块，其特征是所述的匹配件设置于块段间拼缝（5）上，两端结构对称，它包括：拼缝限宽钢板（7）、匹配销轴（8）、定位钢板（9）、销轴螺栓（10）、加劲钢板（11）、匹配钢板（12），所述的拼缝限宽钢板（7）设置于块段间拼缝（5）上，拼缝限宽钢板（7）两侧设有匹配钢板（12），匹配钢板（12）两侧分别设有加劲钢板（11），所述的加劲钢板（11）一边垂直于匹配钢板（12），另一边垂直于定位钢板（9），所述的匹配销轴（8）分别穿过定位钢板（9）、匹配钢板（12）、拼缝限宽钢板（7），所述的匹配销轴（8）通过销轴螺栓（10）固定连接定位钢板（9）。

3.根据权利要求1所述的新型的钢混结合段钢箱梁模块，其特征是它还包括：导向轮、移梁滑道及反力架挡板，所述的胎架横联（1）下方设有移梁滑道，移梁滑道的断面形式为凹槽式由滑道限位板（14）与滑道底板（15）以及滑道加劲板（16）组成，所述的滑道底板（15）两侧分别设有滑道限位板（14），每个滑道限位板（14）上设有滑道加劲板（16），滑道限位板（14）两端设有反力架挡板（13），所述的滑道底板（15）与胎架横联（1）之间设有两个导向轮（19），导向轮（19）上下两侧设有导向轮托架（17），导向轮销轴（18）分别穿过导向轮托架（17）和导向轮（19），所述的反力架挡板（13）中间穿有穿心式千斤顶（21），穿心式千斤顶（21）后端连接张拉杆（20）一端，张拉杆（20）另一端连接导向轮托架（17）。

4.一种新型的钢混结合段钢箱梁模块的组拼方法，其特征是该方法包括如下步骤：

（1）根据结构特点和起吊设备性能将钢混结合段钢箱梁划分为若干模块；综合考虑钢混结合段钢箱梁结构特点，现场能够满足的起吊设备起重性能曲线，支架与胎架形式，分块后模块大小、重心位置、吊点位置及拼缝位置等因素，拟定若干方案，并对可操作性、安全性、经济性进行比选，确定最合理的分块方案，并确定模块间组拼顺序和每次横向滑移距离；

（2）根据分块方案，完成板材下料、锟平校正、划线定位，板单元在胎架上完成模块拼装，模块拼缝线处焊接匹配件拼装焊接在工厂内完成钢混结合段钢箱梁焊接拼装，模块分缝线处安装匹配件的定位钢板（9）、加劲钢板（11）、匹配钢板（12），通过匹配销轴（8）穿过定位钢板（9）、及匹配钢板（12）使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板（7）和销轴螺栓（10）的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成钢混结合段钢箱梁模块（6）工厂内匹配加工，使用扳手卸下销轴螺栓（10），抽出匹配销轴（8）后完成解体，采用汽车将钢混结合段钢箱梁模块（6）运输至施工现场；

（3）桥位处搭设支架，通过预压消除非弹性变形，测量放样后拼装移梁滑道及反力架，提升设备进场检验取证，根据模块组拼顺序，吊装距提升设备较远处部分总拼胎架至移梁滑道；

（4）根据模块组拼顺序，首先吊装距提升设备最远处模块，模块与已拼装总拼胎架点焊定位；

（5）根据模块组拼顺序，依次吊装稍近处模块与已定位模块匹配，通过匹配销轴（8）穿过定位钢板（9）、及匹配钢板（12）使模块间拼缝平整，通过拼缝限宽钢板（7）和销轴螺栓（10）的紧固作用使拼缝宽度锁定，完成模块现场匹配临时锁定；

（6）通过穿心式千斤顶（21）牵引张拉杆（20），使已拼装的总拼胎架及钢混结合段钢箱梁模块（6）在移梁滑道上进行横向滑移，测量人员随时观测滑移行程，保证各台穿心式千斤顶（21）同步作业，并控制滑移距离与方案一致，便于为后续总拼胎架及模块拼装让位；

（7）根据模块组拼和滑移顺序，依次完成后续总拼胎吊装拼接及模块的吊装定位、匹配锁定、牵引横移；

（8）待全部模块匹配连接，总拼胎架横移到位后，根据左右对称、立缝自下而上、平缝由外自内、先纵缝后水平环缝的焊接顺序，将模块间拼缝焊接，完成钢混结合段钢箱梁模块组拼。

Images