CN105088969A - 一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，包括边跨合龙和中跨合龙，通过将边跨合龙段与边墩盖梁上的边段同时进行施工，以使边跨合龙一次进行，并通过采用中跨合龙段波形钢腹板先锁定，再浇筑混凝土完成中跨合龙。本发明的优点是，在进行边跨合龙时采用一次性合拢，有效缩短了整个边跨合拢的时间，并降低了施工成本；在进行中跨合龙时，劲性骨架和波形钢腹板分阶段焊接，可避免施工过程中梁体温度变形对劲性骨架和波形钢腹板所产生的受力影响。

Description

一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法。

背景技术

波形钢腹板PC箱梁由混凝土顶底板通过若干块波形钢腹板连接而成。我国对波形钢腹板PC箱梁桥的研究始于20世纪90年代，现已建成三十余座波形钢腹板PC箱梁桥，以中小跨径居多。近年来，波形钢腹板PC箱梁开始运用于大跨度连续梁桥与斜拉桥，常采用挂篮悬臂施工方法。合龙段施工作为挂篮悬臂施工的最后一道工序，也是最关键的一道工序，直接关系到主梁线性和桥梁整体受力状态。

因此，如何保证安全的前提条件下，快速、经济地实现中跨合龙和边跨合龙，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，该合龙方法通过将边跨合龙段与边墩盖梁上的边段同时进行施工，以使边跨合龙一次进行，并通过采用中跨合龙段波形钢腹板先锁定，再浇筑混凝土完成中跨合龙。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于所述合龙方法包括如下步骤：

边跨合龙：采用挂篮施工完成边跨合龙前的节段的施工；在接收墩承台上搭设边墩盖梁支架以及边跨合龙段支架，并将所述节段上的挂篮底篮前移至所述边跨合龙段支架，以使所述挂篮底篮同所述边跨合龙段支架以及所述边墩盖梁支架合并为一整体支架平台；分块安装所述边跨合龙段上的波形钢腹板；在所述整体支架平台上安装钢筋以及预应力管道；选择一天中温度变化幅度最小且混凝土浇筑后温度上升的时段，同时进行所述边跨合龙段和所述边墩盖梁上边段的混凝土浇筑；待所述边跨合龙段混凝土达到设计强度后，张拉预应力，完成边跨合拢；

中跨合龙：将中跨合龙段两侧节段上的挂篮主桁架前上横梁经铁板焊接为一整体；在所述中跨合龙段处分块安装波形钢腹板，将所述波形钢腹板的一端同该侧的所述节段进行焊接，另一端通过螺栓同该侧的所述节段进行连接；在所述中跨合龙段上分别设置内、外劲性骨架，并将所述内、外劲性骨架的一端同该侧的所述节段进行焊接，该焊接端与所述波形钢腹板的焊接端相异；选择一天中温度最低时段或温度趋向最低时段，同时将所述波形钢腹板以及所述内、外劲性骨架的未焊接端同所述节段进行焊接，并在温度上升前完成所述中跨合龙段的焊接锁定；完成所述中跨合龙段的混凝土浇筑；待所述中跨合龙段的混凝土养护达到设计强度后，解除两侧所述挂篮主桁架前上横梁之间焊接的所述铁板，并拆除所述挂篮以及所述外劲性骨架，完成中跨合龙。

分块安装所述边跨合龙段上的波形钢腹板的方法为：调整到位后焊接所述波形钢腹板上、下翼板接缝，所述波形钢腹板的一端同所述节段的端部进行纵向连接，所述纵向连接为贴角焊接和螺栓连接；所述波形钢腹板的另一端为自由端。

所述内、外劲性骨架的两端部分别置于所述中跨合龙段两侧的节段底板和顶板上，并分别与预埋于所述节段底板和顶板上的预埋件进行焊接。

所述内、外劲性骨架纵桥向布置，并与所述中跨合龙段中的波形钢腹板位置一一对应。

所述中跨合龙段的混凝土浇筑在一天中温度变化幅度最小且在浇筑后温度上升的时段内进行。

本发明的优点是，在进行边跨合龙时采用一次性合拢，有效缩短了整个边跨合拢的时间，并降低了施工成本；在进行中跨合龙时，劲性骨架和波形钢腹板分阶段焊接，可避免施工过程中梁体温度变形对劲性骨架和波形钢腹板所产生的受力影响。

附图说明

图1为本发明中中跨合龙施工示意图；

图2为本发明中中跨合龙段剖面视图；

图3为本发明中边跨合龙施工示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中标记1-18分别为：前上横梁1、主桁架2、铁板3、外劲性骨架4、内劲性骨架5、预埋件6、波形钢腹板7、中跨合龙段8、挂篮9、波形钢腹板节段10、边墩盖梁支架11、挂篮底篮12、整体支架平台13、边跨合龙段段支架14、盖梁15、接收墩16、边跨合龙段17、边段18。

实施例：如图1、2、3所示，本实施例具体涉及一种多塔单索面斜拉桥的合龙施工方法，包括边跨合龙施工和中跨合龙施工，先进行边跨合龙施工再进行中跨合龙施工。

如图3所示，其中边跨合龙施工包括如下步骤：

（1）通过挂篮9完成边跨合拢前所有节段的施工，调节边跨合龙段17一侧的波形钢腹板节段10至设计标高；

（2）在接收墩16的承台上搭设安装边跨合龙段支架14，并在盖梁15上搭设安装边墩盖梁支架11；之后将挂篮底篮12前移至边跨合龙段支架14上，两者进行固定连接，固定连接可以是焊接或螺栓连接，以使挂篮底篮12同边跨合龙段支架14以及边墩盖梁支架11连接构成为一整体支架平台13，提高三者的整体支撑能力；需要说明的是，边跨合龙段支架14、边墩盖梁支架11以及挂篮底篮12的顶面安装于同一水平高度；

（3）在边跨合拢段17处分块安装波形钢腹板，调整到位后焊接波形钢腹板上、下翼板接缝，同时，将边跨合龙段17内的各波形钢腹板一端部同波形钢腹板节段10端部进行纵向连接，纵向连接方式采用贴角焊接和高强度螺栓连接；而边跨合龙段17内波形钢腹板的另一端则为自由端，并不焊接；

（4）在整体支架平台13上分别安装边跨合龙段17和边段18的底模、钢筋以及预应力管道，其中边跨合龙段17内的钢筋和预应力管道为波形钢腹板节段10内钢筋与预应力管道的连接和延伸；

（5）选择一天中温度变化幅度最小且混凝土浇筑后温度上升的时段，同时进行边跨合龙段17和边段18的混凝土浇筑；

（6）待边跨合龙段17的混凝土达到设计强度后，及时张拉边跨合龙段17的各类预应力（即张拉预应力管道），使其成为边跨合龙段17的永久构件之一，此处所指的设计强度具体是指砼强度和弹性模量达到设计要求，最终完成波形钢腹板PC箱梁斜拉桥的边跨合龙施工。

如图1、2所示，其中中跨合龙施工包括如下施工步骤：

（1）采用挂篮施工完成中跨合龙前N号节段的施工，即如图1中所示的N号节段、N-1号节段、N-2号节段……，调节中跨合龙段8两侧的箱梁节段标高至设计值；

（2）中跨合龙段8两侧的节段上分别设置有挂篮主桁架2，两主桁架2的前上横梁1之间设置有一块铁板3，通过铁板3以将两者临时焊接为一个整体，以提高两侧节段之间的结构稳定性和安全性；

（3）在中跨合龙段8上分块安装波形钢腹板7，调整到位后焊接波形钢腹板7的上、下翼板接缝；之后将波形钢腹板7的一端同其对应侧的节段进行贴角焊接，另一端暂时只用螺栓连接而不焊接；

（4）分别在中跨合龙段8的底板和顶板上布设内劲性骨架5和外劲性骨架4，内劲性骨架5和外劲性骨架4的两端搁置于两侧节段内的预埋件6上，需要说明的是，内劲性骨架5和外劲性骨架4的布置位置与中跨合龙段8内的波形钢腹板7的布置位置一一对应，以提高中跨合龙段8的结构稳定；将内劲性骨架5和外劲性骨架4的一端同对应侧节段内的预埋件6进行焊接，另一端暂不焊接，应注意内劲性骨架5和外劲性骨架4的焊接端应与波形钢腹板7的焊接端相异；

（5）选择一天中温度最低时段或温度趋向最低时段，将内劲性骨架5、外劲性骨架4以及波形钢腹板7的未焊接端同时进行焊接，且必须在温度上升前完成中跨合龙段8的锁定；

（6）锁定后及时解除中跨合龙段8主墩支座的临时约束；

（7）选择温度变化幅度最小且混凝土浇筑后温度上升的时段，完成中跨合龙段8的混凝土浇筑；

（8）待中跨合龙段8混凝土养护达到设计强度后，解除两侧挂篮主桁架2前上横梁1之间临时焊接的铁板3，并拆除挂篮主桁架2以及外劲性骨架4，完成波形钢腹板PC箱梁斜拉桥的中跨合龙施工；而位于中跨合龙段8内的内劲性骨架5与底板混凝土相结合，成为中跨合龙段8的永久构件之一。

在本实施例中，边跨合龙施工方法的有益效果在于：（1）边跨合龙段采用“无锁定装置”，既安全可靠又经济实用；（2）所有合拢段支架搭设基本上可以利用接收墩的承台作为强大的地基基础以及挂蓝底篮作为平台，消除了因地基沉降而引起的永久结构变形的可能；（3）由于无锁定装置的使用，可以使因挂蓝实施的结构与接收墩的过渡比较顺畅，在该处的线型过渡较为理想；（4）由于是一次性的合拢，对整个边跨合拢的时间，缩短了约半个月以上，降低了时间与施工成本。

此外，中跨合龙施工方法的有益效果在于：（1）中跨合龙段锁定采用“挂篮主桁架前上横梁铁板+内外劲性骨架”，既安全可靠又经济实用；（2）劲性骨架分阶段焊接，减少了施工过程中梁体温度变形对各劲性骨架受力的影响，保证合龙段锁定后各劲性骨架均匀受力；（3）先通过螺栓纵向连接波形钢腹板，最后才通过贴角焊完成纵向连接，避免了劲性骨架焊接和施工过程中梁体温度变形对合龙段波形钢腹板产生附加应力；（4）焊接两侧挂篮主桁架以及波形钢腹板上下翼缘，既保证了合龙段的线形又提供了额外的合龙段锁定；（5）劲性骨架与波形钢腹板焊接同时施工，可确保合龙段在适合的时段完成锁定；（6）外劲性骨架和挂篮前上横梁铁板可重复使用，可节省钢材，降低施工成本。

Claims (5)

1.一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于所述合龙方法包括如下步骤：

边跨合龙：采用挂篮施工完成边跨合龙前的节段的施工；在接收墩承台上搭设边墩盖梁支架以及边跨合龙段支架，并将所述节段上的挂篮底篮前移至所述边跨合龙段支架，以使所述挂篮底篮同所述边跨合龙段支架以及所述边墩盖梁支架合并为一整体支架平台；分块安装所述边跨合龙段上的波形钢腹板；在所述整体支架平台上安装钢筋以及预应力管道；选择一天中温度变化幅度最小且混凝土浇筑后温度上升的时段，同时进行所述边跨合龙段和所述边墩盖梁上边段的混凝土浇筑；待所述边跨合龙段混凝土达到设计强度后，张拉预应力，完成边跨合拢；中跨合龙：将中跨合龙段两侧节段上的挂篮主桁架前上横梁经铁板焊接为一整体；在所述中跨合龙段处分块安装波形钢腹板，将所述波形钢腹板的一端同该侧的所述节段进行焊接，另一端通过螺栓同该侧的所述节段进行连接；在所述中跨合龙段上分别设置内、外劲性骨架，并将所述内、外劲性骨架的一端同该侧的所述节段进行焊接，该焊接端与所述波形钢腹板的焊接端相异；选择一天中温度最低时段或温度趋向最低时段，同时将所述波形钢腹板以及所述内、外劲性骨架的未焊接端同所述节段进行焊接，并在温度上升前完成所述中跨合龙段的焊接锁定；完成所述中跨合龙段的混凝土浇筑；待所述中跨合龙段的混凝土养护达到设计强度后，解除两侧所述挂篮主桁架前上横梁之间焊接的所述铁板，并拆除所述挂篮以及所述外劲性骨架，完成中跨合龙。

2.根据权利要求1所述的一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于分块安装所述边跨合龙段上的波形钢腹板的方法为：调整到位后焊接所述波形钢腹板上、下翼板接缝，所述波形钢腹板的一端同所述节段的端部进行纵向连接，所述纵向连接为贴角焊接和螺栓连接；所述波形钢腹板的另一端为自由端。

3.根据权利要求1所述的一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于所述内、外劲性骨架的两端部分别置于所述中跨合龙段两侧的节段底板和顶板上，并分别与预埋于所述节段底板和顶板上的预埋件进行焊接。

4.根据权利要求1或3所述的一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于所述内、外劲性骨架纵桥向布置，并与所述中跨合龙段中的波形钢腹板位置一一对应。

5.根据权利要求1所述的一种多塔单索面斜拉桥的合龙方法，其特征在于所述中跨合龙段的混凝土浇筑在一天中温度变化幅度最小且在浇筑后温度上升的时段内进行。