CN105484163A - 一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，涉及桥梁施工领域，其特征是：辅助墩墩身分两次施工，第一次施工辅助墩墩身时墩顶预留一定的高度，使前支点牵索挂篮可走行通过，使用现浇支架完成辅助墩墩顶节段主梁施工后，拆除现浇支架，挂篮走行通过辅助墩，第二次施工辅助墩墩身至墩顶，安装支座。本发明辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮施工，避免了前支点牵索挂篮的拆除、二次拼装或者采用支架施工法、所需人力和机械简化了工序，缩短了工期，节约了成本。

Description

一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法。

背景技术

斜拉桥的跨径一般较大，常在200m以上，其主跨一般要跨越的江河湖泊等水深较深、地质情况较复杂的通航河道上。如果不采用悬臂施工法，而采用支架施工法、顶推施工法或者转体施工法，都会给施工带来更大的困难，增大施工临时设施费用，甚至影响到河道的通航。悬臂施工法有悬臂拼装法和悬臂浇筑法两种，其中悬臂拼装法主要用于钢主梁的斜拉桥，悬臂浇筑法主要用于预应力混凝土斜拉桥。悬臂浇筑法的优点是结构的整体性好，施工中不需要大吨位悬臂吊机和运输预制节段块件的驳船。目前，悬臂浇筑法施工已成为修建中、大跨径预应力混凝土斜拉桥的一种有效的施工方法。

斜拉桥一般包括主梁、索塔、斜拉索、辅助墩等几部分，其中主塔a1靠近岸边陆地区域的一侧为边跨主梁a2，靠近江河湖海等水上区域的一侧为中跨主梁a3；边跨主梁a2下建有辅助墩a4。边跨主梁a2对应斜拉索为边跨斜拉索a6，中跨主梁a3对应斜拉索为中跨斜拉索a5。辅助墩a4与边跨主梁a2之间由支座8连接。悬臂浇筑法施工采用挂篮悬臂作业方法，以斜拉桥的主塔a1为分界线，从主塔a1分别向两岸对主梁进行分段对称施工。悬臂浇筑法多采用前支点牵索挂篮施工，前支点牵索挂篮的工作原理是在主梁下设置挂篮平台，且已成梁段下的挂篮平台长度一般要略长于待浇梁段下的挂篮的平台长度，利用待浇梁段斜拉索作为挂篮的前支点，将挂篮后端锚固在已浇筑梁段上，它能充分发挥斜拉索的效用，由斜拉索和已浇梁段共同承担待浇节段的预应力混凝土梁段重量，待主梁混凝土达到设计强度后，施工主梁预应力，拆除斜拉索与挂篮的连接，使主梁节段重力转换到斜拉索上，再前移挂篮。而前支点牵索挂篮施工的优越性在于它使得前支点牵索挂篮中的悬臂梁受力变成了简支梁受力，使节段悬浇长度及承重能力均大为提高，节段悬浇长度提高可以缩短挂篮施工节段，减少模板周转次数，加快施工进度，另外挂篮承重能力提高也能保证主梁往更宽更重的趋势发展，从而满足桥梁交通车辆量日趋增长的需要。

斜拉桥辅助墩墩顶节段的传统施工方法是先墩后梁：先施工完辅助墩墩身，使用前支点牵索挂篮悬浇施工斜拉桥至辅助墩墩顶前一个节段主梁，拆除下放前支点牵索挂篮，采用支架现浇法施工辅助墩墩顶节段主梁。而过辅助墩墩顶节段主梁的后续节段施工，只能重新安装前支点牵索挂篮并预压验收后，继续挂篮悬浇施工剩余节段；或者采用支架施工法施工。

斜拉桥辅助墩墩顶节段的传统施工方法存在以下缺点：

1、施工工序复杂：前支点牵索挂篮在辅助墩处无法正常走行通过，过辅助墩墩顶节段主梁后续节段，需要重新安装前支点牵索挂篮，继续悬浇施工剩后续节段，或者采用支架施工法施工；

2、施工时间长：辅助墩墩顶主梁后续节段需要重新安装前支点牵索挂篮或支架等临时设施，工序转换所需时间较长；

3、施工成本大：前支点牵索挂篮利用率低，需要额外投入人力、机械，投入较大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮，施工工序衔接紧凑，缩短了工期，节约了成本。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法为：辅助墩墩身分两次施工，第一次施工辅助墩墩身时墩顶预留一定的高度，使前支点牵索挂篮可走行通过，使用现浇支架完成辅助墩墩顶节段主梁施工后，拆除现浇支架，前支点牵索挂篮走行通过辅助墩，第二次施工辅助墩墩身至墩顶，安装支座。

在上述方案的基础上，所述斜拉桥包括：至少一个主塔；至少一个边跨主梁，所述边跨主梁设于所述主塔靠近岸边陆地区域的一侧；所述边跨主梁与所述主塔之间通过边跨斜拉索连接；至少一个中跨主梁，所述中跨主梁设于所述主塔靠近江河湖海等水上区域的一侧；所述中跨主梁与所述主塔之间通过中跨斜拉索连接；至少一个辅助墩，所述辅助墩设于所述边跨主梁下方，与所述边跨主梁之间通过支座连接。

在上述方案的基础上，所述边跨主梁由辅助墩墩顶重节段主梁、标准节段主梁和合龙段主梁组成；所述辅助墩墩顶重节段主梁位于所述辅助墩墩身上方，所述合龙段主梁两端分别连接所述辅助墩墩顶重节段主梁和所述标准节段主梁。

在上述方案的基础上，所述边跨斜拉索包括所述辅助墩墩顶重节段主梁对应的辅助墩墩顶重节段斜拉索，所述标准节段主梁对应的标准节段斜拉索，所述合龙段主梁对应的合龙段斜拉索。

在上述方案的基础上，其具体步骤包括：步骤1：在辅助墩承台上施工辅助墩墩身至一定高度，墩顶预留前支点牵索挂篮走行通过的高度；步骤2：搭建现浇支架；步骤3：使用现浇支架现浇施工所述辅助墩墩顶重节段主梁；步骤4：使前支点牵索挂篮走行至与所述合龙段主梁相邻的所述标准节段主梁的下方，使用前支点牵索挂篮悬浇施工所述标准节段主梁，并施工所述标准节段斜拉索，完成所述标准节段斜拉索体系转换并张拉，后退所述前支点牵索挂篮至走行出所述合龙段主梁底部区域；步骤5：安装所述合龙段主梁底部的现浇支架，在所述辅助墩墩顶重节段主梁与所述标准节段主梁之间设置刚性支撑，使用所述刚性支撑和所述合龙段主梁底部的现浇支架现浇施工所述合龙段主梁，然后依次施工所述合龙段斜拉索和所述辅助墩墩顶重节段斜拉索；步骤6：拆除所述全部现浇支架和刚性支撑；步骤7：使所述前支点牵索挂篮走行通过所述辅助墩墩身，使用所述前支点牵索挂篮继续悬浇施工辅助墩墩顶重节段主梁后续的标准节段主梁，直至前支点牵索挂篮尾部走行出所述辅助墩墩身区域；步骤8：施工所述辅助墩墩身至墩顶，安装支座，完成施工。

在上述方案的基础上，所述刚性支撑包括顶部刚性支撑和底部刚性支撑。

在上述方案的基础上，施工所述边跨主梁上的合龙段主梁之前的标准节段主梁时，同时对称施工中跨主梁上的对应节段主梁；施工完所述边跨主梁上的合龙段主梁及辅助墩墩顶重节段主梁，再施工中跨主梁上对应节段主梁；施工所述边跨主梁的辅助墩墩顶重节段主梁后续的标准节段主梁时，同时对称施工中跨主梁上的对应节段主梁；施工所述边跨斜拉索时，同时施工与之对应的中跨斜拉索。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、简化工序：辅助墩墩身分两次施工，第一次施工辅助墩墩身时预留其墩顶前支点牵索挂篮走行通过的高度暂不施工，能保证前支点牵索挂篮正常走行通过辅助墩，辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮施工，避免拆除并重新安装前支点牵索挂篮，或者采用支架施工法法施工辅助墩墩顶节段主梁后续节段等复杂工序；

2、缩短工期：辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮，施工工序衔接紧凑，连续作业，缩短了工期；

3、节约成本：辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮，避免了前支点牵索挂篮的拆除、二次拼装或者采用支架施工法施工辅助墩墩顶节段主梁后续节段所需的重新安装支架等人力、机械投入，节约了成本。

附图说明

图1为本发明实施例的混凝土斜拉桥单个主塔的侧面示意图；

图2本发明的实施例步骤1完成时示意图；

图3本发明的实施例步骤2完成时示意图；

图4本发明的实施例步骤3完成时示意图；

图5本发明的实施例步骤4完成时示意图；

图6本发明的实施例步骤5完成时示意图；

图7本发明的实施例步骤6完成时示意图；

图8本发明的实施例步骤7完成时示意图；

图9本发明的实施例步骤8完成时示意图。

图中：a1-主塔，a2-边跨主梁，a3-中跨主梁，a4-辅助墩，a5-中跨斜拉索，a6-边跨斜拉索，1-辅助墩墩身，21-辅助墩墩顶重节段主梁，22-标准节段主梁，23-合龙段主梁，3-辅助墩承台，4-前支点牵索挂篮，5-现浇支架，51-支架基础钢管桩，52-支架钢管预埋件，53-支架钢管，531-辅助墩承台范围内的底节钢管，532-非辅助墩承台范围的底节钢管，533-标准节段钢管，534-辅助墩墩顶重节段柱顶钢管，535-合龙段柱顶钢管，54-钢管连接系，55-砂筒，56-柱顶分配梁，57-贝雷梁，61-辅助墩墩顶重节段斜拉索，62-标准节段斜拉索，63-合龙段斜拉索，7-刚性支撑，71-顶部刚性支撑，72-底部刚性支撑，8-支座。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：辅助墩墩身1分两次施工，第一次施工辅助墩墩身1时墩顶预留一定的高度，使前支点牵索挂篮4可走行通过，使用现浇支架5完成辅助墩墩顶节段主梁施工后，拆除现浇支架5，前支点牵索挂篮4走行通过辅助墩，第二次施工辅助墩墩身1至墩顶，安装支座8。辅助墩前、后节段主梁共用一套前支点牵索挂篮4施工，避免拆除并重新安装前支点牵索挂篮4，或者采用支架施工法法施工辅助墩墩顶节段主梁后续节段等复杂工序。

参见图1所示，斜拉桥包括：至少一个主塔a1；至少一个边跨主梁a2，边跨主梁a2设于主塔a1靠近岸边陆地区域的一侧；边跨主梁a2与主塔a1之间通过边跨斜拉索a6连接；至少一个中跨主梁a3，中跨主梁a3设于主塔a1靠近江河湖海等水上区域的一侧；中跨主梁a3与主塔a1之间通过中跨斜拉索a5连接；至少一个辅助墩a4，辅助墩a4设于边跨主梁a2下方，与边跨主梁a2之间通过支座8连接。边跨主梁a2由辅助墩墩顶重节段主梁21、标准节段主梁22和合龙段主梁23组成；辅助墩墩顶重节段主梁21位于辅助墩墩身1上方，合龙段主梁23两端分别连接辅助墩墩顶重节段主梁21和标准节段主梁22。其中，辅助墩墩顶重节段主梁21和合龙段主梁23的数量与辅助墩的数量一一对应，其余节段主梁均为标准节段主梁22。边跨斜拉索a6包括辅助墩墩顶重节段主梁21对应的辅助墩墩顶重节段斜拉索61，标准节段主梁22对应的标准节段斜拉索62，合龙段主梁23对应的合龙段斜拉索63。

本发明施工具体步骤包括：

步骤1：参见图2所示，在辅助墩承台3上施工辅助墩墩身1至一定高度，墩顶预留前支点牵索挂篮4走行通过的高度暂不施工，使得前支点牵索挂篮4可从辅助墩墩顶走行通过。

步骤2：参见图3所示，搭建现浇支架5。现浇支架5包括支架基础钢管桩51，支架钢管预埋件52，支架钢管53，钢管连接系54，砂筒55，柱顶分配梁56和贝雷梁57。支架钢管53包括辅助墩承台范围内的底节钢管531，非辅助墩承台范围的底节钢管532，标准节段钢管533，辅助墩墩顶重节段主梁21底部的辅助墩墩顶重节段柱顶钢管534和合龙段主梁23底部的合龙段柱顶钢管535；辅助墩承台范围内的底节钢管531，非辅助墩承台范围的底节钢管532，标准节段钢管533，辅助墩墩顶重节段柱顶钢管534和合龙段柱顶钢管535之间均采用法兰上螺栓连接。现浇支架5施工过程如下：在辅助墩承台3上预埋现浇支架5的支架钢管预埋件52；利用吊机和振拔锤施工现浇支架5非辅助墩承台范围的支架基础钢管桩51；利用吊机施工现浇支架5非辅助墩承台范围的底节钢管532，然后安装现浇支架5非辅助墩承台范围的标准节段钢管533；同时将辅助墩承台范围内的底节钢管531与支架钢预埋件52焊接，并在底节钢管531上安装标准节段钢管533；依次焊接安装钢管连接系54；安装辅助墩墩顶重节段柱顶钢管534，预留合龙段柱顶钢管535不安装；安装辅助墩墩顶重节段主梁21底部的砂筒55和柱顶分配梁56；根据吊机起吊能力在地面分组组拼贝雷梁57，然后利用安装辅助墩墩顶重节段主梁21底部的贝雷梁57。

步骤3：参见图4所示，使用现浇支架5现浇施工辅助墩墩顶重节段主梁21。

步骤4：参见图5所示，使前支点牵索挂篮4走行至与合龙段主梁23相邻的标准节段主梁22的下方，使用前支点牵索挂篮4悬浇施工标准节段主梁22，并施工标准节段斜拉索62，完成标准节段斜拉索62体系转换并张拉，后退所述前支点牵索挂篮4至走行出合龙段主梁23底部区域。

步骤5：参见图6所示，安装合龙段主梁23底部的现浇支架5，在辅助墩墩顶重节段主梁21与标准节段主梁22之间设置刚性支撑7，刚性支撑包括顶部刚性支撑71和底部刚性支撑72。使用刚性支撑7和合龙段主梁23底部的现浇支架5现浇施工合龙段主梁23。依次施工合龙段斜拉索63和辅助墩墩顶重节段斜拉索61。

步骤6：参见图7所示，待辅助墩墩顶重节段斜拉索61体系转换并张拉完成后，拆除现浇支架5和刚性支撑7。

步骤7：参见图8所示，使前支点牵索挂篮4走行通过辅助墩墩身1，使用前支点牵索挂篮4继续悬浇施工辅助墩墩顶区域主梁2的后续节段，直至前支点牵索挂篮4尾部走行出辅助墩墩身1区域。

步骤8：参见图9所示，施工辅助墩墩身1至墩顶，安装支座8，完成施工。

参见图1所示，施工所述边跨主梁a2上的合龙段主梁23之前的标准节段主梁22时，同时对称施工中跨主梁a3上的对应节段主梁；施工完所述边跨主梁a2上的合龙段主梁23及辅助墩墩顶重节段主梁21，再施工中跨主梁a3上对应节段主梁；施工所述边跨主梁a2的辅助墩墩顶重节段主梁21后续的标准节段主梁22时，同时对称施工中跨主梁a3上的对应节段主梁；施工所述边跨斜拉索a6时，同时施工与之对应的中跨斜拉索a5。保证主塔a1所受两边张力均衡。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：辅助墩墩身(1)分两次施工，第一次施工辅助墩墩身(1)时墩顶预留一定的高度，使前支点牵索挂篮(4)可走行通过，使用现浇支架(5)完成辅助墩墩顶节段主梁施工后，拆除现浇支架(5)，前支点牵索挂篮(4)走行通过辅助墩，第二次施工辅助墩墩身(1)至墩顶，安装支座(8)。

2.如权利要求1所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：所述斜拉桥包括：

至少一个主塔(a1)；

至少一个边跨主梁(a2)，所述边跨主梁(a2)设于所述主塔(a1)靠近岸边陆地区域的一侧；所述边跨主梁(a2)与所述主塔(a1)之间通过边跨斜拉索(a6)连接；

至少一个中跨主梁(a3)，所述中跨主梁(a3)设于所述主塔(a1)靠近江河湖海等水上区域的一侧；所述中跨主梁(a3)与所述主塔(a1)之间通过中跨斜拉索(a5)连接；

至少一个辅助墩(a4)，所述辅助墩(a4)设于所述边跨主梁(a2)下方，与所述边跨主梁(a2)之间通过支座(8)连接。

3.如权利要求2所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：所述边跨主梁(a2)由辅助墩墩顶重节段主梁(21)、标准节段主梁(22)和合龙段主梁(23)组成；所述辅助墩墩顶重节段主梁(21)位于所述辅助墩墩身(1)上方，所述合龙段主梁(23)两端分别连接所述辅助墩墩顶重节段主梁(21)和所述标准节段主梁(22)。

4.如权利要求3所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：所述边跨斜拉索(a6)包括所述辅助墩墩顶重节段主梁(21)对应的辅助墩墩顶重节段斜拉索(61)，所述标准节段主梁(22)对应的标准节段斜拉索(62)，所述合龙段主梁(23)对应的合龙段斜拉索(63)。

5.如权利要求4所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：其具体步骤包括：

步骤1：在辅助墩承台(3)上施工辅助墩墩身(1)至一定高度，墩顶预留前支点牵索挂篮(4)走行通过的高度；

步骤2：搭建现浇支架(5)；

步骤3：使用现浇支架(5)现浇施工所述辅助墩墩顶重节段主梁(21)；

步骤4：使前支点牵索挂篮(4)走行至与所述合龙段主梁(23)相邻的所述标准节段主梁(22)的下方，使用前支点牵索挂篮(4)悬浇施工所述标准节段主梁(22)，并施工所述标准节段斜拉索(62)，完成所述标准节段斜拉索(62)体系转换并张拉，后退所述前支点牵索挂篮(4)至走行出所述合龙段主梁(23)底部区域；

步骤5：安装所述合龙段主梁(23)底部的现浇支架(5)，在所述辅助墩墩顶重节段主梁(21)与所述标准节段主梁(22)之间设置刚性支撑(7)，使用所述刚性支撑(7)和所述合龙段主梁(23)底部的现浇支架(5)现浇施工所述合龙段主梁(23)，然后依次施工所述合龙段斜拉索(63)和所述辅助墩墩顶重节段斜拉索(61)；

步骤6：拆除所述全部现浇支架(5)和刚性支撑(7)；

步骤7：使所述前支点牵索挂篮(4)走行通过所述辅助墩墩身(1)，使用所述前支点牵索挂篮(4)继续悬浇施工辅助墩墩顶重节段主梁(21)后续的标准节段主梁(22)，直至前支点牵索挂篮(4)尾部走行出所述辅助墩墩身(1)区域；

步骤8：施工所述辅助墩墩身(1)至墩顶，安装支座(8)，完成施工。

6.如权利要求5所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：所述刚性支撑(7)包括顶部刚性支撑(71)和底部刚性支撑(72)。

7.如权利要求5所述的一种斜拉桥辅助墩墩顶节段先梁后墩施工方法，其特征在于：施工所述边跨主梁(a2)上的合龙段主梁(23)之前的标准节段主梁(22)时，同时对称施工中跨主梁(a3)上的对应节段主梁；施工完所述边跨主梁(a2)上的合龙段主梁(23)及辅助墩墩顶重节段主梁(21)，再施工中跨主梁(a3)上对应节段主梁；施工所述边跨主梁(a2)的辅助墩墩顶重节段主梁(21)后续的标准节段主梁(22)时，同时对称施工中跨主梁(a3)上的对应节段主梁；施工所述边跨斜拉索(a6)时，同时施工与之对应的中跨斜拉索(a5)。