CN105970830B - 一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，边跨末端梁段不进行悬拼安装，末段钢梁拼装利用落地钢管支架施工，端横梁钢筋混凝土采用脚手架施工，在边跨末端梁段与次末端梁段之间增加边跨合龙口，通过端横梁反向预偏(含支座顶板)→端横梁顶推回位，有效解决了结合梁在端横梁浇筑后与标准结合梁段合龙匹配难题。

Description

一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域，具体地指一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法。
背景技术
对于钢—砼结合梁设计一般在边跨末梁段采用钢筋混凝土端横梁作为配重，端横梁采用现浇并与钢梁形成整体，并通过竖向支座与墩台连接。
因端横梁施工周期较长，且结合梁在大悬臂状态下，因温度、风振等因素影响，结合梁处于一个不稳定状态，混凝土浇筑质量难以控制。为保证施工工期及施工质量，传统的施工方法一般有两种：一种是在浇筑端横梁前通过设置临时固结将末段钢梁三向固定；另一种是将端横梁设置成整体钢箱结构，钢梁与钢箱可靠连接后在钢箱内浇筑混凝土。对于第一种方法因结合梁主梁在悬拼施工中索塔区必须设置三向临时固结，若在边跨末节段再设置三向临时固结，则整个边跨主梁处于刚性约束状态，在施工环境变化及各种荷载影响下，主梁极易产生次应力而导致变形、开裂等质量问题，且三向固结系统设计及施工都比较困难；对于第二种方法，虽然不需要临时固结措施，但施工工艺复杂，受封闭空间影响，混凝土施工质量难以保证，尤其是混凝土收缩徐变极易导致混凝于与钢箱脱空，形成空鼓。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种有效解决结合梁在端横梁浇筑后与标准结合梁段合龙匹配难题的用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法。
为达到上述目的，本发明设计的用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，包括以下步骤：
一)在末端梁段区域搭设支架滑道系统：
①搭设钢管支架装置：在边跨墩台旁且位于边跨墩台靠近跨中的一侧搭设多根竖直布置的钢管立柱，相邻的所述钢管立柱之间且是位于所述钢管立柱上部设有顺桥向的第一平联和横桥向的第二平联，靠近所述边跨墩台的所述钢管立柱与边跨墩台侧壁之间设置第三平联；
②搭设滑道装置：在钢管立柱顶部布设支架横梁，在支架横梁上方布置滑道；
二)确定预偏尺寸ΔL：
ΔL＝L·α·ΔT+μ·δ，其中：L为主梁边跨长度(m)，α为线膨胀系数，按最不利工况考虑，取钢材线膨胀系数α＝12×10-6；ΔT为边跨次末端梁段安装及顶推施工期间昼夜最大温差(℃)，μ为压缩量系数，一般施工阶段索力为成桥索力的70％～80％，取0.2～0.3，δ为设计或监控单位提供的主梁边跨成桥压缩量；
三)安装边跨支座和末端梁，并将边跨支座顶板和末端梁沿顺桥向向边跨侧偏移预偏尺寸ΔL；
四)施工末端梁的端横梁，并在端横梁底部预埋牛角预埋件；
五)待端横梁达到设计强度、次末端梁悬拼安装完毕后，对次末端梁进行高程调节，达到合拢线形；
六)在第三平联上搭建操作平台，将牛角与牛角预埋件焊接；安装千斤顶，使千斤顶固定端抵接在边跨墩台侧壁，输出端抵接在牛角侧壁；
七)选择适宜条件下用千斤顶沿顺桥向向跨中顶推端横梁施工合拢末端梁和次末端梁。
优选的，在浇筑边跨墩台时，在边跨墩台侧壁预埋有附着预埋件，所述第三平联与所述附着预埋件连接。
优选的，所述滑道包括与支架横梁顶面连接的第一钢板，所述第一钢板顶面滑动连接第二钢板，所述第二钢板与滑块连接，所述滑块与末端梁底部抵接。
进一步优选的，所述第一钢板与第二钢板之间设有润滑剂。
进一步优选的，所述滑块与所述末端梁底部之间设有橡胶垫。
优选的，第七)步所述的适宜条件为气温恒定。
优选的，达到端横梁与桥台和辅助墩侧向挡块之间设置临时限位轨道。
本发明的有益效果是：通过将末端梁预偏，确保次末端梁安装空间不受气候及施工条件影响，末端梁的端横梁施工可与边跨悬拼同步施工，大大节约了施工工期；通过在钢管立柱顶部设置滑道，减小顶推力，并且顶推回位对接可消除各种施工误差，因顶推合龙耗时较短(30分钟以内可完成)，大大减小了外界环境因素干扰，确保对接准确及施工质量。
附图说明
图1是本发明支架滑道系统的侧视图；
图2是本发明支架滑道系统的正视图；
图3是本发明滑道结构示意图；
图4是本发明边跨支座预偏示意图；
图5是本发明施工步骤图一；
图6是本发明端横梁现浇支架侧视图；
图7是本发明施工步骤图二；
图8是本发明施工步骤图三；
图中：钢管立柱1、第一平联2、第二平联3、第三平联4、支架横梁5、千斤顶6、边跨墩台7、附着预埋件8、牛角9、滑道10(第一钢板10.1、第二钢板10.2、滑块10.3、橡胶垫10.4)、末端梁11、边跨支座12(支座顶板12.1)、端横梁13、牛角预埋件14、次末端梁15、操作平台16、合拢压重17。
具体实施方式
下面通过图1～图8以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述，本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围。
本发明设计的用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，包括以下步骤：
一)在末端梁段区域搭设支架滑道系统，支架滑道系统包括钢管支架装置和滑道装置：
①搭设钢管支架装置，钢管支架装置包括钢管立柱1、第一平联2、第二平联3和第三平联4，如图1和图2所示：在边跨墩台7旁且位于边跨墩台7靠近跨中的一侧搭设多根竖直布置的钢管立柱1，相邻的所述钢管立柱1之间且是位于所述钢管立柱1上部设有顺桥向的第一平联2和横桥向的第二平联3，靠近所述边跨墩台7的所述钢管立柱1与边跨墩台7侧壁之间设置第三平联4；优选的，在浇筑边跨墩台7时，在边跨墩台7侧壁预埋有附着预埋件8，搭设钢管支架装置时，将第三平联4与所述附着预埋件8焊接连接；钢管支架装置需同时具备拼装平台和顶推滑移双重功能，其设计应当充分利用现场已有周转材料，并方便施工为原则，采用混凝土扩大基础及钢管桩立柱，通过与边跨墩台7在顺桥向固结形成稳定体系；
②搭设滑道装置，滑道装置包括支架横梁5和滑道10，如图1和图2所示：在钢管立柱1顶部布设支架横梁5，在支架横梁5上方布置滑道10；滑道10的结构如图3所示，所述滑道10包括与支架横梁5顶面连接的第一钢板10.1，所述第一钢板10.1顶面滑动连接第二钢板10.2，所述第一钢板10.1与第二钢板10.2之间设有润滑剂，所述第二钢板10.2与滑块10.3连接，所述滑块10.3与末端梁11底部抵接，为了增加滑块10.3与末端梁11之间的摩擦力，所述滑块10.3与所述末端梁11底部之间设有橡胶垫10.4；
二)确定预偏尺寸ΔL：
ΔL＝L·α·ΔT+μ·δ，其中：L为主梁边跨长度(m)，α为线膨胀系数，按最不利工况考虑，取钢材线膨胀系数α＝12×10-6；ΔT为边跨次末端梁段安装及顶推施工期间昼夜最大温差(℃)，μ为压缩量系数，一般施工阶段索力为成桥索力的70％～80％，取0.2～0.3，δ为设计或监控单位提供的主梁边跨成桥压缩量；
三)如图5所示，安装边跨支座12并将边跨支座顶板12.1沿顺桥向向边跨侧偏移预偏尺寸ΔL，如图4所示；采用吊车将末端梁11按设计高程放置在滑道10上，同时将末端梁11沿顺桥向向边跨侧偏移预偏尺寸ΔL，并对已经预偏的边跨支座12和末端梁11进行限位；
四)施工末端梁11的端横梁13，并在端横梁13底部预埋牛角预埋件14；端横梁13采用现浇施工，端横梁13混凝土因大部分在盖梁上方，施工端横梁13的支架系统可采用独立的扣件式脚手管支架，通过在盖梁上设置的卸荷块，利用型钢作为分配梁与脚手管支架共同形成施工平台；可以在精确定位末端梁11后，搭设脚手管支架，铺设底模，安装端横梁13钢筋及预应力，浇筑端横梁混凝土，完成端横梁现浇施工如图6所示；
五)待端横梁13达到设计强度，张拉横向预应力，拆除脚手管支架及模板；等待次末端梁15悬拼安装完毕后，对次末端梁15进行高程调节，达到合拢线形；为保证合龙口线型，应根据监控计算，通过桥面吊机前移、临时压重以及调整次末端梁15斜拉索索力进行调整；连续测量观测次末端梁15梁段端头高程，通过边跨梁端次末端梁15拉索位置前后4m范围布置合龙压重17和拉索索力调整措施，保证次末端梁15与末端梁11梁段结合处误差1mm以内，以便于满足边跨合龙要求，合拢压重17的材料可选用水箱或水袋，如图7所示；
六)在第三平联4上搭建操作平台16，将牛角9与牛角预埋件15焊接；安装千斤顶6，使千斤顶6固定端抵接在边跨墩台侧壁，输出端抵接在牛角9侧壁，如图7所示；
七)选择合理条件用千斤顶6沿顺桥向向跨中顶推端横梁13施工合拢末端梁11和次末端梁15；在夜间温差变化较小的时间段，同步启动上下游顶推千斤顶同步顶进，通过控制油阀来控制顶进速度，直至末端梁11螺栓孔群全部对齐拼接板孔群，立即施打冲钉，如图8所示。
优选的，为保证顶推过程中不产生较大的横向位移，可在端横梁15与桥台和辅助墩侧向挡块之间设置临时限位轨道。

Claims (7)

1.一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，包括以下步骤：
一)在末端梁段区域搭设支架滑道系统：
①搭设钢管支架装置：在边跨墩台旁且位于边跨墩台靠近跨中的一侧搭设多根竖直布置的钢管立柱，相邻的所述钢管立柱之间且是位于所述钢管立柱上部设有顺桥向的第一平联和横桥向的第二平联，靠近所述边跨墩台的所述钢管立柱与边跨墩台侧壁之间设置第三平联；
②搭设滑道装置：在钢管立柱顶部布设支架横梁，在支架横梁上方布置滑道；
二)确定预偏尺寸ΔL：
ΔL＝L·α·ΔT+μ·δ，其中：L为主梁边跨长度(m)，α为线膨胀系数，按最不利工况考虑，取钢材线膨胀系数α＝12×10-6(/℃)；ΔT为边跨次末端梁段安装及顶推施工期间昼夜最大温差(℃)，μ为压缩量系数，施工阶段索力为成桥索力的70％～80％，取0.2～0.3，δ为设计或监控单位提供的主梁边跨成桥压缩量；
三)安装边跨支座和末端梁，并将边跨支座顶板和末端梁沿顺桥向向边跨侧偏移预偏尺寸ΔL；
四)施工末端梁的端横梁，并在端横梁底部预埋牛角预埋件；
五)待端横梁达到设计强度、次末端梁悬拼安装完毕后，对次末端梁进行高程调节，达到合拢线形；
六)在第三平联上搭建操作平台，将牛角与牛角预埋件焊接；安装千斤顶，使千斤顶固定端抵接在边跨墩台侧壁，输出端抵接在牛角侧壁；
七)选择适宜条件下用千斤顶沿顺桥向向跨中顶推端横梁施工合拢末端梁和次末端梁。
2.根据权利要求1所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：在浇筑边跨墩台时，在边跨墩台侧壁预埋有附着预埋件，所述第三平联与所述附着预埋件连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：所述滑道包括与支架横梁顶面连接的第一钢板，所述第一钢板顶面滑动连接第二钢板，所述第二钢板与滑块连接，所述滑块与末端梁底部抵接。
4.根据权利要求3所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：所述第一钢板与第二钢板之间设有润滑剂。
5.根据权利要求3所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：所述滑块与所述末端梁底部之间设有橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：第七)步所述的适宜条件为气温恒定。
7.根据权利要求1所述的一种用于结合梁斜拉桥的主梁边跨合龙施工方法，其特征在于：在端横梁与桥台和辅助墩侧向挡块之间设置临时限位轨道。
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