CN108221697A - 一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，通过改变缆索吊装系统主缆索的连接方式及布置位置，从钢拱桥拱肋两侧吊装桥面格子梁，吊装过程无需增设其他重型设备辅助，不需改变拱肋主体结构，避免格子梁纵向运输会触碰到拱肋的情况，实现桥面格子梁的安全吊装，更具安全性和稳定性，且操作简便，工程量小。

Description

一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法

技术领域

涉及桥梁建筑施工领域。

技术背景

相比于其他拱桥，钢拱桥在我国起步较晚，大量应用的时间较短，规模较小，各个方面经验累积不够充足，但是由于社会发展和桥梁技术水平的不断提高，近几年来我国钢拱桥的数量呈加倍上升趋势，钢拱桥的施工技术研究上也有新的成果。

钢拱桥主要由拱肋、吊杆、系杆和桥面系组成，按照桥面系的位置可分为上承式、中承式、下承式钢拱桥。钢拱桥的施工常用悬臂拼装及缆索系统吊装的施工方法，使用缆索吊装系统吊装其拱肋并完成后，为了减少施工间隙、提高施工效率，通常把缆索吊装系统延续到桥面系的吊装施工，一般不需要再对缆索吊装系统进行改造或只需要简单改造。现阶段桥面系结构均采用格子梁结构，可减少桥面系自重并减少材料用量，格子梁由工厂大节段加工预制，现场安装焊接。对于上承式和中承式的钢拱桥来说，格子梁在使用缆索吊装系统纵向运输的过程中，有许多梁节段需要从已建成拱肋间的开口通过才能到达指定安装位置，虽现阶段施工技术对此问题有预防措施，例如拱肋间开口预留较大空间，或者在梁节段需要经过的拱肋部分先不设置横撑，无论何种对拱肋改进的方法，只要梁节段纵向运输经过拱肋间开口，就难免有触碰到拱肋的现象，轻则损伤拱肋表面，重则导致拱身损坏，影响整体平衡性。所以，在上承式和中承式类型的钢拱桥桥面格子梁的吊装施工上，还需要进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，使用吊装系统以特殊方式吊装桥面格子梁，吊装过程无需增设其他重型设备辅助，不需改变拱肋主体结构，即可实现桥面格子梁的安全吊装。

为达到以上目的，本发明提供的一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，其工艺流程为：改装缆索起吊系统→格子梁运输、起吊及初步就位→锚固螺栓连接→安装合龙段。主要包括以下步骤：

a.首先拆除施工现场缆索吊装系统中两条主缆索上的行车及下挂结构，再在各个主索地锚点分别加设一台卷扬机固定在地面，使两条主缆索端部分别通过卷扬机后再连接主索地锚，随后通过卷扬机释放主缆索稍稍松弛至主缆索呈现轻微弧度，调整钢拱桥前后两座塔架顶部的索鞍横移至塔架中点，使两条主缆索贴近。

b.在任一塔架顶部上一扣环包裹两根主缆索，扣环下挂设有牵引绳分别沿着主缆索方向连接两座塔架底部，经塔架顶部索鞍支撑后连接至控制台的牵引装置，扣环可在两主缆索上以主缆索为轨道移动；随后调整塔架顶部索鞍横移至塔架顶部外侧，主缆索端部也跟着移动，以使两座塔架顶部的主缆索端部的水平投影在距离钢拱桥拱肋中心轴线外侧约10m处为准，且两主缆索必须以钢拱桥拱肋中心轴线对称；停止索鞍横移，固定索鞍使用高强度螺栓栓紧；拉动牵引绳使扣环运动至两主缆索的中部，使原来平行的两条主缆索中部连接成节点，两主缆索在塔架顶部索鞍的支撑点固定不变,此时俯瞰整个主缆索体系形状呈“蝴蝶状”。

c.检验塔各个部分受力情况，保证施工过程中和施工完成后塔架的各个部分内力变形均在设计允许范围内。

d.经检验合格后，重新安装上主缆索行车及下挂结构，行车上设置牵引索与控制台连接，行车安装4个，以扣环连接两主缆索中部为分隔点在两条主缆索前后每段分别安装1个，行车可顺着主缆索水平移动，但不可越过扣环；下挂结构主要包括起重索和挂钩。

e.随后进行桥面格子梁吊装；由于俯瞰整个主缆索体系形状呈“蝴蝶状”，主缆索端部水平投影在钢拱桥拱肋外侧，可先从钢拱桥拱肋前后两端开始吊装格子梁，由起重设备或船运输格子梁至吊装指定位置，通过牵引索调整就近位置的一组行车到达格子梁正上方，起吊方式为：控制起重索先使用一组行车起吊格子梁，起重索的两个挂钩拴在格子梁平面的一侧，使格子梁翻转90°，以竖放的形式在钢拱桥拱肋外侧起吊，无需从钢拱桥拱肋内部穿过。待格子梁起吊上升超过钢拱桥拱肋时，固定行车不动，通过卷扬机配合牵引绳同时调整主缆索松紧及扣环运动，控制扣环向起吊有格子梁的行车方向靠近，两条主缆索连接的节点也将缓慢向格子梁安装位置移动，起吊有格子梁的行车跟随主缆索由钢拱桥拱肋的外侧向中心轴线靠拢，直到扣环移动至格子梁吊装位置正上方，起吊有格子梁的行车便从钢拱桥拱肋的外侧靠拢到中心轴线上，格子梁的横向位移就位完毕。当调整格子梁的横向位移初步到达安装位置后，控制另一条主缆索上于之同侧的行车也运动至安装位置，控制其起重索吊起格子梁的另一侧，重新翻转格子梁使其横向，再调平，待精确定位后，穿入接头螺栓即可安装就位。重复上述方法吊装格子梁，直到格子梁标准段吊装完毕。

进一步说明，上述施工方法为桥面系在钢拱桥拱肋上方时，格子梁纵向运输不需经过钢拱桥拱肋间的方法。当桥面系处于钢拱桥拱肋下方时，格子梁的运输方式可采用直接运输格子梁至安装位置正下方，控制两主缆索各一组行车就位起吊的安装方式即可。

进一步说明，整体钢拱桥若设置吊杆固定，则需要在格子梁吊装前先安装吊杆；预先将吊杆安装在钢拱桥拱肋上，格子梁就位后，将吊杆下端插入格子梁预留的孔洞，上好锚固螺母固定，根据桥面设计标高调平。

f. 以上述方法吊装全部标准段格子梁固定好后，检查各部分螺栓锚固情况，进行第一遍螺栓初拧，若设置有吊杆，进行第一遍吊杆张拉，随后调整桥面线性，锚固吊杆，各类接头焊接及检验。

g.最后进行合龙段吊装；合龙段的吊装与其他格子梁标准段吊装类似，不同的是合龙段预制时需预留50～100mm富余长度，待合龙段就位后，检查所有螺栓二次复拧及接头焊接，若设置有吊杆，则全桥吊杆进行二次张拉。

本发明的有益效果：

1.本发明通过缆索吊装系统从钢拱桥拱肋外侧吊装钢拱桥拱肋上方桥面系的格子梁，与现有技术中常用的从钢拱桥拱肋间穿过运输至安装位置的方法相比，更具安全性和稳定性。

2.为使得本发明中格子梁在钢拱桥拱肋外侧吊装时能横向位移至安装位置，本发明采用设置一扣环包裹住两条主缆索，使得两条相互平行的主缆索呈“蝴蝶状”，起吊用的4组行车在两条主缆索上运动，通过调整扣环位置实现行车的横向位移，从而把原本在钢拱桥拱肋外侧吊装上升来的格子梁横移至钢拱桥中心轴线安装位置。与现有技术相比，现有技术采用控制索鞍使主缆索横向位移的方式，索鞍承载所有主缆索、部分工作索及各种吊具的重量，而本发明只需控制扣环实现横移，施工工程量更少，操作更简便。

附图说明

图1是钢拱桥及部分缆索吊装系统整体示意立面图。

图2是钢拱桥及部分缆索吊装系统整体示意平面图，即所述缆索体系形成“蝴蝶状”时俯瞰图。

图示标记如下：1.行车；2.塔架；3.主缆索；4.扣环；5.钢拱桥拱肋；6.吊杆；7.索鞍。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对发明作进一步说明。

实施例：以已完成拱肋施工的整体式吊杆拱桥为例。

一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，其工艺流程为：改装缆索起吊系统→格子梁运输、起吊及初步就位→锚固螺栓连接→安装合龙段。主要包括以下步骤：

a.首先拆除施工现场原有缆索吊装系统中两条主缆索3上的行车1及下挂结构，再在各个主索地锚点分别加设一台卷扬机固定在地面，使两条主缆索3端部分别通过卷扬机后再连接主索地锚，随后通过卷扬机释放主缆索3稍稍松弛至主缆索3呈现轻微弧度，调整钢拱桥前后两座塔架2顶部的索鞍7横移至塔架2中点，使两条主缆索3贴近。

b.在任一塔架2顶部上一扣环4包裹两根主缆索3，扣环4下挂设有牵引绳分别沿着主缆索3方向连接两座塔架2底部，经塔架2顶部索鞍7支撑后连接至控制台的牵引装置，扣环4可在两主缆索3上以主缆索3为轨道移动；随后调整塔架2顶部索鞍7横移至塔架2顶部外侧，主缆索3端部也跟着移动，以使两座塔架2顶部的主缆索3端部的水平投影在距离钢拱桥拱肋5中心轴线外侧约10m处为准，且两主缆索3必须以钢拱桥拱肋5中心轴线对称；停止索鞍7横移，固定索鞍7使用高强度螺栓栓紧；拉动牵引绳使扣环4运动至两主缆索3的中部，使原来平行的两条主缆索3中部连接成节点，两主缆索3在塔架2顶部索鞍7的支撑点固定不变,此时俯瞰整个主缆索3体系形状呈“蝴蝶状”。

c.检验塔各个部分受力情况，保证施工过程中和施工完成后塔架2的各个部分内力变形均在设计允许范围内。

d.经检验合格后，重新安装上主缆索3行车1及下挂结构，行车1上设置牵引索与控制台连接，行车1安装4个，以扣环4连接两主缆索3中部为分隔点在两条主缆索3前后每段分别安装1个，行车1可顺着主缆索3水平移动，但不可越过扣环4；下挂结构主要包括起重索和挂钩。

e.使用缆索吊装系统将吊杆6预先吊装在钢拱桥拱肋5上。

f.随后进行桥面格子梁吊装；由于俯瞰整个主缆索3体系形状呈“蝴蝶状”，主缆索3端部水平投影在钢拱桥拱肋5外侧，可先从钢拱桥拱肋5前后两端开始吊装格子梁，由起重设备或船运输格子梁至吊装指定位置，通过牵引索调整就近位置的一组行车1到达格子梁正上方，起吊方式为：控制起重索先使用一组行车1起吊格子梁，起重索的两个挂钩拴在格子梁平面的一侧，使格子梁翻转90°，以竖放的形式在钢拱桥拱肋5外侧起吊，无需从钢拱桥拱肋5内部穿过。待格子梁起吊上升超过钢拱桥拱肋5时，固定行车1不动，通过卷扬机配合牵引绳同时调整主缆索3松紧及扣环4运动，控制扣环4向起吊有格子梁的行车1方向靠近，两条主缆索3连接的节点也将缓慢向格子梁安装位置移动，起吊有格子梁的行车1跟随主缆索3由钢拱桥拱肋5的外侧向中心轴线靠拢，直到扣环4移动至格子梁吊装位置正上方，起吊有格子梁的行车1便从钢拱桥拱肋5的外侧靠拢到中心轴线上，格子梁的横向位移就位完毕。当调整格子梁的横向位移初步到达安装位置后，控制另一条主缆索3上于之同侧的行车1也运动至安装位置，控制其起重索吊起格子梁的另一侧，重新翻转格子梁使其横向，再调平，待精确定位后，将吊杆6下端插入格子梁预留的孔洞，上好锚固螺母固定，根据桥面设计标高调平。重复上述方法吊装格子梁，直到格子梁标准段吊装完毕。

需要说明的是，其中当桥面系处于钢拱桥拱肋5下方时，格子梁的运输方式可采用直接运输格子梁至安装位置正下方，控制两主缆索3各一组行车1就位起吊的安装方式即可。

g. 以上述方法吊装全部标准段格子梁固定好后，检查各部分螺栓锚固情况，进行第一遍螺栓初拧，进行第一遍吊杆6张拉，随后调整桥面线性，锚固吊杆6，各类接头焊接及检验。

h.最后进行合龙段吊装；合龙段的吊装与其他格子梁标准段吊装类似，不同的是合龙段预制时需预留50～100mm富余长度，待合龙段就位后，检查所有螺栓二次复拧及接头焊接，全桥吊杆6进行二次张拉。

上述实施例作为本发明的进一步叙述，不作为本发明的限定范围。

Claims (3)

1.一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，主要包括以下步骤：

a.首先拆除施工现场缆索吊装系统中两条主缆索上的行车及下挂结构，再在各个主索地锚点分别加设一台卷扬机固定在地面，使两条主缆索端部分别通过卷扬机后再连接主索地锚，随后通过卷扬机释放主缆索稍稍松弛至主缆索呈现轻微弧度，调整钢拱桥前后两座塔架顶部的索鞍横移至塔架中点，使两条主缆索贴近；

b.在任一塔架顶部上一扣环包裹两根主缆索，扣环下挂设有牵引绳分别沿着主缆索方向连接两座塔架底部，经塔架顶部索鞍支撑后连接至控制台的牵引装置，扣环在两主缆索上以主缆索为轨道移动；随后调整塔架顶部索鞍横移至塔架顶部外侧，主缆索端部也跟着移动，以使两座塔架顶部的主缆索端部的水平投影在距离钢拱桥拱肋中心轴线外侧约10m处为准，且两主缆索必须以钢拱桥拱肋中心轴线对称；停止索鞍横移，固定索鞍使用高强度螺栓栓紧；拉动牵引绳使扣环运动至两主缆索的中部，使原来平行的两条主缆索中部连接成节点，两主缆索在塔架顶部索鞍的支撑点固定不变；

c.检验塔各个部分受力情况，保证施工过程中和施工完成后塔架的各个部分内力变形均在设计允许范围内；

d.检验合格后，重新安装上主缆索行车及下挂结构，行车上设置牵引索与控制台连接，行车安装4个，以扣环连接两主缆索中部为分隔点在两条主缆索前后每段分别安装1个，行车可顺着主缆索水平移动，但不可越过扣环；下挂结构主要包括起重索和挂钩；

e.随后先从钢拱桥拱肋前后两端开始吊装格子梁；由起重设备或船运输格子梁至吊装指定位置，通过牵引索调整就近位置的一组行车到达格子梁正上方，起吊方式为：控制起重索先使用一组行车起吊格子梁，起重索的两个挂钩固定在格子梁平面的一侧，使格子梁翻转90°，以竖放的形式在钢拱桥拱肋外侧起吊，待格子梁起吊上升超过钢拱桥拱肋时，固定行车不动，通过卷扬机配合牵引绳同时调整主缆索松紧及扣环运动，控制扣环向起吊有格子梁的行车方向靠近，两条主缆索连接的节点也将缓慢向格子梁安装位置移动，起吊有格子梁的行车跟随主缆索由钢拱桥拱肋的外侧向中心轴线靠拢，直到扣环移动至格子梁吊装位置正上方，起吊有格子梁的行车便从钢拱桥拱肋的外侧靠拢到中心轴线上，格子梁的横向位移就位完毕；当调整格子梁的横向位移初步到达安装位置后，控制另一条主缆索上与之同侧的行车也运动至安装位置，再控制其起重索吊起格子梁的另一侧，重新翻转格子梁使其横向，再调平，待精确定位后，穿入接头螺栓即可安装就位；重复上述方法吊装格子梁，直到格子梁标准段吊装完毕；

f.吊装全部标准段格子梁固定好后，检查各部分螺栓锚固情况，进行第一遍螺栓初拧，若设置有吊杆，进行第一遍吊杆张拉，随后调整桥面线性，锚固吊杆，各类接头焊接及检验；

g.最后进行合龙段吊装；合龙段的吊装与其他格子梁标准段吊装类似，不同的是合龙段预制时需预留50～100mm富余长度，待合龙段就位后，检查所有螺栓二次复拧及接头焊接，若设置有吊杆，则全桥吊杆进行二次张拉。

2.根据权利要求1所述的一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，其特征在于，整体钢拱桥若设置吊杆固定，则需要在格子梁吊装前先安装吊杆；预先将吊杆安装在钢拱桥拱肋上，格子梁就位后，将吊杆下端插入格子梁预留的孔洞，上好锚固螺母固定，根据桥面设计标高调平。

3.根据权利要求1所述的一种整体钢拱桥桥面格子梁吊装施工方法，其特征在于，步骤e与步骤g中当桥面系处于钢拱桥拱肋下方时，格子梁的运输方式可采用直接运输格子梁至安装位置正下方，控制两主缆索各一组行车就位起吊的安装方式即可。