CN109267497A - 一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，首先施工混凝土锚固段，同时顶推边跨钢梁，到位后，施工中跨钢梁；每施工完成一个或两个节段中跨钢梁后，对称挂设斜拉索；中跨钢梁施工至中跨合龙口后，精确调整合龙口位置并锁定，进行中跨合龙；中跨钢箱加劲梁合龙后进行主缆施工，同时锚跨采用常规混凝土支架现浇施工；之后，精确调整混凝土锚固段合龙位置并锁定，合龙锚跨。本发明能够实现支架在承担竖向荷载的同时适应梁体的纵向大位移，有利于混凝土质量控制；将纵向约束位置设置在锚墩处，有利于控制混凝土质量，同时也有利于锚跨支架结构的优化，降低难度和安全风险，减少施工费用。

Description

一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法

技术领域

本发明创造属于桥梁工程施工技术领域，尤其是涉及一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法。

背景技术

长大跨径的多跨连续桥梁合龙方法对于桥梁的施工工期及桥梁施工质量有很大的影响。当前，长大跨径的多跨连续桥梁合龙方法主要有两种：(1)常规的施工方法是先合龙边跨、后合龙次边跨，最后合龙中跨；(2)对于高墩(柔性墩)桥梁，在特殊的条件下也有采用先合龙次中跨，后合龙边跨最后合龙中跨的方法。这些施工方法的特点是：(1)桥梁跨度通常较小，合龙期间，支架现浇段梁体纵向位移很小以至可以忽略不计，其施工质量易于保证(2)边跨现浇段长度很小(通常只有几米)，梁截面为全梁最小截面，采用不可纵向滑移的常规支架；(3)通常无法采取主动合龙方式，即使采用主动合龙方法也通常需要设置附加配重且只能调整合拢口竖向相对位移，合龙时机仍受温度等因素影响。而锚固段为自锚式悬索桥主缆锚固位置，其施工质量直接关系到全桥的安全。为保证锚跨尤其是锚固段混凝土质量，应尽量避免扰动此处混凝土，尽量使之不发生纵向滑移。如果采用常规的合龙方法时，若锚固段和锚跨采用常规支架，则无法适应锚固段及锚跨混凝土的纵向大位移，混凝土施工质量难以保证且支架存在很大安全风险；若采用常规的合龙法，则无法主动控制合龙时机从而控制工期；若采用常规的合龙顺序，无法优化支架结构，降低支架费用。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，包括如下步骤：

①混凝土锚固段采用可滑移现浇支架施工，同时，边跨钢箱加劲梁采用顶推方法顶推；

②边跨钢箱加劲梁顶推到位后，采用斜拉扣挂法施工中跨钢箱加劲梁；

③每施工完成一个或两个节段中跨钢箱加劲梁后，对称挂设斜拉索；

④斜拉索对称挂设至边跨合龙口后，精确调整合龙口相对位置并锁定，然后进行边跨合龙；

⑤中跨钢箱加劲梁采用斜拉扣挂法继续施工至中跨合龙口后，精确调整合龙口位置并锁定，进行中跨合龙；

⑥中跨钢箱加劲梁合龙后进行主缆施工，同时锚跨采用常规混凝土支架现浇施工；

⑦主缆施工完毕后，精确调整混凝土锚固段合龙位置并锁定，合龙锚跨。

进一步，各钢箱加劲梁合龙均采用主动合龙方式施工。

进一步，两侧锚跨采用异步合龙的方式施工。

进一步，用于挂设斜拉索的钢塔上设有用于调整边跨钢箱加劲梁的纵向位置调整装置。

一种应用于上述自锚式悬索桥加劲梁合龙方法的可滑移现浇支架，包括底架组件以及底架组件顶端的滑动架组件；所述底架组件顶部设置有供滑动架组件滑动调整的工作面；所述滑动架组件朝向锚固段混凝土的一端与锚固段混凝土连接。

进一步，所述滑动架组件对应锚固段混凝土与边跨钢箱加劲梁之间的位置设有边跨合龙段混凝土浇筑模板。

进一步，所述滑动架组件对应边跨钢箱加劲梁设有连接结构。

进一步，底架组件顶端设有用于限制滑动架组件移动范围的限位装置。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明提供的合龙方法中采用了可纵向滑移调整的结构，能够实现支架在承担竖向荷载的同时适应梁体的纵向大位移，有利于混凝土质量控制；将纵向约束位置设置在锚墩处，有利于控制混凝土质量，同时也有利于锚跨支架结构的优化，降低难度和安全风险，减少施工费用。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造施工锚固段混凝土及架设斜拉索时的示意图；

图2为本发明创造施工中跨合龙段钢梁时的示意图；

图3为本发明创造架设主缆及浇筑锚跨合龙段混凝土时的示意图；

图4中用于展示第二锚墩一侧结构的示意图；

图5为本发明创造中纵向位置调整装置部分的示意图；

图6为本发明创造中混凝土锚固段支架部分的示意图。

附图标记说明：

1-混凝土锚固段支架；2-锚跨现浇支架；3-边跨钢梁顶推支架；4-主塔；5-临时钢塔；6-架梁吊机；7-驳船；8-边跨钢梁节段；9-顶推装置；10-锚固段混凝土；11-斜拉索；12-纵向位置调整装置；13-工作面；14-限位装置；15-上部排架；16-连接结构；17-边跨合龙段混凝土；18-中跨合龙段钢梁；19-锚跨混凝土；20-锚跨合龙段混凝土；21-主缆；22-中跨钢梁节段；23-第一锚墩；24-第二锚墩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面结合实施例来详细说明本发明创造。

一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，如图1至6所示，包括如下步骤：

①混凝土锚固段采用可滑移现浇支架1施工，同时，边跨钢箱加劲梁采用顶推方法顶推；

②边跨钢箱加劲梁顶推到位后，采用斜拉扣挂法施工中跨钢箱加劲梁；

③每施工完成一个或两个节段的中跨钢箱加劲梁后，就即刻对称挂设斜拉索；

④斜拉索对称挂设至边跨合龙口后，精确调整合龙口相对位置并锁定，然后进行边跨合龙；边跨钢梁顶推到位后不立即合龙边跨，而是利用斜拉扣挂法施工部分中跨钢梁节段直至斜拉索挂设至边跨合龙口后再合龙边跨；

⑤中跨钢箱加劲梁采用斜拉扣挂法继续施工至中跨合龙口后，精确调整合龙口位置并锁定，进行中跨合龙；

⑥中跨钢箱加劲梁合龙后进行主缆施工，与此同时，锚跨采用常规支架现浇施工；

⑦主缆施工完毕后，精确调整混凝土锚固段合龙位置并锁定，合龙锚跨。

各钢箱加劲梁合龙均采用主动合龙方式施工，可以主动控制合龙口的纵向、横向、竖向相对位置以及合龙时机。采用主动合龙方式，其合龙时间不受天气、气温限制，有利于工期控制，通过控制边跨和锚跨的合龙时机，确保锚固段和锚跨混凝土梁质量。

两侧锚跨采用异步合龙的方式施工，且合龙口均不需要设置附加压重，减少了相关步骤及设备。

需要指出的是，本发明中在进行合龙时，纵向固定约束位置均设置在锚墩处，加劲梁的纵向固定约束位置均设置在锚墩处，不仅有利于控制锚固段和锚跨混凝土质量，同时也避免锚跨采用可滑移支架，降低了锚跨支架的复杂程度和安全风险，减少了施工费用。

用于挂设斜拉索的钢塔上设有用于调整边跨钢箱加劲梁的纵向位置调整装置。该纵向位置调整装置可以是顶推机构(如液压缸)推动固定在钢梁上的固定座进行钢梁纵向位置的调整。固定座固定在钢梁下端，顶推机构一端固定在钢塔上，另一端用于推动固定座(实际上，一般都是在钢塔两侧对称设置两组纵向位置调整装置，以方便调整操作)。这样的结构设计，就可以根据需要通过约束或释放纵向位移来适应加劲梁的纵向位置变化，从而达到控制锚固段和锚跨混凝土质量的目的。

当然，本领域技术人员也可以采用其它方式实现纵向调整，以保证钢梁纵向位置的精度。

如图4至6所示，一种应用于上述自锚式悬索桥加劲梁合龙方法的可滑移现浇支架，包括底架组件以及底架组件顶端的滑动架组件；所述底架组件顶部设置有供滑动架组件滑动调整的工作面；所述滑动架组件朝向锚固段混凝土的一端与锚固段混凝土连接。

其中，所述滑动架组件对应锚固段混凝土与边跨钢箱加劲梁之间的位置设有边跨合龙段混凝土浇筑模板。该浇筑模板主要是为了保证锚固段混凝土与边跨钢箱加劲梁之间所浇筑的边跨合龙段混凝土稳定成型。至于模板的具体结构，本领域技术人员可以根据实际情况选择或设计。

其中，所述滑动架组件对应边跨钢箱加劲梁设有连接结构，滑动架组件通常包括底部架体和上部排架，所述连接结构安装在底部架体上，而锚固段混凝土结构与上部排架固定。需要说明的是，可以是在锚固段混凝土内设置锚筋，利用锚筋与上部排架固定，当然，也可以选用其它连接装置固定，在此不再赘述。

其中，底架组件顶端设有用于限制滑动架组件移动范围的限位装置。限位装置可以是沿滑动组件底部架体滑动方向设置的限位板或限位销，能够保证底部架体在一定范围内滑动调整，而又不至于调整范围过大而失位即可。

下面提供一具体实施例，以详细说明本发明方法的实施过程：

首先，搭设混凝土锚固段支架1(即上述的可滑移现浇支架)和锚跨现浇支架2(即常规混凝土支架)、边跨钢梁顶推支架3，并在主塔4(即上述的钢塔)顶部安装临时钢塔5；在主塔旁的顶推支架上安装钢导梁，钢导梁上方安装架梁吊机6；

利用驳船7将边跨钢梁节段8运输至架梁吊机下方后由架梁吊机起吊安装，具体的操作是，边跨钢梁节段与钢导梁连接后，利用顶推支架3顶部的顶推装置9(一般可选用多点步履式顶推装置)将钢导梁与钢梁往边跨方向顶推一个节段；

此时架梁吊机前移一个节段，驳船运输钢梁至架梁吊机下方后，由架梁吊机安装钢梁，并往边跨再顶推一个节间，如此往复直至边跨钢梁顶推到位，之后拆除钢导梁；浇筑锚固段混凝土10；

架梁吊机继续吊装中跨钢梁节段22，每吊装两个或一个节段后对称挂设斜拉索11(采用斜拉扣挂法)，直至挂设完成对斜拉索；

之后利用塔梁交叉处纵向位置调整装置12和斜拉索，精确调整边跨合龙口位置后，在该合龙口处设置临时锁定装置，锚固段可滑移现浇支架工作面13上设置的限位装置限制滑移支架上部排架15纵向滑动，滑移支架上部排架15与混凝土锚固段之间设置相应的连接结构16，防止锚固段相对滑移支架上部排架滑动，浇筑边跨合龙段混凝土17；

采用斜拉扣挂法继续安装中跨钢梁至中跨合龙口位置，解除锚固段滑移支架滑动面处的限位装置14，利用塔梁交叉处纵向位置调整装置及斜拉索精确调整中跨合龙口位置，在该合龙口处设置临时锁定装置，架梁吊机吊装中跨合龙段钢梁18，之后解除塔梁交叉处纵向位置调整装置对钢梁的限制。

架设主缆21并浇筑锚跨混凝土19，利用塔梁交叉处纵向位置调整装置，精确调整左侧的第一锚墩23一侧锚跨合龙口位置，并在该合龙口设置临时锁定装置；

安装该侧锚固段滑移支架工作面处的限位装置，浇筑合龙段混凝土；解除第一锚墩一侧锚固段滑移支架工作面处的限位装置，拆除已合龙锚跨支架，利用塔梁交叉处纵向位置调整装置精确调整右侧的第二锚墩24一侧锚跨合龙口位置，在该合龙口设置临时锁定装置，安装该侧锚固段滑移支架工作面处的限位装置，浇筑锚跨合龙段混凝土20。

本发明提供的合龙方法中采用了可纵向滑移调整的结构，能够实现支架在承担竖向荷载的同时适应梁体的纵向大位移，有利于混凝土质量控制；将纵向约束位置设置在锚墩处，有利于控制混凝土质量，同时也有利于锚跨支架结构的优化，降低难度和安全风险，减少施工费用。

同时，采用主动合龙方式，可以主动控制合龙的时机，不受天气、气温的影响，从而有利于工期控制；选择锚跨和边跨的合龙顺序和时机，能最大限度减少对锚固段及锚跨混凝土的扰动，有利于混凝土施工质量保证；另外，合龙不采用附加配重，减少了相关步骤及设备。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，其特征在于，包括如下步骤：

①混凝土锚固段采用可滑移现浇支架施工，同时，边跨钢箱加劲梁采用顶推方法顶推；

②边跨钢箱加劲梁顶推到位后，采用斜拉扣挂法施工中跨钢箱加劲梁；

③每施工完成一个或两个节段中跨钢箱加劲梁后，即刻对称挂设斜拉索；

④斜拉索对称挂设至边跨合龙口后，精确调整合龙口相对位置并锁定，然后进行边跨合龙；

⑤中跨钢箱加劲梁采用斜拉扣挂法继续施工至中跨合龙口后，精确调整合龙口位置并锁定，进行中跨合龙；

⑥中跨钢箱加劲梁合龙后进行主缆施工，同时锚跨采用常规支架现浇施工；

⑦主缆施工完毕后，精确调整混凝土锚固段合龙位置并锁定，合龙锚跨。

2.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，其特征在于：各钢箱加劲梁合龙均采用主动合龙方式施工。

3.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，其特征在于：两侧锚跨采用异步合龙的方式施工。

4.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥加劲梁合龙方法，其特征在于：用于挂设斜拉索的钢塔上设有用于调整边跨钢箱加劲梁的纵向位置调整装置。

5.一种应用于权利要求1中所述自锚式悬索桥加劲梁合龙方法的可滑移现浇支架，其特征在于：包括底架组件以及底架组件顶端的滑动架组件；所述底架组件顶部设置有供滑动架组件滑动调整的工作面；所述滑动架组件朝向锚固段混凝土的一端与锚固段混凝土连接。

6.根据权利要求5所述的应用于自锚式悬索桥加劲梁合龙方法中的可滑移现浇支架，其特征在于：所述滑动架组件对应锚固段混凝土与边跨钢箱加劲梁之间的位置设有边跨合龙段混凝土浇筑模板。

7.根据权利要求5所述的应用于自锚式悬索桥加劲梁合龙方法中的可滑移现浇支架，其特征在于：所述滑动架组件对应边跨钢箱加劲梁设有连接结构。

8.根据权利要求5所述的的应用于自锚式悬索桥加劲梁合龙方法中的可滑移现浇支架，其特征在于：所述底架组件顶端设有用于限制滑动架组件移动范围的限位装置。