CN109722981A - 一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法,包括桥面钢箱梁、索塔钢结构、钢拉索，其特征在于，所述桥面钢箱梁整体采用弧形平面结构，其两端底部分别设有桥台基础以及桥墩基础，并经由埋件固定；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段，相邻的两段边跨之间通过对接接头固定，每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索。本发明涉及一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法，结构设计轻盈、整洁、美观。
Description
[技术领域]
本发明涉及步行桥施工技术领域，具体的说是一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法。
[背景技术]
近年来，我国公共基础工程建设发展迅猛，由于地形条件各不相同，桥梁尤其是悬索桥的建设和使用也越来越多，能够大大增加道路桥梁的跨度，节省工程投资，其经济效益非常明显，在实际工程中得到大量应用。
[发明内容]
本发明的目的在于在现有技术的基础上进行改进，获得一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法。
为实现上述目的，设计一种应用索塔结构的景观步行桥，包括桥面钢箱梁、索塔钢结构、钢拉索，其特征在于，所述桥面钢箱梁整体采用弧形平面结构，其两端底部分别设有桥台基础以及桥墩基础，并经由埋件固定；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段，相邻的两段边跨之间通过对接接头固定，每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索。
景观步行桥为焊接箱型三跨索桁架体系，主跨跨度为54.75米，两边跨跨度为13.85米，其中钢结构焊接，节点采用焊接形式或销接节点。
北面边跨长度28.4m、桥面宽度8m、截面高度0.75～0.9m；中跨长度25.6m、桥面宽度8m、截面高度0.69～0.9m；南面边跨长度28.4m、桥面宽度8m、截面高度0.75～0.9m。
所述索塔钢结构包括索塔本体、拉索连接板、中间钢箱梁、悬挑梁，中间钢箱梁的横向沿截面方向两端由悬挑梁固定，两端的悬挑梁横向长度相等且均为中间钢箱梁横向长度的1.5倍，索塔本体插入中间钢箱梁的面板斜向固定，且于索塔底端与主箱梁连接处分段，实现索塔本体整体斜度为45°，每一索塔本体的两端分别于中间钢箱梁的面板固定一拉索连接板，用以固定钢拉索。
所述对接接头采用分段钢梁、掌塔、码板、中间合拢段，分段钢梁经由掌塔固定于相邻两段其中一段边跨的一端，另一段边跨的一端固定有中间合拢段，中间合拢段经由码板实现合并。
步行桥共有2个桥台和2个桥墩，桥台处的埋件采用8根粘结锚筋下端带160X160X40锚板，每根施加550KN预应力；桥墩埋件有球铰受压支座埋件和拉压杆结构埋件，拉压杆结构埋件的锚筋与锚板穿孔塞焊，锚筋为8根D＝32mm HRB400钢筋，锚板D＝70mm，厚度t＝30mm。
一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，包括步行桥相应的埋件、桥面钢箱梁、索塔钢结构及钢拉索的制作安装，其特征在于，有以下步骤：
步骤一，分段预拼装，包括桥面钢箱梁分段以及索塔分段拼装；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段；每一单个索塔本体于索塔底端与主箱梁连接处分段；全部钢构件均由钢结构制造厂制作加工后运抵工地进行吊装；
步骤二，分段运输，全部分段钢构件依次分段运输，所有构件均随到随吊；
步骤三，分段吊装，步行桥跨度为13.85米*54.75米*13.85米，采用180吨浮吊船进行桥面钢箱梁的吊装作业；
步骤四，钢箱梁的分块组装，相邻的两段钢箱梁边跨之间通过对接接头固定，钢箱梁的3段分段构件带有两块纵向腹板形成箱体或在其开口处的一侧加设支撑进行临时加固；
步骤五，待钢箱梁安装完毕后，再进行上部索塔及钢拉索的安装工作，在两岸位置设置临时钢支架，通过所述临时钢支架在每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，并完成分段安装，再在每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索；
步骤六，焊接、油漆、拆除措施支架等。
索塔分段工艺，需对索塔与主箱梁连接处进行分段，待索塔安装后再进行现场焊接，现场焊接的焊缝要求成形美观，焊接完成后，割除耳朵板且打磨平整后方可油漆。
还包括埋件安装：步行桥承台打桩完成，钢筋笼施工完成，在混凝土浇筑前进行埋件的安装，采用SET2C全站仪对埋件的位置进行测量定位，埋件安装完成后，进行混凝土的浇筑，混凝土浇筑过程中，实时测控埋件的位置，将埋件位移控制在允许误差范围内。
为保证埋件安装尺寸及避免在混凝土浇筑过程中埋件受混凝土挤压而移位，采用L75*6的角钢焊接成支架形式并与钢筋笼的主筋进行焊接，使埋件的变形和移位控制在允许误差范围内。
本发明涉及一种应用索塔结构的景观步行桥及其安装施工方法，结构设计轻盈、整洁、美观。
[附图说明]
图1为总体施工流程图
图2为桥面横向构造图
图3步行桥立面布置
图4桥面梁分段布置
图5桥面横截面示意图
图6主体钢箱梁对接接头形式
图7索塔分段现场连接形式
图8埋件定位布控
图9桥墩的埋件设置
图中标记说明
1桥面钢箱梁、1.1北面边跨、1.2中跨、1.3南面边跨
2索塔钢结构、2.1索塔本体、2.2拉索连接板、2.3中间钢箱梁、2.4悬挑梁
3钢拉索
4对接接头、4.1分段钢梁、4.2掌塔、4.3码板、4.4中间合拢段，
5桥墩埋件、5.1球铰受压支座埋件、5.2拉压杆结构埋件、6桥台埋件。
[具体实施方式]
现结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。
实施例
步行桥为焊接箱型三跨索桁架体系，主跨跨度为54.75米，两边跨跨度为13.85米。钢结构焊接，节点采用焊接形式或销接节点。
步行桥自南向北跨越张家塘，东面为黄浦江，西面为在建龙腾大道。
本标段钢结构工程内容为步行桥相应的埋件、桥面钢箱梁、索塔钢结构及钢拉索的制作安装工作。钢结构工程安装量汇总如下表(重量含吊钩等吊索具)：本步行桥总长度82.414m；钢结构设计总用钢量约241吨(不含埋件，拉索等)；钢材主要采用Q345C，本工程全部钢构件均由我绿地钢结构制造厂制作加工后运抵工地进行吊装。
如图1所示，一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，包括步行桥相应的埋件、桥面钢箱梁、索塔钢结构及钢拉索的制作安装，其特征在于，有以下步骤：
步骤一，分段预拼装，包括桥面钢箱梁分段以及索塔分段拼装；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段；每一单个索塔本体于索塔底端与主箱梁连接处分段；全部钢构件均由钢结构制造厂制作加工后运抵工地进行吊装；
步骤二，分段运输，全部分段钢构件依次分段运输，所有构件均随到随吊；本工程不设现场拼装场地，所有构件均随到随吊，拼装工作均在空中进行。为保证浮吊船及运输船安全作业，须保证河道的通航能力(浮吊船满载吃水1.8米，运输船满载吃水1.9米)，对现有河道进行勘察，局部浅滩区需要疏浚。黄浦江每日2次涨潮和退潮，我公司主要考虑进行前潮作业，即涨潮时浮吊船及运输船进入作业，完成吊装作业，退潮时即可退出现场。
步骤三，分段吊装，步行桥跨度为13.85米*54.75米*13.85米，跨越张家塘港，为满足吊装要求，本方案采用180吨浮吊船进行桥面梁的吊装作业，船名：盐荣泰608变幅式起重船；钢箱梁吊装顺序：根据分段形式，先安装南北两岸的钢箱梁(GL-1，GL-2)及相应索塔、拉索结构等，然后再安装跨河段的合拢段钢箱梁(GL-3)及索塔相应拉索结构。
步骤四，钢箱梁的分块组装，钢箱梁横向(截面方向)不分段，纵向(长度方向)分为3段，相邻的两段钢箱梁边跨之间通过对接接头固定，钢箱梁的3段分段构件带有两块纵向腹板形成箱体或在其开口处的一侧加设支撑进行临时加固；
钢箱梁的分段原则：
1分段后保证构架具有足够的强度、刚度和稳定性。
2遵守钢结构施工工艺要求，满足焊接可行性要求。
3合理分配分段钢构件尺寸及重量，满足运输及吊装要求。
4受现场条件限制(高空作业等)，应考虑现场的焊接工作量及焊接应力，减少主体钢板对接等需要融透焊的焊接量，保证焊接质量。
5分段构件尽可能带有两块纵向腹板形成箱体，如无法满足,则在出厂前需在其开口处的一侧加设支撑进行临时加固。
步骤五，待钢箱梁安装完毕后，再进行上部索塔及钢拉索的安装工作，为保证安装时钢梁的稳定性，在两岸位置设置临时钢支架，钢支架必须通过验算满足施工要求。通过所述临时钢支架在每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，并完成分段安装，再在每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索；
索塔与钢箱梁连接处的分段，索塔采用的板厚有：80mm，60mm,50mm,40mm,30mm等，结构复杂。为满足施工要求及运输要求，索塔采用分段施工工艺：需对索塔与主箱梁连接处进行分段。待索塔安装后再进行现场焊接，现场焊接的焊缝要求成形美观。焊接完成后，割除耳朵板且打磨平整后方可油漆。
步骤六，焊接、油漆、拆除措施支架等。本工程现场对接焊缝较多，尤其合拢段安装及索塔安装时，必须完成焊接后方可进行下一段钢梁的吊装。构件对接接口焊缝的焊接，每片梁焊接按占用1天时间考虑；安全脚手架搭设及油漆施工均安排在白天完成，与焊接进行搭接作业，不考虑额外占用时间。综上所述，本工程分3段钢箱梁，安装按每段2天的综合工期考虑。
埋件安装技术方案，步行桥共有2个桥台和2个桥墩，埋件的设置如下：桥台处的埋件采用8根粘结锚筋下端带160X160X40锚板，每根施加550KN预应力。桥墩埋件有球铰受压支座埋件和拉压杆结构埋件。其中拉压杆结构埋件的锚筋与锚板穿孔塞焊，锚筋为8根D＝32mm HRB400钢筋，锚板D＝70mm，厚度t＝30mm。
埋件的安装：
1步行桥承台打桩完成，钢筋笼施工完成，在混凝土浇筑前进行埋件的安装。为保证埋件安装尺寸及避免在混凝土浇筑过程中埋件受混凝土挤压而移位，现采用L75*6的角钢焊接成支架形式并与钢筋笼的主筋进行焊接，使埋件的变形和移位控制在允许误差范围内。具体做法：
2总包提供施工控制点，采用SET2C全站仪对埋件的位置进行测量定位。埋件安装完成后，进行混凝土的浇筑，混凝土浇筑过程中，实时测控埋件的位置，将埋件位移控制在允许误差范围内。
具体至本实施例中，1安装埋件和临时支架,2安装GL-1分段钢箱梁，3安装GL-2分段钢箱梁，4.安装1#，2#，5#，6#索塔及相应拉索，5.对1#索塔和6#索塔相对应的钢拉索N1和N2进行第一次张拉，且对钢箱梁的标高、位置等进行核查，6.安装GL-3分段钢箱梁，7.安装3#，4#索塔及相应拉索进行安装，8.对钢拉索N5和N6进行第一次张拉，并再次调整其他钢拉索，使钢拉索索力达到设计要求。
Claims (10)
1.一种应用索塔结构的景观步行桥，包括桥面钢箱梁、索塔钢结构、钢拉索，其特征在于，所述桥面钢箱梁整体采用弧形平面结构，其两端底部分别设有桥台基础以及桥墩基础，并经由埋件固定；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段，相邻的两段边跨之间通过对接接头固定，每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索。
2.如权利要求1所述的一种应用索塔结构的景观步行桥，其特征在于，景观步行桥为焊接箱型三跨索桁架体系，主跨跨度为54.75米，两边跨跨度为13.85米，其中钢结构焊接，节点采用焊接形式或销接节点。
3.如权利要求1所述的一种应用索塔结构的景观步行桥，其特征在于，北面边跨长度28.4m、桥面宽度8m、截面高度0.75～0.9m；中跨长度25.6m、桥面宽度8m、截面高度0.69～0.9m；南面边跨长度28.4m、桥面宽度8m、截面高度0.75～0.9m。
4.如权利要求1所述的一种应用索塔结构的景观步行桥，其特征在于，所述索塔钢结构包括索塔本体、拉索连接板、中间钢箱梁、悬挑梁，中间钢箱梁的横向沿截面方向两端由悬挑梁固定，两端的悬挑梁横向长度相等且均为中间钢箱梁横向长度的1.5倍，索塔本体插入中间钢箱梁的面板斜向固定，且于索塔底端与主箱梁连接处分段，实现索塔本体整体斜度为45°，每一索塔本体的两端分别于中间钢箱梁的面板固定一拉索连接板，用以固定钢拉索。
5.如权利要求1所述的一种应用索塔结构的景观步行桥，其特征在于，所述对接接头采用分段钢梁、掌塔、码板、中间合拢段，分段钢梁经由掌塔固定于相邻两段其中一段边跨的一端，另一段边跨的一端固定有中间合拢段，中间合拢段经由码板实现合并。
6.如权利要求1所述的一种应用索塔结构的景观步行桥，其特征在于，步行桥共有2个桥台和2个桥墩，桥台处的埋件采用8根粘结锚筋下端带160X160X40锚板，每根施加550KN预应力；桥墩埋件有球铰受压支座埋件和拉压杆结构埋件，拉压杆结构埋件的锚筋与锚板穿孔塞焊，锚筋为8根D＝32mm HRB400钢筋，锚板D＝70mm，厚度t＝30mm。
7.一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，包括步行桥相应的埋件、桥面钢箱梁、索塔钢结构及钢拉索的制作安装，其特征在于，有以下步骤：
步骤一，分段预拼装，包括桥面钢箱梁分段以及索塔分段拼装；所述桥面钢箱梁横向沿截面方向不分段、纵向沿长度方向分为北面边跨、中跨、南面边跨3段；每一单个索塔本体于索塔底端与主箱梁连接处分段；全部钢构件均由钢结构制造厂制作加工后运抵工地进行吊装；
步骤二，分段运输，全部分段钢构件依次分段运输，所有构件均随到随吊；
步骤三，分段吊装，步行桥跨度为13.85米*54.75米*13.85米，采用180吨浮吊船进行桥面钢箱梁的吊装作业；
步骤四，钢箱梁的分块组装，相邻的两段钢箱梁边跨之间通过对接接头固定，钢箱梁的3段分段构件带有两块纵向腹板形成箱体或在其开口处的一侧加设支撑进行临时加固；
步骤五，待钢箱梁安装完毕后，再进行上部索塔及钢拉索的安装工作，在两岸位置设置临时钢支架，通过所述临时钢支架在每一段边跨上等间隔架设两组索塔钢结构，并完成分段安装，再在每组索塔钢结构左右分别牵引一根钢拉索；
步骤六，焊接、油漆、拆除措施支架等。
8.如权利要求7所述的一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，其特征在于，索塔分段工艺，需对索塔与主箱梁连接处进行分段，待索塔安装后再进行现场焊接，现场焊接的焊缝要求成形美观，焊接完成后，割除耳朵板且打磨平整后方可油漆。
9.如权利要求7所述的一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，其特征在于，还包括埋件安装：步行桥承台打桩完成，钢筋笼施工完成，在混凝土浇筑前进行埋件的安装，采用SET2C全站仪对埋件的位置进行测量定位，埋件安装完成后，进行混凝土的浇筑，混凝土浇筑过程中，实时测控埋件的位置，将埋件位移控制在允许误差范围内。
10.如权利要求9所述的一种应用索塔结构的景观步行桥的安装施工方法，其特征在于，为保证埋件安装尺寸及避免在混凝土浇筑过程中埋件受混凝土挤压而移位，采用L75*6的角钢焊接成支架形式并与钢筋笼的主筋进行焊接，使埋件的变形和移位控制在允许误差范围内。
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