CN109972517A - 一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，包括在索塔上安装附壁吊机，附壁吊机吊装初始节段钢梁并固定，附壁吊机吊装第一桥面吊机至初始节段钢梁上，第一桥面吊机吊装单元拼接段钢梁并固定于初始节段钢梁两端，第一桥面吊机前移至初始节段钢梁一端的单元拼接段钢梁上，附壁吊机吊装第二桥面吊机至初始节段钢梁另一端的单元拼接段钢梁上，第一桥面吊机和第二桥面吊机分别前移完成朝向桥梁边跨段延伸的钢梁拼接施工和朝向桥梁中跨段延伸的钢梁拼接施工，完成边跨段钢梁的合拢施工和中跨段钢梁的合拢施工。本发明具有操作性强、安全可靠、质量可控、经济高效、节能环保等优点。

Description

一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工设备技术领域，具体地指一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法。

背景技术

目前结合梁斜拉桥钢梁一般在出厂后进行现场预拼装，安装采用整体吊装或散拼工艺，吊装的设备无非是塔吊、桥面吊机、塔区桁吊等，且桥面吊机一般待混凝土桥面安装张拉完成后前移进入下一阶段施工。针对现场场地受限部位，无足够的预拼场地，现场预拼难以实施；整体吊装一般针对有较好的的桥下场地，方可实施，对于跨越不通航河道、山谷、铁路、公路及既有桥梁等环境，整体吊装工艺难以实施；对于特殊索塔结构，桁吊亦难以布设，同时结合梁支架、桥面吊机无合适的装备进行吊运安装；散拼件的吊装一般塔区取件，梁上运输安装，吊装作业面限制，影响工效；前一个节段钢梁与桥面板安装以及湿接缝浇筑完成后，湿接缝待强张拉，桥面吊机前移，然后进行下一节段安装，对于温度较低或温差大的季节，湿接缝无法正常施工，进而大大影响主梁安装效率，此方法中桥面起重设备作业是在混凝土面板上进行，桥面板及湿接缝将出现拉应力，甚至出现裂纹、裂缝等，且整个施工需要较长施工周期，对结合梁的安装质量及整体工期具有较大影响。另外存在一种滞后浇筑湿接缝的做法，可以将湿接缝浇筑与主梁安装错开同步进行，但是该法桥面吊机将对混凝土桥面板产生较大的压应力及钢梁的拉应力，对结构质量不利。通过以上内容可知：传统的结合梁斜拉桥主梁安装存在施工场地要求高、起重设备要求高、施工能耗高、散拼作业面限制、气候因素影响大、主体结构受力不利、施工周期长等缺点。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工快、施工条件要求低的钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法。

为实现此目的，本发明所设计的钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，包括在索塔上安装附壁吊机，附壁吊机吊装初始节段钢梁并固定，其特征在于：所述附壁吊机吊装第一桥面吊机至初始节段钢梁上，第一桥面吊机吊装单元拼接段钢梁并固定于初始节段钢梁两端，第一桥面吊机前移至初始节段钢梁一端的单元拼接段钢梁上，附壁吊机吊装第二桥面吊机至初始节段钢梁另一端的单元拼接段钢梁上，第一桥面吊机和第二桥面吊机分别前移完成朝向桥梁边跨段延伸的钢梁拼接施工和朝向桥梁中跨段延伸的钢梁拼接施工，完成边跨段钢梁的合拢施工和中跨段钢梁的合拢施工。

上述的钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，包括以下步骤：

1)、将附壁吊机安装于两根索塔上，附壁吊机吊装初始节段钢梁并固定；

2)、附壁吊机吊装第一桥面吊机至初始节段钢梁上并固定，第一桥面吊机吊装单元拼接段钢梁并固定于初始节段钢梁的两端，安装单元拼接段钢梁的斜拉索并进行张拉；

3)、第一桥面吊机前移至已安装节段钢梁朝向主梁中跨延伸的一端并固定，附壁吊机吊装第二桥面吊机至已安装节段钢梁上，第二桥面吊机移动至已安装节段钢梁朝向主梁边跨延伸的一端并固定；

4)、第一桥面吊机和第二桥面吊机分别吊装单元拼接段钢梁并固定于已安装节段钢梁的两端，安装单元拼接段钢梁的斜拉索并进行张拉，第一桥面吊机和第二桥面吊机分别移动至已安装节段钢梁两端的单元拼接段钢梁上并固定，拼接第一桥面吊机和第二桥面吊机之间的已安装节段钢梁的桥面板并浇筑桥面板之间的湿接缝；

5)、重复步骤直至第二桥面吊机完成边跨辅助墩墩顶的单元拼接段钢梁的固定施工，在边跨辅助墩墩顶搭设辅助支架，在辅助支架上安装压重钢盒，在压重钢盒内浇筑辅助墩压重混凝土，安装边跨辅助墩墩顶的单元拼接段钢梁的斜拉索并进行张拉；

6)、重复步骤直至第二桥面吊机完成边跨辅助墩墩顶的单元拼接段钢梁的固定施工，在边跨墩墩顶搭设边跨合拢支架，在边跨合拢支架上安装压重钢盒，在压重钢盒内浇筑边跨墩压重混凝土，安装边跨墩墩顶的单元拼接段钢梁的斜拉索并进行张拉，拼接第一桥面吊机和第二桥面吊机之间的已安装节段钢梁的桥面板并浇筑桥面板之间的湿接缝；

7)、第一桥面吊机吊装单元拼接段钢梁并固定于已安装节段钢梁朝向主梁中跨段延伸的一端并安装单元拼接段钢梁的斜拉索并张拉，拼接第一桥面吊机和第二桥面吊机之间的已安装节段钢梁的桥面板并浇筑桥面板之间的湿接缝，直至完成主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁的拼接固定，在主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁之间拼接固定中跨段合拢钢梁并在其上方拼接桥面板、浇筑湿接缝。

具体的，所述步骤2中，所述单元拼接段钢梁的固定施工方法是：第一桥面吊机吊装单元拼接段钢梁的两根主纵梁并悬拼于初始节段钢梁的端部，在主纵梁的拼接板内打入冲钉螺栓并预拧紧，第一桥面吊机松钩，拼装两根主纵梁之间的横梁及小纵梁，完成冲钉螺栓终拧，安装单元拼接段钢梁的斜拉索并进行第一次张拉。

优选的，所述初始节段钢梁上设有观测控制点，以该控制点为基准，观测单元拼接段钢梁的轴线是否与存在偏位，前后端是否存在高度差，根据实测数据做适当调整。

具体的，所述步骤3中，所述第一桥面吊机或第二桥面吊机的固定方法是：在已安装节段钢梁上安装吊机支撑支座，将第一桥面吊机或第二桥面吊机固定于吊机支撑支座上。

具体的，所述步骤3中，所述第一桥面吊机或第二桥面吊机的移动方法是：在已安装节段钢梁上安装轨道梁，将第一桥面吊机或第二桥面吊机与吊机支撑支座固定，通过步履油缸顶升和收缩，驱动轨道梁沿已安装节段钢梁的轴线方向前移一段距离，解除第一桥面吊机或第二桥面吊机与吊机支撑支座的固定，再通过步履油缸顶升和收缩驱动第一桥面吊机或第二桥面吊机移动至轨道梁上。

优选的，所述步骤4中，所述第一桥面吊机和第二桥面吊机每前移一个单元拼接段钢梁的长度后，拼接上一单元拼接段钢梁的桥面板，每两个单元拼接段钢梁的桥面板施工完成后，浇筑两个单元拼接段钢梁的桥面板的湿接缝。

进一步的，所述步骤4中，所述第一桥面吊机和第二桥面吊机每拼接固定一个单元拼接段钢梁后，对上一单元拼接段钢梁的斜拉索进行二次张拉。

具体的，所述步骤1中附壁吊机吊装初始节段钢梁并固定的方法是：附壁吊机吊装临时固结和防护平台并安装于索塔上，在临时固结上搭设初始节段钢梁，拆除临时固结后在初始节段钢梁的底部安装初始节段钢梁永久支座、抗风支座和阻尼器；所述步骤中在边跨辅助墩墩顶的左右两侧分别安装支撑压重钢盒的横向支座，横向支座受力后拆除辅助支架。

进一步的，所述步骤7中浇筑中跨段合拢钢梁的湿接缝后，按照先长后短的顺序先张拉主梁边跨钢束，再张拉主梁中跨钢束，并对全桥进行索力调整。

本发明的有益效果是：本发明具有操作性强、安全可靠、质量可控、经济高效、节能环保等优点。具体体现为：1、构件散件吊运安装，施工作业面要求不高，可操作性强；2、变臂变幅附塔回转吊机在塔区取梁，有效解决初始节段钢梁、边跨梁段、桥面吊机、斜拉索等结构的起吊安装，增加了构件作业面，解决了场地不足问题，节约了土地资源；3、步履自锚式全回转桥面吊机有效解决了桥面吊机在钢梁上行走、锚固、超高空取件等难题，保证主梁施工中的安全可靠；4、采用“桥面吊机前置，两节段一循环”主梁施工工序，提高了施工工效，缩短了桥面板的拼装周期，同时有效改善了施工期桥面板的受力，确保了桥面板质量，降低了施工中的安全风险。

附图说明

图1为本发明中初始节段钢梁的施工俯视图；

图2为本发明中第一桥面吊机安装于初始节段钢梁上的俯视图；

图3为本发明中第一桥面吊机和第二桥面吊机安装于单元拼接段钢梁上的俯视图；

图4为本发明中单元拼接段钢梁上拼接桥面板的俯视图；

图5为本发明中单元拼接段钢梁上浇筑桥面板湿接缝的俯视图；

图6为本发明中施工至边跨辅助墩的主梁主视图；

图7为图6的俯视图；

图8为本发明中施工至边跨墩的主梁主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为本发明中施工至边跨合拢的主梁主视图；

图11为图10的俯视图；

其中，1—第一桥面吊机，2—第二桥面吊机，3—初始节段钢梁，4—单元拼接段钢梁(4.1—主纵梁，4.2—横梁，4.3—小纵梁)，5—索塔，6—斜拉索，7—桥面板，8—湿接缝，9—边跨辅助墩，10—辅助支架，11—压重钢盒，12—辅助墩压重混凝土，13—边跨墩，14—边跨合拢支架，15—边跨墩压重混凝土，16—中跨段合拢钢梁，17—临时固结，18—防护平台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1—11所示的钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，步骤如下：

1)、将附壁吊机安装于两根索塔5上，附壁吊机吊装临时固结17和防护平台18并安装于索塔5上，在临时固结17上搭设初始节段钢梁3；

2)、附壁吊机吊装第一桥面吊机1至初始节段钢梁3上并固定，第一桥面吊机1吊装单元拼接段钢梁4并固定于初始节段钢梁3的两端，安装单元拼接段钢梁4的斜拉索6并进行张拉；

单元拼接段钢梁4的固定施工方法是：第一桥面吊机1吊装单元拼接段钢梁4的两根主纵梁4.1并悬拼于初始节段钢梁3的端部，在主纵梁4.1的拼接板内打入冲钉螺栓并预拧紧，第一桥面吊机1松钩，拼装两根主纵梁4.1之间的横梁4.2及小纵梁4.3，完成冲钉螺栓终拧，安装单元拼接段钢梁4的斜拉索6并进行第一次张拉。

初始节段钢梁3上设有观测控制点，以该控制点为基准，观测单元拼接段钢梁4的轴线是否与存在偏位，前后端是否存在高度差，根据实测数据做适当调整。

3)、第一桥面吊机1前移至已安装节段钢梁朝向主梁中跨延伸的一端并固定，附壁吊机吊装第二桥面吊机2至已安装节段钢梁上，第二桥面吊机2移动至已安装节段钢梁朝向主梁边跨延伸的一端并固定；

第一桥面吊机1或第二桥面吊机2的固定方法是：在已安装节段钢梁上安装吊机支撑支座，将第一桥面吊机1或第二桥面吊机2固定于吊机支撑支座上。

第一桥面吊机1或第二桥面吊机2的移动方法是：在已安装节段钢梁上安装轨道梁，将第一桥面吊机1或第二桥面吊机2与吊机支撑支座固定，通过步履油缸顶升和收缩，驱动轨道梁沿已安装节段钢梁的轴线方向前移一段距离，解除第一桥面吊机1或第二桥面吊机2与吊机支撑支座的固定，再通过步履油缸顶升和收缩驱动第一桥面吊机1或第二桥面吊机2移动至轨道梁上。

4)、第一桥面吊机1和第二桥面吊机2分别吊装单元拼接段钢梁4并固定于已安装节段钢梁的两端，安装单元拼接段钢梁4的斜拉索6并进行张拉，第一桥面吊机1和第二桥面吊机2分别移动至已安装节段钢梁两端的单元拼接段钢梁4上并固定，拼接第一桥面吊机1和第二桥面吊机2之间的已安装节段钢梁的桥面板7并浇筑桥面板7之间的湿接缝8；第一桥面吊机1和第二桥面吊机2每前移一个单元拼接段钢梁4的长度后，拼接上一单元拼接段钢梁4的桥面板7，每两个单元拼接段钢梁4的桥面板7施工完成后，浇筑两个单元拼接段钢梁4的桥面板7的湿接缝8。第一桥面吊机1和第二桥面吊机2每拼接固定一个单元拼接段钢梁4后，对上一单元拼接段钢梁4的斜拉索6进行二次张拉。

5)、重复步骤4直至第二桥面吊机2完成边跨辅助墩9墩顶的单元拼接段钢梁4的固定施工，在边跨辅助墩9墩顶搭设辅助支架10，在辅助支架10上安装压重钢盒11，在压重钢盒11内浇筑辅助墩压重混凝土12，安装边跨辅助墩9墩顶的单元拼接段钢梁4的斜拉索6并进行张拉；在边跨辅助墩9墩顶的左右两侧分别安装支撑压重钢盒11的横向支座，横向支座受力后拆除辅助支架10。

6)、重复步骤4直至第二桥面吊机2完成边跨辅助墩9墩顶的单元拼接段钢梁4的固定施工，在边跨墩13墩顶搭设边跨合拢支架14，在边跨合拢支架14上安装压重钢盒11，在压重钢盒11内浇筑边跨墩压重混凝土15，安装边跨墩13墩顶的单元拼接段钢梁4的斜拉索6并进行张拉，拼接第一桥面吊机1和第二桥面吊机2之间的已安装节段钢梁的桥面板7并浇筑桥面板7之间的湿接缝8；

7)、第一桥面吊机1吊装单元拼接段钢梁4并固定于已安装节段钢梁朝向主梁中跨段延伸的一端并安装单元拼接段钢梁4的斜拉索6并张拉，拼接第一桥面吊机1和第二桥面吊机2之间的已安装节段钢梁的桥面板7并浇筑桥面板7之间的湿接缝8，直至完成主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁4的拼接固定，在主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁4之间拼接固定中跨段合拢钢梁16并在其上方拼接桥面板7、浇筑湿接缝8，拆除临时固结17后在初始节段钢梁3的底部安装初始节段钢梁永久支座、抗风支座和阻尼器。浇筑中跨段合拢钢梁16的湿接缝8后，按照先长后短的顺序先张拉主梁边跨钢束，再张拉主梁中跨钢束，并对全桥进行索力调整。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，包括在索塔(5)上安装附壁吊机，附壁吊机吊装初始节段钢梁(3)并固定，其特征在于：所述附壁吊机吊装第一桥面吊机(1)至初始节段钢梁(3)上，第一桥面吊机(1)吊装单元拼接段钢梁(4)并固定于初始节段钢梁(3)两端，第一桥面吊机(1)前移至初始节段钢梁(3)一端的单元拼接段钢梁(4)上，附壁吊机吊装第二桥面吊机(2)至初始节段钢梁(3)另一端的单元拼接段钢梁(4)上，第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)分别前移完成朝向桥梁边跨段延伸的钢梁拼接施工和朝向桥梁中跨段延伸的钢梁拼接施工，完成边跨段钢梁的合拢施工和中跨段钢梁的合拢施工。

2.如权利要求1所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、将附壁吊机安装于两根索塔(5)上，附壁吊机吊装初始节段钢梁(3)并固定；

2)、附壁吊机吊装第一桥面吊机(1)至初始节段钢梁(3)上并固定，第一桥面吊机(1)吊装单元拼接段钢梁(4)并固定于初始节段钢梁(3)的两端，安装单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并进行张拉；

3)、第一桥面吊机(1)前移至已安装节段钢梁朝向主梁中跨延伸的一端并固定，附壁吊机吊装第二桥面吊机(2)至已安装节段钢梁上，第二桥面吊机(2)移动至已安装节段钢梁朝向主梁边跨延伸的一端并固定；

4)、第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)分别吊装单元拼接段钢梁(4)并固定于已安装节段钢梁的两端，安装单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并进行张拉，第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)分别移动至已安装节段钢梁两端的单元拼接段钢梁(4)上并固定，拼接第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)之间的已安装节段钢梁的桥面板(7)并浇筑桥面板(7)之间的湿接缝(8)；

5)、重复步骤4直至第二桥面吊机(2)完成边跨辅助墩(9)墩顶的单元拼接段钢梁(4)的固定施工，在边跨辅助墩(9)墩顶搭设辅助支架(10)，在辅助支架(10)上安装压重钢盒(11)，在压重钢盒(11)内浇筑辅助墩压重混凝土(12)，安装边跨辅助墩(9)墩顶的单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并进行张拉；

6)、重复步骤4直至第二桥面吊机(2)完成边跨辅助墩(9)墩顶的单元拼接段钢梁(4)的固定施工，在边跨墩(13)墩顶搭设边跨合拢支架(14)，在边跨合拢支架(14)上安装压重钢盒(11)，在压重钢盒(11)内浇筑边跨墩压重混凝土(15)，安装边跨墩(13)墩顶的单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并进行张拉，拼接第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)之间的已安装节段钢梁的桥面板(7)并浇筑桥面板(7)之间的湿接缝(8)；

7)、第一桥面吊机(1)吊装单元拼接段钢梁(4)并固定于已安装节段钢梁朝向主梁中跨段延伸的一端并安装单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并张拉，拼接第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)之间的已安装节段钢梁的桥面板(7)并浇筑桥面板(7)之间的湿接缝(8)，直至完成主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁(4)的拼接固定，在主梁中跨段两侧的单元拼接段钢梁(4)之间拼接固定中跨段合拢钢梁(16)并在其上方拼接桥面板(7)、浇筑湿接缝(8)。

3.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤2中，所述单元拼接段钢梁(4)的固定施工方法是：第一桥面吊机(1)吊装单元拼接段钢梁(4)的两根主纵梁(4.1)并悬拼于初始节段钢梁(3)的端部，在主纵梁(4.1)的拼接板内打入冲钉螺栓并预拧紧，第一桥面吊机(1)松钩，拼装两根主纵梁(4.1)之间的横梁(4.2)及小纵梁(4.3)，完成冲钉螺栓终拧，安装单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)并进行第一次张拉。

4.如权利要求3所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述初始节段钢梁(3)上设有观测控制点，以该控制点为基准，观测单元拼接段钢梁(4)的轴线是否与存在偏位，前后端是否存在高度差，根据实测数据做适当调整。

5.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤3中，所述第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)的固定方法是：在已安装节段钢梁上安装吊机支撑支座，将第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)固定于吊机支撑支座上。

6.如权利要求5所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤3中，所述第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)的移动方法是：在已安装节段钢梁上安装轨道梁，将第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)与吊机支撑支座固定，通过步履油缸顶升和收缩，驱动轨道梁沿已安装节段钢梁的轴线方向前移一段距离，解除第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)与吊机支撑支座的固定，再通过步履油缸顶升和收缩驱动第一桥面吊机(1)或第二桥面吊机(2)移动至轨道梁上。

7.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤4中，所述第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)每前移一个单元拼接段钢梁(4)的长度后，拼接上一单元拼接段钢梁(4)的桥面板(7)，每两个单元拼接段钢梁(4)的桥面板(7)施工完成后，浇筑两个单元拼接段钢梁(4)的桥面板(7)的湿接缝(8)。

8.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤4中，所述第一桥面吊机(1)和第二桥面吊机(2)每拼接固定一个单元拼接段钢梁(4)后，对上一单元拼接段钢梁(4)的斜拉索(6)进行二次张拉。

9.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤1中附壁吊机吊装初始节段钢梁(3)并固定的方法是：附壁吊机吊装临时固结(17)和防护平台(18)并安装于索塔(5)上，在临时固结(17)上搭设初始节段钢梁(3)，拆除临时固结(17)后在初始节段钢梁(3)的底部安装初始节段钢梁永久支座、抗风支座和阻尼器；所述步骤5中在边跨辅助墩(9)墩顶的左右两侧分别安装支撑压重钢盒(11)的横向支座，横向支座受力后拆除辅助支架(10)。

10.如权利要求2所述的一种钢混结合梁斜拉桥主梁的施工方法，其特征在于：所述步骤7中浇筑中跨段合拢钢梁(16)的湿接缝(8)后，按照先长后短的顺序先张拉主梁边跨钢束，再张拉主梁中跨钢束，并对全桥进行索力调整。