CN110820518B - 一种钢拱桥吊杆加工及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢拱桥吊杆加工及吊装方法，将吊杆为4个段分别加工，每段较短，避免了运输过程中承受负弯矩；在桥梁施工现场先通过销轴将4个段连接成两个吊杆节段，然后在竖直状态下将两个节段组装成整体吊杆，最后在竖直状态下将吊杆转移至安装位置与拱圈和桥面系连接。本发明从吊杆结构上和吊装过程中避免了吊杆的非弹性变形，保证成桥后吊杆受力状态与设计一致。

Description

一种钢拱桥吊杆加工及吊装方法

技术领域

本发明属于桥梁施工中的钢拱桥施工技术领域，涉及钢拱桥与桥面系之间的吊杆的加工及吊装方法。

背景技术

钢拱桥具有外形美观、材料用量少、跨越能力大、结构刚度大、承载能力高等诸多优点，在公路、铁路及公铁两用桥中均有较多应用。中、下承式钢拱桥均通过吊杆连接拱圈与桥面系，因此吊杆为拱桥结构中最关键的受力结构之一，其可靠性、耐久性、适应性关系到桥梁结构的安全和正常使用。

现有技术中，吊杆一般采用横截面为箱型或H形的整体钢结构，由于吊杆长度很长，在运输过程中要横向放置，在吊装过程中要在一端设置吊点起吊，因此吊杆在运输和吊装过程中均会承受较大弯矩，但由于吊杆长细比大，承受弯矩的能力较差，会产生非弹性变形，因此难以保证成桥后吊杆受力状态与设计一致。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，改进现有的吊杆结构，在吊杆加工时将整体结构改为多段组装式结构，多段间通过销绞连接以改善吊杆的受力特性，并在吊装过程中尽量保持吊杆为竖直状态，避免吊杆在运输和吊装过程中承受弯矩导致非弹性变形。

本发明的技术方案如下：

一种钢拱桥吊杆加工及吊装方法，其特征在于：

(1)将吊杆划分为多个段，包括与拱圈连接的上连接段、与桥面系连接的下连接段，以及与上连接段和下连接段连接的中间段，所述中间段又分为上中间节段和下中间节段；各段分别加工，其中上连接段的上端开设用于与拱圈连接的螺孔，下端两侧焊接耳板；上中间节段上端两侧焊接耳板，下端开设螺孔；下中间节段上端开设螺孔，下端两侧焊接耳板；下连接段的上端两侧焊接耳板，下端暂不开设螺孔；

(2)将加工好的各段运抵桥梁施工现场；在水平台座上将上连接段与上中间节段的耳板用销轴连接，组成吊杆上节段；将下中间节段与下连接段的耳板用销轴连接，组成吊杆下节段；

(3)将吊杆下节段起吊至竖直状态，并置于水深大于吊杆下节段的水中以保持竖直状态，下中间节段的上端露出水面，并用夹具夹紧；将吊杆上节段起吊至竖直状态，并将上中间节段的下端与下中间节段的上端上下对齐；

(4)在上中间节段的下端和下中间节段的上端两侧面分别设置一连接板，用螺栓将连接板与上中间节段和下中间节段连接牢固，完成吊杆组装；

(5)用吊机将组装好的吊杆竖直吊至桥上安装位置，将上连接段与钢拱桥的拱圈节点板连接；然后根据桥面系节点板上的连接孔位，在下连接段下端的两侧开设螺孔，并通过螺栓将下连接段与桥面系节点板连接，完成吊杆安装。

本发明将吊杆设置为分段结构，每一节段长度较短，一方面便于运输，另一方面避免运输过程中承受弯矩；吊杆在现场组装，组装时采用竖直状态下组拼，避免吊杆在组装时承受弯矩；在吊杆两端设置了销绞结构，根据铰接点只能传递剪力、不能传递弯矩的受力特性，从结构上避免了吊装时吊杆的非弹性变形。

附图说明

图1是本发明的施工流程图；

图2是上连接段的结构示意图；

图3是下连接段的结构示意图；

图4是上中间节段的结构示意图；

图5是下中间节段的结构示意图；

图6是上连接段与上中间节段连接后的结构示意图；

图7是下中间节段与下连接段连接后的结构示意图；

图8是吊杆下节段与上节段的连接状态示意图；

图9是吊杆连接完成后的正视结构示意图；

图10是吊杆连接完成后的侧视结构示意图；

图11是吊杆与拱圈及桥面系连接完成的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行说明。图1是本发明的施工流程图，具体过程如下：

(1)如图2到图5所示，为便于吊杆运输，并减小吊杆运输、吊装过程中所承受的负弯矩，本发明将吊杆划分为多个段，包括与拱圈连接的上连接段1、与桥面系连接的下连接段4，以及与上连接段和下连接段连接的中间节段，其中中间节段又分为上中间节段2和下中间节段3。

各段分别加工，其中上连接段1的上端开设用于与拱圈连接的螺孔11，下端两侧焊接耳板12；上中间节段2上端两侧焊接耳板21，下端开设螺孔22；下中间节段3上端开设螺孔31，下端两侧焊接耳板32；下连接段4的上端两侧焊接耳板41，下端暂不开设螺孔。

(2)如图6、图7所示，将加工好的各段运抵桥梁施工现场；在水平台座上将上连接段1与上中间节段2的耳板用销轴5连接，组成吊杆上节段；将下中间节段3与下连接段4的耳板用销轴连接，组成吊杆下节段。

(3)如图8所示，将步骤(2)连接好的吊杆下节段起吊至竖直状态，并置于水深大于吊杆下节段的水中，以保持竖直状态。在跨江/河施工时，可直接置于较深的江/河水中，下中间节段3的上端露出水面，并用夹具10夹紧，保持其位置固定；将吊杆上节段起吊至竖直状态，并将上中间节段2的下端与下中间节段3的上端上下对齐。

上述吊杆上节段和下节段在起吊过程中，由于上连接段与上中间节段之间、下中间节段与下连接段之间均为销轴连接，而且每个段的长度较小，因此承受的弯矩很小，不会造成非弹性变形。

(4)如图9、图10所示，在上中间节段2的下端和下中间节段3的上端两侧面分别设置一连接板6，用螺栓7将连接板6与上中间节段2和下中间节段3连接牢固，完成吊杆组装。

(5)如图11所示，用吊机将组装好的吊杆竖直转移吊至桥上安装位置。吊装过程中，如果距离较远，可采用两台或多台吊机采用接力吊的方式将吊杆吊至桥位。将上连接段1与钢拱桥的拱圈节点板8用螺栓连接连接；然后根据桥面系节点板9上的连接孔位，在下连接段4下端的两侧适当位置开设螺孔，并用螺栓将下连接段4与桥面系节点板9连接，完成吊杆安装。

上述吊杆组装和吊装过程中，因吊杆始终保持悬空竖直状态，避免了吊杆承受负弯矩，从而避免了其非弹性变形。

本发明在加工下连接段时，下连接段下端可比原设计长度多预留出一定长度，待拱圈及桥面系安装就位后，精确测量拱圈及桥面系对应节点板的高差，以确定吊杆的最终长度，并根据吊杆最终长度切割掉下连接段下端多余的部分。这样能避免因吊杆过长而承受竖向压力，进一步避免其非弹性变形。

Claims (1)

1.一种钢拱桥吊杆加工及吊装方法，其特征在于：

(1)将吊杆划分为多个段，包括与拱圈连接的上连接段、与桥面系连接的下连接段，以及与上连接段和下连接段连接的中间段，所述中间段又分为上中间节段和下中间节段；各段分别加工，其中上连接段的上端开设用于与拱圈连接的螺孔，下端两侧焊接耳板；上中间节段上端两侧焊接耳板，下端开设螺孔；下中间节段上端开设螺孔，下端两侧焊接耳板；下连接段的上端两侧焊接耳板，下端暂不开设螺孔；

(2)将加工好的各段运抵桥梁施工现场；在水平台座上将上连接段与上中间节段的耳板用销轴连接，组成吊杆上节段；将下中间节段与下连接段的耳板用销轴连接，组成吊杆下节段；

(3)将吊杆下节段起吊至竖直状态，并置于水深大于吊杆下节段的水中以保持竖直状态，下中间节段的上端露出水面，并用夹具夹紧；将吊杆上节段起吊至竖直状态，并将上中间节段的下端与下中间节段的上端上下对齐；

(4)在上中间节段的下端和下中间节段的上端两侧面分别设置一连接板，用螺栓将连接板与上中间节段和下中间节段连接牢固，完成吊杆组装；

(5)用吊机将组装好的吊杆竖直吊至桥上安装位置，将上连接段与钢拱桥的拱圈节点板连接；然后根据桥面系节点板上的连接孔位，在下连接段下端的两侧开设螺孔，并通过螺栓将下连接段与桥面系节点板连接，完成吊杆安装。

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