CN111535185A - 一种悬索桥板桁结合梁安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁安装技术领域，具体涉及一种悬索桥板桁结合梁安装方法，通过在悬索桥板桁结合梁安装施工过程中，通过吊装设备将钢桥面板和钢桁架分离吊装，先吊装钢桁架，相临钢桁架之间铰接，将桥面板吊装在钢桁架上，吊装过程中钢桁架和桥面板交替进行吊装，当吊装的钢桁架局部线型成桥线型后，相临钢桁架之间进行刚接。通过上述方法进行钢桁架的分离吊装安装整个桥主梁，降低了单次吊装重量,减小了吊装设备的额定吊重，同时便于施工，提高了施工效率，施工作业面划分更清晰，板桁分离吊装时焊接作业集中在桥上进行，作业交叉小，高空作业少。

Description

一种悬索桥板桁结合梁安装方法

技术领域

本发明涉及桥梁安装技术领域，具体涉及一种悬索桥板桁结合梁安装方法。

背景技术

山区悬索桥主梁普遍采用钢桁梁结构，近年来逐渐由板桁分离结构过渡到板桁结合结构，此种结构是在传统的板桁分离式悬索桥加劲梁方案基础上新的技术突破，这种结构形成了板桁结合体系，显著提高了加劲梁的竖向刚度和横向刚度，继而提高大桥抗风性能，相对于板桁分离结构具有明显优势，是山区悬索桥发展的趋势。

钢桁梁由钢桥面板和钢桁架组成，钢桥面板和钢桁架通常采用栓焊结合的方式连接，板桁结合结构相对于板桁分离式结构具有重量轻,刚度大的优势,通常按照吊装分段将钢桁架和桥面板拼装成整体后吊装，本发明提出一种板桁结合梁安装方法：桥面板和钢桁梁分离吊装；桥面板和钢桁架用阻挡板临时连接；桥面板与钢桁架的栓接和焊接交叉进行。新的吊装方法降低了吊装重量，作业面划分更清晰，传统板桁结合吊装工艺要求在钢桁架拼装工位同时进行钢桁架拼装和桥面板的焊接作业，作业交叉多，管理难度大，桥面板的焊接作业高空作业，安全风险大。板桁分离吊装时焊接作业集中在桥上进行，作业交叉小，高空作业少；采用阻挡板临时连接相对于采用现有的螺栓临时连接方法降低桥面板吊装时间，降低安装风险；焊接和栓接作业交叉进行相对于传统的“先栓后焊”或者“先焊后栓”能够同时保证了栓接和焊接的工作质量。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种悬索桥板桁结合梁安装方法，尤其是采用钢桥面板和钢桁架分离吊装，降低吊装重量，同时作业面划分更清晰，具有板桁分离吊装时焊接作业集中在桥上进行，作业交叉小，高空作业少的特点。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种悬索桥板桁结合梁安装方法，包括以下步骤

步骤一：在悬索桥板桁结合梁安装施工过程中，通过吊装设备将钢桥面板和钢桁架分离吊装；

步骤二：先吊装钢桁架，相临钢桁架之间铰接；

步骤三：将桥面板吊装在钢桁架上；

步骤四：吊装过程中钢桁架和桥面板交替进行吊装；

步骤五：当吊装的钢桁架局部线型达到成桥线型后，相应的钢桁架之间进行刚接。

所述的步骤一中钢桥面板和钢桁架分离吊装包括钢桥面板和钢桁架完全分离吊装与钢桥面板和钢桁架半分离吊装，钢桥面板和钢桁架完全分离吊装为：

当板桁结合梁重量大，吊装设备额定吊重不足时，先吊装钢桁架，后吊装桥面板，吊装过程中桥面板与钢桁架采用阻挡板临时连接；

钢桥面板和钢桁架半分离吊装为：

当板桁结合梁重量小，吊装设备额定吊重充足时，先在钢桁架安装部分桥面板，然后将整体连接有部分桥面板的钢桁架进行吊装，然后再吊装另一个连接有部分桥面板的钢桁架，两个连接有部分桥面板的钢桁架之间刚接后，再将另一部分桥面板吊装在钢桁架上。

所述的钢桁架包括一个闭口节间和一个开口节间，所述在钢桁架安装部分桥面板为先在闭口节间上安装桥面板，然后将整体连接有桥面板的钢桁架进行吊装，再吊装另一个连接有桥面板的钢桁架，两个连接有桥面板的钢桁架之间刚接后形成型的闭口节间，再在钢桁架上新的闭口节间上吊装桥面板。

所述的桥面板与钢桁架采用栓焊结合的方式连接，所述桥面板的底部及钢桁架与桥面板连接一侧的钢桁架钢板下方均连接有U肋，先将钢桁架上的U肋与桥面板上的U肋之间栓接,桥面板上U肋上方的桥面钢板与钢桁架上相应的钢桁架钢板焊接,桥面板安装时先将桥面板上的U肋与钢桁架上的U肋之间的连接螺栓初拧，然后完成桥面板与钢桁架的焊接，最后完成U肋连接螺栓的终拧。

所述的阻挡板为矩形钢板，阻挡板的大小通过结构计算确定，将确定大小后的阻挡板，在吊装桥面板前先在桥面板四周边沿上表面焊接数个阻挡板，焊接阻挡板时，阻挡板一端焊接在桥面板上的长度至少为确定大小后的阻挡板长度的二分之一。

所述的步骤二中在吊装钢桁架之前先进行钢桁架的杆件拼装。

所述的钢桁架的杆件包括下层杆件、立面杆件和上层杆件，先拼装下层杆件，再拼装立面杆件，最后拼装上层杆件。

根据上述任意一项所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，所述的钢桁架通过拼装后形成三种不同的框架，第一种为含有一个闭口节间的矩形框架，第二种为含有一个闭口节间和一个开口节间形成的整体框架，第三种为含有一个开口节间形成的整体框架。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过在悬索桥板桁结合梁安装施工过程中，通过吊装设备将钢桥面板和钢桁架分离吊装，先吊装钢桁架，相临钢桁架之间铰接，将桥面板吊装在钢桁架上，吊装过程中钢桁架和桥面板交替进行吊装，当吊装的钢桁架局部线型成桥线型后，相临钢桁架之间进行刚接。通过上述方法进行钢桁架的分离吊装安装整个桥，降低了吊装设备的设计指标，同时便于施工，提高了施工效率，施工作业面划分更清晰，板桁分离吊装时焊接作业集中在桥上进行，作业交叉小，高空作业少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的钢桁架结构示意图。

图3为本发明的钢桁架上闭口节间和开口节间结构示意图。

图4为发明的含有一个闭口节间的钢桁架结构示意图。

图5为发明的含有一个开口节间的钢桁架结构示意图

图中：1、主桁下弦；2、横梁下弦；3、下平联；4、主桁竖腹杆；5、主桁斜腹杆；6、横梁腹杆；7、横梁上弦；8、主桁上弦；9、钢桁架；10、桥面板；11、闭口节间；12、开口节间。

具体实施方式

实施例1:

参照图1，是本发明实施例1的结构示意图，一种悬索桥板桁结合梁安装方法，包括以下步骤

步骤一：在悬索桥板桁结合梁安装施工过程中，通过吊装设备将钢桥面板和钢桁架分离吊装；

步骤二：先吊装钢桁架9，相临钢桁架9之间铰接；

步骤三：将桥面板10吊装在钢桁架9上；

步骤四：吊装过程中钢桁架9和桥面板10交替进行吊装；

步骤五：当吊装的钢桁架9局部线型达到成桥线型后，相应的钢桁架9之间进行刚接。

通过上述方法进行钢桁架的分离吊装安装整个桥，降低了吊装设备的吊重要求，同时便于施工，提高了施工效率，施工作业面划分更清晰，板桁分离吊装时焊接作业集中在桥上进行，作业交叉小，高空作业少。

实施例2:

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的步骤一中钢桥面板和钢桁架分离吊装包括钢桥面板和钢桁架完全分离吊装与钢桥面板和钢桁架半分离吊装，钢桥面板和钢桁架完全分离吊装为：

当板桁结合梁重量大，吊装设备额定吊重不足时，先吊装钢桁架9，后吊装桥面板10，吊装过程中桥面板10与钢桁架9采用阻挡板临时连接；

钢桥面板和钢桁架半分离吊装为：

当板桁结合梁重量小，吊装设备额定吊重充足时，先在钢桁架9安装部分桥面板10，然后将整体连接有部分桥面板10的钢桁架9进行吊装，然后再吊装另一个连接有部分桥面板10的钢桁架9，两个连接有部分桥面板10的钢桁架9之间刚接后，再将另一部分桥面板10吊装在钢桁架9上。

实际使用时：根据钢桁梁的重量和所使用的的吊装设备的额定吊重，选用不同的分离吊装方法，其中吊装设备选用的是缆索吊，当板桁结合梁重量大，吊装设备额定吊重不足时，选用钢桥面板和钢桁架完全分离吊装，先吊装钢桁架9，后吊装桥面板10，吊装过程中桥面板10与钢桁架9采用阻挡板临时连接，当吊装的局部形成桥线型时进行钢桁架之间的刚接；当板桁结合梁重量小，吊装设备额定吊重充足时，选用钢桥面板和钢桁架半分离吊装，先在钢桁架9安装部分桥面板10，然后将整体连接有部分桥面板10的钢桁架9进行吊装，然后再吊装另一个连接有部分桥面板10的钢桁架9，两个连接有部分桥面板10的钢桁架9之间刚接后，再将另一部分桥面板10吊装在钢桁架9上，当吊装的局部达成形成桥线型时进行钢桁架之间的刚接。

实施例3:

参照图3，与实施例2相比，本实施例的不同之处在于：所述的钢桁架9包括一个闭口节间11和一个开口节间12，所述在钢桁架9安装部分桥面板10为先在闭口节间11上安装桥面板10，然后将整体连接有桥面板10的钢桁架9进行吊装，再吊装另一个连接有桥面板10的钢桁架9，两个连接有桥面板10的钢桁架9之间刚接后形成型的闭口节间11，再在钢桁架9上新的闭口节间11上吊装桥面板10。

实际使用时：在进行钢桥面板和钢桁架半分离吊装时，先在闭口节间11上安装桥面板10，然后将整体连接有桥面板10的钢桁架9进行吊装，再吊装另一个连接有桥面板10的钢桁架9，两个连接有桥面板10的钢桁架9之间刚接后，即使其两个连接有桥面板10的钢桁架9之间相对位置稳定后形成型的闭口节间11，再在钢桁架9上的新的闭口节间11上吊装桥面板10，通过该方法吊装安装整个钢桁梁，提高了安装速率，同时保证了整个吊装安装桥体的安全性。

实施例4:

与实施例1-3任意一个实施例相比，本实施例的不同之处在于：所述的桥面板10与钢桁架9采用栓焊结合的方式连接，所述桥面板10的底部及钢桁架9与桥面板10连接一侧的钢桁架钢板下方均连接有U肋，先将钢桁架9上的U肋与桥面板10上的U肋之间栓接,桥面板10上U肋上方的桥面钢板与钢桁架9上相应的钢桁架钢板焊接,桥面板10安装时先将桥面板10上的U肋与钢桁架9上的U肋之间的连接螺栓初拧，然后完成桥面板10与钢桁架9的焊接，最后完成U肋连接螺栓的终拧。

实际使用时：U肋的连接施工分为三步：1、冲钉和普通螺栓临时连接；2、连接螺栓初拧3、连接螺栓(一般采用高强螺栓)终拧。先U肋连接螺栓的初拧,再进行钢板的焊接,最后完成U肋连接螺栓的终拧；先U肋连接螺栓的终拧,再进行钢板的焊接。

常规方法：先完成钢板的焊接，再进行U肋的临时连接，最后进行U肋的螺栓连接；先进行U肋的临时连接，再完成钢板的焊接，最后进行U肋连接螺栓施工。常规方法的缺点：焊接作业不可避免的导致桥面板钢板和U肋变形，U肋采用螺栓连接对安装精度要求高，不可避免的导致U肋连接孔的大面积错位，需要进行大量的扩孔、填芯板、配板等缺陷处理施工，影响工程质量。优点：栓接作业在U肋无应力条件下进行，对钢桁梁结构有力。

本发明的方法优点：先栓后焊保证了U肋栓接精度，减少了扩孔、填芯板、配板等缺陷处理工作量，大大提高了栓接质量。从而使整个桥面也更加的稳固。

实施例5:

与实施例2相比，本实施例的不同之处在于：所述的阻挡板为矩形钢板，阻挡板的大小通过结构计算确定，将确定大小后的阻挡板，在吊装桥面板10前先在桥面板10四周边沿上表面焊接数个阻挡板，焊接阻挡板时，阻挡板一端焊接在桥面板10上的长度至少为确定大小后的阻挡板长度的二分之一。

实际使用时：阻挡板的大小通过计算确定，具体的就算方法为：例如在实施例中港桥面板重量为55t，钢桥面板前后两个边各布置2块阻挡板，单块阻挡板设计荷载按55t/2＝27.5t计算，来确定阻挡板的大小。

将确定大小后的阻挡板，在吊装桥面板10前先在桥面板10四周边沿上表面焊接数个阻挡板，焊接阻挡板时，阻挡板一端焊接在桥面板10上的长度至少为确定大小后的阻挡板长度的二分之一，没有焊接的阻挡板的长度可以避免桥面板10吊装在钢桁架9上时滑落，同时还可以通过这个阻挡板可以限定前面板的位置，避免固定前面板时出现尺寸误差。

实施例6:

参照图2，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的步骤二中在吊装钢桁架9之前先进行钢桁架9的杆件拼装。

优选的是所述的钢桁架9的杆件包括下层杆件、立面杆件和上层杆件，先拼装下层杆件，再拼装立面杆件，最后拼装上层杆件。

实际使用时：钢桁架9的下层杆件包括主桁下弦1、横梁下弦2和下平联3，所述的主桁下弦1和横梁下弦2之间通过下平联3连接，所述的横梁下弦2和主桁下弦1垂直设置，并形成一端开口的平面结构；所述的上层杆件包括横梁上弦7和主桁上弦8，所述的主桁上弦8设在主桁下弦1正上方，所述的横梁上弦7设在横梁下弦2的正上方；所述的立面杆件包括主桁腹杆和横梁腹杆6，所述的主桁腹杆设在主桁下弦1与主桁上弦8之间；所述的横梁腹杆6设在横梁上弦7与横梁下弦2之间。

所述的主桁竖腹杆包括主桁竖腹杆4和主桁斜腹杆5。

所述的钢桁架9的杆件全部安装完成后，采用全站仪检测安装精度，满足规范要后，将临时螺栓和冲钉替换成高强螺栓。

所述的高强螺栓施工顺序为：主桁下弦1的连接点、横梁下弦2的连接点、主桁上弦8的连接点、横梁上弦7的连接点、主桁上弦8与横梁上弦7连接处的连接点、主桁下弦1与横梁下弦2连接处的连接点、主桁腹杆与主桁下弦1和主桁上弦8上的连接点、横梁腹杆6与横梁下弦2和横梁上弦7上的连接点。

本发明中钢桁架9杆件拼装顺序为：主桁下弦1→横梁下弦2→下平联3→主桁竖腹杆4→主桁斜腹杆5→横梁腹杆6→主桁上弦7→横梁上弦8。钢桁架9杆件拼装完成后，采用高精度全站仪测量钢桁架尺寸，在确保精度满足要求后，可安装杆件连接点的高强螺栓。

实施例7:

与实施例6相比，本实施例的不同之处在于：所述的钢桁架9通过拼装后形成三种不同的框架，第一种为含有一个闭口节间11的矩形框架，第二种为含有一个闭口节间11和一个开口节间12形成的整体框架，第三种为含有一个开口节间12形成的整体框架。

实际使用时：参照图3为一个闭口节间11和一个开口节间12形成整体框架的钢桁架，参照图4为含有一个闭口节间11的矩形框架结构的钢桁架，参照图5为含有一个开口节间12的矩形框架结构的钢桁架，通过上述的三种结构框架的钢桁架9进行安装整个桥体，安装效率高，同时安装后桥体更加的稳固，其中第一种和第二种结构稳定，为了保证安装过程中钢桁架的稳定性，尽可能多的划分第一、第二种。在实施案例中，主跨1386m的悬索桥共128个节间，划分吊装单元后，第一种2个，第二种62个，第三种1个。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：包括以下步骤

步骤一：在悬索桥板桁结合梁安装施工过程中，通过吊装设备将钢桥面板和钢桁架分离吊装；

步骤二：先吊装钢桁架(9)，相临钢桁架(9)之间铰接；

步骤三：将桥面板(10)吊装在钢桁架(9)上；

步骤四：吊装过程中钢桁架(9)和桥面板(10)交替进行吊装；

步骤五：当吊装的钢桁架(9)局部线型达到成桥线型后，相应的钢桁架(9)之间进行刚接。

2.根据权利要求1所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的步骤一中钢桥面板和钢桁架分离吊装包括钢桥面板和钢桁架完全分离吊装与钢桥面板和钢桁架半分离吊装，钢桥面板和钢桁架完全分离吊装为：

当板桁结合梁重量大，吊装设备额定吊重不足时，先吊装钢桁架(9)，后吊装桥面板(10)，吊装过程中桥面板(10)与钢桁架(9)采用阻挡板临时连接；

钢桥面板和钢桁架半分离吊装为：

当板桁结合梁重量小，吊装设备额定吊重充足时，先在钢桁架(9)安装部分桥面板(10)，然后将整体连接有部分桥面板(10)的钢桁架(9)进行吊装，然后再吊装另一个连接有部分桥面板(10)的钢桁架(9)，两个连接有部分桥面板(10)的钢桁架(9)之间刚接后，再将另一部分桥面板(10)吊装在钢桁架(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的钢桁架(9)包括一个闭口节间(11)和一个开口节间(12)，所述在钢桁架(9)安装部分桥面板(10)为先在闭口节间(11)上安装桥面板(10)，然后将整体连接有桥面板(10)的钢桁架(9)进行吊装，再吊装另一个连接有桥面板(10)的钢桁架(9)，两个连接有桥面板(10)的钢桁架(9)之间刚接后形成型的闭口节间(11)，再在钢桁架(9)上新的闭口节间(11)上吊装桥面板(10)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的桥面板(10)与钢桁架(9)采用栓焊结合的方式连接，所述桥面板(10)的底部及钢桁架(9)与桥面板(10)连接一侧的钢桁架钢板下方均连接有U肋，先将钢桁架(9)上的U肋与桥面板(10)上的U肋之间栓接,桥面板(10)上U肋上方的桥面钢板与钢桁架(9)上相应的钢桁架钢板焊接,桥面板(10)安装时先将桥面板(10)上的U肋与钢桁架(9)上的U肋之间的连接螺栓初拧，然后完成桥面板(10)与钢桁架(9)的焊接，最后完成U肋连接螺栓的终拧。

5.根据权利要求2所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的阻挡板为矩形钢板，阻挡板的大小通过结构计算确定，将确定大小后的阻挡板，在吊装桥面板(10)前先在桥面板(10)四周边沿上表面焊接数个阻挡板，焊接阻挡板时，阻挡板一端焊接在桥面板(10)上的长度至少为确定大小后的阻挡板长度的二分之一。

6.根据权利要求1所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的步骤二中在吊装钢桁架(9)之前先进行钢桁架(9)的杆件拼装。

7.根据权利要求6所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的钢桁架(9)的杆件包括下层杆件、立面杆件和上层杆件，先拼装下层杆件，再拼装立面杆件，最后拼装上层杆件。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种悬索桥板桁结合梁安装方法，其特征是：所述的钢桁架(9)通过拼装后形成三种不同的框架，第一种为含有一个闭口节间(11)的矩形框架，第二种为含有一个闭口节间(11)和一个开口节间(12)形成的整体框架，第三种为含有一个开口节间(12)形成的整体框架。

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