CN113152283B - 路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路桥预制小箱梁式隐盖梁的悬臂或大胯径支承体系的施工方法。包括：1）构件预制——分别预制以下构件：1个主梁梁段a，2个主梁梁段b，1个主桁体系，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁，2个边墩竖向支承，2个悬挑梁；（2）安装主墩垫梁、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、边墩竖向支承；（3）架设主桁体系；（4）架设悬挑梁。由此可知，本发明所述的整体支承体系，在横向的主墩区域与边墩区域之间，仅具有大跨径支承梁（主梁），而不存在其他沿竖向布置的支承体系，从而提供了车辆运行空间，便于所述预制小箱梁式隐盖梁支承体系的拆装。

Description

路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法

本申请是分案申请，原申请的申请日为2019年10月21日，申请号为201911001747.8，发明名称为“路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系及其施工方法”。

技术领域

本发明涉及一种路桥支承体系，尤其是一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系。

本发明还涉及一种上述的路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的施工方法。

背景技术

通常地，相同面积的主桥采用现浇箱梁的概算费用大于采用预制小箱梁的概算费用，因此，从成本节约上来讲，路桥的桥面施工选择预制小箱梁可以极大地降低施工成本，同时这样的施工方式还能够缩短工期。

路桥的桥面采用预制小箱梁施工时，处于桥面纵向（桥面的长度延伸方向）的相邻的两桥墩之间跨接若干相互平行的预制小箱梁；相邻两跨之间的预制小箱梁之间，需要盖梁拼接才能实现桥面的连续铺设。

在施工上述的路桥桥面时，必然需要预先搭设支承体系。如中国专利CN101538831 A所述的简支梁转换为连续梁的后浇隐盖梁施工工法中，公开了一种临时支承体系：采用3拼Φ273×7钢管作为竖向支承（柱间距12.5m），设置双拼56a工字钢作为空心板梁的临时支承梁。同时为减少支承梁跨径，在竖向支承底部增加斜撑，并对斜撑配置诸多连接杆以减少斜撑的计算长度并提高支架体系的整体稳定性，使下部支承形成桁架体系。由于该支承体系是针对主桥为PC空心板梁（跨径20m，梁高90cm，单梁重22.2吨）的路桥施工而设计的，因此，对于主桥为预制小箱梁（90吨/片，为PC空心板梁的3倍有余）的路桥施工来说，这样的支承体系因承载能力的局限性而不适用；另外，更为重要的是，该支承体系局限于承载台的范围，且所采用的桁架体系，为了减少主支承柱的长度比，支承区域设置了密布杆件，则施工时，车辆（用于运载支承体系的各组成构件或者预制小箱梁）无法通行，因而增加了支承体系的拆装以及不能很好地通过提高运输能力来改善桥面施工效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系，其在主墩区域配置主墩支承体系，在边墩区域配置边墩支承体系，并采用位于主墩支承体系、边墩支承体系上方并沿着路桥桥面的横向所布置的主梁将两者连接，以形成预制小箱梁式隐盖梁的整体支承体系。由此可知，本发明所述的整体支承体系，在横向的主墩区域与边墩区域之间，仅具有大跨径支承梁（主梁），而不存在其他沿竖向布置的支承体系，从而提供了车辆运行空间，便于所述预制小箱梁式隐盖梁支承体系的拆装。另外，本发明所述的整体支承体系，具有高承载力的特点，以满足预制小箱梁式隐盖梁的支承需求。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下技术方案：

一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系，包括主梁、主墩支承体系、边墩支承体系；其中：所述主梁，沿着路桥桥墩的横向侧布置，路桥桥墩包括主墩以及边墩；所述主墩支承体系，设置在主墩区域的横向侧并位于主梁下方，且主墩支承体系的下端与主墩承台固定，上端则与主梁固定；所述边墩支承体系，设置在边墩区域的横向侧并位于主梁下方，且边墩支承体系的下端与边墩承台固定，上端则与主梁固定。

进一步地，所述主梁，包括两条，分别为第一主梁、第二主梁；第一主梁、第二主梁对称分设在路桥桥墩处于横向的两侧，且第一主梁、第二主梁之间通过连接构件连接；所述主墩支承体系，包括两个，分别为第一主墩支承体系、第二主墩支承体系；第一主墩支承体系、第二主墩支承体系对称分设在路桥桥墩处于横向的两侧，且第一主墩支承体系、第二主墩支承体系的下端均与主墩承台固定，而第一主墩支承体系的上端则与第一主梁固定，第二主墩支承体系的上端与第二主梁固定；所述边墩支承体系，包括两个，分别为边墩支承体系a、边墩支承体系b；边墩支承体系a、边墩支承体系b对称分设在路桥桥墩处于横向的两侧，且边墩支承体系a、边墩支承体系b的下端均与边墩承台固定，而边墩支承体系a的上端则与第一主梁固定，边墩支承体系b的上端与第二主梁固定。

进一步地，所述的主墩支承体系，包括主墩垫梁、主墩竖向支承以及主桁体系，其中：所述的主桁体系，包括上弦板、下弦板以及设置在上弦板、下弦板之间的W形桁架；W形桁架上端的三个端点均与上弦板下表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点A、联结位点B、联结位点C；而W形桁架下端的两个端点则分别与下弦板上表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点E、联结位点F；上弦板的上表面则能够通过可拆卸连接件a与主梁连接；所述的主墩垫梁，设置于路桥桥墩处于横向侧，并与主墩承台固定；所述的主墩竖向支承，具有两个，均设置在W形桁架的下端与垫梁之间，分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；第一、第二主墩竖向支承的上端均能够通过可拆卸连接件b与下弦板的下表面连接固定，而第一、第二主墩竖向支承的下端则能够采用可拆卸连接件c与主墩垫梁固定。

进一步地，第一主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点E所在位置设置，第二主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点F所在位置设置

进一步地，上弦板的上表面设置有三个连接部，分别为连接部a、连接部b、连接部c；连接部a与联结位点A对应，连接部b与联结位点B对应，连接部c与联结位点C对应；连接部a、连接部b、连接部c均能够通过可拆卸连接件a与主梁连接。

进一步地，所述的边墩支承体系，包括边墩竖向支承，边墩竖向支承的上端与主梁固定连接，下端则与边墩承台固定。

进一步地，所述边墩的数量为两个，分别为第一边墩、第二边墩，对称分布在主墩的两侧；第一边墩的区域、第二边墩的区域均各自设置有一个边墩支承体系，分别对应为第一边墩支承体系、第二边墩支承体系；第一边墩支承体系的上端与主梁固定，下端则与第一边墩的边墩承台固定；第二边墩支承体系的上端与主梁固定，下端则与第二边墩的边墩承台固定。

进一步地，还包括两个悬挑梁，对应地以可拆卸连接的方式安装在所述主梁长度方向的两端。

本发明的另一个技术目的是提供一种路桥预制小箱梁式隐盖梁的悬臂支承体系的施工方法，包括以下步骤：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，1个主梁梁段b，1个主桁体系，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁，1个边墩竖向支承，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁、第二悬挑梁；

（2）安装主墩垫梁、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、边墩竖向支承

将主墩垫梁吊装至主墩承台处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁在主墩承台上的位置，直至主墩垫梁上的安装孔A、安装孔B与主墩承台上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁固定在主墩承台上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔A、主墩承台上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔B、主墩承台上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；

将边墩竖向支承吊装至边墩承台上方，并使得边墩竖向支承的下端能够穿过边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将边墩竖向支承与边墩承台固定；

（3）架设主桁体系

将主桁体系吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

（4）架设与主桁体系拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

（5）架设一端支承在边墩承台上的主梁梁段b

将主梁梁段b吊装到边墩支承体系上方，并调整主梁梁段b的位置，直至主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与边墩支承体系上端固定；

（6）架设悬挑梁

将第一悬挑梁、第二悬挑梁分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁与主梁梁段a的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁与主梁梁段b的外侧端部固定。

本发明的再一个技术目的是提供一种路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法，包括以下步骤：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，2个主梁梁段b，1个主桁体系，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁，2个边墩竖向支承，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁、第二悬挑梁；

2个主梁梁段b分别为第一主梁梁段b、第二主梁梁段b；2个边墩竖向支承分别为第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承；

（2）安装主墩垫梁、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承

将主墩垫梁吊装至主墩承台处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁在主墩承台上的位置，直至主墩垫梁上的安装孔A、安装孔B与主墩承台上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁固定在主墩承台上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔A、主墩承台上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔B、主墩承台上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；

将第一边墩竖向支承吊装至第一边墩的边墩承台上方，并使得第一边墩竖向支承的下端能够穿过第一边墩的边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将第一边墩竖向支承与第一边墩的边墩承台固定；

将第二边墩竖向支承吊装至第二边墩的边墩承台上方，并使得第二边墩竖向支承的下端能够穿过第二边墩的边墩承台上所设置的安装孔d放置，然后通过焊接的方式将第二边墩竖向支承与第二边墩的边墩承台固定；

（3）架设主桁体系

将主桁体系吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

（4）架设与主桁体系拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

（5）架设一端支承在第一边墩的边墩承台上的第一主梁梁段b、架设一端支承在第二边墩的边墩承台上的第二主梁梁段b

将第一主梁梁段b吊装到第一边墩支承体系上方，并调整第一主梁梁段b的位置，直至第一主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的一端拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与第一边墩支承体系上端固定；

将第二主梁梁段b吊装到第二边墩支承体系上方，并调整第二主梁梁段b的位置，直至第二主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的另一端拼接，第二主梁梁段b的另一端则能够通过螺栓紧固件与第二边墩支承体系上端固定；

（6）架设悬挑梁

将第一悬挑梁、第二悬挑梁分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁与第一主梁梁段b的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁与第二主梁梁段b的外侧端部固定。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

1、本发明所述的临时支承体系，在预制小箱梁吊装到位、隐盖梁浇筑完成后，会采用特定拆装装置拆除，其通过架设在主墩区域的主墩支承体系、架设在边墩区域的边墩支承体系共同支撑主梁而形成，由此可知，本发明所述的支承体系，在主墩和边墩之间，存在较大的空间，便于起吊设备（吊车）穿行，利于支承体系各构件的吊装，尤其便于后续各构件的拆装。

2、由于本发明桥面采用预制小箱梁，因此，为使得所述的临时支承体系能够承载，可以通过以下方式实现：（1）加高主梁的梁高；（2）、中间设墩，减小跨径；（3）、采用特定结构的支承体系。

由于本发明所述的支承体系是临时支承体系，施工后在特定阶段是要拆除的，因此，采用第一种方式（加高主梁的梁高）来保证临时支承体系的承载量，具有如下不足：a、增加钢材用量，制造成本增加；2、主梁结构钢材用量增加，则拆除时步骤增加，即增加了拆装成本。由此可知，采用第一种方式来保证临时支承体系的承载量，不经济。采用第二种方式（中间设墩，减小跨径）来保证临时支承体系的承载量，主要问题在于后续拔桩困难。因此，综合考虑以后，本发明采用了第三种方式（采用特定结构的支承体系）来保证临时支承体系的承载量，具体为：

本发明所述的支承体系，设置了特定结构形式的主墩支承体系，该主墩支承体系通过在主墩区域设置W型桁架，以减少支承梁的支点负弯矩，使得主梁内力（弯矩）最大区域的弯矩分布更均匀，从而减少主梁钢材用量，并具有高承载力的特点。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的悬臂式路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的结构示意图；

图1中：11-主梁；12-第一悬挑梁；13-第二悬挑梁；14-隐式盖梁；15-预制小箱梁；21-主墩承台；22-主墩立柱；23-主墩垫梁；24-主墩竖向支承；25-主桁体系；31-边墩承台；32-边墩立柱；33-边墩垫梁；34-边墩竖向支承；

图2是图1中小箱梁式隐盖梁在路桥中隐式盖梁与明盖梁交界位置处的结构示意图；

图3是图1中小箱梁式隐盖梁在路桥中伸缩层处的结构示意图；

图4是图1中小箱梁式隐盖梁在路桥中上部结构连续处的结构示意图；

图2-4中：14、隐式盖梁；15、预制小箱梁；4-明盖梁；5-立柱；

L1、隐盖梁a的域宽；L2、伸缩缝宽；H1、小箱梁a的梁高；H2、隐盖梁a的梁高；d1、隐盖梁a的梁顶与小箱梁梁顶之间的间距；d2、隐盖梁a的梁底与小箱梁梁底之间的间距；

图5是本发明所述的主梁在主桁体系连接位置处的结构示意图；

图6是本发明所述的主梁在边墩位置处的结构示意图；

图5-6中：11-1、主梁顶板；11-2、主梁腹板；11-3、主梁底板；11-4、主梁纵向加劲；11-5、竖向加劲肋；11-6、顶板局部加劲肋；11-7、底板-桁架连接螺栓；11-8、桁架支点局部加劲肋；11-9、边墩支点通长加劲；11-10、边墩支点局部加劲；

图7是本发明所述主桁体系的结构示意图；

图8是图7中上弦杆处于节点区域的结构示意图；

图9是图7中上弦杆处于非节点区域的结构示意图；

图10是7中下弦杆处于节点区域的结构示意图；

图11是图7中下弦杆处于非节点区域的结构示意图；

图7至11中：25-1、下弦杆；25-1-1、下弦底板a；25-1-2、下弦横隔板；25-1-3、下弦顶板；25-1-4、下弦腹板a；25-1-5、下弦支座加劲；25-1-6、下弦腹板b；25-1-7、下弦底板b；25-2、上弦杆；25-2-1、上弦顶板a；25-2-2、横隔板；25-2-3、上弦支座加劲；25-2-4、上弦底板；25-2-5、上弦腹板a；25-2-6、上弦顶板b；25-2-7、上弦腹板b；25-3、内腹杆；25-4、外腹杆；

图12是本发明一个实施例中，主墩支承体系（不包括主桁体系）在主墩承台上的分布示意图；

图13是本发明一个实施例中，边墩支承体系在边墩承台上的分布示意图；

图12-13中：21、主墩承台；22-1、第一主墩立柱；22-2、第二主墩立柱；23-1、第一主墩垫梁；23-2、第二主墩垫梁；24-1、第一主墩竖向支承a；24-2、第一主墩竖向支承b；24-3、第二主墩竖向支承a；24-4、第二主墩竖向支承b；31、边墩承台；32、边墩立柱；34-1、边墩竖向支承a；34-2、边墩竖向支承b；

图14是主桁体系总体应力云图；

图15是主梁在边墩支承区域应力云图；

图16是本发明实施例2所述的大跨径路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的结构示意图；

图16中：11-主梁；12-第一悬挑梁；13-第二悬挑梁；14-隐式盖梁；15-预制小箱梁；21-主墩承台；22-主墩立柱；23-主墩垫梁；24-主墩竖向支承；25-主桁体系；31-1、第一边墩承台；32-1、第一边墩立柱；33-1、第一边墩垫梁；34-3、第一边墩竖向支承；31-2、第二边墩承台；32-2、第二边墩立柱；33-2、第二边墩垫梁；34-4、第二边墩竖向支承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种悬臂式支承体系，用于路桥预制小箱梁式隐盖梁的支承；包括主梁11、主墩支承体系、边墩支承体系；其中：

所述主梁11，沿着路桥桥墩的横向侧（横向指路桥桥面的宽度方向，附图1的水平方向）布置，由两段拼接而成，分别为由主墩支承体系支承的主梁梁段a以及一端支承在边墩支承体系上、另一端则能够与主梁梁段a拼接的主梁梁段b，路桥桥墩包括主墩以及边墩；主墩包括主墩承台21以及设在主墩承台21上的主墩立柱22，边墩包括边墩承台31以及设在边墩承台31上的边墩立柱32。

主梁11采用双拼焊接工字型截面，同时，主梁腹板11-2两侧设置三向加劲体系，如图5、图6所示：①距主梁顶板11-1上缘400mm处设置纵向加劲肋（主梁纵向加劲11-4），加劲肋尺寸为—200×16mm，除主梁11拼接区域外，通长设置，并在竖向加劲肋处中断，与竖向加劲肋焊接；②沿主梁腹板高度方向设置竖向加劲肋11-5，加劲肋尺寸为—217×20mm，沿主梁11长度方向间距不超过1.5m，除支点区域外，其他部位不小于1.35m；③在主梁顶板、竖向加劲肋及纵向加劲肋间设置顶板局部支承加劲肋11-6（应对主梁顶板局部支承荷载，如预制小箱梁支承反力、隐式盖梁14作业平台等），支承加劲肋间距（含与竖向加劲肋间距）不超过50cm，不少于40cm。

主梁11的桁架支承区域（即主梁11与主桁体系连接的位置），不仅传递竖向反力，而且还需承担较大的水平反力，故采用高强摩擦型螺栓连接，依据计算确定10.9级的Φ30螺栓，为底板-桁架连接螺栓11-7，布置于主梁腹板11-2外侧（内侧因双拼工字型截面无作业空间），每侧按8×2布置，且每间隔2排螺栓即设置1道桁架支点局部支承加劲11-8（确保每个螺栓孔周边均设设有加劲肋），参加图5。

主梁11的边墩支承区域（即主梁11与边墩支承体系连接的位置），以承担竖向反力为主，故仅设置普通螺栓，螺栓规格选用Φ30。主梁11在边墩支承区域设置2道与垫梁腹板对应的边墩支点通长加劲11-9，2道与垫梁侧向加劲肋对应的局部底板竖向加劲肋（边墩支点局部加劲11-10），如图6所示。考虑到双拼工字型截面腹板间无操作空间，故边墩支承区域的拼接螺栓孔位均位于腹板外侧，每侧设置6个螺栓（2排，4+2构造，内侧螺栓受垫块加劲的操作空间限制，未设置）。

为减少临时措施成本，降低主梁11钢结构用量，在主梁11的两端均各自配装了一段悬挑梁，对应为第一悬挑梁12、第二悬挑梁13。以作为施工作业平台及部分隐式盖梁14支架的支承平台。悬挑梁采用变截面工字型构造。为与主梁11匹配，呈双拼状态且单梁翼缘板宽度与主梁11的单片主梁11翼缘宽度一致。悬挑梁与与主梁11间采用高强螺栓连接。

所述的主墩支承体系，设置在主墩区域的横向侧并位于主梁11下方，且主墩支承体系的下端与主墩承台21固定，上端则与主梁11固定；附图中，主墩支承体系设在主墩立柱22处于横向的外侧。

为了满足路桥预制小箱梁式隐盖梁的支承需求，本发明所述的主墩支承体系，如图1、图7所示，包括主墩垫梁23、主墩竖向支承24以及主桁体系25，其中：

所述的主桁体系25，参照图7，包括上弦板、下弦板以及设置在上弦板、下弦板之间的W形桁架；W形桁架上端的三个端点均与上弦板下表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点A、联结位点B、联结位点C；而W形桁架下端的两个端点则分别与下弦板上表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点E、联结位点F；上弦板的上表面则能够通过可拆卸连接件a与主梁11连接；所述的主墩垫梁23，设置于路桥桥墩处于横向侧，并与主墩承台21固定；并用于固定竖向支承立柱，使分散的4个立柱分别定位安装转换为2个构件的相对位置确定，提高现场安装作业精度，本发明在上弦板的上表面设置有三个连接部（连接法兰），分别为连接部a、连接部b、连接部c，其中：连接部a与联结位点A对应，连接部b与联结位点B对应，连接部c与联结位点C对应；连接部a、连接部b、连接部c均能够通过可拆卸连接件a与主梁11连接。这样的设置方式，使W型桁架为主梁11提供3个支承点，既大幅减少了主梁11负弯矩区的内力集中，又通过桁架支承点减少了主梁11的跨径（主墩支承点至边墩的长度），故使主梁11的峰值弯矩出现在跨中区域，主梁11的总弯矩值下降50%，节约主梁11的钢材使用量。

W形桁架由两根外腹杆25-4和两根内腹杆25-3组成，其中，两根内腹杆25-3组成W形桁架中间位置处的倒V形构件，两根外腹杆25-4，则对称布置在倒V形构件的外侧，且外腹杆25-4相对于下弦杆25-1的倾角为42.3°（不低于40°为好），同时，因桁架全长不超过通用平板车最大长度17m，下弦杆25-1的比承台的长度小1m左右，因此，当选择上弦杆25-2全长16米，W形桁架全高5m（一般不超过5m）时，内腹杆25-3的倾角为65度。

主桁体系25以承担轴力作用为主，且数值较大，故采用箱型构造，以确保平面内与平面外长细比接近。其中，上、下弦杆25-1为与主梁11、垫梁的连接构造满足要求，在连接区域将翼缘板作向外延伸；上弦杆25-2以承担拉力为主，下弦杆25-1以承担压力为主，故下弦杆25-1截面相对上弦杆25-2截面提升，即下弦杆25-1截面厚度大于上弦杆25-2截面厚度，参照图8、图10；外腹杆25-4倾角大，所承担的轴力也相对较高，故外腹杆25-4截面（横隔板）较内腹杆25-3截面（横隔板）予以加强。即外腹杆25-4的横隔板厚度大于内腹杆25-3的横隔板厚度。

根据主梁11及桁架间连接体系校核，以某路桥中主桁体系25承受峰值应力的某桥墩为例，主桁体系25与主梁11连接处的支承反力（竖向轴力及水平剪力）如图14所示，可知：主桁体系25与主梁11间的竖向支承反力受弹簧线刚度影响较小，水平剪力则对弹簧线刚度非常敏感：弹簧计算长度L越长，线刚度越小，所传递的水平剪力越小（相应的，主桁体系25轴力所分摊的轴力越大）。因此，主梁11与主桁体系25间的连接体系以主梁11中心作为耦合点（弹簧长度L取0.75m），一方面，仅单面接触的高强螺栓摩擦面无法承担过大的水平剪力；另一方面，主梁11高度较高，与主桁体系25的耦合刚度不集中于底板附近。

主桁体系25的应力云图如图 14所示。其中，主桁体系25应力分布较均匀，且峰值应力仅236MPa，意味着主桁体系25的构造及板件的厚度均较合理。其峰值应力主要出现在内力最大杆件的两端:内腹杆25-3节点区域应力仅129MPa，外腹杆25-4节点处局部点应力达到200MPa以上时，其余部位应力分布均匀。

所述的主墩竖向支承24，具有两个，均设置在W形桁架的下端与垫梁之间，分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；第一、第二主墩竖向支承的上端均能够通过可拆卸连接件b与下弦板的下表面连接固定，而第一、第二主墩竖向支承的下端则能够采用可拆卸连接件c与主墩垫梁23固定。

第一主墩竖向支承与下弦板的联结位点（采用法兰连接的方式连接）对应于联结位点E所在位置设置，第二主墩竖向支承与下弦板的联结位点（采用法兰连接的方式连接）对应于联结位点F所在位置设置。

主墩竖向支承具有2个特征：①竖向荷载峰值高，单点支承反力达500吨级；②高度较小，竖向支承高度可以不足1.0m，此时，侧向支承体系设置难度较大，故选用双拼HM600型钢作为主墩垫梁23，使主墩竖向支承与下弦板、主墩垫梁23间形成稳定的框架体系（构件间均采用螺栓连接）。主桁体系25的侧向支撑与主墩垫梁23间的横向分配梁所形成的空间框架结构，确保其2500吨级荷载作用下的整体稳定性。

所述边墩支承体系，如图1、图6所示，设置在边墩区域的横向侧并位于主梁11下方，且边墩支承体系的下端与边墩承台31固定，上端则与主梁11固定。附图中，边墩支承体系设在边墩立柱32处于横向的外侧。

具体地，所述的边墩支承体系，包括边墩竖向支承34，边墩竖向支承34的上端采用螺栓紧固件通过法兰连接的方式与主梁11固定连接，下端则通过焊接固定的方式与边墩承台31固定。

边墩竖向支承34分2类：①常规支承钢管，规格通常为Φ426、Φ530、Φ609、Φ630等；②由常规支承钢管套嵌组成，即在支承钢管两端设置高度不小于200mm的连接钢板，沿环向不少于6道，钢板与法兰间通过开坡口的熔透焊缝连接。

边墩支承区域受主梁11弯曲效应影响支承范围应力分布不均匀，参照图15，主梁11因支承点问题，其峰值应力出现在与边墩竖向支承34相连的垫梁附近，峰值应力位于腹板的支承边缘区域，单点局部峰值应力达到347MPa，其余均低于300MPa。故设置与主梁腹板11-2垂直的垫梁体系（即垫梁腹板与主梁腹板11-2呈90°布置）。边墩垫梁33采用焊接钢箱梁构造，高600mm；顶、底板采用—800×20mm，腹板厚20mm，中心线间距为30cm；边墩垫梁33沿腹板长度方向间隔20cm设置1道支座加劲肋，并在主梁腹板11-2对应位置处，将加劲肋沿横断面方向满布设置（其余加劲仅布置与腹板外侧）；同时在顶板外侧为适应主梁11弯曲导致的应力集中效应，增设1道纵向加劲，并与主梁11的局部支座加劲对应。

为得到上述的悬臂式支承体系，本发明将采取如下的技术方案：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，1个主梁梁段b，1个主桁体系25，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁23，1个边墩竖向支承34，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁12、第二悬挑梁13；

（2）安装主墩垫梁23、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、边墩竖向支承34

将主墩垫梁23吊装至主墩承台21处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁23在主墩承台21上的位置，直至主墩垫梁23上的安装孔A、安装孔B与主墩承台21上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁23固定在主墩承台21上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁23上，并依次穿过主墩垫梁23上的安装孔A、主墩承台21上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁23固定到主墩承台21上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁23上，并依次穿过主墩垫梁23上的安装孔B、主墩承台21上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁23固定到主墩承台21上；

将边墩竖向支承34吊装至边墩承台上方，并使得边墩竖向支承34的下端能够穿过边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将边墩竖向支承34与边墩承台固定；

（3）架设主桁体系25

将主桁体系25吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系25的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

（4）架设与主桁体系25拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系25的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

（5）架设一端支承在边墩承台上的主梁梁段b

将主梁梁段b吊装到边墩支承体系上方，并调整主梁梁段b的位置，直至主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与边墩支承体系上端固定；

（6）架设悬挑梁

将第一悬挑梁12、第二悬挑梁13分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁12与主梁梁段a的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁13与主梁梁段b的外侧端部固定。

为得到图2所示的在路桥中隐式盖梁14与明盖梁交界位置处的小箱梁式隐盖梁，本发明在架设支承体系时，仅需要在路桥桥墩的一个横向侧（图2所示方向为右侧）架设上述的支承体系即可。

为得到图3所示的在路桥中伸缩层处的小箱梁式隐盖梁，本发明在架设支承体系时，需要在路桥桥墩的两个横向侧（图3所示方向为左右两个侧边）架设上述的支承体系。且每一个支承体系与伸缩缝之间存在的间隙满足设计的隐式盖梁a的域宽要求。

为得到图4所示的路桥中上部结构连续处的小箱梁式隐盖梁，本发明在架设支承体系时，需要在路桥桥墩的两个横向侧（图4所示方向为左右两个侧边）架设上述的支承体系。且两支承体系之间存在的间隙满足设计的隐式盖梁a的域宽要求。

实施例2

如图16所示，本发明实施例1与实施例2的不同之处在于，本实施例所述的支承体系为大跨径路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系，其中：主梁11，由三段主梁梁段拼接而成，三段主梁梁段分别为主梁梁段a、第一主梁梁段b、第二主梁梁段b；其中，主梁梁段a与主桁体系25拼装；第一主梁梁段b，一端支承在第一边墩的边墩承台上，另一端则与主梁梁段a的一端拼接；第二主梁梁段b，一端支承在第二边墩的边墩承台上，另一端则与主梁梁段a的另一端拼接。另外，本实施例中，所述路桥在主墩的两侧，分别设置有一个边墩；因此，所述的支承体系，针对每一个边墩，设置一个边墩支承体系，针对主墩，设置一个主墩支承体系；主梁11通过上述的主墩支承体系以及对称设置在主墩支承体系两侧的边墩支承体系支承。

为得到上述的大跨径路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系，本实施例将采用如下的施工办法：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，2个主梁梁段b，1个主桁体系25，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁23，2个边墩竖向支承34，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁12、第二悬挑梁13；

2个主梁梁段b分别为第一主梁梁段b、第二主梁梁段b；2个边墩竖向支承34分别为第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承；

（2）安装主墩垫梁23、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承

将主墩垫梁23吊装至主墩承台21处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁23在主墩承台21上的位置，直至主墩垫梁23上的安装孔A、安装孔B与主墩承台21上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁23固定在主墩承台21上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁23上，并依次穿过主墩垫梁23上的安装孔A、主墩承台21上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁23固定到主墩承台21上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁23上，并依次穿过主墩垫梁23上的安装孔B、主墩承台21上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁23固定到主墩承台21上；

将第一边墩竖向支承吊装至第一边墩的边墩承台上方，并使得第一边墩竖向支承的下端能够穿过第一边墩的边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将第一边墩竖向支承与第一边墩的边墩承台固定；

将第二边墩竖向支承吊装至第二边墩的边墩承台上方，并使得第二边墩竖向支承的下端能够穿过第二边墩的边墩承台上所设置的安装孔d放置，然后通过焊接的方式将第二边墩竖向支承与第二边墩的边墩承台固定；

（3）架设主桁体系25

将主桁体系25吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系25的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

（4）架设与主桁体系25拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系25的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

（5）架设一端支承在第一边墩的边墩承台上的第一主梁梁段b、架设一端支承在第二边墩的边墩承台上的第二主梁梁段b

将第一主梁梁段b吊装到第一边墩支承体系上方，并调整第一主梁梁段b的位置，直至第一主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的一端拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与第一边墩支承体系上端固定；

将第二主梁梁段b吊装到第二边墩支承体系上方，并调整第二主梁梁段b的位置，直至第二主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的另一端拼接，第二主梁梁段b的另一端则能够通过螺栓紧固件与第二边墩支承体系上端固定；

（6）架设悬挑梁

将第一悬挑梁12、第二悬挑梁13分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁12与第一主梁梁段b的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁13与第二主梁梁段b的外侧端部固定。

本实施例中，所述的边墩支承体系、主墩支承体系以及其它配件，比如悬挑梁、主墩垫梁23、边墩垫梁33，结构均与实施例1中所提及的技术方案一致，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，2个主梁梁段b，1个主桁体系，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁，2个边墩竖向支承，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁、第二悬挑梁；

2个主梁梁段b分别为第一主梁梁段b、第二主梁梁段b；2个边墩竖向支承分别为第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承；

所述的主桁体系，包括上弦板、下弦板以及设置在上弦板、下弦板之间的W形桁架；W形桁架上端的三个端点均与上弦板下表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点A、联结位点B、联结位点C；而W形桁架下端的两个端点则分别与下弦板上表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点E、联结位点F；

（2）安装主墩垫梁、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、第一边墩竖向支承、第二边墩竖向支承

将主墩垫梁吊装至主墩承台处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁在主墩承台上的位置，直至主墩垫梁上的安装孔A、安装孔B与主墩承台上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁固定在主墩承台上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔A、主墩承台上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔B、主墩承台上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；

将第一边墩竖向支承吊装至第一边墩的边墩承台上方，并使得第一边墩竖向支承的下端能够穿过第一边墩的边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将第一边墩竖向支承与第一边墩的边墩承台固定；

将第二边墩竖向支承吊装至第二边墩的边墩承台上方，并使得第二边墩竖向支承的下端能够穿过第二边墩的边墩承台上所设置的安装孔d放置，然后通过焊接的方式将第二边墩竖向支承与第二边墩的边墩承台固定；

（3）架设主桁体系

将主桁体系吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

架设与主桁体系拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

架设一端支承在第一边墩的边墩承台上的第一主梁梁段b、架设一端支承在第二边墩的边墩承台上的第二主梁梁段b

将第一主梁梁段b吊装到第一边墩支承体系上方，并调整第一主梁梁段b的位置，直至第一主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的一端拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与第一边墩支承体系上端固定；

将第二主梁梁段b吊装到第二边墩支承体系上方，并调整第二主梁梁段b的位置，直至第二主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a的另一端拼接，第二主梁梁段b的另一端则能够通过螺栓紧固件与第二边墩支承体系上端固定；

（4）架设悬挑梁

将第一悬挑梁、第二悬挑梁分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁与第一主梁梁段b的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁与第二主梁梁段b的外侧端部固定。

2.根据权利要求1所述的路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法，其特征在于，第一主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点E所在位置设置，第二主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点F所在位置设置。

3.根据权利要求1所述的路桥预制小箱梁式隐盖梁的大胯径支承体系的施工方法，其特征在于，上弦板的上表面设置有三个连接部，分别为连接部a、连接部b、连接部c；连接部a与联结位点A对应，连接部b与联结位点B对应，连接部c与联结位点C对应；

连接部a、连接部b、连接部c均能够通过可拆卸连接件a与主梁连接。

4.一种路桥预制小箱梁式隐盖梁的悬臂支承体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）构件预制

分别预制以下构件：1个主梁梁段a，1个主梁梁段b，1个主桁体系，2个主墩竖向支承，1个主墩垫梁，1个边墩竖向支承，2个悬挑梁；

2个主墩竖向支承分别为第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承；2个悬挑梁分别为第一悬挑梁、第二悬挑梁；

所述的主桁体系，包括上弦板、下弦板以及设置在上弦板、下弦板之间的W形桁架；W形桁架上端的三个端点均与上弦板下表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点A、联结位点B、联结位点C；而W形桁架下端的两个端点则分别与下弦板上表面的对应位置连接固定，分别形成联结位点E、联结位点F；

（2）安装主墩垫梁、第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承、边墩竖向支承

将主墩垫梁吊装至主墩承台处于横向的其中一侧，并调整主墩垫梁在主墩承台上的位置，直至主墩垫梁上的安装孔A、安装孔B与主墩承台上所设置的安装孔a、安装孔b分别对准，然后采用焊接固定的方式将主墩垫梁固定在主墩承台上；接着，先将第一主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔A、主墩承台上安装孔a置放，再采用螺栓紧固件将第一主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；之后再将第二主墩竖向支承吊装到主墩垫梁上，并依次穿过主墩垫梁上的安装孔B、主墩承台上安装孔b置放，再采用螺栓紧固件将第二主墩竖向支承的下端通过主墩垫梁固定到主墩承台上；

将边墩竖向支承吊装至边墩承台上方，并使得边墩竖向支承的下端能够穿过边墩承台上所设置的安装孔c放置，然后通过焊接的方式将边墩竖向支承与边墩承台固定；

（3）架设主桁体系

将主桁体系吊装到第一主墩竖向支承、第二主墩竖向支承的上方，并采用螺栓紧固件将主桁体系的下弦板分别与第一主墩竖向支承的上端、第二主墩竖向支承的上端固定；

架设与主桁体系拼装的主梁梁段a

将主梁梁段a吊装到主桁体系的上弦板，并调整主梁梁段a在上弦板上的位置，直至能够采用螺栓紧固件将主梁梁段a与上弦板固定；

架设一端支承在边墩承台上的主梁梁段b

将主梁梁段b吊装到边墩支承体系上方，并调整主梁梁段b的位置，直至主梁梁段b的一端能够与主梁梁段a拼接，另一端则能够通过螺栓紧固件与边墩支承体系上端固定；

（4）架设悬挑梁

将第一悬挑梁、第二悬挑梁分别吊装到位，然后采用可拆卸连接件将第一悬挑梁与主梁梁段a的外侧端部固定，采用可拆卸连接件将第二悬挑梁与主梁梁段b的外侧端部固定。

5.根据权利要求4所述的路桥预制小箱梁式隐盖梁的悬臂支承体系的施工方法，其特征在于，第一主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点E所在位置设置，第二主墩竖向支承与下弦板的联结位点对应于联结位点F所在位置设置。

6.根据权利要求4所述的路桥预制小箱梁式隐盖梁的悬臂支承体系的施工方法，其特征在于，上弦板的上表面设置有三个连接部，分别为连接部a、连接部b、连接部c；连接部a与联结位点A对应，连接部b与联结位点B对应，连接部c与联结位点C对应；

连接部a、连接部b、连接部c均能够通过可拆卸连接件a与主梁连接。

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