CN113481871A - 一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法 - Google Patents

一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，步骤如下：架桥机过孔前需通过计算和架桥机的性能确定好前支架、中托和后支腿的位置；然后通过现场工况和桥梁本身的线型设计前后支腿及中托的结构；计算支腿的受力以及架桥机在钢梁上行走时钢梁的受力情况，最后铺设架桥机过孔轨道，开始架桥机的过孔。由于曲线半径小、大跨度大，过孔时需不断进行横向调整角度控制架桥机过孔方向；本发明的技术效果和优点：通过对小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁安装架桥机逐跨过孔方法的深入研究，成功解决了“延黄高速公路工型钢混组合桥梁”的过孔问题，也为后续类似桥梁架桥机过孔提供了指导原则和技术支撑。

Description

一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨 过孔方法
技术领域
本发明涉及工型钢混组合桥梁安装工程技术领域，更具体地说是一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法。
背景技术
由于工型钢混组合桥梁结构简单，主体结构为合金钢、桥面系为混凝土预制板，兼有两者的众多优点，在我国高速公路的应用越来越多。工型钢混组合桥梁纵向设置若干主纵梁，纵梁之间设置复杂的横梁、横撑及加劲装置，桥面采用钢筋混凝土预制板铺设于工字梁上。
本次延黄高速公路主线桥采用的工型钢混组合桥梁(31+45+31)m的大跨度曲线连续梁，梁高最大2.6m，曲线半径R＝700m，工型梁上铺设混凝土预制板。工型梁设两道主纵梁，材质为Q370qDNH，最大板厚74mm,梁高2.4-2.6m，主纵梁之间采用焊接工字型横梁连接，主纵梁间距为7.5m、6.7m，单幅行车道板宽12.5-14.2m，混凝土行车道板和钢板梁采用集束式圆柱头焊钉连接，中支座处采用栓接工字型横梁连接，最大横坡6％，最大跨度45m，跨国道，结构形式如附图1。桥梁自身及现场工况均比较复杂，故采用84m架桥机(附图2)进行现场架设。此种工况之下采用架桥机进行架设施工，此种结构的工型钢混组合桥梁在高速公路领域采用架桥机架设的经验仍然很少，而架桥机在这种工况下逐跨过孔技术是架设安装的核心，因此对小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁安装架桥机过孔方法的分析和研究是非常有必要的。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，基于“延黄高速公路工型钢混组合桥梁”为依托，通过理论与实践分析，主要对84m架桥机架设小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁时过孔中的难点、关键问题分析和研究，最终架桥机顺利过孔成功，也为后续类似桥梁安装提供了指导原则和技术支撑。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，步骤如下：架桥机过孔前需通过计算和架桥机的性能确定好前支架、中托和后支腿的位置；然后通过现场工况和桥梁本身的线型设计前后支腿及中托的结构；计算支腿的受力以及架桥机在钢梁上行走时钢梁的受力情况，最后铺设架桥机过孔轨道，开始架桥机的过孔。由于曲线半径小、大跨度大，过孔时需不断进行横向调整角度控制架桥机过孔方向；
由于桥梁跨国道，桥位现场道路无法封闭，无法搭设支架，故采用逐孔过孔的方法，第一孔31m跨过孔时前支架位于1号桥墩上，后支腿和中托位于小里程侧的路基之上；第二孔45m跨过孔时前支架位于2号桥墩上，中托位于1号桥墩上，后支腿位于已经架好的第一孔31m跨钢梁之上；第三孔31m跨过孔时前支架位于3号桥墩上，中托位于2号桥墩上，后支腿位于已经架好的第二孔45m跨钢梁之上。
进一步的，还包括前支腿系统、中支腿系统、后支腿系统，所述前支腿系统由前支腿、下横梁和临时支垫组成；前支腿为钢管立柱结构，中心距11.5m，内部净宽度9.5m，前下横梁采用2根H345*250型钢并焊制作，局部铺焊10mm钢板补强；中支腿系统由反拖纵移轮箱组、横移轮箱组、横移轨道梁及中托纵移轮箱组组成，满足桥机纵移过孔、整体横移等需要；在进行第二孔45m跨和第三孔31m跨时，为了保证施工安全在中托两端设置φ325×8mm的钢管柱做为支撑，钢管柱立于盖梁之上；后支腿系统由后支伸缩筒、液压顶升装置、纵移轮箱组及后下连接横梁组成，满足架桥机纵移走行、过孔及调整架桥机高度等技术要求。如附图5所示；中支腿和后支腿都配置有液压系统，通过液压系统可调整架桥机身水平及完成架桥机过孔的辅助工作。
进一步的，架桥机的前支架立柱通过法兰板及高强螺栓与上部主梁及下部横梁连接在架桥机的前支腿与主梁间焊接斜向稳定杆，形成三角稳定结构，保证架桥机前后方向的稳定；架桥机就位后，通过钢丝绳将前下横梁及主墩盖梁捆绑连接，利用5t手拉葫芦系紧；架梁过程中，架桥机后支腿、中支腿前支腿三点共同受力，架桥机纵向不存在倾覆危险。
进一步的，在进行第1孔31m跨过孔时，需在路基上铺设轨道，在进行第2孔45m跨和第三孔31m跨时，需在已经架好的钢梁上铺设轨道；在主纵梁上设置轨道时，由主纵梁上盖板上剪力钉的高度为200mm，故在主纵梁顶面横向铺设长度300mm的工20b型钢，间距为600mm，在型钢上铺设钢轨；由于钢梁的横坡为6％，铺设工20b型钢时，在一端加20mm垫片，保证铺设的轨道垂直于大地；平车运梁过程中不会有侧向力，消除安全隐患。
进一步的，架桥机过孔前，需对架桥机前支架、中托及后支腿系统的受力进行分析计算，保证强度和稳定性。
进一步的，通过架桥机后支腿和中托中的动力系统始架桥机纵向和横向移动，直至架桥机过孔到指定位置；由于曲线半径小、跨度大架桥机在过孔时走的是直线，故过孔时需一边向前移动，一边进行横向纠偏，直至过孔完毕。
本发明的技术效果和优点：通过对小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁安装架桥机逐跨过孔方法的深入研究，成功解决了“延黄高速公路工型钢混组合桥梁”的过孔问题，也为后续类似桥梁架桥机过孔提供了指导原则和技术支撑。
附图说明
图1为延黄高速公路主线桥采用的工型钢混组合桥梁的大跨度曲线连续梁结构形式；
图2为架桥机示意图；
图3为架桥机前支腿结构图；
图4为架桥机中支腿结构图；
图5为架桥机后支腿结构图；
图6为架桥机前支腿与架桥机主梁和前下横梁连接方式图；
图7为架桥机过完孔后架设过程中前、中、后支腿方式图。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本工法以“延黄高速公路工型钢混组合桥梁(31+45+31)m三跨连续梁”为依托进行具体分析。由于桥梁跨国道，桥位现场道路无法封闭，无法搭设支架，故采用逐孔过孔的方法。
1、第一孔31m跨过孔时前支架位于1号桥墩上，后支腿和中托位于小里程侧的路基之上；第二孔45m跨过孔时前支架位于2号桥墩上，中托位于1号桥墩上，后支腿位于已经架好的第一孔31m跨钢梁之上；第三孔31m跨过孔时前支架位于3号桥墩上，中托位于2号桥墩上，后支腿位于已经架好的第二孔45m跨钢梁之上。
2、①前支腿系统由前支腿、下横梁和临时支垫组成。前支腿为钢管立柱结构(中心距11.5m，内部净宽度9.5m)，前下横梁采用2根H345*250型钢并焊制作，局部铺焊10mm钢板补强。如附图3所示。
②中支腿系统由反拖纵移轮箱组、横移轮箱组、横移轨道梁及中托系统纵移轮箱组组成，满足桥机纵移过孔、整体横移等需要。在进行第二孔45m跨和第三孔31m跨时，为了保证施工安全在中托两端设置φ325×8mm的钢管柱做为支撑，钢管柱立于盖梁之上、如附图4所示。③后支腿系统由后支伸缩筒、液压顶升装置、纵移轮箱组及后下连接横梁组成，满足架桥机纵移走行、过孔及调整架桥机高度等技术要求。如附图5所示。④中支腿和后支腿都配置有液压系统，通过液压系统可调整架桥机身水平及完成架桥机过孔的辅助工作。
3、架桥机前支架立柱通过法兰板及高强螺栓与上部主梁及下部横梁连接在架桥机前支腿与主梁间焊接斜向稳定杆，形成三角稳定结构，保证架桥机前后方向的稳定。架桥机就位后，通过钢丝绳将前下横梁及主墩盖梁捆绑连接，利用5t手拉葫芦系紧。架梁过程中，架桥机后支腿、中支腿前支腿三点共同受力，架桥机纵向不存在倾覆危险。附图6所示。
4、在进行第1孔31m跨过孔时，需在路基上铺设轨道，在进行第2孔45m跨和第三孔31m跨时，需在已经架好的钢梁上铺设轨道。在主纵梁上设置轨道时，由主纵梁上盖板上剪力钉的高度为200mm，故在主纵梁顶面横向铺设长度300mm的工20b型钢，间距为600mm，在型钢上铺设钢轨。由于钢梁的横坡为6％，铺设工20b型钢时，在一端加20mm垫片，保证铺设的轨道垂直于大地。平车运梁过程中不会有侧向力，消除安全隐患。
5、架桥机过孔前，需对架桥机前支架、中托及后支腿系统的受力进行分析计算，保证强度和稳定性。
6、通过架桥机后支腿和中托中的动力系统始架桥机纵向和横向移动，直至架桥机过孔到指定位置。由于曲线半径小、跨度大架桥机在过孔时走的是直线，故过孔时需一边向前移动，一边进行横向纠偏，直至过孔完毕。架桥机过完孔后架设过程中前、中、后支腿方式如图7所示。

Claims (6)

1.一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，方法如下：架桥机过孔前需通过计算和架桥机的性能确定好前支架、中托和后支腿的位置；然后通过现场工况和桥梁本身的线型设计前后支腿及中托的结构；计算支腿的受力以及架桥机在钢梁上行走时钢梁的受力情况，最后铺设架桥机过孔轨道，开始架桥机的过孔；由于曲线半径小、大跨度大，过孔时需不断进行横向调整角度控制架桥机过孔方向；
由于桥梁跨国道，桥位现场道路无法封闭，无法搭设支架，故采用逐孔过孔的方法，第一孔31m跨过孔时前支架位于1号桥墩上，后支腿和中托位于小里程侧的路基之上；第二孔45m跨过孔时前支架位于2号桥墩上，中托位于1号桥墩上，后支腿位于已经架好的第一孔31m跨钢梁之上；第三孔31m跨过孔时前支架位于3号桥墩上，中托位于2号桥墩上，后支腿位于已经架好的第二孔45m跨钢梁之上。
2.根据权利要求1所述的一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，还包括前支腿系统、中支腿系统、后支腿系统，所述前支腿系统由前支腿、下横梁和临时支垫组成；前支腿为钢管立柱结构，中心距11.5m，内部净宽度9.5m，前下横梁采用2根H345*250型钢并焊制作，局部铺焊10mm钢板补强；中支腿系统由反拖纵移轮箱组、横移轮箱组、横移轨道梁及中托纵移轮箱组组成，满足桥机纵移过孔、整体横移等需要；在进行第二孔45m跨和第三孔31m跨时，为了保证施工安全在中托两端设置φ325×8mm的钢管柱做为支撑，钢管柱立于盖梁之上；后支腿系统由后支伸缩筒、液压顶升装置、纵移轮箱组及后下连接横梁组成，满足架桥机纵移走行、过孔及调整架桥机高度等技术要求；中支腿和后支腿都配置有液压系统，通过液压系统可调整架桥机身水平及完成架桥机过孔的辅助工作。
3.根据权利要求1所述的一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，架桥机的前支架立柱通过法兰板及高强螺栓与上部主梁及下部横梁连接在架桥机的前支腿与主梁间焊接斜向稳定杆，形成三角稳定结构，保证架桥机前后方向的稳定；架桥机就位后，通过钢丝绳将前下横梁及主墩盖梁捆绑连接，利用5t手拉葫芦系紧；架梁过程中，架桥机后支腿、中支腿前支腿三点共同受力，架桥机纵向不存在倾覆危险。
4.根据权利要求1所述的一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，在进行第1孔31m跨过孔时，需在路基上铺设轨道，在进行第2孔45m跨和第三孔31m跨时，需在已经架好的钢梁上铺设轨道；在主纵梁上设置轨道时，由主纵梁上盖板上剪力钉的高度为200mm，故在主纵梁顶面横向铺设长度300mm的工20b型钢，间距为600mm，在型钢上铺设钢轨；由于钢梁的横坡为6％，铺设工20b型钢时，在一端加20mm垫片，保证铺设的轨道垂直于大地；平车运梁过程中不会有侧向力，消除安全隐患。
5.根据权利要求1所述的一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，架桥机过孔前，需对架桥机前支架、中托及后支腿系统的受力进行分析计算，保证强度和稳定性。
6.根据权利要求1所述的一种小曲线半径、大跨度连续工型钢混组合桥梁架桥机逐跨过孔方法，其特征在于，通过架桥机后支腿和中托中的动力系统始架桥机纵向和横向移动，直至架桥机过孔到指定位置；由于曲线半径小、跨度大架桥机在过孔时走的是直线，故过孔时需一边向前移动，一边进行横向纠偏，直至过孔完毕。
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