CN113605255A - 一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，主要步骤包括：在主航道两侧分别施工辅助墩，辅助墩包括主墩、过渡墩、以及主墩与过渡墩间的临时墩，在辅助墩的墩顶安装钢梁接引缓冲装置、钢梁三向位移调整设备；之后边跨施工、中跨施工、边跨钢梁悬臂翼缘施工、合龙、钢梁落位。本发明钢梁边跨采用非全截面大节段安装方法，钢梁中跨采用全断面大节段安装方法，能够充分利用吊装设备的起吊能力，降低吊装设备的规格；能够满足通航及航空限高要求；能够减少海上作业量，降低海上作业环保、安全、质量风险；能够实现快速施工，节省工期。

Description

一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法

技术领域

本发明创造属于梁桥施工技术领域，尤其是涉及一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法。

背景技术

对于海上限高限航区域，且主桥跨越航道且航道不允许临时封航的工况，采用常规的顶推或水平转体施工方案则海上作业多，施工周期长、风险大，且不能够满足通航及航空限高的要求，因此，需要对现有的施工方法进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，包括如下步骤：

在主航道两侧分别施工辅助墩，辅助墩包括主墩、过渡墩、以及主墩与过渡墩间的临时墩，在辅助墩的墩顶安装钢梁接引缓冲装置、钢梁三向位移调整设备；

边跨第一段钢桁梁船运至桥位，利用浮吊吊装落梁至过渡墩及其紧邻的临时墩顶，利用墩顶三向位移装置调整主桁钢梁位置及高程，钢梁初步就位后焊接成整体；

边跨第二段钢桁梁船运至桥位，浮吊吊装落梁至两临时墩顶，利用三向位移装置精确调整两节段钢梁的位置及高程，按照钢箱梁——上弦杆——腹杆的顺序临时连接后进行梁段间焊接；

边跨第三段钢梁船运至桥位，浮吊吊装钢梁落梁至主墩及其紧邻临时墩的墩顶,利用墩顶三向位移装置精确调整钢梁位置及高程，按照钢箱梁——上弦杆——腹杆的顺序临时连接后进行梁段间焊接；

利用墩顶三向位移装置精确调整边跨钢梁位置及高程，在安装有活动支座的主墩活动支座处设置钢梁纵向约束，

具体的，边跨第三段钢梁落位后，利用墩顶设备精确调整边跨钢梁位置及高程，主墩处钢梁比设计高200mm、过渡墩处比设计低206mm，至少一侧的边跨钢桁梁往边跨方向预偏200mm，并在其主墩活动支座处设置钢梁纵向约束；

边跨临时墩同步落梁，然后拆除边跨临时墩，之后在边跨开通临时航道；架梁吊机在钢梁预制场地拼装成整体，船运至桥位，并利用浮吊吊装至主墩墩顶附近桥面，进行架梁吊机安装、试吊。

中跨钢梁节段船运至架梁吊机下方，架梁吊机起吊钢梁，精确调整位置后临时连接并进行节段焊接；架梁吊机前移一个节间，重复上述步骤，直至跨中合龙段；

边跨钢梁悬臂翼缘船运至桥位处，并由汽车吊从过渡墩往主墩方向逐节段安装；利用过渡墩及主墩墩顶墩顶设备调整合龙口相对位置，钢梁合龙；

过渡墩顶升钢梁安装过渡墩支座，主墩分步落梁至支座上，调整钢梁纵横向位置，落梁就位；拆除架梁吊机、临时墩。

进一步，每一边跨钢梁段横截面均划分为三个部分，包括中间钢桁钢箱组合主桁结构及两侧的悬臂结构，中跨钢梁段横向为全截面。

进一步，浮吊形式为鹰嘴固定吊架浮吊。

进一步，临时墩的墩顶和主墩的墩顶均设置三向位移装置。

进一步，利用过渡墩及主墩上的墩顶设备调整合龙口使钢梁合龙时，先利用过渡墩及主墩墩顶墩顶设备微调合龙口姿态；钢梁合龙段由驳船运至架梁吊机下方，两台架梁吊机抬吊钢梁合龙段至各梁段梁面基本齐平；利用顶拉装置精确调整合龙口的相对位置，按照“钢箱梁→上弦杆→斜腹杆”的顺序，临时锁定合龙口，进行合龙口焊接后，解除所设置的主墩支座纵向约束。

进一步，汽车吊需站位于边跨钢桁钢箱组合主桁结构桥面上。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明能够充分利用吊装设备的起吊能力，降低吊装设备的规格；能够满足通航及航空限高要求；能够减少海上作业量，降低海上作业环保、安全、质量风险，能够实现快速施工期。施工期间，通过合理划分边跨钢梁节段，大幅减小浮吊吊幅，降低对浮吊规格的要求，能够充分利用浮吊的其中能力，增大中间钢桁钢箱组合主桁结构的纵向分节长度，减少边跨临时墩数量及接缝数量，降低了浮吊设备费用，减少现场焊接作业工作量并降低环保、安全、质量风险，节省工期。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例中施工辅助墩时的示意图；

图2为本发明创造中施工边跨第一、第二段钢桁梁时的示意图；

图3为本发明创造中施工边跨第三段钢桁梁时的示意图；

图4为本发明创造拆除边跨临时墩并开通临时航道时的示意图；

图5为本发明创造实施例中跨钢梁节段施工时的示意图；

图6为本发明创造实施例中合龙施工时的示意图；

图7为本发明创造实施例中拆除架梁吊机、临时墩后的示意图；

图8为本发明创造实施例中边跨钢梁横向分段的示意图；

图9为本发明创造浮吊吊装边跨钢桁钢箱组合结构主桁示意图；

图10为本发明创造架梁吊机吊装中跨全面断钢梁节段的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，如图1至10所示，包括如下步骤：

S1、在主航道两侧分别施工辅助墩，辅助墩包括主墩Z1、Z2、过渡墩G1、G2、以及主墩与过渡墩间的临时墩。

通常，在主航道两侧分别布置有两个用于边跨施工的临时墩，包括近主航道临时墩1以及远主航道临时墩2。在辅助墩的墩顶安装钢梁接引缓冲装置、钢梁三向位移调整设备3。施工期间，设备等均不得侵入主航道4及航空限高5范围。

S2、边跨第一段钢桁梁6船运至桥位，利用浮吊7吊装落梁至过渡墩及其紧邻的临时墩顶，利用墩顶三向位移装置调整主桁钢梁位置及高程，钢梁初步就位后焊接成整体；

S3、边跨第二段钢桁梁8船运至桥位，浮吊吊装落梁至两临时墩顶，利用三向位移装置精确调整两节段钢梁的位置及高程，按照钢箱梁——上弦杆——腹杆的顺序临时连接后进行梁段间焊接；边跨中间钢桁钢箱组合主桁采用鹰嘴固定吊架浮吊，以降低浮吊吊幅并充分利用浮吊的吊装能力，并满足航空限高的要求；浮吊吊架高度能满足在水位为平潮位时吊装钢梁至墩顶支座顶以上1.0m，且在最高潮位空载时浮吊最高点不超过航空限高的要求；

S4、边跨第三段钢梁9船运至桥位，利用浮吊吊装钢梁落梁至主墩及其紧邻临时墩的墩顶,利用墩顶三向位移装置精确调整钢梁位置及高程，并按照钢箱梁——上弦杆——腹杆的顺序临时连接后进行梁段间焊接；需要说明的是，边跨钢梁节段横向划分的目的在于大幅减小浮吊吊幅，降低对浮吊规格的要求；同时，增大中间钢桁钢箱组合主桁结构的纵向分节长度，减小边跨临时墩数量及接缝数量，减少现场焊接作业工作量。

在实施时，利用墩顶三向位移装置精确调整边跨钢梁位置及高程，在安装有活动支座的主墩活动支座处设置钢梁纵向约束。墩顶设置三向位移装置及钢梁初始安装姿态设定，目的在于方便钢梁合龙。

具体的，边跨第三段钢梁落位后，利用墩顶设备精确调整边跨钢梁位置及高程，主墩处钢梁比设计高200mm、过渡墩处比设计低206mm，至少一侧的边跨钢桁梁往边跨方向预偏200mm，然后在其主墩活动支座处设置钢梁纵向约束；

S5、边跨临时墩同步落梁220mm，拆除边跨临时墩，之后在边跨开通临时航道10；架梁吊机11在钢梁预制场地拼装成整体，船运至桥位，用浮吊吊装至主墩墩顶附近桥面，进行架梁吊机安装、试吊。

S6、中跨钢梁节段12用驳船13运至架梁吊机下方，架梁吊机起吊钢梁，精确调整位置后临时连接并进行节段焊接；架梁吊机前移一个节间，重复上述步骤，直至跨中合龙段16；中跨钢梁采用全断面节段吊装，能充分利用架梁吊机的起重能力，并减少钢梁接缝数量，减少现场焊接作业工作量，节省工期；

S7、边跨钢梁悬臂翼缘14船运至桥位处，并由汽车吊15从过渡墩往主墩方向逐节段安装；利用过渡墩及主墩墩顶墩顶设备调整合龙口相对位置，钢梁合龙；汽车吊需站位于边跨钢桁钢箱组合主桁结构桥面上。需要指出的是，边跨悬臂翼缘也可以与中跨钢梁同步施工，不占用主线工期。

S8、过渡墩顶升钢梁安装过渡墩支座，主墩分步落梁至支座上，调整钢梁纵横向位置，落梁就位；拆除架梁吊机、临时墩。

每一边跨钢梁段横截面均划分为三个部分，包括中间钢桁钢箱组合主桁结构及其两侧的悬臂结构，中跨钢梁段横向为全截面。

钢梁边跨采用非全截面安装方法，即钢桁钢箱梁组合主桁结构与悬臂翼缘不同步安装，钢桁钢箱组合主桁结构采用鹰嘴固定吊架浮吊大节段安装，悬臂翼缘采用站位于钢桁钢箱组合主桁结构桥面的汽车吊吊装。钢梁主跨采用架梁吊机全断面整节段安装。主桥边跨架设时需设置临时墩，临时墩及主墩顶设置三项位移调整装置；中跨架设时需在边跨开辟临时航道。该方法避免了大量海上现场作业，能够实现海上大宽度钢梁环保、安全、快速施工，能够有效降低浮吊规格并满足通航及航空限高要求。

需要指出的是，利用过渡墩及主墩上的墩顶设备调整合龙口使钢梁合龙时，先利用过渡墩及主墩墩顶墩顶设备微调合龙口姿态；钢梁合龙段由驳船运至架梁吊机下方，两台架梁吊机抬吊钢梁合龙段至各梁段梁面基本齐平；利用顶拉装置精确调整合龙口的相对位置，按照“钢箱梁→上弦杆→斜腹杆”的顺序临时锁定合龙口，进行合龙口焊接后，解除所设置的主墩支座纵向约束。

本发明钢梁边跨采用非全截面大节段安装方法，钢梁中跨采用全断面大节段安装方法。边跨钢梁安装时不影响中跨通航，中跨钢梁施工时，开辟边跨临时航道通航，全桥施工对通航无影响。中跨钢梁采用全断面节段吊装，能充分利用架梁吊机的起重能力，并减少钢梁接缝数量，减少现场焊接作业工作量，并降低环保、安全、质量风险。

采用本发明方法能够充分利用吊装设备的起吊能力，降低吊装设备的规格；能够满足通航及航空限高要求；能够减少海上作业量，降低海上作业环保、安全、质量风险；能够实现快速施工，节省工期。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

在主航道两侧分别施工辅助墩，辅助墩包括主墩、过渡墩、以及主墩与过渡墩间的临时墩，在辅助墩的墩顶安装钢梁接引缓冲装置、钢梁三向位移调整设备；

边跨第一段钢桁梁船运至桥位，落梁至过渡墩及其紧邻的临时墩顶，利用墩顶三向位移装置调整主桁钢梁位置及高程，钢梁初步就位后焊接成整体；

边跨第二段钢桁梁船运至桥位，落梁至两临时墩顶，利用三向位移装置调整两节段钢梁的位置及高程，临时连接后进行梁段间焊接；

边跨第三段钢梁船运至桥位，落梁至主墩及其紧邻临时墩的墩顶,利用墩顶三向位移装置精确调整钢梁位置及高程，临时连接后进行梁段间焊接；

边跨临时墩同步落梁，然后拆除边跨临时墩，之后在边跨开通临时航道；架梁吊机在钢梁预制场地拼装成整体，船运至桥位，并吊装至主墩墩顶附近桥面，进行架梁吊机安装、试吊。

中跨钢梁节段船运至架梁吊机下方，架梁吊机起吊钢梁，精确调整位置后临时连接并进行节段焊接；架梁吊机前移一个节间，重复上述步骤，直至跨中合龙段；

边跨钢梁悬臂翼缘船运至桥位处，从过渡墩往主墩方向逐节段安装；利用过渡墩及主墩上墩顶设备调整合龙口相对位置，钢梁合龙；

过渡墩顶升钢梁安装过渡墩支座，主墩分步落梁至支座上，调整钢梁纵横向位置，落梁就位；拆除架梁吊机、临时墩。

2.根据权利要求1所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：每一边跨钢梁段横截面均划分为三个部分，包括中间钢桁钢箱组合主桁结构及其两侧的悬臂结构。

3.根据权利要求1所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：各边跨钢桁梁段均用浮吊吊装落梁。

4.根据权利要求3所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：浮吊形式为鹰嘴固定吊架浮吊。

5.根据权利要求1所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：临时墩的墩顶和主墩的墩顶均设置三向位移装置。

6.根据权利要求1所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：边跨钢梁悬臂翼缘由汽车吊从过渡墩往主墩方向逐节段安装。

7.根据权利要求6所述的一种海上限高限航区域钢桁钢箱组合梁桥快速施工方法，其特征在于：汽车吊需站位于边跨钢桁钢箱组合主桁结构桥面上。

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