CN114808722A - 一种斜拉桥钢混主梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种斜拉桥钢混主梁的施工方法，钢混主梁分多节段进行施工，施工方法包括以下步骤：步骤1，在主塔上的一节混凝土边主梁以及主塔两侧的钢混主梁采用托架现浇施工；步骤2，跨中的其余悬臂节段的钢混主梁采用前支点牵索挂篮施工；在钢混主梁上拼装悬臂挂篮，绑扎钢筋，吊装钢横梁，浇筑混凝土，其强度达到设计要求后张拉预应力，吊装桥面面板；步骤3，悬臂挂篮前移至下一节段，重复步骤2中施工工序，进行下一节段施工；步骤4，施工边跨现浇段，边跨现浇段采用落地支架进行施工，支架采用桩基础加贝雷梁的支架方案；步骤5，合龙边跨；步骤6，合龙中跨。该施工方法能够保证钢混主梁具有足够的完整性及牢固性，并节约施工时间。

Description

一种斜拉桥钢混主梁的施工方法

技术领域

本发明属于斜拉桥主梁技术领域，具体涉及一种斜拉桥钢混主梁的施工方法。

背景技术

斜拉桥是一种由塔受压、拉索受拉、梁体受弯的一种组合体系桥梁。该体系可有效降低建筑结构高度、减轻重量、节省材料。现代斜拉桥以其良好的结构性能、较大的跨越能力、合理的经济指标以及优美的建筑造型在现代桥梁结构中占有重要地位，由于现代结构理论、高强材料、计算机技术及施工方法的进步使斜拉桥得到迅速发展。

对于大跨径斜拉桥或悬索桥，主梁一般采用整幅断面钢箱梁或π型混凝土梁，但混凝土边主梁自重大，悬臂浇筑时风险较大；钢箱梁整体造价高，整段悬臂吊装对转运设备及吊装设备要求都很高，并且施工场地往往不具备大节段运输的条件。为了解决上述混凝土边主梁自重大、钢箱梁造价高的难题，钢混组合梁桥结构应运而生。钢混组合梁利用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板，充分发挥了混凝土受压的性能，同时减轻了自重，降低了工程造价，还避免了钢桥面板后期开裂的风险，在400～600米跨径斜拉桥中具有明显优势。在现有技术中，例如广西贵港新案搭桥，其混凝土边主梁设计向外翼缘板，且其钢横梁仅仅13吨重。但是对于较重的钢混主梁，或者是尺寸较大的钢混主梁，现有技术中并无相关施工经验，且上述情况施工难度也会较大。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜拉桥钢混主梁的施工方法，以至少解决目前较大质量或尺寸的钢混主梁施工难度较大等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种斜拉桥钢混主梁的施工方法，钢混主梁由混凝土边主梁、钢横梁与预制桥面板组成；钢混主梁分多节段进行施工，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1，在主塔上的一节混凝土边主梁以及主塔两侧的钢混主梁采用托架现浇施工；

步骤2，跨中的其余悬臂节段的钢混主梁采用前支点牵索挂篮施工；在主塔一侧的钢混主梁上拼装悬臂挂篮，绑扎钢筋，吊装钢横梁，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后张拉预应力，吊装桥面面板；

步骤3，悬臂挂篮前移至下一节段，重复步骤2中施工工序，进行下一节段施工；

步骤4，施工边跨现浇段，边跨现浇段采用落地支架进行施工，支架采用桩基础加贝雷梁的支架方案；

步骤5，合龙边跨；

步骤6，合龙中跨。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，在步骤1中，托架支撑在承台上，托架上搭设各纵横向分配梁，在分配梁上安装底模板和侧模板，然后进行钢筋施工与混凝土浇筑，先浇筑主塔两侧的混凝土边主梁，在浇筑主塔上的混凝土边主梁，先浇筑底板，再浇筑腹板。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，主塔边跨侧钢混主梁采用支架现浇法，主塔跨中侧钢混主梁采用前支点牵索挂篮施工；

边跨侧混凝土边主梁比跨中侧混凝土边主梁提前施工一个节段。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，主塔边跨侧索与跨中索分别对称挂到同一节段的梁与前支点牵索挂篮上。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，前支点牵引挂篮处于浇筑状态时，前锚杆组设在挂篮中部，后锚杆组设在挂篮尾部；

前锚杆组与后锚杆组均由上锚梁、下锚梁、锚固吊杆以及千斤顶组成，锚固吊杆的上部与上锚梁、下锚梁连接，上锚梁、下锚梁位于混凝土边主梁的梁面上，锚固吊杆的下部穿过混凝土边主梁上的预留孔与前支点牵引挂篮连接。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，前支点牵引挂篮处于行走状态时，前锚杆组在挂篮中部，后锚杆组移动到挂篮前端使用，前、后锚杆组同时安装行走吊杆，并与走行轨道上的反钩连接，挂篮自重荷载转移到行走吊杆上。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，主塔两侧的两节段之内的钢横梁由塔吊吊装，边跨侧钢横梁由龙门吊吊装；

跨中侧钢横梁先由龙门吊吊运至桥面，在用转运小车运至悬臂吊机处，由悬臂吊机进行吊装。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，步骤1中的在主塔上的一节混凝土边主梁以及主塔两侧的钢混主梁上的桥面板采用现浇方式施工；

边跨侧桥面板由龙门吊吊装，跨中侧桥面板由动臂吊机安装。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，浇筑段施工完毕后，进行合龙段施工，施工过程中的体系转换步骤为：边跨合龙段施工→解除临时锁定和临时支座→形成单悬臂静定梁体系→中跨临时锁定→中跨合龙段施工→完成连续梁体系转换。

如上所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，优选地，边跨合龙的工序为：安装吊架(或支架)→临时固结→相应支座纵向锁定释放→绑扎钢筋笼→吊装钢横梁→浇筑混凝土→待混凝土强度达到设计要求后张拉合龙束。

有益效果：斜拉桥钢混主梁的施工方法中的混凝土边主梁为向内翼缘板结构，钢横梁为工字型钢横梁；钢横梁通过剪力钉即抗拔键与预制桥面板和混凝土边主梁的梁肋连接，从而能够保证钢横梁与混凝土边主梁、预制桥面板牢固的连接在一起，从而保证了钢混主梁具有足够的完整性及牢固性。

主塔的边跨侧主梁采用支架现浇法，跨中侧主梁采用挂篮法悬臂施工，且边跨侧主梁比跨中侧主梁提前施工一个节段；以此节约了两个主塔边跨侧的挂篮以及吊装用的动臂吊机，从而大大节约了主梁的施工时间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例中斜拉桥主梁的分节段施工示意图；

图2为本发明实施例中钢混主梁的结构示意图；

图3为本发明实施例中钢横梁的正视图与俯视图；

图4为本发明实施例中前支点牵索挂篮结构示意图；

图5为本发明实施例中边跨侧第5块与跨中侧第4块施工示意图；

图6为本发明实施例中主塔两侧的钢混主梁采用托架现浇施工示意图；

图7为本发明实施例中前支点牵索挂篮浇筑状态示意图；

图8为本发明实施例中前支点牵索挂篮行走状态示意图；

图9为本发明实施例中边跨现浇支架横截面示意图。

图中：1、混凝土边主梁；2、钢横梁；21、剪力钉；3、前支点牵索挂篮；31、上锚梁；32、下锚梁；33、锚固吊杆；34、千斤顶；35、行走吊杆；4、托架；5、支架；6、龙门吊；100、主塔。

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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的具体实施例，如图1-9所示，本发明提供一种斜拉桥钢混主梁的施工方法，钢混主梁分多节段进行施工。

在本实施例中，如图1所示，以主梁上为0#主梁，主梁右侧跨中侧为M1#—M18#主梁，主梁左侧边跨侧为S1#至S9#主梁，该施工方法的流程为：0#和1#块托架4搭设→0#和M1#块施工→悬臂挂篮拼装→2#块立模绑扎钢筋→吊装2#块钢横梁2→浇筑2#块混凝土→待强度达到设计要求后张拉预应力→吊装桥面板→挂篮前移3#节段施工→3#立模绑扎底板钢筋→吊装3#钢横梁2→浇筑混凝土→待强度达到设计要求后张拉预应力→吊装桥面板→依次循环进行节段施工→边跨现浇段施工→边跨合龙段施工→中跨合龙段施工。

如图2-3所示，本实施例中钢混主梁由矩形混凝土边主梁1、钢横梁2与预制桥面板组成；矩形混凝土边主梁1为等高度悬臂结构，矩形混凝土边主梁1并没有设置向外延伸的翼缘板，而且设置向内翼缘板。钢横梁2为工字型钢横梁2；钢横梁2通过剪力钉21即抗拔键与预制桥面板和混凝土边主梁1的梁肋(含梗腋)连接，从而能够保证钢横梁2与混凝土边主梁1、预制桥面板牢固的连接在一起。钢横梁2与混凝土边主梁1同步施工，预制桥面板相较于混凝土边主梁1滞后一个节段施工，也即在钢横梁2与混凝土边主梁1之间具有足够的连接强度之后，在铺装预制桥面板，并将预制桥面板与钢横梁2上的剪力钉21浇筑连接。

施工方法具体包括以下步骤：

步骤1，在主塔100上的一节混凝土边主梁1以及主塔100两侧的钢混主梁采用托架4现浇施工。

在本实施例中，0#和M1#块采用托架4现浇，分配梁搭设完成后，进行预压，以消除非弹性变形，预压重量不少于箱梁恒载+施工荷载之和的110％；托架4支撑在承台上，搭设各纵横向分配梁，在分配梁上安装底模板和侧模板，再进行钢筋的施工，待钢筋和模板安装完成，进行混凝土的浇筑，混凝土浇筑采用天泵进行浇筑，浇筑顺序先M1#再0#，先底板、再腹板。

步骤2，跨中的其余悬臂节段的钢混主梁采用前支点牵索挂篮3施工；在主塔100一侧的钢混主梁上拼装悬臂挂篮，绑扎钢筋，吊装钢横梁2，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后张拉预应力，吊装桥面面板。

在本实施例中，前支点牵索挂篮3由挂篮平台、牵索系统、行走系统、锚固系统、模板系统、止推机构、张拉平台等组成。

前支点牵引挂篮处于浇筑状态时，前锚杆组设在挂篮中部，后锚杆组设在挂篮尾部；前锚杆组与后锚杆组均由上锚梁31、下锚梁32、锚固吊杆33以及千斤顶34组成，锚固吊杆33的上部与上锚梁31、下锚梁32连接，上锚梁31、下锚梁32位于混凝土边主梁1的梁面上，锚固吊杆33的下部穿过混凝土边主梁1上的预留孔与前支点牵引挂篮连接，通过千斤顶34可调整挂篮平台的标高。

前支点牵引挂篮处于行走状态时，前锚杆组在挂篮中部，后锚杆组移动到挂篮前端使用，前、后锚杆组同时安装行走吊杆35，并与走行轨道上的反钩连接，此工况锚固吊杆33已拆除，挂篮自重荷载转移到行走吊杆35上。

在本实施例中，如图3所示，主塔100边跨侧钢混主梁采用支架现浇法，主塔100跨中侧钢混主梁采用前支点牵索挂篮3施工；边跨侧混凝土边主梁1比跨中侧混凝土边主梁1提前施工一个节段。主塔100边跨侧索与跨中索分别对称挂到同一节段的梁与前支点牵索挂篮3上，以此节约了两个主塔100边跨侧的挂篮以及吊装用的动臂吊机，从而能够大大节约施工工期。

主梁主跨钢横梁2整体采用悬臂安装法施工。钢横梁2采用龙门吊6至施工场地存梁场；通过动臂吊车吊装至施工部位。具体的，主塔100两侧的两节段之内的钢横梁2由塔吊吊装，边跨侧钢横梁2由龙门吊6吊装；跨中侧钢横梁2先由龙门吊6吊运至桥面，在用转运小车运至悬臂吊机处，由悬臂吊机进行吊装。

在主塔100上的一节混凝土边主梁1以及主塔100两侧的钢混主梁上的桥面板采用现浇方式施工；边跨侧桥面板由龙门吊6吊装，跨中侧桥面板由动臂吊机安装。

步骤3，悬臂挂篮前移至下一节段，重复步骤2中施工工序，进行下一节段施工。

步骤4，施工边跨现浇段，边跨现浇段采用落地支架进行施工，如图9所示，支架5采用桩基础加贝雷梁的支架方案，临时支墩采用钢管桩基础承载梁部施工荷载。经验收合格且预压后进行边跨现浇段施工。龙门吊6轨道利用承重支架，设备材料用龙门吊6吊装。

在本实施例中，支架预压荷载为箱梁恒载+施工荷载之和的110％，预压期不小于7天，且以最后连续三天每天支架沉降量不小于1mm为控制标准。施工监控在提供支架立模标高时，应充分考虑因支架时间导致支架下沉的影响。

步骤5，合龙边跨；浇筑段施工完毕后，进行合龙段施工，施工过程中的体系转换步骤为：边跨合龙段施工→解除临时锁定和临时支座→形成单悬臂静定梁体系→中跨临时锁定→中跨合龙段施工→完成连续梁体系转换。

边跨合龙的工序为：安装吊架(或支架)→临时固结→相应支座纵向锁定释放→绑扎钢筋笼→吊装钢横梁2→浇筑混凝土→待混凝土强度达到设计要求后张拉合龙束。在临时固结安装前，应在合龙段两侧等量配重(沙袋或水箱)，随着施工步骤进行，逐步等量卸载，以临时固结前后合龙段位置处的恒载始终保持不变为原则。另外，应对桥面上的临时施工荷载进行严格控制，不得随意施加除合龙施工需要的其他附加荷载。

步骤6，合龙中跨。中跨合龙时，在临时固结施工完毕，应释放相应支座的纵向锁定和临时固结柱。

在本实施例中，合龙段采用吊架施工。全桥合龙工序先合龙边跨，再合龙中跨。

综上所述，本发明提供的斜拉桥钢混主梁的施工方法的技术方案中，含向内翼缘板的双边混凝土边主梁+钢横梁+预制桥面板的混合梁悬臂施工的下行式牵索挂篮设计及主梁施工关键技术研究：类似的广西贵港西南大桥设计向外翼缘板，其钢横梁仅仅13吨，而本桥钢横梁长达35米，重达42吨，且边主梁3米宽向内翼缘板同钢横梁紧密结合，保证了钢混主梁具有足够的完整性及牢固性。

主塔的边跨侧主梁采用支架现浇法，跨中侧主梁采用挂篮法悬臂施工，且边跨侧主梁比跨中侧主梁提前施工一个节段；以此节约了两个主塔边跨侧的挂篮以及吊装用的动臂吊机，从而大大节约了主梁的施工时间。

可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，钢混主梁由混凝土边主梁、钢横梁与预制桥面板组成；钢混主梁分多节段进行施工，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1，在主塔上的一节混凝土边主梁以及主塔两侧的钢混主梁采用托架现浇施工；

步骤2，跨中的其余悬臂节段的钢混主梁采用前支点牵索挂篮施工；在主塔一侧的钢混主梁上拼装悬臂挂篮，绑扎钢筋，吊装钢横梁，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后张拉预应力，吊装桥面面板；

步骤3，悬臂挂篮前移至下一节段，重复步骤2中施工工序，进行下一节段施工；

步骤4，施工边跨现浇段，边跨现浇段采用落地支架进行施工，支架采用桩基础加贝雷梁的支架方案；

步骤5，合龙边跨；

步骤6，合龙中跨。

2.根据权利要求1所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，在步骤1中，托架支撑在承台上，托架上搭设各纵横向分配梁，在分配梁上安装底模板和侧模板，然后进行钢筋施工与混凝土浇筑，先浇筑主塔两侧的混凝土边主梁，在浇筑主塔上的混凝土边主梁，先浇筑底板，再浇筑腹板。

3.根据权利要求2所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，主塔边跨侧钢混主梁采用支架现浇法，主塔跨中侧钢混主梁采用前支点牵索挂篮施工；

边跨侧混凝土边主梁比跨中侧混凝土边主梁提前施工一个节段。

4.根据权利要求3所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，主塔边跨侧索与跨中索分别对称挂到同一节段的梁与前支点牵索挂篮上。

5.根据权利要求2所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，前支点牵引挂篮处于浇筑状态时，前锚杆组设在挂篮中部，后锚杆组设在挂篮尾部；

前锚杆组与后锚杆组均由上锚梁、下锚梁、锚固吊杆以及千斤顶组成，锚固吊杆的上部与上锚梁、下锚梁连接，上锚梁、下锚梁位于混凝土边主梁的梁面上，锚固吊杆的下部穿过混凝土边主梁上的预留孔与前支点牵引挂篮连接。

6.根据权利要求5所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，前支点牵引挂篮处于行走状态时，前锚杆组在挂篮中部，后锚杆组移动到挂篮前端使用，前、后锚杆组同时安装行走吊杆，并与走行轨道上的反钩连接，挂篮自重荷载转移到行走吊杆上。

7.根据权利要求1所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，主塔两侧的两节段之内的钢横梁由塔吊吊装，边跨侧钢横梁由龙门吊吊装；

跨中侧钢横梁先由龙门吊吊运至桥面，在用转运小车运至悬臂吊机处，由悬臂吊机进行吊装。

8.根据权利要求7所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，步骤1中的在主塔上的一节混凝土边主梁以及主塔两侧的钢混主梁上的桥面板采用现浇方式施工；

边跨侧桥面板由龙门吊吊装，跨中侧桥面板由动臂吊机安装。

9.根据权利要求1所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，浇筑段施工完毕后，进行合龙段施工，施工过程中的体系转换步骤为：边跨合龙段施工→解除临时锁定和临时支座→形成单悬臂静定梁体系→中跨临时锁定→中跨合龙段施工→完成连续梁体系转换。

10.根据权利要求9所述的斜拉桥钢混主梁的施工方法，其特征在于，边跨合龙的工序为：安装吊架(或支架)→临时固结→相应支座纵向锁定释放→绑扎钢筋笼→吊装钢横梁→浇筑混凝土→待混凝土强度达到设计要求后张拉合龙束。

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