CN114808755A - 一种连续钢箱梁转体结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续钢箱梁转体结构及施工方法，其包括：钢箱梁，其顶部两端固定有拉板，所述钢箱梁上固定有底座，所述底座上通过销轴活动连接有铰座；塔架，其一端固定于所述铰座，所述塔架远离述铰座的一端固定有上锚梁，所述上锚梁与所述拉板锚固有吊索。通过将塔架结构底部铰座与主体钢箱梁底座通过销轴连接，减少了塔架在张拉或转体过程中，底部弯矩过大的问题，方便塔架结构进行细部调整，可以解决非对称钢箱梁在转体施工时因索力差产生较大不平衡弯矩而导致的塔架受力不均的问题，且施工设备简洁明了，在操作过程中施工难度较小。

Description

一种连续钢箱梁转体结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种连续钢箱梁转体结构及施工方法。

背景技术

随着经济的快速发展，在跨公路、铁路桥梁建设中，转体技术得到广泛应用，施工设计与监控技术也日益成熟。在T构钢箱梁转体桥中，大多数为对称结构，跨度小，拼装支架落架后最大悬臂端挠度小，但对于大跨度非对称T构钢箱梁转体桥，为防止转体过程中端部挠度过大，同时增加转体整体稳定性，需要增设临时塔架结构，因此塔架结构成为了转体成功的关键。

相关技术中，塔架结构底部与主体钢梁固结，对于大跨度且非对称T构钢箱梁结构，在钢梁转体及临时塔顶张拉过程中，塔架底部弯矩过大，同时在拉索安装与拆除过程中，塔架两侧索力差大，拆除安全风险高。

因此，有必要提出一种连续钢箱梁转体结构及施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种连续钢箱梁转体结构及施工方法，以解决相关技术中塔架结构底部与主体钢梁固结，在拉索安装与拆除过程中，塔架两侧索力差大，拆除安全风险高的问题。

第一方面，提供了一种连续钢箱梁转体结构，其包括：钢箱梁，其顶部两端固定有拉板，所述钢箱梁上固定有底座，所述底座上通过销轴活动连接有铰座；塔架，其一端固定于所述铰座，所述塔架远离述铰座的一端固定有上锚梁，所述上锚梁与所述拉板之间锚固有吊索。

一些实施例中，所述塔架包括由下至上依次拼装的第一节段和第二节段，所述第一节段的上端固定有下锚梁，所述下锚梁与所述拉板之间锚固有临时风缆。

一些实施例中，所述第二节段的上端固定有所述上锚梁，所述临时风缆位于所述吊索的下方。

一些实施例中，所述铰座与所述钢箱梁之间抄垫有临时垫柱。

第二方面，提供了一种所述的连续钢箱梁转体结构的施工方法，其包括以下步骤：在所述钢箱梁上固定所述拉板和所述底座；将所述铰座通过销轴连接至所述底座；将所述塔架固定至所述铰座，并吊装所述上锚梁至所述塔架上端；将所述吊索的两端分别固定至所述拉板和所述塔架，并张拉所述吊索；利用牵引系统进行钢梁转体施工。

一些实施例中，在所述将所述铰座通过销轴连接至所述底座之后，还包括：在所述铰座和所述钢箱梁之间抄垫临时垫柱。

一些实施例中，所述将所述塔架固定至所述铰座包括：将所述塔架的第一节段固定至所述铰座，并吊装下锚梁至所述第一节段的上端；将临时风缆的两端分别固定至所述下锚梁和所述拉板，并张拉所述临时风缆；将所述塔架的第二节段吊装至所述第一节段。

一些实施例中，所述将临时风缆的两端分别固定至所述下锚梁和所述拉板，并张拉所述临时风缆之后，还包括：移除所述铰座和所述钢箱梁之间的临时垫柱。

一些实施例中，在所述利用牵引系统进行钢梁转体施工之后，还包括：起顶所述钢箱梁的最大悬臂端，调整所述钢箱梁的主梁线性，吊装并焊接所述主梁的后拼段；预紧所述临时风缆，依次拆除所述吊索、所述临时风缆和所述塔架。

一些实施例中，所述将所述吊索的两端分别固定至所述拉板和所述塔架，并张拉所述吊索，包括：对称张拉两侧吊索，使张拉过程中两侧的索力差控制在10％以内。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种连续钢箱梁转体结构及施工方法，通过将塔架结构底部铰座与主体钢箱梁底座通过销轴连接，减少了塔架在张拉或转体过程中，底部弯矩过大的问题，方便塔架结构进行细部调整，可以解决非对称钢箱梁在转体施工时因索力差产生较大不平衡弯矩而导致的塔架受力不均的问题，且施工设备简洁明了，在操作过程中施工难度较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种连续钢箱梁转体结构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种连续钢箱梁转体结构的局部结构示意图；

图3为本发明中塔架与下锚梁的装配示意图；

图4为图3中A-A的截面图；

图5为图3中B-B的截面图；

图6为本发明中塔架与垫座的装配示意图；

图7为图6中C-C的截面图；

图8为本发明中下张拉平台的装配示意图；

图9为本发明中上张拉平台的装配示意图。

图中标号：

1、钢箱梁；2、塔架；21、第一节段；22、第二节段；3、上锚梁；4、下锚梁；5、临时风缆；6、吊索；7、底座；8、铰座；9、柱脚；10、临时垫柱；11、垫座；12、柱头；13、分配梁；14、上张拉平台；15、抱箍；16、下张拉平台；17、千斤顶；18、防松锚具；19、连接系；20、拉板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有做出创造性劳动的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。

本发明实施例提供了一种连续钢箱梁转体结构及施工方法，其能解决相关技术中塔架结构底部与主体钢梁固结，在拉索安装与拆除过程中，塔架两侧索力差大，拆除安全风险高的问题。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种连续钢箱梁转体结构，其可以包括：钢箱梁1，其顶部两端固定有拉板20，所述钢箱梁1上固定有底座7，所述底座7上通过销轴活动连接有铰座8；塔架2，其一端固定于所述铰座8，所述塔架2远离述铰座8的一端固定有上锚梁3，所述上锚梁3与所述拉板20之间锚固有吊索6，本实施例中，铰座8与底座7通过轴体铰接安装，铰座8可绕轴体转动，安装于铰座8上的塔架2也可以小幅度的转动，可以在张拉及转体过程中大程度上减小端部产生的较大挠曲，从而解决了塔架2在张拉或转体过程中，底部弯矩过大的问题，结构稳定安全，材料能够循环使用，满足钢箱梁了转体过程的安全稳定性和施工要求。在其他实施例中，塔架2也可以通过其他可活动的方式安装于底座7，例如卡接、插接等。

参见图1、图3、图4、图5、图6和图7所示，进一步，所述塔架2可以包括由下至上依次拼装的第一节段21和第二节段22，所述第一节段21的上端固定有下锚梁4，所述下锚梁4与所述拉板20之间锚固有临时风缆5，本实施例中，在将第一节段21安装至钢箱梁1后，将临时风缆5锚固至下锚梁4和拉板20上，然后再将第二节段22安装至第一节段21，最后将吊索6锚固至上锚梁3和拉板20上，塔架两侧索力差较小，从而保证了塔架拉索安装与拆除过程的安全与稳定。

参见图1和图9所示，在一些实施例中，所述第二节段22的上端可以固定有所述上锚梁3，所述临时风缆5位于所述吊索6的下方，本实施例中，下锚梁4和上锚梁3间隔设置，从而使临时风缆5和吊索6一上一下张拉，临时风缆5配合吊索6维持整个塔架2的稳定性。

参见图1和图2所示，优选的，所述铰座8与所述钢箱梁1之间抄垫有临时垫柱10，本实施例中，在安装第一节段21之前，使用临时垫柱10抄垫于铰座8和钢箱梁1之间，安装第一节段21后，张拉并锚固临时风缆5，再将临时垫柱10移除，从而保证了固定于铰座8上的塔架2在安装第一节段21以及张拉临时风缆5过程中的稳定性，防止塔架2歪斜导致第一节段21安装错位，或临时风缆5张拉不对称。

参见图1-图9所示，安装时，拉板20与下锚箱以铰轴铰接并成一固定角度，拉板20与钢箱梁1之间焊接；底座7的下端焊接钢箱梁1的中横梁上，上端通过铰轴与铰座8连接；塔架2下端通过柱脚9与铰座8固定，塔架2的上端与锚梁连接，塔架2中部在分节线处分为两节，下锚梁4焊接在第一节段21上端，上锚梁3通过桩顶的分配梁13及柱头12焊接在第二节段22上端；铰座8横向焊接加劲板，铰座8与柱脚之间预留螺栓孔，在铰座8下端放置临时垫柱10进行抄稳；吊索6的下端锚固于钢箱梁1上的下锚箱中，上端锚固于上锚梁3上；临时风缆5下端锚固在钢箱梁1上的下锚箱处，上端在下张拉平台16处锚固在下锚梁4处，下锚梁4下部与垫座11上部焊接，垫座11底端焊接加劲板，下部通过异形加劲板与塔架2焊接，临时风缆5在通过千斤顶17张拉结束后，通过防松锚具18进行锚固稳定；张拉平台包括上张拉平台14及下张拉平台16，上张拉平台14位于塔架顶部，下张拉平台16根据临时风缆5锚固受力要求设置在塔架2中部某一固定位置处，对临时风缆进行锚固；下张拉平台16及上张拉平台14上部均设置护栏，当缆风结构张拉锚固工作完成以后，下张拉平台16焊接抱箍15；临时风缆5以锚固的方式固定在下张拉平台16上，具备更好的力学性能。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种所述的连续钢箱梁转体结构的施工方法，其包括以下步骤：在所述钢箱梁1上固定所述拉板20和所述底座7；将所述铰座8通过销轴连接至所述底座7；将所述塔架2固定至所述铰座8，并吊装所述上锚梁3至所述塔架2上端；将所述吊索6的两端分别固定至所述拉板20和所述塔架2，并张拉所述吊索6；利用牵引系统进行钢梁转体施工，本实施例中，通过将塔架2与钢箱梁1以铰接形式相连接，方便塔架2进行细部调整，可以在张拉及转体过程中大程度上减小塔架2端部产生的较大挠曲。

参见图1和图2所示，进一步，在所述将所述铰座8通过销轴连接至所述底座7之后，还可以包括：在所述铰座8和所述钢箱梁1之间抄垫临时垫柱10，本实施例中，临时垫柱10对铰座8起到暂时的支撑作用，在张拉临时风缆5前，使结构更具稳定性和安全性。

参见图1所示，进一步，所述将所述塔架2固定至所述铰座8可以包括：将所述塔架2的第一节段21固定至所述铰座8，并吊装下锚梁4至所述第一节段21的上端；将临时风缆5的两端分别固定至所述下锚梁4和所述拉板20，并张拉所述临时风缆5；将所述塔架2的第二节段22吊装至所述第一节段21，本实施例中，通过张拉风缆，保证了塔架拉索安装与拆除过程的安全与稳定。

参见图1所示，进一步，所述将临时风缆5的两端分别固定至所述下锚梁4和所述拉板20，并张拉所述临时风缆5之后，还可以包括：移除所述铰座8和所述钢箱梁1之间的临时垫柱10，移除临时垫柱10后，可以方便塔架2进行细部调整，防止塔架2底部弯矩过大。

参见图1所示，进一步，在所述利用牵引系统进行钢梁转体施工之后，还可以包括：起顶所述钢箱梁1的最大悬臂端，调整所述钢箱梁1的主梁线性，吊装并焊接所述主梁的后拼段；预紧所述临时风缆5，依次拆除所述吊索6、所述临时风缆5和所述塔架2，本实施例中，通过预紧临时风缆5，可以对塔架2产生拉力，保证了吊索6在拆除过程的安全与稳定。

进一步，所述将所述吊索6的两端分别固定至所述拉板20和所述塔架2，并张拉所述吊索6，可以包括：对称张拉两侧吊索6，使张拉过程中两侧的索力差控制在10％以内，本实施例中，通过调整吊索6的索力，能有效控制钢箱梁1的悬臂端最大挠度，同时较少塔架2的结构受力。

安装时，在钢箱梁1中横梁上设置底座7，拉板20、底座7与钢梁焊接牢固；在底座7处利用吊机安装铰座8，铰座8采用铰轴及临时垫柱10固定；在地面将第一节段21结构立柱及连接系19焊接牢固，同时将抱箍15与塔架立柱连接，利用吊机安装，第一节段21底部通过螺栓与铰座8顶部连接；利用吊机安装下张拉平台16及两侧下锚梁4，利用千斤顶对临时风缆5进行张拉作业，达到张拉设计值后，移除铰座8底部的临时垫柱10；利用吊机安装第二节段22塔架结构，保证上下节塔架之间连接牢固；在地面将上张拉平台14与上锚梁3接连牢固，利用塔吊安装，塔架2与上张拉平台14通过螺栓连接紧固；利用吊机对称安装塔架2两侧吊索6；根据计算，对称张拉两侧吊索6，保证张拉过程中索力差控制在10％以内，确保塔偏满足设计要求；当吊索6张拉至设计值后，利用牵引系统进行钢梁转体施工，同步施工边跨支架；当钢梁水平转体至边跨位置处，安装后拼段钢梁，在转体钢梁悬臂端腹板处设置千斤顶，同步起顶，使钢梁线形达到设计线形要求。

具体的，施工步骤为：

S1在钢箱梁1顶面安装铰座8，并用临时垫柱10将铰座8抄稳，在钢箱梁1顶面安装吊索锚固点拉板、缆风锚固点拉板。

S2安装吊索塔架的第一节段21，并张拉临时风缆5锚固稳定。

S3安装吊索塔架的第二节段22，吊装塔架顶部分配梁13及上锚梁3。

S4张拉吊索6至设计张拉力，并锚固稳定，放松临时风缆5。

S5由主墩向两侧依次拆除钢梁拼装支架，解除转体铰座临时锚固，对钢梁进行配重、称重、进行转体前准备工作。

S6施工墩身，并搭设后拼段安装支架，当主梁正式转体并转体到位后，临时抄垫球铰。

S7采用液压千斤顶对钢梁最大悬臂端进行起顶，调整主梁线形，封固临时球铰。

S8当主梁后拼段吊装并焊接完成后，预紧临时风缆5，拆除吊索6。

S9依次拆除主梁临时吊索6、临时缆风结构、塔架2等结构，解除墩顶墩梁临时固结，拆除后拼段安装支架，完成体系转换。

S10主墩基坑回填，进行桥面铺装及其余附属结构施工。

本发明实施例提供的一种连续钢箱梁转体结构及施工方法的原理为：

本发明可以用于非对称连续钢箱梁的转体施工，结构简单，使用方便，通过将塔架2底部的铰座8与钢箱梁1上的底座7通过铰轴连接，便于调整塔架2位置，同时减少了塔架2在张拉或转体过程中，底部弯矩过大的问题，转体施工完成后，塔架2便于拆除，不影响主体结构；采用临时风缆5及吊索6结构，可以很好地改善梁体挠曲问题，保证了吊索6安装与拆除过程的安全与稳定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种连续钢箱梁转体结构，其特征在于，其包括：

钢箱梁(1)，其顶部两端固定有拉板(20)，所述钢箱梁(1)上固定有底座(7)，所述底座(7)上通过销轴活动连接有铰座(8)；

塔架(2)，其一端固定于所述铰座(8)，所述塔架(2)远离述铰座(8)的一端固定有上锚梁(3)，所述上锚梁(3)与所述拉板(20)之间锚固有吊索(6)。

2.如权利要求1所述的连续钢箱梁转体结构，其特征在于：

所述塔架(2)包括由下至上依次拼装的第一节段(21)和第二节段(22)，所述第一节段(21)的上端固定有下锚梁(4)，所述下锚梁(4)与所述拉板(20)之间锚固有临时风缆(5)。

3.如权利要求2所述的连续钢箱梁转体结构，其特征在于：

所述第二节段(22)的上端固定有所述上锚梁(3)，所述临时风缆(5)位于所述吊索(6)的下方。

4.如权利要求1所述的连续钢箱梁转体结构，其特征在于：

所述铰座(8)与所述钢箱梁(1)之间抄垫有临时垫柱(10)。

5.一种如权利要求1所述的连续钢箱梁转体结构的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在所述钢箱梁(1)上固定所述拉板(20)和所述底座(7)；

将所述铰座(8)通过销轴连接至所述底座(7)；

将所述塔架(2)固定至所述铰座(8)，并吊装所述上锚梁(3)至所述塔架(2)上端；

将所述吊索(6)的两端分别固定至所述拉板(20)和所述塔架(2)，并张拉所述吊索(6)；

利用牵引系统进行钢梁转体施工。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在所述将所述铰座(8)通过销轴连接至所述底座(7)之后，还包括：

在所述铰座(8)和所述钢箱梁(1)之间抄垫临时垫柱(10)。

7.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述将所述塔架(2)固定至所述铰座(8)包括：

将所述塔架(2)的第一节段(21)固定至所述铰座(8)，并吊装下锚梁(4)至所述第一节段(21)的上端；

将临时风缆(5)的两端分别固定至所述下锚梁(4)和所述拉板(20)，并张拉所述临时风缆(5)；

将所述塔架(2)的第二节段(22)吊装至所述第一节段(21)。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述将临时风缆(5)的两端分别固定至所述下锚梁(4)和所述拉板(20)，并张拉所述临时风缆(5)之后，还包括：

移除所述铰座(8)和所述钢箱梁(1)之间的临时垫柱(10)。

9.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，在所述利用牵引系统进行钢梁转体施工之后，还包括：

起顶所述钢箱梁(1)的最大悬臂端，调整所述钢箱梁(1)的主梁线性，吊装并焊接所述主梁的后拼段；

预紧所述临时风缆(5)，依次拆除所述吊索(6)、所述临时风缆(5)和所述塔架(2)。

10.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述将所述吊索(6)的两端分别固定至所述拉板(20)和所述塔架(2)，并张拉所述吊索(6)，包括：

对称张拉两侧吊索(6)，使张拉过程中两侧的索力差控制在10％以内。

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