CN114855632A - 钢混叠合梁斜拉桥施工系统及钢混叠合梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钢混叠合梁斜拉桥施工系统及钢混叠合梁的施工方法，其中，钢混叠合梁斜拉桥施工系统包括梁底吊机及桥面吊机，梁底吊机设于悬臂梁段的下方，且梁底吊机沿悬臂梁段的纵长方向移动，桥面吊机位于悬臂梁段前端的上方，梁底吊机用于从钢梁拼装支架处吊装拼装完成的待安装钢梁节段移送至桥面吊机处，桥面吊机用于将由梁底吊机输送的待安装钢梁节段提升至指定高度并与已安装的悬臂梁段拼接。本申请通过将整体钢梁节段进行提升至待施工位置进行拼装，无需占用主梁安装的施工工期，并且大幅减少了高空作业，并能保证主梁线性，加快了施工速度，安全风险低。

Description

钢混叠合梁斜拉桥施工系统及钢混叠合梁的施工方法

技术领域

本申请涉及斜拉桥施工技术领域，尤其涉及一种钢混叠合梁斜拉桥施工系统及钢混叠合梁的施工方法。

背景技术

在桥梁施工过程中，桥梁下方由于地形、通航或者场地下方已有产权单位等条件限制，主梁节段不具备直接垂直提升安装条件，造成主梁的施工困难。特别地，山区钢混叠合梁斜拉桥钢主梁安装由于运输和吊装条件受限，常常采用散件运输、散件吊装、桥上散件拼装的工艺施工，此工艺最大的缺点是施工周期长，高空作业多，安全风险大。

发明内容

本申请的主要目的旨在提供一种施工方便的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其将散件梁段在桥下拼装完成后再进行吊装运输及拼装，大幅减少高空作业，安全风险低。

本申请的另一目的旨在提供一种采用上述钢混叠合梁斜拉桥施工系统进行施工的钢混叠合梁斜拉桥施工方法。

为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种钢混叠合梁斜拉桥施工系统，包括梁底吊机及桥面吊机，所所述梁底吊机设于悬臂梁段的下方，且所述梁底吊机沿悬臂梁段的纵长方向移动，所述桥面吊机位于悬臂梁段前端的上方，所述梁底吊机用于从所述钢梁拼装支架处吊装拼装完成的待安装钢梁节段移送至所述桥面吊机处，所述桥面吊机用于将由所述梁底吊机输送的待安装钢梁节段提升至指定高度并与已安装的悬臂梁段拼接。

进一步设置：还包括设于塔区承台处的钢梁拼装支架，所述拼装支架沿顺桥向的长度大于三个标准钢梁节段的长度。

进一步设置：所述梁底吊机包括吊架及吊梁，所述吊梁沿顺桥向延伸，所述吊架连接所述吊梁与已安装的悬臂梁段，且所述吊架可相对所述吊梁沿顺桥向移动，所述吊梁上设置吊点，并在所述吊点处设有用于吊装钢梁节段的吊带。

进一步设置：所述吊架沿所述吊梁的纵长方向至少设有两组，每组所述吊架包括两根分设于所述吊梁沿顺桥向两侧的支撑杆，所述支撑杆的上端朝向悬臂梁段的一侧弯折形成上弯折段，所述支撑杆的下端亦朝向悬臂梁段的一侧弯折形成下弯折段，所述支撑杆呈C型设置；

所述上弯折段挂置在悬臂梁段上并与悬臂梁段预设的滑道配合，所述上弯折段可相对悬臂梁段沿滑道进行滑动，所述下弯折段的端部形成有用于支撑在所述吊梁底部的支撑座，所述支撑座可相对吊梁沿顺桥向移动。

进一步设置：所述支撑杆的内侧设有可与已安装的悬臂梁段侧壁抵接的反顶轮。

进一步设置：所述桥面吊机采用双行车悬臂吊机，其包括吊装桁架、起吊装置及行走装置，所述行走装置设于所述吊装桁架底部，所述起吊装置设于所述吊装桁架的顶部并可沿顺桥向移动以起吊所述梁底吊机所吊装的钢梁节段。

进一步设置：所述起吊装置沿顺桥向设有两组，两组所述起吊装置分别用于连接所起吊钢梁节段的前吊点及后吊点。

作为第二方面，本申请还涉及一种钢混叠合梁斜拉桥的施工方法，包括以下步骤：

待塔区梁段施工完成后，在塔区处安装如权利要求1-7任一项所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统；

将由散件梁段拼装为整体的钢梁节段通过所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统竖直提升并水平移送至已安装悬臂梁段前端进行拼装；

重复执行拼装整体钢梁节段及将单个钢梁节段提升并水平转移至已安装悬臂梁段前端进行安装的步骤直至主梁合龙。

进一步设置：所述钢混结合梁斜拉桥施工系统包括钢梁拼装支架、梁底吊机及桥面吊机，所述钢梁拼装支架拼装在塔区承台处，所述梁底吊机设于已安装的悬臂梁段的下方，桥面吊机设于已安装的悬臂梁段的上方；

在钢梁拼装支架上将散件梁段拼装为整体梁段，利用梁底吊机将拼装成整体的钢梁节段沿竖直方向提升至指定高度，再横移至悬臂梁段的前端，通过梁底吊机与桥面吊机的吊点转换，将梁底吊机吊装的钢梁节段转换为由桥面吊机进行吊装，最后通过桥面吊装将该钢梁节段吊装至已安装悬臂梁段前端进行对接拼装。

进一步设置：所述梁底吊机与桥面吊机的吊点转换包括以下步骤：

梁底吊机吊装待安装的钢梁节段至悬臂梁段前端，将钢梁节段的前吊点由梁底吊机吊装转换为由桥面吊机进行吊装，拆除梁底吊机的前吊带；

再使梁底吊机和桥面吊机同步前移，将梁底吊机的后吊点平移至已安装悬臂梁段的前端，将桥面吊机的后吊带与钢梁节段的后吊点连接，并拆除梁底吊机的后吊带。

相比现有技术，本申请的方案具有以下优点：

1、在本申请的钢混叠合梁斜拉桥施工系统适用于山区大跨度钢混叠合梁中跨钢梁的安装，由梁底吊机将拼装为整体的钢梁节段沿竖直方向起吊至梁底，再沿顺桥向将该钢梁节段移送至已安装的悬臂梁段的前端，通过转换吊点，使梁段从所述梁底吊机吊装转换为桥面吊机吊装，桥面吊机调整转接过来的钢梁节段的位置，最后完成该钢梁节段与已安装的悬臂梁段的拼装。本申请通过将整体钢梁节段进行提升至待施工位置进行拼装，无需占用主梁安装的施工工期，并且大幅减少了高空作业，并能保证主梁线性，加快了施工速度，安全风险低。

2、在本申请的钢混叠合梁斜拉桥施工系统中，塔区承台处设置有钢梁拼装支架，从而可将散件梁段在钢梁拼装支架处进行拼装为整体，再进行整体提吊，无需将散件梁段运至桥面再进行拼装，降低了主梁安装难度，保证主梁线形，也加快了施工速度。

3、在本申请的钢混叠合梁斜拉桥的施工方法中，由梁底吊机转换为由桥面吊机提吊钢梁节段的过程中，依次进行钢梁节段前、后吊点的转换，能够确保在进行钢梁节段吊点转换时的稳定性，提高施工的安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请钢混叠合梁斜拉桥施工系统在塔区施工的结构示意图；

图2为本申请钢混叠合梁斜拉桥施工系统的一个实施例的示意图；

图3为图2的A部结构放大图；

图4为本申请钢混叠合梁斜拉桥施工系统沿横桥向的示意图；

图5为本申请钢混叠合梁斜拉桥施工系统中梁底吊机的示意图。

图中，1、钢梁拼装支架；2、梁底吊机；21、吊架；211、支撑杆；212、上弯折段；213、下弯折段；214、支撑座；215、反顶轮；22、吊梁；23、吊带；3、桥面吊机；31、吊装桁架；311、限位块；32、起吊装置；321、行走小车；322、行走梁；323、卷扬机；33、行走装置；331、行走轮。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本申请涉及一种钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其解决了现有山区钢混叠合梁由于运输和吊装条件受限，常常采用散件运输、散件吊装及桥上散件拼装的工艺进行施工，从而导致施工周期长、高空作业多、安全风险大的问题，通过所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统将两端的散拼在地面进行，不占用主梁的施工工期，答复减少高空作业，安全风险低。

请结合图1至图5，本申请在塔区梁段完成后，在塔区处施工钢混叠合梁斜拉桥施工系统，所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统包括钢梁拼装支架1、梁底吊机2及桥面吊机3，所述钢梁拼装支架1设于塔区承台处，所述梁底吊机2设于塔区已施工完成的悬臂梁段的下方，所述桥面吊机3则设于已完成悬臂梁段的上方。

具体地，所述钢梁拼装支架1位于塔区的两个塔柱的承台之间，以用于将散件梁段拼装为整体钢梁节段，所述钢梁拼装支架1沿顺桥向延伸，且所述钢梁拼装支架1的顶面高度高于塔柱承台的顶面标高，且其沿顺桥向的长度大于三个标准钢梁节段的长度，以为钢梁节段的整体拼装提供足够的拼装空间。

拼装完成的钢梁节段可由所述梁底吊机2沿竖向提升至目标高度再横移至已安装悬臂梁段的前端进行安装，所述梁底吊机2包括吊架21及吊梁22，所述吊梁22沿顺桥向延伸，且所述吊梁22上对应待安装的钢梁节段设置有前吊点及后吊点，其前吊点及后吊点沿顺桥向设置，同时，所述吊梁22对应其前吊点及后吊顶处设有用于连接拼装完成的钢梁节段的吊带23，并分为记为前吊带和后吊带。所述吊带23可由设于所述吊梁22上的穿芯式液压千斤顶进行提升，继而达到提升拼装完成的钢梁节段的目的。

所述吊架21连接所述吊梁22与已安装的悬臂梁段，且所述梁底吊机2通过所述吊架21相对已安装的悬臂梁段沿顺桥向移动，所述吊架21沿所述吊梁22的纵长方向至少设有两组，每组所述吊架21包括两根分别于所述吊梁22沿顺桥向两侧的支撑杆211，且两根所述支撑杆211分别挂置于已安装悬臂梁端的两侧。所述支撑杆211的上端朝向悬臂梁段的一侧弯折形成上弯折段212，其下端亦朝向悬臂梁段的一侧弯折形成下弯折段213，使得所述支撑杆211呈C型结构设置。

其中，所述上弯折段212所述上弯折段212挂置在悬臂梁段上，并与悬臂梁段预设的滑道配合，所述上弯折段212可相对悬臂梁段沿滑道移动，继而实现所述梁底吊机2的移动。并且，由于所述支撑杆211的上弯折段212挂置在悬臂梁端的滑道上，使得支撑杆211的部分重力可施加于滑道上，从而提高所述支撑杆211与滑道的连接可靠性，使得两者难以分离，确保所述支撑杆211在所述滑道上滑行的稳定。所述下弯折段213的端部还设有用于支撑在所述吊梁22底部的支撑座214，所述支撑座214可相对所述吊梁22沿其长度方向(即顺桥向)移动，继而使得所述吊架21可相对所述吊梁22沿其长度方向移动。

所述支撑杆211还可借助紧固件(未示意)与所述滑道进行临时固定，本实施例中的紧固件可采用气缸抵紧或者螺栓抵紧对所述支撑杆211进行临时锁紧固定。

进一步地，还可在所述支撑杆211的内侧设置与已安装的悬臂梁段抵接的反顶轮215，通过设置所述反顶轮215与已安装的悬臂梁段进行抵接，可以避免所述吊架21在沿所述滑轨移动时发生剧烈的晃动，以使转移待安装梁段的过程更为平稳。

另外，本申请的桥面吊机3采用双行车悬臂吊机，其包括吊装桁架31、起吊装置32及行走装置33，所述行走装置33设于所述吊装桁架31底部，带动所述吊装桁架31沿已安装的悬臂梁段的长度方向移动。

所述行走装置33包括转动地设于所述吊装桁架31底部的行走轮331及用于驱动所述行走轮331转动的行走驱动电机，通过所述行走驱动电机驱动所述行走轮331转动，继而实现吊机在所述已施工悬臂梁段上移动。在其他实施例中，还可通过千斤顶及轨道配合推动所述吊装桁架31移动。

所述起吊装置32设于所述吊装桁架31顶部，其包括行走小车321、行走梁322及用作吊装的卷扬机323，所述行走小车321沿横桥向并排设置两台，所述行走梁322沿横桥向延伸并设于两台所述行走小车321上，以通过两台所述行走小车321带动所述行走梁322沿所述吊装桁架31的顺桥向移动，所述卷扬机323设于所述行走梁322上，且所述卷扬机323底部设有用于驱动所述卷扬机323沿所述行走梁322的长度延伸方向移动的移动机构，该移动机构可采用千斤顶配合轨道的结构，通过所述行走小车321、行走梁322、卷扬机323及其底部移动机构的配合，能够提高所述起吊装置32与待运输梁段的连接准确度，并能提高后续将待安装钢梁节段与已安装悬臂梁段之间的拼装准确性。并且，所述卷扬机323亦连接有吊带23，通过卷扬机323收/放卷吊带23来完成钢梁节段的吊装。

进一步地，本实施例的吊装桁架31上设置两套所述起吊装置32，以分别对应连接待安装钢梁节段的前吊点和后吊点，并且通过两点吊装能够调节待安装钢梁节段的水平垂直度，继而方便调节待安装钢梁节段的位置以与已安装悬臂梁段进行拼装。并且，采用两套所述起吊装置32进行钢梁节段的吊装，能够确保钢梁节段的吊装及拼装的稳定性。

另外，本实施例中的吊装桁架31靠近拼装施工的前端呈三角桁架设置，并使得所述吊装桁架31的整体重心靠近其后端，确保所述起吊装置32在其前端进行钢梁节段之间的吊装及拼装施工时的所述吊装桁架31的整体稳定性，避免发生桥面吊机3倾覆的情况。

所述吊装桁架31的两端还设有限位块311，用于避免所述起吊装置32从所述吊装桁架31的顶面滑离。

综上，本申请的钢混叠合梁斜拉桥施工系统适用于山区大跨度钢混叠合梁中跨钢梁的安装，首先将散件梁段运输至位于塔区设置的钢梁拼装支架1处完成整体梁段的拼装，再由梁底吊机2将拼装为整体的钢梁节段沿竖直方向起吊至梁底，再沿顺桥向将该钢梁节段移送至已安装的悬臂梁段的前端(即钢梁节段的安装位)，通过转换吊点，使梁段从所述梁底吊机2吊装转换为桥面吊机3吊装，桥面吊机3调整转接过来的钢梁节段的位置，最后完成该钢梁节段与已安装的悬臂梁段的拼装。本申请将散件梁段的拼装作业在地面完成，无需占用主梁安装的施工工期，并且大幅减少了高空作业，并能保证主梁线性，加快了施工速度。

结合前文所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，本申请还涉及一种钢混叠合梁斜拉桥的施工方法，具体包括以下步骤：

待塔区梁段施工完成后，在塔区处安装所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统。具体地，已知所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统包括钢梁拼装支架1、梁底吊机2及桥面吊机3，所述钢梁拼装支架1在塔区承台处进行拼装，所述梁底吊机2设置在已安装的悬臂梁段的上方，所述桥面吊机3设置在已安装悬臂梁段的上方，且所述梁底吊机2及所述桥面吊机3均可沿所述已安装的悬臂梁段的顺桥向进行移动。

待所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统安装完成后，利用所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统先将散件梁段拼装为整体，再将单个拼装成为整体的钢梁节段提升并水平转移至已安装悬臂梁段的前端进行安装。

具体地，为方便运输，工人可先散件梁段运输至塔区处，将散件梁段在所述钢梁拼装支架1上进行拼装。所述钢梁拼装支架1的长度大于三个标准梁段的长度，即所述钢梁拼装支架1最多可同时完成三个标准梁段的拼装。则在拼装钢梁节段时，在所述钢梁拼装支架1上拼装两个整体节段的钢梁，将这两个钢梁节段分别记为N节和N+1节，随后对两个钢梁节段进行匹配对接，待梁段对接完成后即可解除对接，接着将N节钢梁节段滑移至所述梁底吊机2的下方以方便起吊，而N+1节钢梁节段则留在所述钢梁拼装支架1上作为N+2节钢梁节段拼装的标准节。采用前一节钢梁节段作为下一节钢梁节段的标准节，相比直接拼装形成钢梁节段，可以更好地控制多个钢梁节段的线性及质量，继而保证施工完成的主梁线性，大大提高了施工精度，提升了施工质量。

所述梁底吊机2沿竖直方向起吊上述拼装成为整体的第N节钢梁节段至指定高度，再携带该钢梁节段沿顺桥向移动至已安装的悬臂梁段的前端(即钢梁节段的安装位置)，通过所述梁底吊机2与所述桥面吊机3的吊点转换，将由所述梁底吊机2吊装的钢梁节段转换为由所述桥面吊机3进行吊装。该过程全程为直线运输，运输状态稳定，从而确保钢梁节段运输的稳定性。

所述梁底吊机2与桥面吊机3的吊点转换过程为：先将所述桥面吊机3的前吊带23安装到该吊装的钢梁节段位于其前吊点的吊具上，再拆除所述梁底吊机2的前吊带23。接着，使所述梁底吊机2与所述桥面吊机3同步前移，将梁底吊机2的后吊点平移至已安装的悬臂梁段的前端，能够避开桥面板对于吊装过程的影响。然后，将所述桥面吊机3的后吊带23安装到待安装的钢梁节段位于其后吊点的吊具上，在拆除所述梁底吊机2的后吊带23，从而完成梁底吊机2与桥面吊机3的吊点转换。

待梁底吊机2与桥面吊机3的吊点转换完成后，由所述桥面吊机3提吊该钢梁节段与已安装的悬臂梁段进行对接，同时所述梁底吊机2退回塔区处，准备吊装下一钢梁节段(即N+1节钢梁节段)。

最后，重复执行拼装整体钢梁节段及将单个钢梁节段提升并水平转移至已安装悬臂梁段前端进行安装的步骤，直至主梁合龙。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，包括梁底吊机及桥面吊机，所述梁底吊机设于悬臂梁段的下方，且所述梁底吊机沿悬臂梁段的纵长方向移动，所述桥面吊机位于悬臂梁段前端的上方，所述梁底吊机用于从所述钢梁拼装支架处吊装拼装完成的待安装钢梁节段移送至所述桥面吊机处，所述桥面吊机用于将由所述梁底吊机输送的待安装钢梁节段提升至指定高度并与已安装的悬臂梁段拼接。

2.根据权利要求1所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，还包括设于塔区承台处的钢梁拼装支架，所述拼装支架沿顺桥向的长度大于三个标准钢梁节段的长度。

3.根据权利要求1所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，所述梁底吊机包括吊架及吊梁，所述吊梁沿顺桥向延伸，所述吊架连接所述吊梁与已安装的悬臂梁段，且所述吊架可相对所述吊梁沿顺桥向移动，所述吊梁上设置吊点，并在所述吊点处设有用于吊装钢梁节段的吊带。

4.根据权利要求3所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，所述吊架沿所述吊梁的纵长方向至少设有两组，每组所述吊架包括两根分设于所述吊梁沿顺桥向两侧的支撑杆，所述支撑杆的上端朝向悬臂梁段的一侧弯折形成上弯折段，所述支撑杆的下端亦朝向悬臂梁段的一侧弯折形成下弯折段，所述支撑杆呈C型设置；

所述上弯折段挂置在悬臂梁段上并与悬臂梁段预设的滑道配合，所述上弯折段可相对悬臂梁段沿滑道进行滑动，所述下弯折段的端部形成有用于支撑在所述吊梁底部的支撑座，所述支撑座可相对所述吊梁沿顺桥向移动。

5.根据权利要求4所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，所述支撑杆的内侧设有可与已安装的悬臂梁段侧壁抵接的反顶轮。

6.根据权利要求1所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，所述桥面吊机采用双行车悬臂吊机，其包括吊装桁架、起吊装置及行走装置，所述行走装置设于所述吊装桁架底部，所述起吊装置设于所述吊装桁架的顶部并可沿顺桥向移动以起吊所述梁底吊机所吊装的钢梁节段。

7.根据权利要求6所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统，其特征在于，所述起吊装置沿顺桥向设有两组，两组所述起吊装置分别用于连接所起吊钢梁节段的前吊点及后吊点。

8.一种钢混叠合梁斜拉桥的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

待塔区梁段施工完成后，在塔区处安装如权利要求1-7任一项所述的钢混叠合梁斜拉桥施工系统；

将由散件梁段拼装为整体的钢梁节段通过所述钢混叠合梁斜拉桥施工系统竖直提升并水平移送至已安装悬臂梁段前端进行拼装；

重复执行拼装整体钢梁节段及将单个钢梁节段提升并水平转移至已安装悬臂梁段前端进行安装的步骤直至主梁合龙。

9.根据权利要求8所述的钢混叠合梁斜拉桥施工方法，其特征在于，所述钢混结合梁斜拉桥施工系统包括钢梁拼装支架、梁底吊机及桥面吊机，所述钢梁拼装支架拼装在塔区承台处，所述梁底吊机设于已安装的悬臂梁段的下方，所述桥面吊机设于已安装的悬臂梁段的上方；

在钢梁拼装支架上将散件梁段拼装为整体钢梁节段，利用梁底吊机将拼装成整体的钢梁节段沿竖直方向提升至指定高度，再水平移送至已安装的悬臂梁段的前端，通过梁底吊机与桥面吊机的吊点转换，将梁底吊机吊装的钢梁节段转换为由桥面吊机进行吊装，最后通过桥面吊装将该钢梁节段吊装至已安装悬臂梁段前端进行对接拼装。

10.根据权利要求9所述的钢混叠合梁斜拉桥施工方法，其特征在于，所述梁底吊机与桥面吊机的吊点转换包括以下步骤：

梁底吊机吊装待安装的钢梁节段至悬臂梁段前端时，将钢梁节段的前吊点由梁底吊机吊装转换为由桥面吊机进行吊装，并拆除梁底吊机的前吊带；

再使梁底吊机和桥面吊机同步前移，将梁底吊机的后吊点平移至已安装悬臂梁段的前端，将桥面吊机的后吊带与钢梁节段的后吊点连接，并拆除梁底吊机的后吊带。

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