CN114934447B - 多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体地指一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法。按照以下步骤进行：S1、提升塔区钢梁的竖向高度使其高于有吊索梁段的起吊高度，焊接为整体的塔区梁段；S2、吊装有吊索梁段，安装吊索，吊索处于松弛状态；S3、有吊索梁段与塔区梁段对接，将有吊索梁段与塔区梁段固定连接起来；S4、对有吊索梁段卸载，将有吊索梁段的荷载转移到塔区梁段；S5、对塔区支架进行卸载，使塔区梁段和有吊索梁段下落至脱空状态，将塔区梁段和有吊索梁段的荷载转移到吊索上，完成体系转换。本发明的体系转换方法简单，转换效率高，转换过程中有吊索梁段与塔区梁段的线形匹配极为简单，施工的难度极小，施工效率高，安全性得到了极大的保证。

Description

多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体地指一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法。

背景技术

悬索桥跨越能力强、造型优美，是一种非常重要的桥型。多跨连续悬索桥有利于减小塔区附近梁段转角，改善行车舒适性。

对于多跨连续悬索桥，塔区位置一般存在1～3片钢梁没有吊索，其相邻位置为有吊索梁段。施工时，一般先将塔区梁段吊装上塔区支架临时存放，并在支架上栓焊成整体。吊装相邻有吊索梁段，连接吊索，卸载，将有索梁段重量转移至吊索承担。然后，采用顶升、压重等措施同时调整塔区梁段与有吊索梁段线形，使之匹配，并栓焊成整体。最后解除塔区梁段支撑荷载，将所有梁段重量转移至吊索承担，完成体系转换。

上述塔区梁段与有索梁段匹配连接、体系转换方法，施工措施量非常大，需要同步对塔区梁段和有吊索梁段进行调整匹配，涉及到顶升、压重等多个操作，调整施工的难度大，耗费时间长、安全风险高。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法。

本发明的技术方案为：一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，按照以下步骤进行：

S1、将塔区钢梁吊装上塔区支架，提升塔区钢梁的竖向高度使塔区钢梁的高度高于有吊索梁段的起吊高度，然后将塔区钢梁焊接为整体的塔区梁段；

S2、利用吊装设备吊装塔区梁段顺桥向两侧的有吊索梁段，安装有吊索梁段的吊索，吊装设备承载有吊索梁段使吊索处于松弛状态；

S3、调节有吊索梁段使其与塔区梁段线形匹配，调节完成后将有吊索梁段与塔区梁段固定连接起来；

S4、吊装设备对有吊索梁段卸载，将有吊索梁段的荷载转移到塔区梁段；

S5、对梁段支撑进行卸载，使塔区梁段和有吊索梁段下落至脱空状态，将塔区梁段和有吊索梁段的荷载转移到吊索上，完成体系转换。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述步骤S1中，提升塔区钢梁的竖向高度使塔区钢梁的高度高于有吊索梁段的起吊高度的方法包括：以两侧相邻有吊索梁段起吊后能连上吊索的位置为基准位，提升塔区钢梁的竖向高度使其高于基准位。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述有吊索梁段起吊后能连上吊索的位置为吊索下端自然下垂对应的高度位置。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述提升塔区钢梁的竖向高度使其高于基准位的方法包括：提升塔区钢梁使塔区钢梁高于基准位20～40cm。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述步骤S1中，塔区钢梁提升完成后在塔区支架上布置临时支撑结构支撑塔区钢梁。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述步骤S2中，利用吊装设备吊装塔区梁段顺桥向两侧的有吊索梁段的方法包括：吊装设备吊装有吊索梁段至塔区梁段顺桥向两侧，使有吊索梁段处于基准位和塔区梁段之间的位置。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述步骤S3中，调节有吊索梁段使其与塔区梁段线形匹配的方法包括：利用吊装设备提升有吊索梁段至与塔区梁段等高，对有吊索梁段和塔区梁段进行线形匹配。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述步骤S5中，对梁段支撑进行卸载的方法包括：拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构，使塔区梁段下落至脱空状态。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构的方法包括：在塔区支架上布置千斤顶，利用千斤顶竖向顶升塔区梁段，使塔区梁段的荷载转移到千斤顶上，然后拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构。

根据本发明提供的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，所述临时支撑结构包括布置于塔区支架上的垫块。

本发明的优点有：1、本发明的塔区梁段在对接前预先进行抬高，在对接时是由吊装设备承载有吊索梁段的荷载，此时吊索处于松弛状态，有吊索梁段的调节极为方便，无论是高度还是转角调节都能够很方便的与塔区梁段完成线形匹配，相较于现有的塔区梁段与有吊索梁段的匹配方法，本方法更为简单，工序更少，施工难度大幅度降低；

2、本发明在对接前预先对塔区钢梁进行提升，提升的高度位置是超过有吊索梁段的起吊高度的，这样可以方便后续有吊索梁段提升与塔区梁段的对接，最后荷载由塔区支架转换为吊索也更为方便；

3、本发明在塔区梁段完成提升后，在塔区支架上设置临时支撑结构对塔区梁段进行支撑，临时支撑布置简单，后续的拆除方便，塔区梁段的下落至脱空状态更为容易；

5、本发明在完成有吊索梁段与吊索的连接后，即可通过吊装设备调节有吊索梁段的标高，整个有吊索梁段的调节方式极为简单且方便，相较于现有技术的压重调节方式，本发明的施工难度大幅度降低；

6、本发明对梁段支撑的卸载方式极为简单，只需要拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构即可完成卸载；

7、本发明先通过千斤顶顶升塔区梁段，使塔区梁段的荷载转移到千斤顶上，然后拆除临时支撑结构，最后回缩千斤顶即可使塔区梁段下落至脱空状态，完成塔区梁段的荷载从塔区支架转移到吊索，整个方法极为简单，施工效率极高；

10、本发明的临时支撑结构包括垫块，垫块随处可见，使用成本极为低廉。

本发明的体系转换方法简单，转换效率高，转换过程中有吊索梁段与塔区梁段的线形匹配极为简单，施工的难度极小，施工效率高，安全性得到了极大的保证，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的塔区梁段吊装示意图；

图2：本发明的有吊索梁段吊装示意图；

图3：本发明的塔区梁段和有吊索梁段线形匹配示意图；

图4：本发明的有吊索梁段荷载转移到塔区支架示意图；

图5：本发明的塔区梁段和有吊索梁段下落至脱空状态完成体系转换示意图；

其中：1—塔区梁段；2—有吊索梁段；3—塔区支架；4—吊索；5—吊装设备；6—索缆；7—临时支撑结构。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～5所示，本实施例涉及到一种多跨悬索桥梁段体系转换方法，主要目的是在悬索桥建造过程中，将塔区梁段的荷载由开始的塔区支架转移到吊索上。塔区梁段1包括1～3节的塔区钢梁，塔区梁段1是在塔区支架3上拼装而成的。有吊索梁段2是通过吊装设备5起吊后，与索缆6上的吊索4连接，有吊索梁段2和塔区梁段1连接，将塔区梁段1的载荷转移到有吊索梁段2上，实际上就是将荷载转移到了吊索4上。

具体的转换方法按以下步骤进行：

S1、在塔区搭建塔区支架3，塔区支架3作为塔区梁段1的承载基础，塔区支架3搭建完成后，吊装塔区钢梁至塔区支架3上，提升塔区钢梁的高度，使塔区钢梁的竖向高度高于有吊索梁段2的起吊高度，提升到位后，将塔区钢梁相互焊接或是栓接连接为塔区梁段1；

S2、利用吊装设备5吊装塔区梁段1顺桥向两侧的相邻有吊索梁段2，本实施例的吊装设备5是安装在索缆6上的，实际应用时不限于这种吊装设备，只要能够满足吊装有吊索梁段2的需求即可；

有吊索梁段2吊装到位后，将对应的吊索4与有吊索梁段2进行连接，此时吊装设备5处于加载状态，有吊索梁段2仍然由吊装设备5承载，吊索4处于松弛状态；

S3、对有吊索梁段2和塔区梁段1进行调位，使吊索梁段2和塔区梁段1完成对接，对接完成后将有吊索梁段2与塔区梁段1固定连接起来；

本实施例的有吊索梁段2此时仍然由吊装设备5承载，吊索4处于松弛状态，因此对有吊索梁段2的调节是极为方便的，无论是高度调节还是转角调节都比较容易；

有吊索梁段2与塔区梁段1通过焊接或是栓接的方法进行固定；

S4、有吊索梁段2与塔区梁段1完成固接后，吊装设备5对有吊索梁段2卸载，有吊索梁段2的荷载转移到塔区梁段1，最终由塔区支架3支撑，此时有吊索梁段2与塔区梁段1的荷载都转移到塔区支架3上；

S5、对梁段支撑进行卸载，缓慢下落有吊索梁段2与塔区梁段1，使有吊索梁段2与塔区梁段1下落至脱空状态，此时有吊索梁段2与塔区梁段1的荷载都转移到吊索4上，完成塔区梁段荷载由塔区支架3到吊索4的转移，完成体系转换。

本实施例的转换方法预先对塔区梁段进行了抬升，塔区梁段与有吊索梁段在对接前，有吊索梁段上的吊索是松弛状态的，利用吊装设备支撑有吊索梁段，有吊索梁段的调节更为方便，很容易与塔区梁段进行线形匹配，大大减小了匹配连接的难度。

在进一步的实施例中，本实施例对步骤S1进行了优化，在步骤S1中，提升塔区钢梁的竖向高度使其高于有吊索梁段的起吊高度，以两侧相邻有吊索梁段起吊后能连上吊索的位置为基准位，提升塔区钢梁的竖向高度使其高于基准位。

以两侧相邻有吊索梁段起吊后能连上吊索的位置为基准位，是为了方便确定塔区钢梁的竖向高度。

在另一个优化的实施例中，本实施例基准位进行了限定，本实施例的有吊索梁段2起吊后能连上吊索4的位置为吊索4下端自然下垂对应的高度位置。

将吊索4自然下垂的下端高度作为基准位，是基于吊索4与有吊索梁段2的连接来考虑的，将有吊索梁段2吊装到基准位，刚好吊索4的下端自然下垂到对应位置，该位置是吊索4与有吊索梁段2方便连接的最小高度。

实际上也并不限于这一位置，可以选择高于吊索4自然下垂的下端高度作为基准位，只要能够满足方便连接吊索4与有吊索梁段2的需求即可。

有吊索梁段2与塔区梁段1的对接，是将有吊索梁段2向上提升到与塔区梁段1等高后再进行对接的。

在进一步的实施例中，本实施例对塔区钢梁的提升高度进行了限定，提升塔区钢梁使塔区钢梁高于基准位20～40cm；实际应用时，并不限于这一提升高度，也可以是其他高度，只要能够满足本实施例的需求即可。

在另一个优选的实施例中，本实施例对步骤S1进行了优化，本实施例的塔区支架3是正常搭建的支架，即塔区支架3的高度是没有改变的，当塔区钢梁提升到位后，在塔区支架3的上端布置临时支撑结构支撑塔区钢梁。

本实施例的临时支撑结构可以是垫块或者是卸荷沙箱等结构，只要能够满足支撑塔区梁段1并且能够方便的对梁段支撑进行卸载即可。

在另一个实施例中，本实施例对有吊索梁段2的起吊高度进行优化，利用吊装设备5吊装塔区梁段1顺桥向两侧的相邻有吊索梁段2，吊装设备5吊装有吊索梁段2至塔区梁段1顺桥向两侧，使有吊索梁段2处于基准位和塔区梁段1之间的位置。

吊装设备5吊装有吊索梁段2使有吊索梁段2处于基准位和塔区梁段1之间的位置，该位置既能够方便有吊索梁段2与吊索4的连接，此时吊索4为松弛状态，可以很轻易的将吊索4与有吊索梁段2连接起来；也不会影响有吊索梁段2的吊装以及同塔区梁段1的对接。

在另一个实施例中，本实施例对上述的步骤S3进行了优化，对有吊索梁段2与塔区梁段1对接的方法进行了优化，本实施例的有吊索梁段2在与塔区梁段1对接前是由吊装设备5承载的，吊装设备5是吊装在有吊索梁段2的重心位置，因此吊装设备5可以很轻易的对有吊索梁段2的高度和转角进行调节，通过小型设备比如手拉葫芦等就可以很轻松的将吊索梁段2与塔区梁段1对接起来，完成对有吊索梁段和塔区梁段的线形匹配。然后通过焊接或是栓接的方式就可以将两者固连为一体。

在一个可选的实施例中，本实施例对步骤S5进行了优化，对梁段支撑进行卸载，拆除塔区梁段1与塔区支架3之间的临时支撑结构7，使塔区梁段1下落至脱空状态，整个塔区梁段1和有吊索梁段2的重量就可以转移到吊索4上，完成体系的转换。

在进一步的实施例中，本实施例对如何拆除临时支撑结构7进行了优化，在塔区支架3上布置千斤顶，利用千斤顶竖向顶升塔区梁段1，使塔区梁段1的荷载转移到千斤顶上，然后拆除塔区梁段1与塔区支架3之间的临时支撑结构7。然后缓慢回落千斤顶，即可将整个塔区梁段1和有吊索梁段2的重量转移到吊索4上。

更为具体的体系转换方法按照以下步骤进行：

步骤1：如图1所示，在塔区搭建塔区支架3，将塔区钢梁吊装到塔区支架3上，对塔区钢梁进行提升，以有吊索梁段2起吊后方便与吊索4连接的高度作为基准位，塔区钢梁的提升高度高于基准位20～40cm；

提升到位后，在塔区支架3上布置临时支撑结构7，利用临时支撑结构7支撑塔区钢梁，然后对塔区钢梁进行焊接或是栓接成整体，形成塔区梁段1；

步骤2：如图2所示，利用吊装设备5吊装塔区梁段1两侧的相邻有吊索梁段2，起吊的高度可以高于或是等于基准位但是低于塔区梁段1此时的高度，将吊索4安装到有吊索梁段2上，吊装设备5保持加载状态，继续承载有吊索梁段2，吊索4处于松弛状态；

步骤3：如图3所示，此时塔区梁段1是高于有吊索梁段2的，通过吊装设备5提升有吊索梁段2，使有吊索梁段2提升至与塔区梁段1等高，通过吊装设备5调节有吊索梁段2的转角等，再利用手拉葫芦等小型工具完成对有吊索梁段2和塔区梁段1的线形匹配，再通过焊接或是栓接的方式将吊索梁段2和塔区梁段1固定连接为一体；

步骤4：如图4所示，吊装设备5缓慢下降有吊索梁段2使有吊索梁段2的重量逐渐转移到塔区梁段1上，吊装设备5对有吊索梁段2卸载，有吊索梁段2和塔区梁段1的荷载由塔区支架3上的临时支撑结构7承载；

步骤5：如图5所示，在塔区支架3上安装千斤顶，利用千斤顶同步顶升塔区梁段1和有吊索梁段2，直至有吊索梁段2和塔区梁段1的重量转移到千斤顶上，拆除塔区支架3上的临时支撑结构7，缓慢回落千斤顶，直至有吊索梁段2和塔区梁段1下落至脱空状态，有吊索梁段2和塔区梁段1的重量转移到吊索4上，完成体系的转换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：按照以下步骤进行：

S1、将塔区钢梁吊装上塔区支架，提升塔区钢梁的竖向高度使塔区钢梁的高度高于有吊索梁段的起吊高度，然后将塔区钢梁焊接为整体的塔区梁段；

S2、利用吊装设备吊装塔区梁段顺桥向两侧的相邻有吊索梁段，安装有吊索梁段的吊索，吊装设备承载有吊索梁段使吊索处于松弛状态；

S3、调节有吊索梁段使其与塔区梁段线形匹配，调节完成后将有吊索梁段与塔区梁段固定连接起来；

S4、吊装设备对有吊索梁段卸载，将有吊索梁段的荷载转移到塔区支架；

S5、对梁段支撑进行卸载，使塔区梁段和有吊索梁段下落至脱空状态，将塔区梁段和有吊索梁段的荷载转移到吊索上，完成体系转换。

2.如权利要求1所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述步骤S1中，提升塔区钢梁的竖向高度使塔区钢梁的高度高于有吊索梁段的起吊高度的方法包括：以两侧相邻有吊索梁段起吊后能连上吊索的高度为基准位，提升塔区钢梁的竖向高度使其高于基准位。

3.如权利要求2所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述有吊索梁段起吊后能连上吊索的位置为吊索下端自然下垂对应的高度位置。

4.如权利要求2或3所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述提升塔区钢梁的竖向高度使其高于基准位的方法包括：提升塔区钢梁使塔区钢梁高于基准位20～40cm。

5.如权利要求2或3所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述步骤S1中，塔区钢梁提升完成后在塔区支架上布置临时支撑结构支撑塔区钢梁。

6.如权利要求2所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述步骤S2中，利用吊装设备吊装塔区梁段顺桥向两侧的有吊索梁段的方法包括：吊装设备吊装有吊索梁段至塔区梁段顺桥向两侧，使有吊索梁段处于基准位和塔区梁段之间的位置。

7.如权利要求1所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述步骤S3中，调节有吊索梁段使其与塔区梁段对接的方法包括：利用吊装设备提升有吊索梁段至与塔区梁段等高，对有吊索梁段和塔区梁段进行线形匹配。

8.如权利要求1所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述步骤S5中，对梁段支撑进行卸载的方法包括：拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构，使塔区梁段下落至脱空状态。

9.如权利要求8所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构的方法包括：在塔区支架上布置千斤顶，利用千斤顶竖向顶升塔区梁段，使塔区梁段的荷载转移到千斤顶上，然后拆除塔区梁段与塔区支架之间的临时支撑结构。

10.如权利要求9所述的一种多跨悬索桥塔区梁段体系转换方法，其特征在于：所述临时支撑结构包括布置于塔区支架上的垫块。

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