CN115387245A - 一种连续钢桁梁悬臂架设的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续钢桁梁悬臂架设的方法，其包括以下步骤：在第一主墩与第二主墩间架设第一临时墩；架设钢桁梁，使钢桁梁支撑于所述第一临时墩的上方，并达到架设高度，架设高度高于设计高度；顶升钢桁梁，拆除所述第一临时墩；对所述钢桁梁落梁，使所述钢桁梁下降到设计高度，并将第一主墩及第二主墩上的支座与所述钢桁梁连接。提供了一种不影响墩顶支座安装的钢桁梁施工方法，且不需要在临时墩上设置千斤顶，提高了施工效率，降低了施工成本。

Description

一种连续钢桁梁悬臂架设的方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，特别涉及一种连续钢桁梁悬臂架设的方法。

背景技术

目前，由于钢桁梁在架设过程中会存在下挠，钢桁梁架设完成后与墩顶之间的间隙较小，不便于在墩顶安装支座。

相关技术中，有两种方式解决钢桁梁架设完成后不便于在墩顶安装支座的问题。第一种方式是通过在墩顶安装千斤顶，利用千斤顶将架设完成的钢桁梁顶升，抵消钢桁梁的下挠，再将支座安装于墩顶，并将支座与钢桁梁连接。还有一种方式是通过在主墩之间架设临时墩，通过在临时墩上设置千斤顶顶升架设完成的钢桁梁，以实现钢桁梁与墩顶间留出安装间隙，满足墩顶支座的安装。

但是，通过在主墩墩顶顶升需要在主墩墩顶设置千斤顶，对支座的安装空间有所占用，会造成后续支座的安装困难。而在临时墩上设置千斤顶，不仅需要对钢桁梁顶升，且需要对临时墩的顶部重新设计以便安装千斤顶，提高了施工费用。

发明内容

本发明实施例提供一种连续钢桁梁悬臂架设的方法，以解决相关技术中钢桁梁架设后不便于安装支座的问题。

第一方面，提供了一种连续钢桁梁悬臂架设的方法，其包括以下步骤：在第一主墩与第二主墩间架设第一临时墩；架设钢桁梁，使钢桁梁支撑于所述第一临时墩的上方，并达到架设高度，架设高度高于设计高度；顶升钢桁梁，拆除所述第一临时墩；对所述钢桁梁落梁，使所述钢桁梁下降到设计高度，并将第一主墩及第二主墩上的支座与所述钢桁梁连接。

一些实施例中，在第一主墩与第二主墩间架设第一临时墩后，所述第一临时墩处于第一高度；所述方法还包括以下步骤：根据钢桁梁的设计高度计算钢桁梁的架设高度；根据钢桁梁的质量以及所述第一临时墩的材料属性计算第一临时墩支撑所述钢桁梁的压缩量；将所述架设高度加上所述压缩量得到所述第一高度。

一些实施例中，还包括以下步骤：构建有限元模型，于有限元模型中，在第一主墩模型与第二主墩模型之间设置第一临时墩模型；将钢桁梁模型支撑于所述第一临时墩模型上；调整第一临时墩模型的高度，当钢桁梁模型的高度大于第一主墩模型上的支座模型与设于第二主墩模型上的支座模型的高度，且钢桁梁模型的高度与支座模型的高度之间的高度差处于第一范围时，将第一临时墩模型的高度记为第一高度。

一些实施例中，所述根据钢桁梁的设计高度计算钢桁梁的架设高度，还包括以下步骤：根据钢桁梁的长度及钢桁梁的质量计算钢桁梁的下挠量；根据钢桁梁的下挠量及钢桁梁的设计高度计算钢桁梁的架设高度。

一些实施例中，所述第一临时墩包括金属架体以及设于金属架体上方的抄垫。

一些实施例中，所述第一主墩靠近所述第二主墩的一侧固定连接有第二临时墩；所述架设钢桁梁包括以下步骤：

在所述第一主墩架设第一节钢梁节段，第一节钢梁节段同时支撑于第一主墩与第二临时墩的上方；

沿桥梁延伸方向依次架设钢梁节段形成所述钢桁梁。

一些实施例中，在第一主墩远离所述第二主墩的一侧设置拼装支架；在所述拼装支架上安装架梁吊机；通过架梁吊机依次吊装钢梁节段形成所述钢桁梁。

一些实施例中，所述拼装支架的顶面相比第一主墩的顶面高出一个钢梁节段的高度；所述通过架梁吊机依次吊装钢梁节段形成所述钢桁梁包括以下步骤：所述架梁吊机吊装第一节钢梁节段于第一主墩上方，第一节所述钢梁节段与所述拼装支架的顶面平齐；所述架梁吊机由所述拼装支架行驶至钢梁节段的上方，依次吊装后续钢梁节段，并在每吊装一个钢梁节段后将后吊装钢梁节段与先吊装钢梁节段固定连接。

一些实施例中，所述第一临时墩包括金属架体以及设于所述金属架体底部的钢筋混凝土基础。

一些实施例中，还包括：在所述第一临时墩与所述第二主墩之间架设第三临时墩，当所述钢桁梁支撑于所述第一临时墩上时，所述钢桁梁同时支撑于所述第三临时墩上。

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钢桁梁，通过在第一主墩与第二主墩间架设第一临时墩，并将钢桁梁支撑于第一临时墩上方，使钢桁梁处于架设高度，由于架设高度高于图纸设计的设计高度，可以使钢桁梁的高于位于墩顶的支座，可以在不设置千斤顶的情况下完成墩顶支座的安装。相比通过在主墩墩顶设置千斤顶后安装支座而言，支座的安装空间更大。相比在临时墩上设置千斤顶而言，由于本方案不需要在临时墩上设置千斤顶，可以减少对临时墩墩顶的布置。降低了临时墩的制造成本，并降低了钢桁梁的架设难度。因此，提供了一种不影响墩顶支座安装的钢桁梁施工方法，且不需要在临时墩上设置千斤顶，提高了施工效率，降低了施工成本。

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连续钢桁梁架设前的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的驾驶钢桁梁第一节钢梁节段时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钢桁梁支撑于第一临时墩及第二临时墩的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的钢桁梁架设完成时的结构示意图。

图中：

1、第一主墩；2、第二主墩；

3、支座；

4、第一临时墩；41、金属架体；42、钢筋混凝土基础；

5、钢桁梁；51、钢梁节段；

6、第二临时墩；

7、拼装支架；

8、架梁吊机；

9、第三临时墩。

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桁梁悬臂架设的方法，其能解决相关技术中钢桁梁架设后不便于安装支座的问题。

参见图1至图4所示，为本发明实施例提供的一种连续钢桁梁悬臂架设的方法，其可以包括以下步骤：在第一主墩1与第二主墩2间架设第一临时墩4；架设钢桁梁5，使钢桁梁5支撑于所述第一临时墩4的上方，并达到架设高度，架设高度高于设计高度；顶升钢桁梁5，拆除所述第一临时墩4；对所述钢桁梁5落梁，使所述钢桁梁5下降到设计高度，并将第一主墩1及第二主墩2上的支座与所述钢桁梁5连接。

也就是说，通过将控制第一临时墩4的架设高度，实现钢桁梁5在第一临时墩4的支撑下达到高于设计高度的架设高度，其中设计高度指钢桁梁5在设计时最终期望到达的高度，及钢桁梁5与支座3相连时的高度。处于架设高度下的钢桁梁5与第一主墩1墩顶的高度差大于支座3的高度，可以较方便的安装支座3。由于不需要在第一临时墩4上设置千斤顶起顶钢桁梁5，对第一临时墩4的墩顶设计要求较低。可以在架设钢桁梁5之前将支座3安装于第一主墩1的墩顶，也可以在架设钢桁梁5后，顶升钢桁梁5之前将支座3安装于第一主墩1的墩顶，既避免了千斤顶限制支座3的安装空间，同时施工过程可根据现场进度灵活调控支座3的安装时机。在钢桁梁5架设完成后，为了使钢桁梁5下落与支座3连接，通过将钢桁梁5顶升使钢桁梁5与第一临时墩4的顶部脱离。再将第一临时墩4拆除，以保证钢桁梁5落梁后与第一主墩1上的支座3以及第二主墩2上的支座3相连。钢桁梁5下降至设计高度后与支座3相连。本实施例中，通过在第一主墩1及第二主墩2上设置千斤顶顶升。由于顶升过程在安装支座3之后，千斤顶的位置不会影响支座3的安装。降低了支座3的安装难度。

优选的，在一些可选的实施例中，在第一主墩1与第二主墩2间架设第一临时墩4后，所述第一临时墩4处于第一高度；所述方法还包括以下步骤：根据钢桁梁5的设计高度计算钢桁梁5的架设高度；根据钢桁梁5的质量以及所述第一临时墩4的材料属性计算第一临时墩4支撑所述钢桁梁5的压缩量；将所述架设高度加上所述压缩量得到所述第一高度。也就是说，通过钢桁梁5的架设高度以及架设钢桁梁5过程中第一临时墩4的压缩量变化去计算第一临时墩4需要架设的高度，以免出现在架设第一临时墩4至架设高度后，由于钢桁梁5对第一临时墩4的压缩导致钢桁梁5的高度低于架设高度。

优选的，在一些可选的实施例中，所述方法还包括以下步骤：构建有限元模型，于有限元模型中，在第一主墩模型与第二主墩模型之间设置第一临时墩模型；将钢桁梁模型支撑于所述第一临时墩模型上；调整第一临时墩模型的高度，当钢桁梁模型的高度大于第一主墩模型上的支座模型与设于第二主墩模型上的支座模型的高度，且钢桁梁模型的高度与支座模型的高度之间的高度差处于第一范围时，将第一临时墩模型的高度记为第一高度。也就是说，通过有限元模型模拟钢桁梁5的架设过程，以此计算第一高度，通过将反复的调整第一临时墩模型的高度，在钢桁梁模型的高度比第一主墩模型的支座模型高，同时比第二主墩模型上的支座模型高，且钢桁梁模型的高度与两个支座模型之间的高度差均在第一范围内，将此时的第一临时墩模型的高度记为第一高度。通过有限元模型可以简化计算，直观的显示架设过程。其中，第一范围根据施工经验而定，用于留出施工过程中的安装误差，并且避免钢桁梁过高导致施工成本增加。其中，输入有限元软件中的数据包括桥梁各部件的三维模型、材料属性以及各部件之间的约束关系。

优选的，在一些可选的实施例中，所述根据钢桁梁5的设计高度计算钢桁梁5的架设高度，还包括以下步骤：根据钢桁梁5的长度及钢桁梁5的质量计算钢桁梁5的下挠量；根据钢桁梁5的下挠量及钢桁梁5的设计高度计算钢桁梁5的架设高度。也就是说，先计算钢桁梁5的下挠量，将设计高度加上下挠量的高度再加上安装误差经验值即可得到钢桁梁5的架设高度。

优选的，在一些可选的实施例中，所述第一临时墩4包括金属架体41以及设于金属架体41上方的抄垫。拆除过程中，先拆除抄垫，以将钢桁梁5与金属架体41之间的间隙变大，便于后续对金属架体41的拆除。本实施例中，金属架体41可以由Q355或Q235制成。

参见图1至图4所示，在一些可选的实施例中，所述第一主墩1靠近所述第二主墩2的一侧固定连接有第二临时墩6；所述架设钢桁梁5包括以下步骤：在所述第一主墩1架设第一节钢梁节段51，第一节钢梁节段51同时支撑于第一主墩1与第二临时墩6的上方；沿桥梁延伸方向依次架设钢梁节段51形成所述钢桁梁5。也就是说，通过固定于第一主墩1的第二临时墩6，可以对第一节钢梁节段51辅助支撑，提高对钢梁节段51的支撑强度，避免第一节钢梁节段51偏转。本实施例中，第二临时墩6包括竖杆及横杆，横杆一端固定于第一主墩1上，横杆的另一端固定于第二临时墩6的竖杆上，横杆、竖杆及第一主墩1相围形成三角形结构，提高第二临时墩6的结构稳定性。

参见图1至图4所示，在一些可选的实施例中，所述架设钢桁梁5包括以下步骤：在第一主墩1远离所述第二主墩2的一侧设置拼装支架7；在所述拼装支架7上安装架梁吊机8；通过架梁吊机8依次吊装钢梁节段51形成所述钢桁梁5。也就是说，通过设置拼装支架7支撑架梁吊机8，并通过架梁吊机8将钢梁节段51吊装形成钢桁梁5。吊装过程中先将后吊装的钢梁节段51与先吊装的钢梁节段51固连，再继续吊装下一个钢梁节段51。拼装支架7由金属构建拼装形成，既提供了支撑且便于在使用后拆除。可以重复利用。

在一些可选的实施例中，所述拼装支架7的顶面相比第一主墩1的顶面高出一个钢梁节段51的高度；所述通过架梁吊机8依次吊装钢梁节段形成所述钢桁梁5包括以下步骤：所述架梁吊机8吊装第一节钢梁节段51于第一主墩1上方，第一节所述钢梁节段51与所述拼装支架7的顶面平齐；所述架梁吊机8由所述拼装支架7行驶至钢梁节段51的上方，依次吊装后续钢梁节段51，并在每吊装一个钢梁节段51后将后吊装钢梁节段51与先吊装钢梁节段51固定连接。也就是说，通过将拼装支架7的顶面高出一个钢梁节段51的高度，实现在吊装第一个钢梁节段51于第一主墩1时，钢梁节段51的顶面与拼装支架7的顶面平齐。满足架梁吊机8由拼装支架7行驶至钢梁节段51上。

参见图2所示，在一些可选的实施例中，所述第一临时墩4包括金属架体41以及设于所述金属架体41底部的钢筋混凝土基础42。也就是说，通过在金属架体41的底部设置钢筋混凝土基础42对第一临时墩4进行固定。提高第一临时墩4的承载能力。

优选的，所述架设方法还包括：在所述第一临时墩4与所述第二主墩2之间架设第三临时墩9，当所述钢桁梁5支撑于所述第一临时墩4上时，所述钢桁梁5同时支撑于所述第三临时墩9上。也就是说，通过第一临时墩4与第三临时墩9共同支撑钢桁梁5。避免钢桁梁5不稳。

本发明实施例提供的一种连续钢桁梁悬臂架设的方法的原理为：

通过将控制第一临时墩4的高度，使钢桁梁5支撑于第一临时墩4时，钢桁梁的高度处于高于设计高度的架设高度。由于钢桁梁5在设计高度时钢桁梁5与第一主墩1的高度差为支座3的高度，在钢桁梁5处于架设高度时，钢桁梁5与第一主墩1之间的高度差大于支座3的高度，支座3的安装空间充足。钢桁梁5的架设过程对支座3的安装影响小。第二主墩2上的支座3同理，安装难度降低。且不需要在第一临时墩4上设置千斤顶，安装成本也较低。

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)

1.一种连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在第一主墩(1)与第二主墩(2)间架设第一临时墩(4)；

架设钢桁梁(5)，使钢桁梁(5)支撑于所述第一临时墩(4)的上方，并达到架设高度，架设高度高于设计高度；

顶升钢桁梁(5)，拆除所述第一临时墩(4)；

对所述钢桁梁(5)落梁，使所述钢桁梁(5)下降到设计高度，并将第一主墩(1)及第二主墩(2)上的支座与所述钢桁梁(5)连接。

2.如权利要求1所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，

在第一主墩(1)与第二主墩(2)间架设第一临时墩(4)后，所述第一临时墩(4)处于第一高度；

所述方法还包括以下步骤：

根据钢桁梁(5)的设计高度计算钢桁梁(5)的架设高度；

根据钢桁梁(5)的质量以及所述第一临时墩(4)的材料属性计算第一临时墩(4)支撑所述钢桁梁(5)的压缩量；

将所述架设高度加上所述压缩量得到所述第一高度。

3.如权利要求2所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

构建有限元模型，于有限元模型中，在第一主墩模型与第二主墩模型之间设置第一临时墩模型；

将钢桁梁模型支撑于所述第一临时墩模型上；

调整第一临时墩模型的高度，当钢桁梁模型的高度大于第一主墩模型上的支座模型与设于第二主墩模型上的支座模型的高度，且钢桁梁模型的高度与支座模型的高度之间的高度差处于第一范围时，将第一临时墩模型的高度记为第一高度。

4.如权利要求2所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，所述根据钢桁梁(5)的设计高度计算钢桁梁(5)的架设高度，还包括以下步骤：

根据钢桁梁(5)的长度及钢桁梁(5)的质量计算钢桁梁(5)的下挠量；

根据钢桁梁(5)的下挠量及钢桁梁(5)的设计高度计算钢桁梁(5)的架设高度。

5.如权利要求1所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于：

所述第一临时墩(4)包括金属架体(41)以及设于金属架体(41)上方的抄垫。

6.如权利要求1所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，

所述第一主墩(1)靠近所述第二主墩(2)的一侧固定连接有第二临时墩(6)；

所述架设钢桁梁(5)包括以下步骤：

在所述第一主墩(1)架设第一节钢梁节段(51)，第一节钢梁节段(51)同时支撑于第一主墩(1)与第二临时墩(6)的上方；

沿桥梁延伸方向依次架设钢梁节段(51)形成所述钢桁梁(5)。

7.如权利要求6所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，所述架设钢桁梁(5)包括以下步骤：

在第一主墩(1)远离所述第二主墩(2)的一侧设置拼装支架(7)；

在所述拼装支架(7)上安装架梁吊机(8)；

通过架梁吊机(8)依次吊装钢梁节段(51)形成所述钢桁梁(5)。

8.如权利要求7所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于：

所述拼装支架(7)的顶面相比第一主墩(1)的顶面高出一个钢梁节段(51)的高度；

所述通过架梁吊机(8)依次吊装钢梁节段(51)形成所述钢桁梁(5)包括以下步骤：

所述架梁吊机(8)吊装第一节钢梁节段(51)于第一主墩(1)上方，第一节所述钢梁节段(51)与所述拼装支架(7)的顶面平齐；

所述架梁吊机(8)由所述拼装支架(7)行驶至钢梁节段(51)的上方，依次吊装后续钢梁节段(51)，并在每吊装一个钢梁节段(51)后将后吊装钢梁节段(51)与先吊装钢梁节段(51)固定连接。

9.如权利要求1所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于：

所述第一临时墩(4)包括金属架体(41)以及设于所述金属架体(41)底部的钢筋混凝土基础(42)。

10.如权利要求1所述的连续钢桁梁悬臂架设的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述第一临时墩(4)与所述第二主墩(2)之间架设第三临时墩(9)，当所述钢桁梁(5)支撑于所述第一临时墩(4)上时，所述钢桁梁(5)同时支撑于所述第三临时墩(9)上。

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