CN115584690A - 大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体地指一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法。包括以下步骤进行：S1、桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁；S2、对称悬臂拼装有索区钢桁梁标准节间，同时对邻接首节标准节间的上一节标准节间进行高强度螺栓以及桥面板焊接施工，完成后桥面吊机行进至首节标准节间上，然后安装并初张上一节标准节间的斜拉索；S3、对靠近索塔的部分短索进行放张；S4、在辅助墩上安装辅助墩支座；S5、对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节；S6、在过渡墩上安装过渡墩支座；S7、进行合龙段施工；S8、对之前进行索力调节的斜拉索进行补张。本发明施工方法极为高效，节省大量时间。

Description

大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体地指一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法。

背景技术

近年来，随着城际铁路、轨道交通的兴起以及过江通道桥位资源的稀缺，越来越多的地区都在修建或者计划修建公铁(轨)两用过江桥梁；其中采用板桁结合的钢桁梁斜拉桥以其自重较轻，刚度大的特点得到了越来越多的青睐，成为主选的公铁(轨)两用桥型。

钢桁梁斜拉桥上部结构主要的施工方法有整节段吊装和散件拼装。整节段吊装架设钢桁梁通常是在工厂制作整节段的钢桁梁，然后运输到吊装位置，进行整体吊装安装，这种安装方法效率高，但对运输条件和安装设备要求高。当桥梁施工现场运输条件不满足整节段起吊时，采用散件悬拼法架设钢桁梁成为必然，散件悬拼法架设钢桁梁是将节段钢桁梁的单个部件运输到吊装位置，然后逐件吊装并进行安装，这种方法的优点是对吊装设备的需求小，构件的对位、调整及安装便捷，其缺点在于，散件悬拼法架设钢桁梁在桥面板的焊接以及节段钢桁梁的张拉程序中耗时较久，导致整个钢桁梁的施工效率极较低。因此有必要根据钢桁梁斜拉桥的结构特点，对散件拼装施工方法进行优化，在不影响安装质量的前提下，加快安装速度，有效缩短工期。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法。

本发明的技术方案为：一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，包括以下步骤进行：

S1、基于索塔墩旁塔区支架安装桥面吊机，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁；

S2、在拼装好的索塔无索区钢桁梁上对称悬臂拼装有索区钢桁梁标准节间；

S3、待索塔无索区钢桁梁与塔区支架脱空后，对靠近索塔的部分短索进行放张；

S4、钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩，在辅助墩上安装辅助墩支座；

S5、对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节，使合龙口两侧标高一致、转角平顺；

S6、钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩，在过渡墩上安装过渡墩支座；

S7、采用辅助顶推的方式进行合龙段施工；

S8、待钢桁梁中跨合龙后，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张，施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载，完成钢桁梁斜拉桥上部结构的施工；

所述步骤S2中，桥面吊机吊装远离对应索塔最远端的首节标准节间，同时对邻接首节标准节间的上一节标准节间进行高强度螺栓以及桥面板焊接施工，完成后桥面吊机行进至首节标准节间上，然后安装并初张上一节标准节间的斜拉索，依次交替进行钢桁梁标准节间的拼装。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S2中有索区钢桁梁标准节间的拼装方法包括以下步骤进行：

A1、桥面吊机处于上一节标准节间的桥面板上，利用上层桥面输送首节标准节间的构件至桥面吊机的吊装范围内；

A2、按照下弦杆、腹杆、上弦杆、下层桥面板、上层中间桥面板、斜拉杆、边纵梁和上层外侧桥面板的顺序进行标准节间的安装，通过冲钉和连接螺栓对相邻结构进行临时连接；

A3、对上一节标准节间进行施工，利用高强度螺栓替换上一节标准节间的冲钉和连接螺栓，将上一节标准节间的桥面板与相邻的靠近索塔一侧的上上一节标准节间的桥面板进行焊接连接，桥面吊机顺桥向移动至首节标准节间的桥面板上；

A4、安装上一节标准节间的斜拉索，并对该斜拉索按成桥无应力索长一次张拉到位。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S4中，钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩的方法包括以下步骤：

B1、在钢桁梁标准节间悬臂拼装至最大双悬臂状态后，先进行钢桁梁江测悬臂端标准节间的拼装；

B2、完成后，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重；

B3、然后对钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间进行拼装；

B4、钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间拼装完成后，先在辅助墩上安装辅助墩支座，再卸载钢桁梁江测悬臂端标准节间的压重，钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间自然回落至辅助墩支座上。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤B2中，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重的方法包括：将钢桁梁江侧标准节间的下一节标准节间的杆件堆放在钢桁梁江侧悬臂端标准节间的下层桥面板上，进行压重。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S6中，钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩的方法包括以下步骤进行：

C1、进行边跨过渡墩上两组标准节间的杆件安装，两组标准节间的杆件安装完成后再进行两组标准节间的桥面板的安装；

C2、两组标准节间的桥面板安装完成后，在过渡墩上安装千斤顶顶推过渡墩墩顶标准节间至设计高程后，安装过渡墩支座。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S7中，采用辅助顶推的方式进行合龙段施工的方法包括以下步骤进行：

D1、根据合龙口两侧线形，确定顶推量；

D2、在一侧索塔的塔梁临时固结位置安装顶推千斤顶，解除该索塔与钢桁梁的约束；

D3、顶推千斤顶沿顺桥向按照顶推量将对应的钢桁梁向远离合龙口一侧顶推，桥面吊机安装合龙段杆件；

D4、顶推千斤顶将钢桁梁沿顺桥向向合龙口一侧顶推回移，将合龙段与两侧的钢桁梁连接起来，解除另一侧钢桁梁与对应索塔的临时固结，施工合龙段桥面板构件。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述D3中，桥面吊机安装合龙段杆件的方法包括：利用安装有顶推千斤顶的钢桁梁上的桥面吊机进行合龙段杆件的拼装，合龙段杆件连接在另一侧没有布置顶推千斤顶的钢桁梁的江侧悬臂端。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S8中，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张的方法包括以下步骤进行：

E1、钢桁梁中跨合龙施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的长索；

E2、施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载；

E3、二期恒载施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的短索。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S1中，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁的方法包括以下步骤进行：

F1、基于塔区支架搭建墩旁支架，在墩旁支架上安装桥面吊机；

F2、桥面吊机吊装钢桁梁中支点处的下弦杆，精确调节下弦杆的位置，并将下弦杆与索塔上的中横梁进行临时固结；

F3、桥面吊机沿顺桥向依次施工索塔靠江侧的无索区钢桁梁，完成后转向拆除墩旁支架；

F4、桥面吊机开始进行索塔靠岸侧的无索区钢桁梁的拼装，完成后桥面吊机移动至索塔靠江侧的无索区钢桁梁上作为江侧桥面吊机，在索塔靠岸侧的无索区钢桁梁上安装另一桥面吊机作为岸侧桥面吊机。

根据本申请提供的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，所述步骤S5中，对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节的方法包括：对索塔边跨和中跨最后的三对长索的索力进行调节。

本发明的优点有：1、本发明在进行大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工时，对于有索区标准节间的拼装，采用了斜拉索滞后一个节间张拉和桥面板滞后一个节间焊接的标准节间循环安装工艺，在保证钢桁梁安装质量的前提下，提高了钢桁梁标准节间的散件拼装工效，大幅度节省了拼装的时间，施工效率得到了极大的提升，而且对于桥面吊机的需求小，施工更为方便，具有极大的推广价值；

2、本发明的标准节间的拼装方法井然有序，按照下弦杆、腹杆、上弦杆、下层桥面板、上层中间桥面板、斜拉杆、边纵梁和上层外侧桥面板的顺序进行标准节间的安装，采用由下至上、由中间到两侧的方式进行散件的拼装，拼装工序简单，拼装的效率高，前期拼装采用临时固结的方式方便承载桥面吊机，后期在桥面吊机进行下一节标准节间的安装时替换成高强度螺栓的永久固定，施工效率极高，节省了大量的施工时间，桥面板和高强度螺栓的安装以及斜拉索的张拉不影响桥面吊机进行下一节标准节间的吊装，施工方式极为简单和高效；

3、本发明在钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间的安装时，通过对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重，使钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间在安装时是上翘的，超出该标准节间的设计高程，避免在钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间的安装时与辅助墩之间可能产生的干涉问题，也避免搭设支架以及边跨合龙，使边跨线形更平顺的同时，提高了施工的安全性，而且也方便后续辅助墩支座的安装，降低了施工难度，提高了施工效率；

4、本发明在钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间的安装过程中，对于钢桁梁江测悬臂端标准节间的压重，本发明使用下一节标准节间的杆件进行压重，就地取材，而且后期也方便尽快的对下一节标准节间的安装，压重的方式极为简单，调节也极为方便；

5、本发明在过渡墩标准节间的安装时，是预先进行两节标准节间的杆件安装，然后进行桥面板的安装，这样的安装方式能够在杆件拼装时减小杆件下移的情况，避免出现杆件拼装与过渡墩产生干涉的问题，也避免搭设支架以及边跨合龙，使边跨线形更平顺的同时，待杆件安装完成后再进行桥面部分的安装，后续通过千斤顶进行竖向顶推即可，整个上墩的工序简单，施工安全，效率极高；

6、本发明的合龙方法极为简单，通过千斤顶顺桥向顶推一侧钢桁梁，使合龙口间距增大，方便对合龙段的安装，合龙段一侧连接好了之后，通过千斤顶进行回调，使另一侧的钢桁梁能够方便的与合龙段进行连接，整个连接施工的方式极为简单，调节起来也极为方便，通过对边、中跨长索不对称放张，满足了合龙口的姿态要求，合龙杆件及拼接板均可按照设计图纸制孔，配合辅助顶推实现了多匹配面的一次合龙；避免了常规散拼合龙存在“长圆孔+圆孔”合龙铰工装转换，弦杆、腹杆、副桁依次合龙工效低等问题；

7、本发明在合龙段与钢桁梁的连接过程中，利用安装有千斤顶的钢桁梁上的桥面吊机进行施工，方便操作安装，施工简单，施工效率高，且安全性得到了增强；

8、本发明在钢桁梁合龙后，对前期进行调索的斜拉索进行补张，先进行长索的补张，再进行短索的补张，本发明的这种斜拉索调节方式为一次张拉和局部调索的结合，避免了公轨两用斜拉桥成桥后的二次调索，同时也保证了主塔支座在合龙时处于受压状态；；

9、本发明对于无索区钢桁梁的安装是基于塔区支架进行的，通过塔区支架上的桥面吊机进行无索区钢桁梁的安装，整个方法简单，施工方便，后续有索区标准节间安装后，可以进行塔区支架的拆除，施工极为高效；

10、本发明对索塔边跨和中跨最后的三对长索的索力进行调节，使合龙口两侧标高一致、转角平顺，通过这种不对称放张，满足了合龙口的姿态要求，方便实现多匹配面的装配合龙，避免常规施工工序低效和难度大的问题。

本发明的大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法能够大幅度提高施工效率，降低施工时间，对于标准节间的安装、钢桁梁的合龙工序，本发明都采用了全新的方式，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的无索区钢桁梁起始节间中的下弦杆吊装示意图；

图2：本发明的无索区钢桁梁起始节间吊装示意图；

图3：本发明的无索区钢桁梁江侧起始节间吊装示意图；

图4：本发明的无索区钢桁梁江侧第二节节间吊装示意图；

图5：本发明的墩旁支架拆除示意图；

图6：本发明的无索区钢桁梁岸侧节间吊装示意图；

图7：本发明的岸侧和江侧桥面吊机上到无索区钢桁梁上的示意图；

图8：本发明的桥面吊机进行有索区钢桁梁标准节间拼装示意图(桥面吊机站位于a1和b1标准节间上)；

图9：本发明的桥面吊机进行有索区钢桁梁标准节间拼装示意图(桥面吊机站位于a1和b1标准节间完成a2和b2标准节间的拼装)；

图10：本发明的桥面吊机进行有索区钢桁梁标准节间拼装示意图(桥面吊机站位于a1和b1标准节间，进行a1和b1标准节间的高强度螺栓以及桥面板的焊接施工)；

图11：本发明进行钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间拼装示意图(钢桁梁江侧标准节间压重)；

图12：本发明进行钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间拼装示意图(钢桁梁江侧标准节间压重卸载，钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间自然回落)；

图13：本发明的标准节间结构示意图；

其中：1—索塔；2—桥面吊机；3—塔区支架；4—墩旁支架；5—辅助墩；6—过渡墩；

101—下弦杆；102—腹杆；103—上弦杆；104—下层桥面板；105—上层中间桥面板；106—斜拉杆；107—边纵梁；108—上层外侧桥面板。

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。

本申请涉及到一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，是用于对大跨度共轨两用桥梁的钢桁梁进行施工，本申请的钢桁梁包括索塔位置的无索区钢桁梁和离开索塔位置的有索区钢桁梁，无索区钢桁梁和有索区钢桁梁的结构是相同的(除了与斜拉索连接的部分)，均为多个标准节间拼装而成，每个标准节间结构如图13所示，包括下弦杆101、腹杆102、上弦杆103、下层桥面板104、上层中间桥面板105、斜拉杆106、边纵梁107和上层外侧桥面板108，本申请在进行钢桁梁的拼装施工过程中，通过依次吊装上述的散件进行拼装，组成形成标准节间，逐节安装，最后形成钢桁梁。具体的，本申请的施工方法包括以下步骤进行：

S1、基于索塔墩旁塔区支架安装桥面吊机，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁；

通过索塔区域的塔区支架布置一组桥面吊机，一组桥面吊机基于塔区支架进行无索区钢桁梁的安装，后期待有索区钢桁梁安装至整个钢桁梁与塔区支架脱空后，就可以将塔区支架进行拆除。

S2、在拼装好的索塔无索区钢桁梁上对称悬臂拼装有索区钢桁梁标准节间；

按照设计的顺序步骤拼装有索区标准节间，本申请的具体拼装是先基于无索区钢桁梁，在无索区钢桁梁的两端进行对称悬臂拼装有索区钢桁梁的标准节间，依次进行；

本申请的有索区钢桁梁的标准节间拼装过程中，桥面吊机是站位于悬臂端部的标准节间上，设定该标准节间为上一节标准节间，通过桥面吊机施工该标准节间相邻的远离索塔的一节标准节间为首节标准节间，桥面吊机在吊装首节标准节间时，施工人员可以进行上一节标准节间的桥面板焊接施工和高强度螺栓的安装施工，待首节标准节间吊装完成后，桥面吊机移位至首节标准节间，此时上一节标准节间上完全空出来了，可以进行上一节标准节间的斜拉索安装和张拉，按照此工序依次进行。本申请这种斜拉索滞后一个节间张拉和桥面板滞后一个节间焊接的标准节间循环安装工艺，在保证钢桁梁安装质量的前提下，提高了钢桁梁标准节间的散件拼装工效，大幅度节省了拼装的时间，施工效率得到了极大的提升，而且对于桥面吊机的需求小，施工更为方便。

S3、待索塔无索区钢桁梁与塔区支架脱空后，对靠近索塔的部分短索进行放张；

有索区钢桁梁的标准节间依次安装，有索区钢桁梁的标准节间依次由斜拉索张拉固定，直至无索区钢桁梁与下方的塔区支架脱空，此时无索区钢桁梁的载荷转移到有索区钢桁梁的斜拉索上，塔区支架脱空后，可以对塔区支架进行拆除，塔区支架拆除不影响钢桁梁的继续施工；

此时可以对有索区钢桁梁靠近索塔的若干对短索进行放张，放张的目的是使无索区钢桁梁下落，保证在钢桁梁主梁合龙时，主塔支座是处于受压状态。

S4、钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩，在辅助墩上安装辅助墩支座；

辅助墩处于对应索塔的岸侧，为避免辅助墩与上方标准节间产生干涉，需要在钢桁梁上辅助墩标准节间安装时确保该标准节间是处于设计高程的上方，与辅助墩之间处于悬空状态，待钢桁梁上辅助墩标准节间拼装完成后，在辅助墩上安装辅助墩支座，再将该标准节间回落至设计高程。

S5、对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节，使合龙口两侧标高一致、转角平顺；

施工完钢桁梁上辅助墩标准节间后，继续悬臂拼装有索区钢桁梁标准节间，直至拼装至中跨和边跨最后的一对斜拉索对应的标准节间，此时边跨的钢桁梁距离过渡墩差两个标准节间的位置，为了方便最后的合龙，本申请将索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节，具体的是按拔出量对斜拉索的索力进行调节，确保合龙口两侧标高一致、转角平顺。

S6、钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩，在过渡墩上安装过渡墩支座；

本申请在最后一对斜拉索对应的标准节间安装完成后，此时边跨钢桁梁距离过渡墩有两个标准节间的间距，可以利用边跨钢桁梁悬臂端的标准节间上的桥面吊机进行上述两个标准节间的施工，施工完成后进行过渡墩支座的安装。

S7、采用辅助顶推的方式进行合龙段施工；

过渡墩墩顶标准节间安装完成后，可以进行钢桁梁的合龙，通过顺桥向顶推的方式调节两根索塔对应的钢桁梁的位置关系，然后进行合龙段的安装，完成合龙施工。

S8、待钢桁梁中跨合龙后，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张，施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载，完成钢桁梁斜拉桥上部结构的施工；

合龙段施工完成后，整个斜拉索的钢桁梁施工完成后，还需要对钢桁梁进行公路桥面和轨道桥面的二期恒载，上述步骤中，对部分长索和部分短索进行了调索，因此最后需要对这些斜拉索进行补张，直至达到设定的索力需求。

本申请在进行有索区标准节间的安装过程中，如图8～10所示，桥面吊机吊装远离对应索塔最远端的首节标准节间(如图9中的a2和b2标准节间)，同时对邻接首节标准节间的上一节标准节间(如图8～10中的a1和b1标准节间)进行高强度螺栓以及桥面板焊接施工，上一节标准节间在吊装过程中是通过冲钉和连接螺栓的方式进行相邻部件的连接，此时上一节标准节间的桁架结构与邻接上一节标准节间的上上一节标准节间的桁架结构是临时连接，可以对桥面吊机进行支撑，当桥面吊机吊装首节标准节间时，可以同步进行上一节标准节间的桥面板焊接工序，另外可以用高强度螺栓替换之前的冲钉和连接螺栓，形成永久性的稳定连接结构；当首节标准节间的上层桥面板吊装完成后，桥面吊机可以行进至首节标准节间上，然后安装并初张上一节标准节间的斜拉索(如图10所示，斜拉索在桥面吊机行进至首节标准节间前已经完成挂索，待桥面吊机移动至首节标准后，对斜拉索进行张拉)，依次交替进行钢桁梁标准节间的拼装。

在本申请的一些实施例中，本实施例对上述所述步骤S2中有索区钢桁梁标准节间的拼装方法进行了优化，具体的包括以下步骤进行：

A1、桥面吊机处于上一节标准节间的桥面板上(如图8所示，桥面吊机站位于a1和b1标准节间的桥面板上)，利用上层桥面输送首节标准节间的构件至桥面吊机的吊装范围内；

桥面吊机此时站位于上一节标准节间的上层桥面板(本申请的上层桥面板包括上层中间桥面板和上层外侧桥面板)上，上一节标准节间的桁架部分相互之间是通过冲钉和连接螺栓的连接方式进行临时连接，上一节标准节间的桥面板部分没有焊接到上上一节标准节间的桥面板端部，上一节标准节间为临时连接结构，但此时上一节标准节间的桁架部分连接到上上一节标准节间的桁架部分上是可以支撑桥面吊机的，桥面吊机的施工是稳定且安全的；

可以利用已经完成拼装的上层桥面输送钢桁梁标准节间的构件，已经完成拼装的标准节间要么是有塔区支架支撑的无索区钢桁梁标准节间，要么是有斜拉索支撑的有索区钢桁梁标准节间，因此运输的路径是非常可靠和稳定的，输送至桥面吊机的吊装范围之内，方便桥面吊机的施工。

A2、按照下弦杆101、腹杆102、上弦杆103、下层桥面板104、上层中间桥面板105、斜拉杆106、边纵梁107和上层外侧桥面板108的顺序进行标准节间的安装，通过冲钉和连接螺栓对相邻结构进行临时连接，如图13所示；

具体的是先将下弦杆101安装在上上一节标准节间的下弦杆端部，下弦杆接头使用冲钉和连接螺栓临时连接，在下弦杆101上安装两组腹杆102，腹杆102与下弦杆接头使用冲钉和连接螺栓临时连接，在腹杆102上安装上弦杆103，上弦杆接头与两组腹杆102完成临时连接，并将上弦杆103与上上一节标准节间的上弦杆103的端部进行连接，在两组下弦杆101之间安装下层桥面板104，下层桥面板104与下弦杆101临时连接，在两组上弦杆103之间安装上层中间桥面板105，上层中间桥面板105与上弦杆103临时连接，然后在下弦杆101上安装斜拉杆106，完成斜拉杆106与下弦杆接头间的临时连接，在斜拉杆106上安装边纵梁107，利用桥面吊机上提斜拉杆106，帮助斜拉杆106与边纵梁接头完成连接，桥面吊机吊装上层外侧桥面板108，上层外侧桥面板108与上弦杆103、边纵梁107使用冲钉和连接螺栓临时连接。

A3、对上一节标准节间进行施工，利用高强度螺栓替换上一节标准节间的冲钉和连接螺栓，将上一节标准节间的桥面板与相邻的靠近索塔一侧的上上一节标准节间的桥面板进行焊接连接，桥面吊机顺桥向移动至首节标准节间的桥面板上；

桥面吊机站位于上一节标准节间(如图8～10中的a1和b1标准节间)时，上一节标准节间是通过冲钉和连接螺栓进行连接，上一节标准节间的桁架部分与上上一节标准节间的桁架部分是固定的，而上上一节标准节间是通过斜拉索支撑的，因此上一节标准节间虽然没有完成斜拉索张拉，但此时的上一节标准节间是能够支撑桥面吊机的，并不会影响桥面吊机的吊装施工，而当首节标准节间(如图9～10中的a2和b2标准节间)的上层桥面板吊装完成后，桥面吊机可以移动到首节标准节间上，将上一节标准节间空出来，方便对上一节标准节间进行斜拉索的安装和张拉。

A4、安装上一节标准节间的斜拉索，并对该斜拉索按成桥无应力索长一次张拉到位。

本实施例的桥面吊机在进行首节标准节间的安装时，同时进行了上一节标准节间的高强度螺栓施工和桥面板焊接施工，同步工序能够大幅度提高标准节间的安装效率，减少施工时间。

在本申请的另一实施例中，本实施例对上述步骤S4中，钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩的方法包括以下步骤：

B1、在钢桁梁标准节间悬臂拼装至最大双悬臂状态后，先进行钢桁梁江测悬臂端标准节间(如图11所示中的A标准节间)的拼装；

B2、完成后，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重，如图11所示；

B3、然后对钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间(如图11所示中的B标准节间)进行拼装，如图11所示；

B4、钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间拼装完成后，先在辅助墩上安装辅助墩支座，再卸载钢桁梁江测悬臂端标准节间的压重，如图12所示，钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间自然回落至辅助墩支座上。

在进行辅助墩上标准节间的拼装时，先进行江侧端标准节间的拼装，此时钢桁梁江侧端重于岸侧端，通过对江侧端标准节间进行压重，使岸侧端辅助墩上标准节间的拼装是处于设计高程以上，即辅助墩上标准节间拼装完成后是超出下放辅助墩支座的，这样能够方便辅助墩支座的快速安装，而对岸侧端标准节间的卸载后，辅助墩上标准节间会自然回落至辅助墩支座，整个安装过程极为简单，无需增加其他的顶推或是压载设备。

在本申请的一些实施例中，本实施例对上述的步骤B2中，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重的方法进行了优化，具体的，在钢桁梁江测悬臂端标准节间需要进行压重时，可以将邻接钢桁梁江测悬臂端标准节间的下一节标准节间的杆件堆放在钢桁梁江测悬臂端标准节间的下层桥面板上，即将下一节标准节间的下弦杆、腹杆、斜拉杆、上弦杆堆放在钢桁梁江测悬臂端标准节间的下层桥面板上，如图11所示。这样的压重方式无需布置其他结构，使用的压重部件为即将安装的标准节间，施工和压重两不耽误。

在本申请的优选实施例中，本实施例对上述的步骤S6中，钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩的方法进行了优化，具体的包括以下步骤进行：

C1、进行边跨过渡墩上两组标准节间的杆件安装，两组标准节间的杆件安装完成后再进行两组标准节间的桥面板的安装；

此时，钢桁梁的中跨已经拼装到合龙接口位置，钢桁梁的边跨部分距离过渡墩有两个标准节间，整个钢桁梁还剩合龙段以及四组边跨标准节间没有安装完成后；

针对最后的两组边跨标准节间的安装，本申请采用的方法是先通过钢桁梁靠岸侧的首节标准节间进行两组边跨标准节间的杆件拼装，拼装完成后再进行两组标准节间的桥面板的安装，这样的安装方式能够保证钢桁梁主桁架杆件无应力悬拼。

C2、两组标准节间的桥面板安装完成后，在过渡墩上安装千斤顶顶推过渡墩墩顶标准节间至设计高程后，安装过渡墩支座；

两组边跨标准节间安装完成后，此时在重力作用下，过渡墩墩顶标准节间是低于设计标高的，为了方便安装过渡墩支座，需要通过千斤顶进行竖向顶推，将墩顶标准节间顶推至设计高程。

在本申请的进一步实施例中，本实施例对上述步骤S7中，采用辅助顶推的方式进行合龙段施工的方法进行了优化。本实施例选择顶推辅助的方式进行钢桁梁中跨合龙，钢桁梁合龙杆件以及其对应的拼接板螺栓孔按设计图纸制孔，现场通过打入冲钉和安装临时螺栓完成钢桁梁合龙，具体的包括以下步骤进行：

D1、根据合龙口两侧线形，确定顶推量；

对合龙口连续观测48小时，测量合龙口两侧线形，确定合龙口随温度变化规律，确定顶推量。

D2、在一侧索塔的塔梁临时固结位置安装顶推千斤顶，解除该索塔与钢桁梁的约束；

解除该处钢桁梁竖向、横向临时约束，释放转角约束。

D3、顶推千斤顶沿顺桥向按照顶推量将对应的钢桁梁向远离合龙口一侧顶推，桥面吊机安装合龙段杆件；

利用顶推千斤顶将钢桁梁向岸侧顶推，将合龙段各杆件吊装到位；然后完成合龙段各杆件与钢桁梁匹配连接。

D4、顶推千斤顶将钢桁梁沿顺桥向向合龙口一侧顶推回移，将合龙段与两侧的钢桁梁连接起来，解除另一侧钢桁梁与对应索塔的临时固结，施工合龙段桥面板构件；

利用顶推千斤顶将钢桁梁向江侧缓慢回移，待合龙段上、下弦杆、腹杆的栓孔与对应的拼接板栓孔重合后，及时打入冲钉以及施拧临时螺栓完成主桁合龙，钢桁梁合龙完成后，及时解除塔梁临时固结。

合龙段桥面板等其他构件在主桁合龙后的第二天完成安装

在本申请的优选实施例中，本实施例对上述步骤D3中，桥面吊机安装合龙段杆件的方法进行了优化，合龙段两侧是两节中跨首节标准节间，每节标准节间上都安装有桥面吊机，在合龙过程中，是利用安装有顶推千斤顶的钢桁梁上的桥面吊机进行合龙段杆件的安装，合龙段杆件首先安装在没有安装顶推千斤顶的钢桁梁的中跨首节标准节间上，等顶推千斤顶沿顺桥向顶推回移到设计位置后，再将合龙段杆件与安装有顶推千斤顶的钢桁梁的首节标准节间固定连接。

在本申请的一些实施例中，本实施例对上述步骤S8中，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张的方法进行了优化，本实施例对之前调索的斜拉索的补张是分步进行的，具体的包括以下步骤进行：

E1、钢桁梁中跨合龙施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的长索；

E2、施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载；

E3、二期恒载施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的短索。

在本申请另外一些实施例中，本实施例对上述步骤S1中，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁的方法进行了优化，具体的包括以下步骤进行：

F1、基于塔区支架3搭建墩旁支架4，在墩旁支架4上安装桥面吊机2；

F2、桥面吊机2吊装钢桁梁中支点处的下弦杆，精确调节下弦杆的位置，并将下弦杆与索塔上的中横梁进行临时固结；

下弦杆构件落位后，借助千斤顶和手拉葫芦，测量精确调整轴线位置及高程，并利用中横梁上预埋的Φ50mm精轧螺纹钢使索塔与下弦杆构件临时固结，精轧螺纹钢螺母必须保证拧紧，并采用千斤顶对精轧螺纹钢施加预紧力。

F3、桥面吊机2沿顺桥向依次施工索塔靠江侧的无索区钢桁梁，完成后转向拆除墩旁支架4；

下弦杆构件完成临时锚固后，安装无索区钢桁梁起始节间其余构件，无索区钢桁梁起始节间构件安装完后桥面吊机行走前移至起始节间上层桥面后锚固；在江侧剩余节间安装完后，桥面吊机转向拆除墩旁支架4。

F4、桥面吊机2开始进行索塔1靠岸侧的无索区钢桁梁的拼装，完成后桥面吊机移动至索塔靠江侧的无索区钢桁梁上作为江侧桥面吊机，在索塔1靠岸侧的无索区钢桁梁上安装另一桥面吊机作为岸侧桥面吊机。

在本申请的一些实施例中，本实施例对上述步骤S5中，对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节的方法进行了优化，具体的，本实施例是对索塔边跨和中跨最后的三对长索的索力进行调节，实际应用时，可以根据实际需求进行相应的调节，并不限于三对。

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)

1.一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：包括以下步骤进行：

S1、基于索塔墩旁塔区支架安装桥面吊机，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁；

S2、在拼装好的索塔无索区钢桁梁上对称悬臂拼装有索区钢桁梁标准节间；

S3、待索塔无索区钢桁梁与塔区支架脱空后，对靠近索塔的部分短索进行放张；

S4、钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩，在辅助墩上安装辅助墩支座；

S5、对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节，使合龙口两侧标高一致、转角平顺；

S6、钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩，在过渡墩上安装过渡墩支座；

S7、采用辅助顶推的方式进行合龙段施工；

S8、待钢桁梁中跨合龙后，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张，施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载，完成钢桁梁斜拉桥上部结构的施工；

所述步骤S2中，桥面吊机吊装远离对应索塔最远端的首节标准节间，同时对邻接首节标准节间的上一节标准节间进行高强度螺栓以及桥面板焊接施工，完成后桥面吊机行进至首节标准节间上，然后安装并初张上一节标准节间的斜拉索，依次交替进行钢桁梁标准节间的拼装。

2.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S2中有索区钢桁梁标准节间的拼装方法包括以下步骤进行：

A1、桥面吊机处于上一节标准节间的桥面板上，利用上层桥面输送首节标准节间的构件至桥面吊机的吊装范围内；

A2、按照下弦杆、腹杆、上弦杆、下层桥面板、上层中间桥面板、斜拉杆、边纵梁和上层外侧桥面板的顺序进行标准节间的安装，通过冲钉和连接螺栓对相邻结构进行临时连接；

A3、对上一节标准节间进行施工，利用高强度螺栓替换上一节标准节间的冲钉和连接螺栓，将上一节标准节间的桥面板与相邻的靠近索塔一侧的上上一节标准节间的桥面板进行焊接连接，桥面吊机顺桥向移动至首节标准节间的桥面板上；

A4、安装上一节标准节间的斜拉索，并对该斜拉索按成桥无应力索长一次张拉到位。

3.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：

所述步骤S4中，钢桁梁采用全悬拼的方式上辅助墩的方法包括以下步骤：

B1、在钢桁梁标准节间悬臂拼装至最大双悬臂状态后，先进行钢桁梁江测悬臂端标准节间的拼装；

B2、完成后，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重；

B3、然后对钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间进行拼装；

B4、钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间拼装完成后，先在辅助墩上安装辅助墩支座，再卸载钢桁梁江测悬臂端标准节间的压重，钢桁梁岸侧上辅助墩标准节间自然回落至辅助墩支座上。

4.如权利要求3所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤B2中，对钢桁梁江测悬臂端标准节间进行压重的方法包括：将钢桁梁江侧标准节间的下一节标准节间的杆件堆放在钢桁梁江侧悬臂端标准节间的下层桥面板上，进行压重。

5.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S6中，钢桁梁采用全悬拼的方式上过渡墩的方法包括以下步骤进行：

C1、进行边跨过渡墩上两组标准节间的杆件安装，两组标准节间的杆件安装完成后再进行两组标准节间的桥面板的安装；

C2、两组标准节间的桥面板安装完成后，在过渡墩上安装千斤顶顶推过渡墩墩顶标准节间至设计高程后，安装过渡墩支座。

6.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S7中，采用辅助顶推的方式进行合龙段施工的方法包括以下步骤进行：

D1、根据合龙口两侧线形，确定顶推量；

D2、在一侧索塔的塔梁临时固结位置安装顶推千斤顶，解除该索塔与钢桁梁的约束；

D3、顶推千斤顶沿顺桥向按照顶推量将对应的钢桁梁向远离合龙口一侧顶推，桥面吊机安装合龙段杆件；

D4、顶推千斤顶将钢桁梁沿顺桥向向合龙口一侧顶推回移，将合龙段与两侧的钢桁梁连接起来，解除另一侧钢桁梁与对应索塔的临时固结，施工合龙段桥面板构件。

7.如权利要求6所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述D3中，桥面吊机安装合龙段杆件的方法包括：利用安装有顶推千斤顶的钢桁梁上的桥面吊机进行合龙段杆件的拼装，合龙段杆件连接在另一侧没有布置顶推千斤顶的钢桁梁的江侧悬臂端。

8.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S8中，对之前进行索力调节的斜拉索进行补张的方法包括以下步骤进行：

E1、钢桁梁中跨合龙施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的长索；

E2、施工公路桥面和轨道桥面的二期恒载；

E3、二期恒载施工完成后，按成桥目标无应力索长对应的拔出量补张局部调索时调整的短索。

9.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过桥面吊机安装索塔无索区钢桁梁的方法包括以下步骤进行：

F1、基于塔区支架搭建墩旁支架，在墩旁支架上安装桥面吊机；

F2、桥面吊机吊装钢桁梁中支点处的下弦杆，精确调节下弦杆的位置，并将下弦杆与索塔上的中横梁进行临时固结；

F3、桥面吊机沿顺桥向依次施工索塔靠江侧的无索区钢桁梁，完成后转向拆除墩旁支架；

F4、桥面吊机开始进行索塔靠岸侧的无索区钢桁梁的拼装，完成后桥面吊机移动至索塔靠江侧的无索区钢桁梁上作为江侧桥面吊机，在索塔靠岸侧的无索区钢桁梁上安装另一桥面吊机作为岸侧桥面吊机。

10.如权利要求1所述的一种大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥上部结构快速悬臂施工方法，其特征在于：所述步骤S5中，对索塔边跨和中跨最后的若干对长索的索力进行调节的方法包括：对索塔边跨和中跨最后的三对长索的索力进行调节。

Images