CN117966596A - 一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法 - Google Patents

一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法 Download PDF

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刘睿
李龙深
高世龙
仲昭飞
宋培良
张明军
王猛
武彬
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Qingdao Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及桥梁建筑施工领域,更具体地,涉及一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法。在索塔主体段的中轴线位置预留上下贯通的拉索升降通道,并且在索塔上预留安装斜拉索的拉索承台;然后在索塔的两侧对称建筑箱梁和带有桥端安装位的受力箱梁;最后在索塔主体段两侧的桥面上同时展开两根相同长度的斜拉索,在拉索升降通道底部将两根斜拉索的塔端连接在一起、将连接在一起的斜拉索塔端提升并安装到拉索承台上;将斜拉索的桥端安装到受力箱梁的桥端安装位。该施工方法可有效缩短现浇箱梁斜拉桥施工过程中占用道路的时间、减小斜拉索安装过程中索塔的侧向受力,提高索塔的稳定性。

Description

一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁建筑施工领域,更具体地,涉及一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法。
背景技术
斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系,主要由索塔、主梁、斜拉索组成。斜拉桥的结构特点可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。箱梁,桥梁工程中梁的一种,内部为空心状,上部两侧有翼缘,类似箱子,因而得名。钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁。在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工程进度、节约工期;现浇箱梁多用于大型连续桥梁。
现有斜拉桥施工方法大都是在桥塔和箱梁施工完成以后,再清理桥面、安装斜拉索。这样带来两个技术难题,一是箱梁施工时需要搭建很长的满堂脚手架用于支撑箱梁的重量,安装好斜拉索以后才能拆除脚手架,脚手架搭设难度大、占用道路施工时间长;二是在安装斜拉索的难度大,由于斜拉索长度大、重量大,安装的位置越高产生的侧向拉力越大,安装斜拉索时需要清空桥面,利用卷扬机配合塔吊同步作业才能将斜拉索安装到索塔上,并且在未完成对称安装之前,斜拉索对索塔的不对称侧向拉力非常大,对索塔的结构强度形成很大的考验。
中国专利2023102774449公开了《一种斜拉桥现浇箱梁的施工方法》,利用各预埋梁配合位于己浇筑号块顶面边上的各上托梁作为悬臂浇筑边跨侧和主跨侧的1号节段至以后顺序号各节段及合龙段的相邻待浇节段的悬臂浇筑支撑骨架,或利用各预埋梁配合位于己浇筑号块顶面边上的各上托梁及斜拉索作为悬臂浇筑边跨侧和主跨侧的1号节段至以后顺序号各节段及合龙段相邻待浇节段的悬臂浇筑支撑骨架,该施工方法无需采用传统挂篮和满堂脚手架进行现浇箱梁的悬浇施工,对桥面整体结构损伤少、工序简单。但由于浇筑支撑骨架的悬臂长度受限,为避免桥面过度下垂,采用这种悬臂浇筑法施工的箱梁节段达到一定长度以后就要结合满堂脚手架搭建现浇箱梁的浇筑支撑骨架。另外,该施工方法在安装斜拉索时仍存在索塔侧向受力的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,缩短箱梁施工过程中占用道路的时间、减小斜拉索安装过程中索塔的侧向受力。
本发明所述一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,包括如下步骤:
步骤一:索塔承台施工完成之后,在索塔承台上建筑墩柱,在墩柱上浇筑节段一箱梁混凝土及索塔下部实心段,在索塔下部实心段的上方建筑索塔主体段,在索塔主体段的中轴线位置预留上下贯通的拉索升降通道,并且在索塔上设计高度位置预留用于安装斜拉索的塔端安装位,所述塔端安装位是固定设置在拉索升降通道侧面的索塔内侧壁上的拉索承台;
步骤二:在索塔的两侧对称建筑箱梁和带有桥端安装位的受力箱梁;
步骤三:安装斜拉索,在索塔主体段两侧的桥面上同时展开两根相同长度的斜拉索,在拉索升降通道底部将两根斜拉索的塔端连接在一起;将连接在一起的斜拉索塔端提升到设计高度并放置到拉索承台上;将斜拉索的桥端安装到受力箱梁的桥端安装位;
步骤四:重复执行上述步骤二和步骤三,直到全部斜拉索安装完成。
通过本方案,索塔两侧的斜拉索在索塔的底部完成连接、同时提升到设计高度,可以缩短斜拉索的安装时间,安装过程中索塔只承受提升斜拉索产生的压力,有利于减小索塔的侧向受力,提高索塔的稳定性。
优选地,在步骤一,在索塔主体段的上端设置有盖梁,在盖梁的上端安装卷扬机;在步骤三,两根斜拉索的塔端通过鞍桥连接在一起,所述两根斜拉索分别连接在鞍桥的两端;所述鞍桥的两端设置有吊耳,通过连接在吊耳上的卷扬机的钢丝绳将鞍桥和斜拉索塔端提升到设计高度之后,利用连接在吊耳上的导向索将鞍桥朝向拉索承台的方向拉动,将鞍桥放置到拉索承台上。
通过本方案,索塔主体段上端的盖梁将拉索升降通道两侧的索塔连接在一起,可以提高索塔上端的稳定性;通过鞍桥连接斜拉索塔端可以方便施工操作。
优选地,在步骤一,所述拉索承台上设置有卡位槽,在步骤三,将斜拉索塔端放置到拉索承台上、卡进卡位槽中。
通过本方案,可以保证斜拉索塔端安装后的稳定性、不会从拉索承台上滑落。
优选地,在步骤一,建筑索塔主体段时,在拉索升降通道两侧的索塔主体段上对称预设预应力梁安装孔;在步骤四:全部斜拉索安装完成之后,在预应力梁安装孔中插入并固定预应力梁。
通过本方案,可以提高索塔主体段中部的结构强度。
优选地,所述鞍桥包括两端带有端板的工作仓,所述工作仓的上端设置有连通其内腔的人孔,工作仓两端的上部带有连接卷扬机的吊耳,所述端板上固定插装有用于安装斜拉索的导引管。
通过本方案,可以方便地连接斜拉索塔端并且方便调节斜拉索的张力。
由于采用了上述技术方案,本发明所述一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法可有效缩短现浇箱梁斜拉桥施工过程中占用道路的时间、减小斜拉索安装过程中索塔的侧向受力,提高索塔的稳定性。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明一个实施例中的现浇箱梁斜拉桥的结构示意图。
图2是提升斜拉索塔端时索塔上端的局部结构示意图。
图3是鞍桥的剖视结构示意图。
图4是鞍桥的立体结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1所示,本发明所述一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,包括如下步骤:
步骤一:索塔承台1施工完成之后,在索塔承台1上建筑墩柱2,在墩柱2上浇筑节段一箱梁混凝土及索塔下部实心段3,在索塔下部实心段3的上方建筑索塔主体段4,在索塔主体段4的中轴线位置预留上下贯通的拉索升降通道5,并且在索塔上设计高度位置预留用于安装斜拉索的塔端安装位,所述塔端安装位是固定设置在拉索升降通道5侧面的索塔内侧壁上的拉索承台6;如图2所示,该拉索承台6具有凸出于索塔内侧壁的水平安装面,可用于托举并安装斜拉索的塔端。
由于拉索升降通道5的存在,索塔主体段4被拉索升降通道5分隔成两个独立的塔柱,为了提高塔柱顶端的稳定性,可以在索塔主体段4的上端设置有盖梁41,并且在盖梁41的上端安装卷扬机42。该卷扬机42用于安装斜拉索时提升斜拉索的塔端,也可用于提升工作吊笼将工人提升到拉索承台6上进行施工作业。
步骤二:在索塔的两侧对称建筑箱梁和带有桥端安装位8的受力箱梁7;
步骤三:安装斜拉索9,在索塔主体段4两侧的桥面上同时展开两根相同长度的斜拉索9,在拉索升降通道5底部将两根斜拉索9的塔端连接在一起;将连接在一起的斜拉索塔端提升到设计高度并放置到拉索承台6上;将斜拉索9的桥端安装到受力箱梁7的桥端安装位8;斜拉索9与桥端安装位8的连接方法可以采用现有斜拉索桥的施工方法,在此不再赘述。
为方便连接和调节张力,斜拉索的塔端通常需要通过连接件连接在一起,本实施例采用如图3、图4所示的鞍桥将两根斜拉索的塔端连接在一起,所述两根斜拉索分别连接在鞍桥的两端;所述鞍桥的两端设置有吊耳13,通过连接在吊耳上的卷扬机42的钢丝绳将鞍桥和斜拉索塔端提升到设计高度之后,利用连接在吊耳上的导向索将鞍桥朝向拉索承台6的方向拉动,将鞍桥放置到拉索承台6上。
如图3、图4所示,所述鞍桥包括两端带有端板10的工作仓11,所述工作仓11的上端设置有连通其内腔的人孔12,工作仓11的截面可以是圆形也可以是矩形,其内部空间较大,可以方便施工人员进入工作仓11内操作,工作仓11上端的人孔12可以方便施工人员进出。为防止进水,安装完成以后可以在工作仓11上加设仓盖。工作仓11两端的上部带有连接卷扬机42的吊耳13,所述端板10上固定插装有用于安装斜拉索9的导引管14。
如图2-4所示,施工时,首先将鞍桥放在拉索升降通道5的底部,将两根斜拉索9的塔端分别穿过导引管14并从工作仓11的内部固定,随后将卷扬机42垂下的钢丝绳421采用三点吊挂法连接到吊耳13上,再将两根导向索422也连接到吊耳13上;启动卷扬机42收线,将鞍桥提升到略高于拉索承台6的位置,随后利用人工或者吊机侧向拉扯导向索422,使鞍桥略向一侧移动、恰好位于拉索承台6的上方,然后再启动卷扬机42放线、将鞍桥放置到拉索承台6上,完成斜拉索塔端的安装。
步骤四:重复执行上述步骤二和步骤三,直到全部斜拉索9安装完成。斜拉索9安装完成以后,施工人员通过人孔12进入工作仓11中,采用常规方法利用穿心千斤顶调整斜拉索9的张力。
另外,作为本发明的进一步改进,在步骤一,所述拉索承台6上设置有卡位槽61,该卡位槽61的形状匹配鞍桥的外轮廓,在步骤三,将安装有斜拉索塔端的鞍桥放置到拉索承台6上、卡进卡位槽61中。这样可以保证鞍桥安装牢固、不会从拉索承台6上滑落。
作为本发明的另一个实施例,在步骤一,建筑索塔主体段4时,如图2所示,在拉索升降通道5两侧的索塔主体段4上对称预设预应力梁安装孔43,该预应力梁安装孔43两个为一组,在拉索升降通道5两侧的两个塔柱上各设置一个,预应力梁安装孔43的形状与预应力梁44端部的卡抓441的外轮廓形状相匹配;在步骤四:全部斜拉索9安装完成之后,在预应力梁安装孔43中插入并固定预应力梁44。该预应力梁44可以采用型钢一体成型,也可以采用钢筋混凝土预制件。预应力梁44的两端带有突出的卡抓441,安装时采用吊机将预应力梁44起吊到预应力梁安装孔43所在位置,卡抓441对应插入预应力梁安装孔43中即可。当然,也可以采用搭设脚手架的方法,首先将预应力梁44吊装到脚手架上,再由施工人员将预应力梁44的卡抓441对应插入预应力梁安装孔43中。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:索塔承台(1)施工完成之后,在索塔承台(1)上建筑墩柱(2),在墩柱(2)上浇筑节段一箱梁混凝土及索塔下部实心段(3),在索塔下部实心段(3)的上方建筑索塔主体段(4),在索塔主体段(4)的中轴线位置预留上下贯通的拉索升降通道(5),并且在索塔上设计高度位置预留用于安装斜拉索的塔端安装位,所述塔端安装位是固定设置在拉索升降通道(5)侧面的索塔内侧壁上的拉索承台(6);
步骤二:在索塔的两侧对称建筑箱梁和带有桥端安装位(8)的受力箱梁(7);
步骤三:安装斜拉索(9),在索塔主体段(4)两侧的桥面上同时展开两根相同长度的斜拉索(9),在拉索升降通道(5)底部将两根斜拉索(9)的塔端连接在一起;将连接在一起的斜拉索塔端提升到设计高度并放置到拉索承台(6)上;将斜拉索(9)的桥端安装到受力箱梁(7)的桥端安装位(8);
步骤四:重复执行上述步骤二和步骤三,直到全部斜拉索(9)安装完成。
2.根据权利要求1所述的一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,其特征在于,在步骤一,在索塔主体段(4)的上端设置有盖梁(41),在盖梁(41)的上端安装卷扬机(42);在步骤三,两根斜拉索的塔端通过鞍桥连接在一起,所述两根斜拉索分别连接在鞍桥的两端;所述鞍桥的两端设置有吊耳(13),通过连接在吊耳上的卷扬机(42)的钢丝绳将鞍桥和斜拉索塔端提升到设计高度之后,利用连接在吊耳上的导向索将鞍桥朝向拉索承台(6)的方向拉动,将鞍桥放置到拉索承台(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,其特征在于,在步骤一,所述拉索承台(6)上设置有卡位槽(61),在步骤三,将斜拉索塔端放置到拉索承台(6)上、卡进卡位槽(61)中。
4.根据权利要求1或2所述的一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,其特征在于,在步骤一,建筑索塔主体段(4)时,在拉索升降通道(5)两侧的索塔主体段(4)上对称预设预应力梁安装孔(43);在步骤四:全部斜拉索(9)安装完成之后,在预应力梁安装孔(43)中插入并固定预应力梁(44)。
5.根据权利要求2所述的一种现浇箱梁斜拉桥的施工方法,其特征在于,所述鞍桥包括两端带有端板(10)的工作仓(11),所述工作仓(11)的上端设置有连通其内腔的人孔(12),工作仓(11)两端的上部带有连接卷扬机(42)的吊耳(13),所述端板(10)上固定插装有用于安装斜拉索(9)的导引管(14)。
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