CN120683809A - 一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法及装置，包括：用缆索吊机测量第一钢梁合龙口和第二钢梁合龙口两侧悬臂端钢梁坐标，并安装传感器采集数据；接着吊装第一合龙段钢梁至合龙高度，与中跨钢梁左侧悬臂端连接，再通过第一调整装置和第二调整装置调整第一边跨钢梁姿态并纵向移动，完成第一合龙口合龙；最后，将第二合龙段钢梁滑移至第二合龙口，通过第三调整装置和第四调整装置调整第二边跨钢梁姿态并纵向移动，完成第二合龙口合龙。本发明无需施加二期恒载，通过PLC逻辑控制系统控制千斤顶协同作业，实现钢梁精准调整合龙，避免因二期恒载施加引发的复杂操作与潜在风险，提高施工效率，减少现场设备投入，降低施工成本。

Description

一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法及装置

技术领域

本发明属于桥梁建设技术领域，更具体地，涉及一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法及装置。

背景技术

悬索桥是通过悬挂在主缆上的吊杆来支撑桥面的一种桥梁形式，其主要特点是在跨越能力方面具有明显优势，因此常用于跨越大江大河或是峡谷等地形复杂地区。悬索桥钢梁合龙是指在建造悬索桥过程中，将主桥面钢梁的最后一段安装到位的过程。这是桥梁建设中的一个重要里程碑，标志着桥梁主体结构的基本完成，它不仅关系到桥梁的整体美观性，更重要的是影响着桥梁的安全性和稳定性。合龙过程需要精确的计算和规划，以确保两端能够准确对接，同时还需要考虑温度、湿度等环境因素对钢材尺寸的影响。

在传统的悬索桥钢梁合龙施工中，通常需要施加二期恒载，例如道砟、附属结构等，来调整钢梁的位移和应力状态，以确保合龙精度达到设计要求。然而，这种方法存在明显的局限性。首先，施工过程极为复杂，需要精确布置和加载大量的二期恒载，这不仅增加了施工难度，还可能导致施工进度延误。其次，传统方法的安全性较低，因为需要在高空和复杂环境下进行加载操作，容易引发安全事故。此外，传统方法的施工效率低下，大量的时间和人力被消耗在二期恒载的布置和调整上，严重影响了整个工程的进度。最后，传统方法的资源投入巨大，不仅需要大量的二期恒载材料，还需要配备专业的设备和人员来进行操作和监控，这无疑增加了工程的成本。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法及装置，通过第一调整装置、第二调整装置、第三调整装置和第四调整装置调整第一边跨钢梁和第二边跨钢梁的位移和内力，使其满足合龙要求，无需依赖二期荷载压重，从而避免了传统施工方法中因二期恒载施加所导致的一系列复杂操作和潜在风险，简化了施工流程，减少了施工步骤和设备需求，显著提高了施工效率，同时降低了因二期恒载施加可能带来的安全风险，确保了施工过程的平稳和安全，壁，避免因不均匀受力或加载顺序不当引发结构变形或安全问题。

为了实现上述目的，按照本发明提供一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置，包括：

缆索吊机，设于第一主塔和第二主塔之间的缆索上，用于吊装第一合龙段钢梁至合龙位置；

第一调整装置，设于第一桥台顶部和第一边跨钢梁梁底之间，以及第二调整装置，设于第一主塔的横梁顶部和第一边跨钢梁梁底之间，用于调整第一边跨钢梁的姿态；

第三调整装置，设于第二主塔的横梁顶部和第二边跨钢梁梁底之间，以及第四调整装置，设于第二桥台顶部和第二边跨钢梁梁底之间，用于调整第二边跨钢梁的姿态；

旋转装置，设于第一边跨钢梁悬臂端和中跨钢梁左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆和竖腹杆之间，用于调整第一边跨钢梁悬臂端和中跨钢梁左侧悬臂端钢梁的斜腹杆的位置；

滑移平台，设于第二边跨钢梁底部，用于运输第二边跨钢梁的节段及第二合龙段钢梁。

进一步地，所述第一调整装置和第四调整装置均采用4台800t三向千斤顶，所述第二调整装置和第三调整装置均采用4台1000t三向千斤顶，每一个调整装置所使用的三向千斤顶均为同一型号，且千斤顶的油管并联连接，油压千斤顶、油泵、压力表以及油管的长度均保持一致。

进一步地，所述旋转装置为手拉葫芦。

按照本发明的第二方面，提供一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，包括以下步骤：

S100:通过缆索吊机测量第一钢梁合龙口和第二钢梁合龙口的两侧悬臂端钢梁的坐标，并在第一钢梁合龙口和第二钢梁合龙口的两侧悬臂端安装传感器，实时采集第一钢梁合龙口和第二钢梁合龙口的两侧悬臂端钢梁的相关数据；

S200:吊装第一合龙段钢梁至合龙高度，将第一合龙段钢梁与中跨钢梁左侧悬臂端连接；

S300:通过第一调整装置和第二调整装置调整第一边跨钢梁的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

S400:待第一边跨钢梁的悬臂端姿态调整到位后，通过第一调整装置和第二调整装置将第一边跨钢梁沿中跨方向纵向移动，使其与第一合龙段钢梁进行精准对接，完成第一钢梁合龙口的合龙；

S500:待第一钢梁合龙口完成合龙后，将第二合龙段钢梁通过滑移平台滑移至第二钢梁合龙口，将第二合龙段钢梁与第二边跨钢梁的悬臂端连接；

S600:通过第三调整装置和第四调整装置调整第二边跨钢梁的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

S700:待第二边跨钢梁的悬臂端姿态调整到位后，通过第三调整装置和第四调整装置将第二边跨钢梁沿中跨方向纵向移动，使第二合龙段钢梁与中跨钢梁右侧悬臂端进行精准对接，完成第二钢梁合龙口的合龙。

进一步地，所述传感器包括但不限于位移传感器、倾角传感器、应力传感器和温度传感器。

进一步地，在吊装第一合龙段钢梁至合龙高度之前，通过第一调整装置和第二调整装置调整第一钢梁合龙口的长度，使其大于第一合龙段钢梁的长度。

进一步地，步骤S200中，具体包括以下步骤：

S210：通过控制缆索吊机走行至钢梁预拼场上方梁段吊装位置，下放吊具与第一合龙段钢梁吊耳连接，起吊第一合龙段钢梁；

S220：待第一合龙段钢梁吊至第一钢梁合龙口下方时，减慢吊装速度，通过旋转装置将第一边跨钢梁悬臂端和中跨钢梁左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆往上旋转，增大吊装通过时富余空间；

S230：将第一合龙段钢梁继续缓慢提升，使第一合龙段钢梁直至比设计高度略高位置，将吊索与第一合龙段钢梁固定连接；

S240：缓慢松放缆索吊机，使第一合龙段钢梁在自重、吊索拉力及缆索吊机拉力共同作用下逐步偏移至设计位置，随后下放向上旋转的斜腹杆至设计位置，并安装冲钉和临时螺栓。

进一步地，步骤S300中，具体包括以下步骤：

S310：通过设置的传感器测量第一钢梁合龙口两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

S320：对比分析第一钢梁合龙口两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第一调整装置调整第一桥台处钢梁竖向位置；

S330：通过第二调整装置调整第一主塔处钢梁竖向位置，使第一边跨钢梁满足合龙要求。

进一步地，步骤S600中，具体包括以下步骤：

S610：通过设置的传感器测量第二钢梁合龙口两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

S620：对比分析第二钢梁合龙口两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第四调整装置调整第二桥台处钢梁竖向位置；

S630：通过第三调整装置调整第二主塔处钢梁竖向位置，使第二边跨钢梁满足合龙要求。

进一步地，在调整第一边跨钢梁和调整第二边跨钢梁的悬臂端姿态之前，在第一桥台顶部设置第一调整装置，在第一主塔横梁顶部设置第二调整装置，在第二主塔横梁顶部设置第三调整装置，在第二桥台顶部设置第四调整装置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的无二恒等代荷载钢梁合龙装置,通过PLC逻辑控制系统的同步控制千斤顶，实现了钢梁的精准调整和合龙，不仅确保了整个调整和合龙过程的安全性和可控性，还显著提高了合龙速度，降低了安全风险，PLC逻辑控制系统则通过精确的同步控制，保证了所有设备的协同动作，使得钢梁在调整过程中能够始终保持平稳，避免了因设备操作不当或受力不均导致的结构变形或损坏，PLC系统的实时监测和自动调整功能，能够及时发现并纠正偏差，确保合龙精度，不仅缩短了施工周期，还减少了因施工延误带来的额外成本，为桥梁建设提供了有力的技术保障。

2.本发明的无二恒等代荷载钢梁合龙方法,在合龙过程中，仅需少量大型机械设备，如缆索吊机、塔吊等，即可高效完成施工任务，减少了现场设备的投入数量和种类，避免了过多设备带来的资源浪费和管理复杂性。同时，由于设备数量的减少，现场施工空间更加宽敞，施工组织更加灵活，进一步提高了施工效率。此外，减少设备投入还直接降低了设备租赁、运输、安装和维护等成本，从而显著降低了施工成本，提升了项目的经济效益。

3.本发明的无二恒等代荷载钢梁合龙方法,通过第一调整装置、第二调整装置、第三调整装置和第四调整装置调整第一边跨钢梁和第二边跨钢梁的位移和内力，使其满足合龙要求，无需依赖二期荷载压重，从而避免了传统施工方法中因二期恒载施加所导致的一系列复杂操作和潜在风险，简化了施工流程，减少了施工步骤和设备需求，显著提高了施工效率，同时降低了因二期恒载施加可能带来的安全风险，确保了施工过程的平稳和安全，在传统施工中，二期恒载的施加通常需要额外的设备和时间投入，且在加载过程中容易因不均匀受力或加载顺序不当引发结构变形或安全问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置的安装结构示意图；

图3为图3中A的放大示意图；

图4为图3中B的放大示意图；

图5为图3中C的放大示意图；

图6为图3中D的放大示意图；

图7为本发明实施例一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置的旋转装置布置示意图；

图8为本发明实施例一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法的流程示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-第一钢梁合龙口、2-第二钢梁合龙口、3-第一合龙段钢梁、4-第二合龙段钢梁、5-第一桥台、6-第二桥台、7-第一主塔、8-第二主塔、9-缆索吊机、10-第一边跨钢梁、11-中跨钢梁、12-第二边跨钢梁、13-滑移平台、14-旋转装置、15-第一调整装置、16-第二调整装置、17-第三调整装置、18-第四调整装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本专利中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，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它要素，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……”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。

实施例1

如图1-7所示，本发明提供一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置，包括缆索吊机9，设于第一主塔7和第二主塔8之间的缆索上，用于吊装第一合龙段钢梁3至合龙位置，确保第一合龙段钢梁3能够顺利、安全地到达预定的安装区域。在吊装过程中，缆索吊机9凭借其强大的起重能力和精确的操控性能，能够有效应对复杂的施工环境和高精度的安装要求。它不仅能够确保第一合龙段钢梁3在吊装过程中的平稳性，还能通过精确的定位系统，将钢梁准确放置到与中跨钢梁11和第一边跨钢梁10的连接部位，为后续的合龙作业提供坚实的基础；第一调整装置15，设于第一桥台5顶部和第一边跨钢梁10梁底之间，以及第二调整装置16，设于第一主塔7的横梁顶部和第一边跨钢梁10梁底之间，这两套调整装置协同工作，对第一边跨钢梁10的悬臂端姿态进行精确调整，通过在桥台和主塔两个关键位置设置调整装置，能够从不同方向对钢梁的姿态进行微调，确保其在施工过程中达到设计要求的姿态和位置，为后续的合龙作业提供精准的对接条件；第三调整装置17，设于第二主塔8的横梁顶部和第二边跨钢梁12梁底之间，以及第四调整装置18，设于第二桥台6顶部和第二边跨钢梁12梁底之间，这两套调整装置协同工作，对第二边跨钢梁12的悬臂端姿态进行精确调整，通过在桥台和主塔两个关键位置设置调整装置，能够从不同方向对钢梁的姿态进行微调，确保其在施工过程中达到设计要求的姿态和位置，为后续的合龙作业提供精准的对接条件；旋转装置14，设于第一边跨钢梁10悬臂端和中跨钢梁11左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆和竖腹杆之间，用于调整第一边跨钢梁10悬臂端和中跨钢梁11左侧悬臂端钢梁的斜腹杆的位置，通过这种调整，能够有效增大吊装过程中钢梁通过合龙口时的富余空间，从而为钢梁顺利通过合龙口创造有利条件，确保吊装作业的顺利进行；滑移平台13，设于第二边跨钢梁12底部，用于运输第二边跨钢梁12的节段及第二合龙段钢梁4，能够将这些钢梁节段高效、安全地运输到指定的施工位置，为后续的安装和合龙作业提供便利条件，确保施工过程的顺利进行。

进一步地，所述第一调整装置15和第四调整装置18均采用4台800t三向千斤顶，所述第二调整装置16和第三调整装置17均采用4台1000t三向千斤顶，每一个调整装置所使用的三向千斤顶均为同一型号，且千斤顶的油管并联连接，油压千斤顶、油泵、压力表以及油管的长度均保持一致。高吨位的三向千斤顶能够提供强大的调整能力，满足大型钢梁姿态调整所需的推力和拉力，确保钢梁平稳、准确地达到设计位置和角度。其次，使用同一型号的千斤顶以及一致的油压系统，保证了所有千斤顶的动作同步性，使钢梁在调整过程中受力均匀，避免局部受力不均导致的结构变形或损坏，从而提高了调整的精确性，同时增强了施工的安全性。此外，一致的油压系统和同步动作的千斤顶能够有效降低因设备差异或操作不一致导致的意外风险，为施工人员提供更安全的操作环境，通过精确调整钢梁的姿态，确保钢梁与相邻结构的连接部位能够精准对接，从而提高整个桥梁结构的施工质量，减少因姿态偏差导致的焊接缺陷或连接不牢等问题。

进一步地，所述第一调整装置15、第二调整装置16、第三调整装置17和第四调整装置18均采用PLC逻辑控制系统控制，PLC系统通过精确的逻辑控制和信号传输实现千斤顶的同步操作。首先，PLC系统利用传感器实时采集每个千斤顶的运行状态数据，如位移和压力等，并将这些信号传输到输入模块。接着，系统根据预设的控制程序对输入信号进行逻辑处理，计算出需要的调整指令，以确保所有千斤顶的动作同步。然后，PLC系统通过输出模块向每个千斤顶的控制单元发送同步指令，控制千斤顶的伸缩速度和伸缩量。由于所有千斤顶的油管并联连接，且油压系统保持一致，PLC系统能够通过控制油压和流量来实现千斤顶的同步动作。

具体的，在千斤顶运行过程中，PLC系统会持续接收传感器的反馈信号，实时监测每个千斤顶的运行状态。如果检测到某个千斤顶的动作与预设的同步要求出现偏差，PLC系统会立即调整该千斤顶的控制指令，纠正偏差，确保所有千斤顶始终保持同步。此外，PLC系统还具备故障检测功能，如果某个千斤顶出现故障，系统会立即发出警报并停止相关操作，以避免因单个设备故障导致的施工事故。通过这种控制方式，PLC系统能够实现千斤顶的高度同步和精确控制，确保钢梁调整过程的平稳性和精确性，从而提高施工效率和质量，同时保障施工安全。

进一步地，所述旋转装置14为手拉葫芦。手拉葫芦具有操作简便、成本较低、灵活性高的特点，能够根据现场施工需求快速调整钢梁的斜腹杆位置，可以有效增大吊装通过时的富余空间，为钢梁顺利通过合龙口创造有利条件，从而提高施工效率和安全性。

实施例2

结合图1-7，如图8所示，本发明实施例提供一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，包括以下步骤：

S100:通过缆索吊机9测量第一钢梁合龙口1和第二钢梁合龙口2的两侧悬臂端钢梁的坐标，并在第一钢梁合龙口1和第二钢梁合龙口2的两侧悬臂端安装传感器，实时采集第一钢梁合龙口1和第二钢梁合龙口2的两侧悬臂端钢梁的相关数据；

在桥梁建设过程中，钢梁合龙是至关重要的环节，其精度直接影响桥梁整体结构的稳定性与安全性。为保障第一钢梁合龙口1和第二钢梁合龙口2的精准合龙，需运用缆索吊机9对两侧悬臂端钢梁的坐标进行精确测量，并借助传感器实现数据实时采集与监控，通过精确获取钢梁实际位置与姿态数据，能够确保合龙段钢梁精准对接，达成高精度合龙目标；同时，实时监测钢梁在自重、风荷载、温度变化等因素影响下产生的变形与位移，及时发现并纠正施工误差，避免误差累积对合龙造成不利影响。

在坐标测量阶段，技术人员首先需对缆索吊机9的测量系统进行全面校准，确保测量仪器的精度符合工程要求。随后，将缆索吊机9的测量探头精准对准第一钢梁合龙口1两侧悬臂端钢梁的预设测量点，通过高精度GPS定位系统与全站仪相结合的方式，获取钢梁在三维空间中的精确坐标数据。测量过程中，为减少误差，需多次测量取平均值，并记录每次测量的环境参数，如温度、风速等，因为这些因素可能会对钢梁的尺寸和位置产生影响。同理，对第二钢梁合龙口2两侧悬臂端钢梁的坐标进行同样严谨的测量操作。

进一步地，所述传感器包括但不限于位移传感器、倾角传感器、应力传感器和温度传感器。

具体的，按照设计要求安装高精度的位移传感器、应力传感器和温度传感器。位移传感器用于实时监测钢梁在合龙过程中的位置变化，应力传感器可采集钢梁内部的应力分布情况，温度传感器则能记录环境温度变化对钢梁的影响。各类传感器通过专用的数据传输线路与现场的数据采集系统相连，将采集到的位移、应力、温度等数据实时传输至数据处理中心。

数据处理中心配备专业的数据分析软件，能够对采集到的数据进行实时分析与处理。一旦发现钢梁的位移、应力等参数出现异常波动，系统会立即发出预警信号，提醒现场施工人员及时采取调整措施。同时，技术人员可根据实时数据，对钢梁的合龙时间、合龙顺序进行科学优化，确保第一钢梁合龙口1和第二钢梁合龙口2能够顺利、精准地完成合龙，为后续桥梁建设奠定坚实基础。

S200:吊装第一合龙段钢梁3至合龙高度，将第一合龙段钢梁3与中跨钢梁11左侧悬臂端连接；

具体的，步骤S200中，具体包括以下步骤：

S210：通过控制缆索吊机9走行至钢梁预拼场上方梁段吊装位置，下放吊具与第一合龙段钢梁3吊耳连接，起吊第一合龙段钢梁3；

在启动吊装作业前，需对缆索吊机9进行全面的安全检查与系统调试。检查缆索吊机的制动系统、钢丝绳磨损情况、电气控制系统等关键部件，确保设备运行状态良好。同时，通过计算机控制系统精确规划缆索吊机9的走行路径，控制其平稳走行至钢梁预拼场上方梁段吊装位置。

到达指定位置后，缓慢下放吊具，使吊具与第一合龙段钢梁3的吊耳精准对位。在连接过程中，安排专业技术人员对吊耳与吊具的连接情况进行检查，确保连接牢固可靠，无松动、错位现象。完成连接后，按照既定的吊装方案，缓慢启动缆索吊机9的起吊装置，逐步提升第一合龙段钢梁3，在起吊过程中实时监测钢梁的受力状态和缆索吊机的运行参数，确保起吊过程安全平稳。

S220：待第一合龙段钢梁3吊至第一钢梁合龙口1下方时，减慢吊装速度，通过旋转装置14将第一边跨钢梁10悬臂端和中跨钢梁11左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆往上旋转，增大吊装通过时富余空间；

当第一合龙段钢梁3吊至第一钢梁合龙口1下方时，立即减慢吊装速度，将吊装速度控制在安全范围内，避免因速度过快对钢梁及周边结构造成冲击。此时，启动旋转装置14，按照设计要求将第一边跨钢梁10悬臂端和中跨钢梁11左侧悬臂端的钢梁斜腹杆往上旋转，从而增大吊装通过时的富余空间，为钢梁顺利通过合龙口创造条件。

S230：将第一合龙段钢梁3继续缓慢提升，使第一合龙段钢梁3直至比设计高度略高位置，将吊索与第一合龙段钢梁3固定连接；

S240：缓慢松放缆索吊机9，使第一合龙段钢梁3在自重、吊索拉力及缆索吊机拉力共同作用下逐步偏移至设计位置，随后下放向上旋转的斜腹杆至设计位置，并安装冲钉和临时螺栓。

完成吊索固定后，缓慢松放缆索吊机9，使第一合龙段钢梁3在自重、吊索拉力及缆索吊机拉力的共同作用下，逐步偏移至设计位置，当钢梁准确到达设计位置后，将向上旋转的斜腹杆缓慢下放至设计位置，按照设计要求在钢梁的连接部位安装冲钉和临时螺栓，安装过程中严格控制冲钉和临时螺栓的数量、间距及紧固力，确保钢梁连接的稳定性，为后续的永久连接施工奠定基础。

S300:通过第一调整装置15和第二调整装置16调整第一边跨钢梁10的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

在进行第一钢梁合龙口1钢梁合龙前，需通过第一调整装置15和第二调整装置16对其悬臂端姿态进行精准调整，确保满足合龙要求，保障桥梁结构的连接精度与整体稳定性，整个调整过程包含数据采集、分析决策和精准调控三大核心环节。

具体的，步骤S300中，具体包括以下步骤：

S310：通过设置的传感器测量第一钢梁合龙口1两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

通过传感器实时测量钢梁的三维坐标和倾角变化，数据通过无线传输模块，实时发送至现场数据处理中心的监测系统，为确保数据准确性，系统每隔一定时间进行一次数据校准，并对连续采集的多组数据进行滤波处理，剔除异常值，该数据不仅反映了钢梁当前的姿态，还能帮助施工人员预测施工过程中可能出现的变形趋势。

S320：对比分析第一钢梁合龙口1两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第一调整装置15调整第一桥台5处钢梁竖向位置；

S330：通过第二调整装置16调整第一主塔6处钢梁竖向位置，使第一边跨钢梁10满足合龙要求。

数据处理中心的分析软件对采集到的第一钢梁合龙口1两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标及倾角数据进行深度对比分析。当发现第一边跨钢梁10不满足合龙要求时，技术人员根据分析结果，在操作终端输入调整指令，第一调整装置15随即启动，通过精确控制液压油的流量和压力，驱动千斤顶缓慢顶推或下降钢梁，当第一桥台5处钢梁竖向位置调整到位后，继续通过第二调整装置16对第一主塔6处钢梁竖向位置进行调整。在调整过程中，安装在钢梁上的位移传感器实时反馈调整量，通过动态计算和实时反馈，协同第一调整装置15进行微调，确保第一边跨钢梁10的悬臂端在纵向、竖向、横向以及倾角等多个维度均满足合龙要求，使合龙口两侧钢梁实现高精度对接，为后续永久连接创造良好条件。在调整完成后，再次对钢梁姿态进行全面复测，确认各项参数符合设计标准后，方可进入下一施工环节。

S400:待第一边跨钢梁10的悬臂端姿态调整到位后，通过第一调整装置15和第二调整装置16将第一边跨钢梁10沿中跨方向纵向移动，使其与第一合龙段钢梁3进行精准对接，完成第一钢梁合龙口1的合龙；

通过第一调整装置15和第二调整装置16对第一边跨钢梁10进行纵向移动和精准对接，显著提高了施工精度，避免了因位置偏差导致的结构错位或缝隙过大等问题，从而提升了桥梁的整体质量。其次，精准的合龙操作增强了第一边跨钢梁10与第一合龙段钢梁3之间的连接稳定性，为桥梁在后续使用中承受各种荷载提供了有力保障，延长了桥梁的使用寿命。

S500:待第一钢梁合龙口1完成合龙后，将第二合龙段钢梁4通过滑移平台13滑移至第二钢梁合龙口2，将第二合龙段钢梁4与第二边跨钢梁12的悬臂端连接；

采用滑移平台13将第二合龙段钢梁4滑移至第二钢梁合龙口2，并与第二边跨钢梁12的悬臂端连接，确保第二合龙段钢梁4与第二边跨钢梁12的悬臂端精准对接，从而显著提高施工精度，避免因位置偏差导致的结构错位或缝隙过大等问题。其次，滑移平台13的操作过程平稳且高效，相比传统吊装或拖拉方式，能够更快速地完成钢梁的定位和连接，大大缩短施工时间，提升施工效率。

S600:通过第三调整装置17和第四调整装置18调整第二边跨钢梁12的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

在进行第二钢梁合龙口2钢梁合龙前，需通过第一调整装置17和第二调整装置18对其悬臂端姿态进行精准调整，确保满足合龙要求，保障桥梁结构的连接精度与整体稳定性，整个调整过程包含数据采集、分析决策和精准调控三大核心环节。

具体的，步骤S600中，具体包括以下步骤：

S610：通过设置的传感器测量第二钢梁合龙口2两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

通过传感器实时测量钢梁的三维坐标和倾角变化，数据通过无线传输模块，实时发送至现场数据处理中心的监测系统，为确保数据准确性，系统每隔一定时间进行一次数据校准，并对连续采集的多组数据进行滤波处理，剔除异常值，该数据不仅反映了钢梁当前的姿态，还能帮助施工人员预测施工过程中可能出现的变形趋势。

S620：对比分析第二钢梁合龙口2两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第四调整装置18调整第二桥台6处钢梁竖向位置；

S630：通过第三调整装置17调整第二主塔8处钢梁竖向位置，使第二边跨钢梁12满足合龙要求。

数据处理中心的分析软件对采集到的第二钢梁合龙口2两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标及倾角数据进行深度对比分析。当发现第二边跨钢梁12不满足合龙要求时，技术人员根据分析结果，在操作终端输入调整指令，第四调整装置18随即启动，通过精确控制液压油的流量和压力，驱动千斤顶缓慢顶推或下降钢梁，当第二桥台6处钢梁竖向位置调整到位后，继续通过第三调整装置17对第二主塔8处钢梁竖向位置进行调整。在调整过程中，安装在钢梁上的位移传感器实时反馈调整量，通过动态计算和实时反馈，协同第四调整装置18进行微调，确保第二边跨钢梁12的悬臂端在纵向、竖向、横向以及倾角等多个维度均满足合龙要求，使合龙口两侧钢梁实现高精度对接，为后续永久连接创造良好条件。

S700:待第二边跨钢梁12的悬臂端姿态调整到位后，通过第三调整装置17和第四调整装置18将第二边跨钢梁12沿中跨方向纵向移动，使第二合龙段钢梁4与中跨钢梁11右侧悬臂端进行精准对接，完成第二钢梁合龙口2的合龙。

通过第三调整装置17和第四调整装置18对第二边跨钢梁12进行纵向移动和精准对接，显著提高了施工精度，避免了因位置偏差导致的结构错位或缝隙过大等问题，从而提升了桥梁的整体质量。其次，精准的合龙操作增强了第二合龙段钢梁4与中跨钢梁11右侧悬臂端之间的连接稳定性，为桥梁在后续使用中承受各种荷载提供了有力保障，延长了桥梁的使用寿命。

进一步地，在吊装第一合龙段钢梁3至合龙高度之前，通过第一调整装置15和第二调整装置16调整第一钢梁合龙口1的长度，使其大于第一合龙段钢梁3的长度，为吊装和对接提供了更大的操作空间和容错范围，确保第一合龙段钢梁3能够顺利、精准地与两侧钢梁对接，从而显著提高合龙精度。其次，这种预先调整方式降低了吊装过程中因合龙口过小而导致的操作难度，减少了因反复调整或碰撞带来的风险，提高了施工效率和安全性。

进一步地，在调整第一边跨钢梁10和调整第二边跨钢梁12的悬臂端姿态之前，在第一桥台5顶部设置第一调整装置15，在第一主塔7横梁顶部设置第二调整装置16，在第二主塔8横梁顶部设置第三调整装置17，在第二桥台6顶部设置第四调整装置18。这些调整装置能够为钢梁的悬臂端姿态提供精准的调整能力，确保第一边跨钢梁10和第二边跨钢梁12能够达到设计要求的姿态和位置，为后续的合龙作业奠定坚实基础。

进一步地，在每一处合龙梁段与两侧钢梁对接完成后，立即进行高强度螺栓的安装和拧紧。高强度螺栓采用扭矩法施工，通过电动扳手进行操作，确保拧紧过程的高效性和一致性。同时，对施拧扭矩进行实时监测和记录，以确保每个螺栓的拧紧力矩达到设计要求，保障连接的可靠性和结构的整体稳定性。这种施工方法不仅提高了螺栓安装的效率，还通过实时监测和记录扭矩数据，为施工质量提供了有力保障，进一步提升了桥梁施工的精细化管理水平。

进一步地，在高强度螺栓施拧完成后，对合龙口两侧的钢梁进行二次调整。通过三向千斤顶对钢梁进行微调，进一步优化其位移和应力状态，确保钢梁的整体线形和受力状态完全符合设计要求，能够有效解决因施工过程中的微小偏差或环境因素导致的钢梁位置和应力变化，从而提升整个桥梁结构的精度和稳定性。

在钢梁传统合龙方法，为确保合龙口两侧的线形和应力状态符合设计要求，需提前施加二期恒载(如道砟、桥面附属结构等)，通过额外荷载调整钢梁的位移和内力，使合龙口两侧的线形、应力状态符合设计要求。而本发明通过优化施工工艺，彻底摒弃了二期恒载施加流程，通过第一调整装置15、第二调整装置16、第三调整装置17和第四调整装置18调整第一边跨钢梁10和第二边跨钢梁12的位移和内力，使其满足合龙要求，无需依赖二期荷载压重，从而避免了传统施工方法中因二期恒载施加所导致的一系列复杂操作和潜在风险，简化了施工流程，减少了施工步骤和设备需求，显著提高了施工效率，同时降低了因二期恒载施加可能带来的安全风险，确保了施工过程的平稳和安全，避免因不均匀受力或加载顺序不当引发结构变形或安全问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置，其特征在于，其包括

缆索吊机(9)，设于第一主塔(7)和第二主塔(8)之间的缆索上，用于吊装第一合龙段钢梁(3)至合龙位置；

第一调整装置(15)，设于第一桥台(5)顶部和第一边跨钢梁(10)梁底之间，以及第二调整装置(16)，设于第一主塔(7)的横梁顶部和第一边跨钢梁(10)梁底之间，用于调整第一边跨钢梁(10)的姿态；

第三调整装置(17)，设于第二主塔(8)的横梁顶部和第二边跨钢梁(12)梁底之间，以及第四调整装置(18)，设于第二桥台(6)顶部和第二边跨钢梁(12)梁底之间，用于调整第二边跨钢梁(12)的姿态；

旋转装置(14)，设于第一边跨钢梁(10)悬臂端和中跨钢梁(11)左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆和竖腹杆之间，用于调整第一边跨钢梁(10)悬臂端和中跨钢梁(11)左侧悬臂端钢梁的斜腹杆的位置；

滑移平台(13)，设于第二边跨钢梁(12)底部，用于运输第二边跨钢梁(12)的节段及第二合龙段钢梁(4)。

2.根据权利要求1所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置，其特征在于，所述第一调整装置(15)和第四调整装置(18)均采用4台800t三向千斤顶，所述第二调整装置(16)和第三调整装置(17)均采用4台1000t三向千斤顶，每一个调整装置所使用的三向千斤顶均为同一型号，且千斤顶的油管并联连接，油压千斤顶、油泵、压力表以及油管的长度均保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置，其特征在于，所述旋转装置(14)为手拉葫芦。

4.一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，应用如权利要求1-3中任一项所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙装置实现，包括：

S100:通过缆索吊机(9)测量第一钢梁合龙口(1)和第二钢梁合龙口(2)的两侧悬臂端钢梁的坐标，并在第一钢梁合龙口(1)和第二钢梁合龙口(2)的两侧悬臂端安装传感器，实时采集第一钢梁合龙口(1)和第二钢梁合龙口(2)的两侧悬臂端钢梁的相关数据；

S200:吊装第一合龙段钢梁(3)至合龙高度，将第一合龙段钢梁(3)与中跨钢梁(11)左侧悬臂端连接；

S300:通过第一调整装置(15)和第二调整装置(16)调整第一边跨钢梁(10)的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

S400:待第一边跨钢梁(10)的悬臂端姿态调整到位后，通过第一调整装置(15)和第二调整装置(16)将第一边跨钢梁(10)沿中跨方向纵向移动，使其与第一合龙段钢梁(3)进行精准对接，完成第一钢梁合龙口(1)的合龙；

S500:待第一钢梁合龙口(1)完成合龙后，将第二合龙段钢梁(4)通过滑移平台(13)滑移至第二钢梁合龙口(2)，将第二合龙段钢梁(4)与第二边跨钢梁(12)的悬臂端连接；

S600:通过第三调整装置(17)和第四调整装置(18)调整第二边跨钢梁(12)的悬臂端姿态，使其满足合龙要求；

S700:待第二边跨钢梁(12)的悬臂端姿态调整到位后，通过第三调整装置(17)和第四调整装置(18)将第二边跨钢梁(12)沿中跨方向纵向移动，使第二合龙段钢梁(4)与中跨钢梁(11)右侧悬臂端进行精准对接，完成第二钢梁合龙口(2)的合龙。

5.根据权利要求4所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，所述传感器包括但不限于位移传感器、倾角传感器、应力传感器和温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，在吊装第一合龙段钢梁(3)至合龙高度之前，通过第一调整装置(15)和第二调整装置(16)调整第一钢梁合龙口(1)的长度，使其大于第一合龙段钢梁(3)的长度。

7.根据权利要求4所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，步骤S200中，具体包括以下步骤：

S210：通过控制缆索吊机(9)走行至钢梁预拼场上方梁段吊装位置，下放吊具与第一合龙段钢梁(3)吊耳连接，起吊第一合龙段钢梁(3)；

S220：待第一合龙段钢梁(3)吊至第一钢梁合龙口(1)下方时，减慢吊装速度，通过旋转装置(14)将第一边跨钢梁(10)悬臂端和中跨钢梁(11)左侧悬臂端的钢梁的斜腹杆往上旋转，增大吊装通过时富余空间；

S230：将第一合龙段钢梁(3)继续缓慢提升，使第一合龙段钢梁(3)直至比设计高度略高位置，将吊索与第一合龙段钢梁(3)固定连接；

S240：缓慢松放缆索吊机(9)，使第一合龙段钢梁(3)在自重、吊索拉力及缆索吊机拉力共同作用下逐步偏移至设计位置，随后下放向上旋转的斜腹杆至设计位置，并安装冲钉和临时螺栓。

8.根据权利要求4所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，步骤S300中，具体包括以下步骤：

S310：通过设置的传感器测量第一钢梁合龙口(1)两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

S320：对比分析第一钢梁合龙口(1)两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第一调整装置(15)调整第一桥台(5)处钢梁竖向位置；

S330：通过第二调整装置(16)调整第一主塔(6)处钢梁竖向位置，使第一边跨钢梁(10)满足合龙要求。

9.根据权利要求4所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，步骤S600中，具体包括以下步骤：

S610：通过设置的传感器测量第二钢梁合龙口(2)两侧悬臂端钢梁的纵向、竖向、横向坐标以及倾角变化；

S620：对比分析第二钢梁合龙口(2)两侧悬臂端钢梁纵向、竖向、横向坐标以及倾角，通过第四调整装置(18)调整第二桥台(6)处钢梁竖向位置；

S630：通过第三调整装置(17)调整第二主塔(8)处钢梁竖向位置，使第二边跨钢梁(12)满足合龙要求。

10.根据权利要求4所述的一种悬索桥无二恒等代荷载钢梁合龙方法，其特征在于，在调整第一边跨钢梁(10)和调整第二边跨钢梁(12)的悬臂端姿态之前，在第一桥台(5)顶部设置第一调整装置(15)，在第一主塔(7)横梁顶部设置第二调整装置(16)，在第二主塔(8)横梁顶部设置第三调整装置(17)，在第二桥台(6)顶部设置第四调整装置(18)。