一种桁拱桥的平索辅助架设方法

申请号 CN200710168609.X 申请日 2007-12-05 公开(公告)号 CN101289836A 公开(公告)日 2008-10-22
申请人 中铁大桥局股份有限公司; 发明人 秦顺全; 宋伟俊; 潘东发; 王东辉; 李军堂; 涂满明; 龚国锋; 连泽平; 邓加华; 张耀军; 董广文; 高培成;
摘要 一种 钢 桁拱桥的 水 平索辅助架设方法,系提供一种在大跨度连续钢桁拱桥施工中,进行完全对称的双悬臂架设时,采用多层水平索来辅助钢桁拱的悬臂安装,并通过调整水平索的内 力 来控制合龙口位移实现合龙,而不需对钢桁拱进行顶落的架设和合龙方法。该方法在钢桁拱架设中需设置可以调节的墩旁托架,用以安装墩顶起始几个节间的钢梁,并在施工过程中能 定位 、导向以及调整已架设钢桁拱的空间 位置 ,同时也用以抵抗施工 不平衡 力的作用。
权利要求

1、一种桁拱桥的平索辅助架设方法,其特征为:
进行完全对称的双悬臂架设钢桁拱时,以主墩为基础设置可调墩旁托架, 安装墩顶数个节间的钢梁,在墩旁托架精确调整钢梁中线和高程后,采用多层 水平索辅助进行钢桁拱的双悬臂架设,并且通过调整水平索内来控制合龙口 位移实现合龙,不需要对钢桁拱进行顶落。
2、根据权利要求1所述的一种钢桁拱桥的水平索辅助架设方法,其特征在 于:设置可以调节的墩旁托架,用以安装墩顶起始几个节间的钢梁,同时也用 以抵抗施工不平衡力的作用。墩旁托架能够使钢桁拱在架设过程中的双悬臂体 系始终保持平衡,并在施工过程中能定位、导向以及调整已架设钢桁拱的空间 位置
3、根据权利要求1所述的一种钢桁拱桥的水平索辅助架设方法,其特征在 于:采用全回转变坡爬行架梁吊机,固定在钢梁的上弦上,有自行及爬坡能力。
4、根据权利要求1所述的一种钢桁拱桥的水平索辅助架设方法,其特征在 于:利用已架设钢桁拱的杆件设置临时提升站,以便从钢桁拱下提升重物,配 合钢桁拱的架设。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种桁拱桥的架设方法。具体而言就是进行完全对称的双悬 臂架设桁拱时,以主墩为基础设置墩旁托架,在墩旁托架上安装墩顶数个节间 的钢梁,在可调的墩旁托架精确调整钢梁中线和高程后与钢梁固结,安装两台 全回转架梁吊机,之后逐根安装钢梁杆件,形成双悬臂架设体系。架设过程中 通过设置多层平拉索控制杆件应,并且通过调整水平拉索内力来控制合龙 口位移实现合龙,不需要对钢桁拱进行顶落。

背景技术

传统的钢桁拱进行悬臂架设时,一般在每个拱脚处设置吊索塔架辅助钢桁 悬臂施工,以调整钢桁拱施工中的内力和位移,最后通过钢桁的顶落来实现钢 桁拱合龙。
京沪高速路南京大胜关长江大桥主桥为(108+192+336+336+192+108)m 六跨连续钢桁拱,设计时速为300km/h,三桁承重结构,桁宽为2×15m,搭载六 线铁路:京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京过江地铁双线。本桥施工 具有结构跨度大、杆件重、合龙口多、安装精度要求高等难点,结构构造复杂, 施工技术难度大。
由于结构跨度大、恒载重,主墩支点反力大,采用传统的通过顶落梁实现 拱合龙的方法由于支座反力太大而难以实现;而且在完全对称的桁拱双悬臂架 设时,如果采用传统的吊索塔架辅助施工,则需投入大量的临时结构和延长工 期。为此,针对本桥结构特点,在完全对称的桁拱双悬臂架设时设置水平拉索 辅助,比传统施工方法省去了吊索塔架,并且在合龙时,通过调整水平拉索内 力来调整合龙口位移,不需要对钢桁拱进行顶落。

发明内容

本发明的目的是针对大跨度连续钢桁拱的结构特点,提供一种技术先进、 经济合理、施工便捷、安全可靠的架设方法。
进行完全对称的双悬臂架设钢桁拱时,以主墩为基础设置可调墩旁托架5, 安装墩顶数个节间的钢梁,在墩旁托架5精确调整钢梁中线和高程后,采用多 层水平索6辅助进行钢桁拱的双悬臂架设,并且通过调整水平索6内力来控制 合龙口位移实现合龙,不需要对钢桁拱进行顶落。
本架设方法中需设置可以调节的墩旁托架5,用以安装墩顶起始几个节间的 钢梁,同时也用以抵抗施工不平衡力的作用。墩旁托架能够使钢桁拱在架设过 程中的双悬臂体系始终保持平衡,并能定位、导向以及调整已架设桁的空间位 置。在安装完数个起始节间后,调整钢桁中线及高程,之后墩旁托架5与钢桁 拱固接,直至拆除。
在钢桁拱悬臂架设过程中,每隔两个或三个节间挂设一层水平拉索6并张 拉索力。通过设置多层水平拉索6来调整钢桁内力和变形,比传统施工方法省 去了吊索塔架。要完成合龙时,通过调整水平拉索6的索力来调节合龙口的竖 向位移和转,并通过对钢桁的纵移,实现主拱合龙,不需要对钢桁进行顶落。
大跨度连续钢桁拱架设施工见图8~16,步骤如下:
(1)利用浮吊7安装主墩墩旁托架5,在托架上安装起始节间钢梁。
(2)调整钢梁中线及高程。
(3)利用浮吊8在主墩拱顶钢梁上对称安装2台爬行架梁吊机3,爬行架梁 吊机3双悬臂安装钢桁拱。
(4)安装水平拉索6,随着钢桁拱向前架设延伸,分次挂索并张拉。
(5)至主拱合龙前,进行调索,依次合龙主拱。
(6)拆除墩旁托架5,解除各个支座的纵桥向临时约束,逐渐放松索力,依 次合龙主拱系杆。
(7)继续放松索力,完成桥面铺装。
附图说明
图1a、图1b钢桁梁安装边跨合龙前和中跨合龙前布置典型示意图
图2钢桁梁横断面示意图
图3a、图3b架梁吊机构造主视图、俯视图
图4a、图4b、图4c、图4d中主墩提升站构造图1-1断面、2-2断面、3-3 断面、4-4断面图
图5a~图5h主墩墩旁托架构造图
图6~图14钢桁梁安装施工步骤图

具体实施方式

钢桁拱桥的水平索辅助架设方法主要由:墩旁托架5安装、水平拉索6、主跨 钢桁拱安装、合龙组成。
1、墩旁托架
墩旁托架5分为底节和顶节两段,两节之间设置可调分离口,在钢桁安装阶 段用钢和连接板将分离口抄死。托架底节采用钢管混凝土立柱,钢管立柱 和墩身之间,以及钢管柱之间设置联结系,形成墩旁托架5底节平台;墩旁托架 5顶节采用箱形杆件和墩顶起始节间钢桁2拱脚加劲弦预留出来的节点板连为一 体,在钢桁安装阶段可以看作是主跨钢桁的一部分。墩旁托架5底节钢管立柱施 工完毕后,对钢管柱进行平面位置和立柱顶高程精确测量,调整施工误差,之 后安装纵横向联结系,形成墩旁托架5底节平台。在立柱顶安装钢垫块,安装托 架顶节杆件,并将托架顶节和底节之间的分离口临时定,之后安装钢桁支座 (支座均按设计位置安装)和墩顶起始节间钢桁2杆件。测量墩顶起始节间钢桁 2高程、中线偏差,解除分离口的临时锁定,在托架底节顶托盘上安装千斤顶设 备,精确调整钢桁中线和高程后,焊接钢板将分离口完全锁定。安装架梁吊机3, 拼装完剩余节段钢桁。主墩墩旁托架5构造见图5。
主墩承台、墩身施工过程,确保托架预埋件位置的正确和质量。在承台预 埋板上精确测放托架底节立柱位置,利用浮吊8吊装立柱对位、焊接,确保立 柱的安装垂度。立柱安装完成之后,安装联结系,灌注混凝土。
2、水平拉索
在完全对称的两联拱的中间墩(墩④)顶设置多层水平拉索7,水平拉索采 用高强度平行钢丝,外包PE保护层。
3、主跨钢桁拱安装
主墩墩顶起始节间钢桁2由浮吊8在墩旁托架5上安装,其正式支座均放在 设计位置。主墩④在钢桁第四节间拱肋下弦设一个吊挂梁提升站8,主墩④顶钢 桁杆件由船运至待架钢桁位置下,由架梁吊机3从水面上起吊安装。吊挂梁提 升站9构造见图4。
利用水上浮吊8在墩旁托架5上安装完墩顶4个节间钢桁后,安装架梁吊机 3进行钢桁双悬臂安装。在悬臂拼装过程中,分次挂设水平拉索7并张拉,直至 主拱合龙口。
4、合龙
钢桁拼装至合龙口后,实测合龙口水平距离和转角及高差,通过索力调整和 墩③(⑤)钢桁纵向微调,使合龙口两端节点的x(纵桥向位移)、z(竖向位移) 值及转角一致,然后依次按设计杆件长度安装下弦、上弦和斜杆,完成主拱的 合龙。
同时准备辅助合龙预案。合龙预案有:合龙口两侧杆件上预留抗剪圆销孔以 及定位长圆孔;在合龙口安装水平顶拉设施用千斤顶对顶或对拉调整;逐步打 入冲顶调整;架梁吊机3移位或者提升另一侧合龙端口以改变竖向集中力;温 度变化调整;导链对拉调整;以及最后1~2个节段部分桥面板后装等等。
依次完成主拱合龙之后,拆除墩旁托架5,解除各个支座的纵桥向临时约束, 逐渐放松索力,依次合龙主拱系杆,实现全桥合龙。
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