一種大跨度連續鋼桁拱的合龍方法
2023-08-13 10:09:31
專利名稱：：一種大跨度連續鋼桁拱的合龍方法
技術領域：
：本發明涉及橋梁工程中大跨度連續鋼桁拱的合龍施工方法。技術背景傳統的大跨度鋼桁拱合龍，對於合龍口的撓度和桁端轉角的調整，主要利用墩頂布置豎向、橫橋向、縱橋向液壓千斤頂設備，合龍口施工需要對鋼桁拱進行頂、落(豎向位置調整)。在大跨橋梁中，桁的豎向起頂量和水平調整位移很大，千斤頂的頂推力也很大，因此千斤頂等設備的配置難度及操作難度大，體系轉換過程複雜，施工風險大。本發明所涉及的橋梁為三榀連續鋼桁拱結構，如按傳統頂、落梁方法合龍，單榀桁下支點反力達9000t，每桁需配置3000t級的千斤頂4臺，全橋至少需要36臺。目前國內尚無此噸位千斤頂，其研發生產的造價昂貴。本發明摒棄傳統的用大噸位液壓千斤頂頂、落梁調整合龍口方法，以多層吊索塔架上的斜拉索為調整手段，結合桁段的縱移，實現鋼桁拱的合龍，經濟實用。
發明內容本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種經濟實用的大跨度連續鋼桁拱的一種合龍方法。本發明的特徵是利用吊索塔架密索體系和多層水平索來調整桁端位移和轉角，結合桁段的縱移，從而順利安裝合龍口杆件，實現鋼桁拱合龍。鋼桁拱架設過程中，墩頂兩側鋼桁拱不對稱時，設置吊索塔架密索體系參與主桁受力，構成類似斜拉橋的受力體系；墩頂兩側鋼桁拱完全對稱時，設置多層平索對拉體系，實現自平衡式的雙懸臂架設。通過調整拉索索力改變合龍口桁杆的位移及轉角，結合桁段的縱橋向平移，使合龍口的間隙適合於合龍杆件的無應力安裝。連續鋼桁拱跨中合龍的主要施工步驟(1)鋼桁拱兩側邊跨合龍後，解除3tt、5tt墩墩旁託架(4)，將3#、5#墩臨時固定支座釋放為滑動支座。在4tt墩拱頂鋼梁上安裝2臺架梁吊機(3)，對稱雙懸臂安裝鋼桁拱。(2)3#、5tt墩鋼桁向4tt墩方向縱移約170mm，之後鎖定3tt、5ft墩鋼梁滑動支座。(3)在3#、5#墩墩頂鋼桁的上弦節點上安裝吊索塔架(1)。(4)3ft、5#墩架梁吊機繼續向前架設鋼桁，隨架設進度依次掛設張拉三層吊索(8)、(9)、(10)。吊索一端錨固在吊索塔架上，另一端錨固在桁的節點上。(5)站墩兩臺架梁吊機向兩側對稱架設鋼桁，隨架設進度依次掛設並張拉三層平索(11)、(12)、(13)。平索的兩端均錨固在桁的節點上。(6)3tt、4#、5針敦鋼梁架設至合龍口(7)位置後，調整3#、5tt墩吊索塔架三層斜拉索索力，同時調整賴墩三層平索索力，以改變主跨鋼桁拱合龍口兩側位移；微調3tt、5#墩頂縱橋向位移為輔助配合，先後實現4tt-5tt墩和3ft-4tt墩兩主跨主桁合龍；(7)解除4tt墩墩旁託架；逐步釋放3tt、4#、5tf墩三層拉索索力，使主跨系杆合龍口張開至設計理論長度，之後安裝合龍口系杆，完成兩主跨合龍。(8)逐步釋放卸除斜拉索、平索索力，並最終拆除吊索塔架，拆除架梁吊機，實現連續鋼桁拱成橋狀態。本大跨度連續鋼桁拱的合龍方法不採用傳統的用大噸位液壓千斤頂頂、落梁調整合龍口，，以多層吊索塔架上的斜拉索為調整手段，結合桁段的縱移，實現鋼桁拱的合龍，該方法簡便、安全，具有良好的經濟效果。圖l連續鋼桁拱合龍方案2a圖2h連續鋼桁拱合龍施工步驟圖圖3吊索塔架密索體系布置圖圖4水平索自平衡體系布置圖圖5a、圖5b3#墩、5#墩墩頂布置圖各部分名稱與編號的對應關係tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6具體實施方式(1)三層吊索塔架密索體系，參見圖3。吊索塔架密索體系分別用於3#、5射敦鋼桁拱架設；吊索塔架高度、索的錨固點及傾斜角度選擇，均要保證鋼桁拱在架設過程中的安全性，並滿足合龍時調整合龍口到合適的位置。塔架立柱下端與鋼桁拱上弦節點預留鉸座板鉸接，於邊跨鋼梁合龍後開始拼裝。吊索塔架斜拉索採用高強平行鋼絲，外包PE保護層，上下兩端用錨箱錨固，錨固採用冷鑄錨，吊索下端為張拉端。冷鑄錨具的長度要精心選定，以保證斜拉索有足夠的調節長度。(2)水平索自平衡體系，參見圖4。4#墩鋼桁拱拼裝，墩頂2個節間在墩旁託架上安裝，其餘節間為雙懸臂對稱懸拼。利用4針敦兩側鋼桁拱的結構對稱特點，分別於對應節點之間設置水平對拉索。該水平索既能改善懸臂鋼桁拱的受力狀態，又為鋼桁拱合龍預留了調整手段。水平索採用高強平行鋼絲，兩端通過錨箱錨固於鋼梁節點預留燕子板上。在主跨合龍時，4針敦鋼桁拱和墩旁託架固結，依次調整第一、第二、第三層水平索索力，使合龍口梁端撓度和轉角達到理想設計狀態。(3)墩頂布置，參見圖53#、5tt墩頂正式支座為活動支座，置於設計理論位置，初始為鎖定狀態，以止推頂架對支座上擺進行限位。邊跨合龍之後，解除支座約束，邊跨鋼梁整體向中跨縱移並重新約束支座，懸臂拼裝中跨側鋼梁直至合龍。在中跨鋼桁拱合龍前，對3tt、5針敦鋼梁縱橋向進行微調，鋼梁縱移是通過支座上擺(21)在下擺上的滑動來完成的。4針敦頂正式支座(14)為固定支座，置於設計理論位置，無需變換。鋼梁施工過程中，僅在3#、5ft墩頂布置縱橋向頂推裝置，4#墩頂不設起頂設備。權利要求1、大跨度連續鋼桁拱的一種合龍方法，其特徵為以主墩為基礎，進行完全對稱的雙懸臂架設鋼桁拱時，採用多層水平拉索，實現結構體系自平衡；以主墩為基礎進行雙懸臂架設鋼桁拱，當兩邊荷載不對稱時，採用多層吊索塔架及拉索體系。通過調整各拉索的內力，調節鋼桁拱合龍口的位移和轉角，並通過縱移鋼桁，使合龍口鋼桁杆件能夠順利安裝，從而實現無頂落桁合龍。2、根據權利要求1所述大跨度連續鋼桁拱合龍方法，其特徵在於多層吊索塔架設於拱腳位置對應的鋼桁上弦節點上，吊索塔架安裝時與橋梁的桁臨時固結以保持穩定，吊索塔架的拉索張拉後，與橋梁的桁之間恢復為鉸接以改善受力。3、根據權利要求1所述的連續鋼桁拱合龍方法，其特徵是拱腳上的鋼梁雙懸臂拼裝時，需設置墩旁託架，以抵抗施工不平衡力的作用。全文摘要一種大跨度連續鋼桁拱的合龍方法，系提供一種以調整吊索塔架拉索或水平拉索之索力為主要手段，結合鋼桁縱移，來實現鋼桁拱合龍的新方法。其特徵是合龍過程不需要頂、落桁的設備，是一種安全、便捷、高效的合龍方法，該方法也適用於一般連續鋼桁梁的合龍。文檔編號E01D21/06GK101117790SQ20071005300公開日2008年2月6日申請日期2007年8月22日優先權日2007年8月22日發明者周外男,李軍堂,毛偉琦,塗滿明,潘東發,王東輝,秦順全,覃勇剛,濤馬,龔國鋒申請人:中鐵大橋局股份有限公司