一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構的製作方法

2023-09-17 13:48:25

一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，包括兩個塔柱、固定在塔柱之間的橫梁和固結在橫梁上端面的鋼箱梁，所述鋼箱梁的端部設有橫向固結裝置和縱向固結裝置，所述鋼箱梁的底部設有豎向固結裝置，所述豎向固結裝置包括若干豎向錨固件，所述各豎向錨固件的多根預應力錨索的兩端分別錨固在鋼箱梁底部和橫梁底部。本發明豎向臨時固結採用預應力錨索張拉錨固鋼箱梁底部和橫梁底部，包含預應力錨索的豎向錨固件結構簡單、施工方便，減少了常規豎向臨時固結時大型預埋件的安裝、大量焊縫的焊接及後期鋼箱梁與混凝土下橫梁頂面混凝土修補的工作，從而提高了工作效率。本發明可應用於橋梁施工中。
【專利說明】一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁施工，特別是涉及一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國公路、鐵路交通網的大規模建設，大跨度斜拉橋的建設也隨之頻繁出現，由於鋼箱梁重量輕、跨越性能好，因此大跨度斜拉橋均是採用鋼箱梁作為主梁結構，鋼箱梁懸臂安裝施工也將是大跨度斜拉橋主梁施工中最常見的一種施工方式。在鋼箱梁懸臂安裝施工過程中，索塔兩側的鋼箱梁在架梁吊機起吊過程中總會出現起吊不同步，且隨著兩端懸臂安裝距離索塔越來越遠時，鋼箱梁兩端所受的不平衡荷載作用越來越明顯，以及斜拉索掛設不對稱張拉或其它臨時荷載等影響下，鋼箱梁與索塔之間會產生一定的位移。鋼箱梁架設周期長，沿海沿江的斜拉橋鋼箱梁施工時經常會受到颱風、強對流天氣的影響，也會使鋼箱梁受到臨時不平衡荷載作用，從而會使鋼箱梁與索塔之間產生一定的位移，嚴重時甚至會發生傾覆等安全事故。因此在大跨度鋼箱梁懸臂安裝施工時，為了確保鋼箱梁架設施工階段的結構穩定和施工安全，需將鋼箱梁與索塔進行臨時固結，以防鋼箱梁在安裝過程中發生不可逆位移甚至傾覆，給後續施工造成困難。
[0003]鋼箱梁架設時塔梁臨時固結主要有豎向、橫向、橋梁縱向三個方向的限位，其豎向限位固結的常規施工方法是:
豎向限位採用在下橫梁頂面預埋大型預埋件，然後在鋼箱梁底板底面焊接大型鋼結構(兼做鋼箱梁豎向支撐結構)將鋼梁與下橫梁頂面預埋件連接起來。然而為防止鋼梁震動甚至傾覆，需要焊接大量的焊縫才能滿足受力要求，故而在下橫梁混凝土施工時，需預埋較多大型預埋件，在安裝豎向錨固焊接大量焊縫時需要花費較多的人工和時間，待全橋合龍後豎向錨固拆除，還需對下橫梁預埋件部位進行修補，鋼箱梁底板底面焊縫部位需要進行焊除、打磨和塗裝，後期修補工作量大。

【發明內容】

[0004]為了克服上述技術問題，本發明的目的在於提供一種施工方便、提高工作效率的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構。
[0005]本發明所採用的技術方案是:
一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，包括兩個塔柱、固定在塔柱之間的橫梁和固結在橫梁上端面的鋼箱梁，所述鋼箱梁的端部設有橫向固結裝置和縱向固結裝置，所述鋼箱梁的底部設有豎向固結裝置，所述豎向固結裝置包括若干豎向錨固件，所述各豎向錨固件的多根預應力錨索的兩端分別錨固在鋼箱梁底部和橫梁底部。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進，所述各豎向錨固件沿橫梁長度方向和寬度方向呈矩陣排列布置，保證豎向錨固件均布於鋼箱梁上，保證鋼箱梁與橫梁錨固的穩定性和均勻性。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述橫梁底部接有若干錨具，經過張拉的所述預應力錨索豎直地由上至下穿過橫梁後與對應錨具的夾片連接，該結構簡單方便，有效的起到豎向錨固的作用。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，由於錨具夾片位於橫梁底部，為防止夾片鬆脫，所述錨具夾片的下端接有限位板，所述限位板的下端接有限位管，所述預應力錨索穿過限位板和限位管後被從限位管側端旋入的緊固螺栓鎖緊，待預應力錨索張拉至設計噸位錨固後，利用限位板、限位管和緊固螺栓將夾片定位。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，所述豎向錨固件包括安裝在鋼箱梁底部的錨固座、通過銷軸連接錨固座的鋼製件，所述鋼製件的中部固接有錨板，所述預應力錨索的頂端連接錨板。錨固座在鋼箱梁預製時安裝，並用高強度螺栓連接在鋼箱梁上，避免後期拆除時對鋼箱梁底板底面的割除、打磨和塗裝修補工作。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，所述豎向固結裝置包括臨時支撐墊，所述臨時支撐墊包括由下至上依次連接的阻尼墊石、抄墊砼塊、抄墊鋼板和橡膠塊，所述阻尼墊石放置在橫梁頂面，所述橡膠塊與鋼箱梁底端連接。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述橫向固結裝置包括連接在鋼箱梁端部的橫向抗風支座，所述橫向抗風支座抵靠預埋在相應塔柱的支座墊石。
[0012]目前傳統技術中的橫向限位一般採用在兩索塔塔柱內側與鋼箱梁橫向側壁之間抄墊鋼墊塊，為防止抄墊的鋼墊塊向下滑落，需將鋼墊塊與鋼梁焊接起來，後期拆除後需打磨修補花費較多的人工和時間。為了避免橫向限位時抄墊鋼墊塊位置後期焊縫修補工作，利用橫向抗風支座進行橫向固結限位。
[0013]作為上述技術方案的進一步改進，所述縱向固結裝置包括連接在鋼箱梁上的兩件限位鋼結構，所述兩件限位鋼結構沿縱向水平布置並位於橫向抗風支座和支座墊石兩側，所述各限位鋼結構與支座墊石的空隙處設有抄墊物。
[0014]目前橋梁縱向限位一般採用預應力鋼束將鋼箱梁與索塔橫梁頂面沿橋梁縱向方向斜向下的交錯張拉連接，預應力鋼束一端錨固在鋼箱梁底板底面焊接的預應力張拉錨固基座上面，另一端錨固在混凝土下橫梁頂面的預應力張拉錨固基座上，通過沿橋梁縱向的預應力鋼束斜向下交錯張拉，使鋼箱梁縱向限位。然而為了使預應力鋼束兩端分別錨固在鋼箱梁底板底面、下橫梁頂面上，在鋼箱梁底板底面相應位置需焊接專門的張拉錨固基座，後期臨時錨固拆除後，需對鋼箱梁底板底面再進行焊縫割除、打磨和塗裝；在下橫梁混凝土施工時，需在下橫梁頂面預埋張拉錨固預埋件，待後期拆除後需對下橫梁表面的預埋件位置進行混凝土修補，因此其工作量相當大。為了避免橋梁縱向限位時在下橫梁混凝土頂面安裝的預埋件後期修補和鋼箱梁底板底面焊縫割除、打磨和塗裝等工作，減少混凝土表面外觀缺陷，採用高強度螺栓將限位鋼結構固定在鋼箱梁上位於支座墊石縱向的兩側，通過限位鋼結構、抄墊物和支座墊石之間相互抵靠進行縱向限制固結。
[0015]作為上述技術方案的進一步改進，所述抄墊物為中間向兩側依次連接的橡膠墊和抄墊板，橡膠墊主要起緩衝作用。
[0016]本發明的有益效果是:本發明豎向臨時固結採用預應力錨索張拉錨固在鋼箱梁底部和橫梁底部，其中預應力錨索的豎向錨固件結構簡單、施工方便，減少了常規豎向臨時固結時大型預埋件的安裝、大量焊縫的焊接及後期鋼箱梁與混凝土下橫梁頂面混凝土修補的工作，從而提高了工作效率。【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。
[0018]圖1是斜拉橋的主視圖；
圖2是斜拉橋的側視圖；
圖3是本發明中豎向錨固件立面布置圖；
圖4是圖3中B部分的放大示意圖；
圖5是圖3中C部分的放大示意圖；
圖6是本發明中豎向錨固件平面布置圖；
圖7是本發明臨時支撐墊的結構示意圖；
圖8是圖1中A部分的放大示意圖，也是本發明橫向固結裝置的立面示意圖；
圖9是本發明橫向固結裝置和縱向固結裝置的平面布置圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1至圖9所示的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，包括兩個塔柱1、固定在塔柱I之間的橫梁2和固結在橫梁2上端面的鋼箱梁3，鋼箱梁3的端部設有橫向固結裝置和縱向固結裝置，鋼箱梁3的底部設有豎向固結裝置，豎向固結裝置包括若干豎向錨固件，各豎向錨固件的多根預應力錨索41的兩端分別錨固在鋼箱梁3底部和橫梁2底部。
[0020]本實施例中的豎向固結裝置通過如下方式實現:
豎向固結裝置包括多個豎向錨固件。如圖3和圖4所示，每個豎向錨固件包括預先安裝在鋼箱梁3底部的錨固座47、通過銷軸48連接錨固座47的鋼製件49、預應力錨索41和安裝在橫梁2底部的錨具42。鋼製件49的中部固接有錨板491，預應力錨索41的頂端連接錨板491，底端經過張拉後豎直地由上至下穿過橫梁2後與錨具42的夾片43連接。錨固座47在鋼箱梁3預製時安裝，並用高強度螺栓連接在鋼箱梁3上，避免後期拆除時對鋼箱梁3底板底面的割除、打磨和塗裝修補工作。
[0021]如圖5所示，由於夾片43位於橫梁2底部，為防止夾片43鬆脫，夾片43的下端接有限位板44，限位板44的下端接有限位管45，預應力錨索41穿過限位板44和限位管45後被從限位管45側端旋入的緊固螺栓46鎖緊，待預應力錨索41張拉至設計噸位錨固後，利用限位板44、限位管45和緊固螺栓46將夾片43定位。
[0022]各豎向錨固件沿橫梁2長度方向(橫向)和寬度方向(縱向)呈矩陣排列布置，保證豎向錨固件均布於鋼箱梁3上，保證鋼箱梁3與橫梁2錨固的穩定性和均勻性。如圖6所示，圖中的圓孔為供各預應力錨索41穿過的預應力孔道。
[0023]如圖6和圖7所示，豎向固結裝置還包括臨時支撐墊5，臨時支撐墊5包括由下至上依次連接的阻尼墊石51、抄墊砼塊52、抄墊鋼板53和橡膠塊54，阻尼墊石51布置於橫梁2頂面，橡膠塊54與鋼箱梁3底端連接，通過臨時支撐墊5臨時支撐鋼箱梁3。
[0024]本實施例中的橫向固結裝置通過如下方式實現:
如圖8和圖9所示，橫向固結裝置包括連接在鋼箱梁3端部的橫向抗風支座61，橫向抗風支座61抵靠預埋在相應塔柱I的支座墊石62上。
[0025]本實施例中的縱向固結裝置通過如下方式實現: 如圖9所示，縱向固結裝置包括通過高強度螺栓連接在鋼箱梁3上的兩件限位鋼結構71，兩件限位鋼結構71沿縱向水平布置並位於橫向抗風支座61和支座墊石62兩側，各限位鋼結構71與支座墊石62的空隙處設有抄墊物，抄墊物為中間向兩側依次連接的橡膠墊72和抄墊板73，橡膠墊72主要起緩衝作用。
[0026]本實施例中的臨時固結結構施工方法如下:
1、索塔橫梁2施工時，預埋供預應力錨索41穿過的預應力孔道；
2、鋼箱梁3的0#節段在工廠加工時提前安裝好錨固座47，為減少後期拆除後對鋼箱梁3底板底面的割除、打磨和塗裝修補工作，錨固座47與鋼箱梁3之間採用高強度螺栓連接。
[0027]3、鋼箱梁3的0#節段水運至墩位、大型浮吊安裝、滑移到位後，千斤頂頂起鋼箱梁3，調整鋼箱梁3平面位置及高程，並在阻尼墊石51上面抄墊抄墊砼塊52、抄墊鋼板53和安裝高強度的橡膠塊54至設計標高作為鋼箱梁3臨時支撐，千斤頂油泵回油下落，鋼箱梁3荷載由臨時支撐墊5承擔；
4、鋼箱梁3的0#節段調整至設計位置落梁後，安裝預應力錨索41，預應力錨索41上端錨固在鋼製件49上，鋼製件49通過銷軸48與鋼箱梁3底部錨固座47連接起來，預應力錨索41下端穿過橫梁2，經過千斤頂張拉後，利用夾片43錨固於橫梁2底部。由於夾片43位於橫梁2底部，為防止夾片43鬆脫，待預應力錨索41張拉至設計噸位錨固後，設置限位板44和限位管45 ；
5、提前在塔柱I上澆築支座墊石62，鋼箱梁3上安裝橫向抗風支座61並灌漿，作為鋼箱梁3橫向限位。在橫向抗風支座61縱向的前、後兩側安裝限位鋼結構71。限位鋼結構71與支座墊石62之間空隙採用抄墊板73和高強度橡膠墊72抄墊，為方便施工及後期處理修復，限位鋼結構71採用螺栓與抄墊板73連接。
[0028]以上所述只是本發明優選的實施方式，其並不構成對本發明保護範圍的限制。
【權利要求】
1.一種大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，包括兩個塔柱(I)、固定在塔柱(I)之間的橫梁⑵和固結在橫梁⑵上端面的鋼箱梁(3)，其特徵在於:所述鋼箱梁(3)的端部設有橫向固結裝置和縱向固結裝置，所述鋼箱梁(3)的底部設有豎向固結裝置，所述豎向固結裝置包括若干豎向錨固件，所述各豎向錨固件的多根預應力錨索(41)的兩端分別錨固在鋼箱梁⑶底部和橫梁⑵底部。
2.根據權利要求1所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述各豎向錨固件沿橫梁(2)長度方向和寬度方向呈矩陣排列布置。
3.根據權利要求1所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述橫梁(2)底部接有若干錨具(42)，經過張拉的所述預應力錨索(41)由上至下穿過橫梁(2)後與對應錨具(42)的夾片(43)連接。
4.根據權利要求3所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述夾片(43)的下端接有限位板(44)，所述限位板(44)的下端接有限位管(45)，所述預應力錨索(41)穿過限位板(44)和限位管(45)後被從限位管(45)側端旋入的緊固螺栓(46)鎖緊。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述豎向錨固件包括安裝在鋼箱梁(3)底部的錨固座(47)、通過銷軸(48)連接錨固座(47)的鋼製件(49)，所述鋼製件(49)的中部固接有錨板(491)，所述預應力錨索(41)的頂端連接錨板(491)。
6.根據權利要求1所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述豎向固結裝置包括臨時支撐墊(5)，所述臨時支撐墊(5)包括由下至上依次連接的阻尼墊石(51)、抄墊砼塊(52)、抄墊鋼板(53)和橡膠塊(54)，所述阻尼墊石(51)放置在橫梁(2)頂面，所述橡膠塊(54)與鋼箱梁(3)底端連接。
7.根據權利要求1或6所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述橫向固結裝置包括連接在鋼箱梁(3)端部的橫向抗風支座(61)，所述橫向抗風支座(61)抵靠預埋在相應塔柱(I)的支座墊石(62)。
8.根據權利要求7所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述縱向固結裝置包括連接在鋼箱梁(3)上的兩件限位鋼結構(71)，所述兩件限位鋼結構(71)沿縱向水平布置並位於橫向抗風支座(61)和支座墊石(62)兩側，所述各限位鋼結構(71)與支座墊石(62)的空隙處設有抄墊物。
9.根據權利要求8所述的大跨斜拉橋塔梁三向臨時固結結構，其特徵在於:所述抄墊物為中間向兩側依次連接的橡膠墊(72)和抄墊板(73)。
【文檔編號】E01D21/00GK104005338SQ201410189286
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】周文, 馮朝軍, 丁以偉, 王海平, 王保, 繆晨輝, 朱能建, 肖鵬, 賀清華, 單翔 申請人:中鐵港航局集團有限公司, 中鐵港航局集團有限公司橋梁分公司, 中國中鐵股份有限公司