一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法

技术领域

本申请涉及斜拉桥施工的领域，尤其是涉及一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法。

背景技术

目前，斜拉桥钢梁架设方法一般有三种，一种是悬臂拼装法，该法主要特征为先将梁段运输到桥位待架处，然后利用桥面吊机垂直起吊架设就位。该方法需要在桥位处有运输通道的情况才可实现；一种是纵向顶推法，该方法法主要特点为在桥位处拼装一排临时墩，在一端架设并顶推到位后挂索实现斜拉桥体系转换，该法需在桥的一头或两头有拼装场地和运输通道，一种是满堂支架法，即比照混凝土现浇梁支架，沿主梁走行搭设满堂支架，在支架上安装钢箱梁制造胎架，钢箱梁板件在工厂下料后运至现场，用现场吊机在胎架上组焊完成钢梁，最后挂设斜拉索，张拉完成体系转换将钢箱梁脱离胎架，完成钢箱梁架设，避免支架下沉影响钢箱梁拼装精度，支架所需钢材数量相当巨大且支架基础处理要求很高。

然而，在需要跨越既有道路桥梁、山区、河流等建设场地有限的地方修建钢梁斜拉桥时，尤其是在已经运行的高速公路处，不仅将面临施工场地狭小、地形复杂的问题，施工还容易干扰到地面交通，难以通过悬臂拼装法和纵向顶推法完成钢箱梁节段拼装施工，因此仍有改进空间。

发明内容

为了在施工场地狭小、周边地形复杂的区域完成钢箱梁拼接步骤，本申请提供一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法。

本申请提供的一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法采用如下的技术方案：

一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法，包括以下步骤：

S1： 施工准备：将钢箱梁的标准节段分为三块组合模块进行制作，并在预拼场进行预拼；

S2： 支架搭设：在主塔墩旁搭建纵向支架，纵向支架沿桥向延伸，且纵向支架的支撑面位于公路上方，在纵向支架一侧搭建横向支架，横向支架的支撑面与纵向支架的支撑面衔接；

S3： 钢混结合段施工：在纵向支架上完成主塔两侧的钢混结合段施工；

S4：提升站施工：在横向支架处搭建提升站，提升站用于将组合模块提升至横向支架上；

S5：起始段施工：利用提升站将组焊模块逐一提升至横向支架，并进行拼装焊接成钢箱梁标准节段，并将标准节段横移至纵向支架支撑面，然后纵移至纵向支架远离主塔的一端位置处，按照以上步骤完成若干个标准节段的组装和转移，然后在纵向支架上将钢混结合段以及多个标准节段拼装焊接成整体，以完成主塔一侧的起始段施工；

S6：横向支架提升：将横向支架的支撑面升高至与起始段上表面齐平并进行衔接；

S7：安装龙门吊和架桥机：在起始段上表面安装龙门吊和架桥机，龙门吊和架桥机可沿桥向移动；

S8：后喂梁施工：利用提升站将组焊模块逐一提升至横向支架的支撑面上，并进行拼装焊接成钢箱梁标准节段，然后将三块组焊模块横移至起始段上表面以及纵移至龙门吊下方，并通过龙门吊调整三块组合模块的位置，然后将三块组合模块拼装成标准节段，接着将标准节段纵移至架桥机下方，架桥机提梁并纵移，标准节段纵移到位后，旋转九十度。然后落梁，最后完成标准节段与钢混结合段的拼接，以完成第一节钢梁的架设；

S9：重复所述S8，架桥机继续前移，完成剩下钢箱梁标准节段的拼装。

通过采用上述技术方案，将钢箱梁标准节段分为三块组焊模块，目的是便于在狭小的地段进行刚箱梁的转运，并且减轻节段起吊重量以及便于在横向支架上横移，另外，钢箱梁从主塔的侧面进行提升、横移、纵移，以便钢箱梁起始段施工，然后通过提升横向支架，以便将梁段转运至起始段表面，通过将拼装好的标准节段到架桥机下面，并旋转90度然后架设，此方案解决了悬吊法运输条件不能满足且桥下也无位置可吊装整段钢箱梁的问题，也改善了满堂支架法中所面临的支架所需钢材数量相当巨大且支架基础处理要求很高的问题，而且在提高钢箱梁施工效率的同时，减少了铁路桥梁对居民、城市地面交通和高速公路高架桥的干扰，在钢箱梁架设过程中将对高速公路及武广高铁造成的影响降到最低，并且达到在施工场地狭小、周边地形复杂的区域完成钢箱梁拼接步骤的目的。

优选的，在所述S5中，在横向支架上安装横向导轨，横向导轨横向延伸至纵向支架上，并在纵向支架上安装纵向导轨，纵向导轨与横向导轨衔接，且纵向导轨沿桥向延伸，在标准节段移动过程中，先沿横向导轨横移至纵向支架上，然后沿纵向导轨纵移至纵向支架端部。

通过采用上述技术方案，设计横纵导轨，以便标准节段精准落位，有利于标准节段拼装。

优选的，所述提升站包括两列横向分布的支撑架，所述横向支架位于两列支撑架之间，且所述横向支架两侧分别竖向滑动连接于两列支撑架内侧。

通过采用上述技术方案，支撑架不仅对提升站起到支撑作用，同时对横向支架起到限位和导向作用，有利于横向支架的稳定升降，进而提高钢箱梁转运效率。

优选的，所述提升站设置有由于提升横向支架的提升装置。

通过采用上述技术方案，以实现横向支架的自动化升降，减少吊机设备投入，同时有利于提高横向支架的安装效率。

优选的，在所述S6中，将横向支架支撑面提升至设计高度后，然后向上接长横向支架下方的立柱，立柱对横向支架的支撑面进行支撑。

通过采用上述技术方案，有利于提高横向支架的稳定性。

优选的，所述S8中，在高速公路处搭建移动式防护棚，移动式防护棚沿高速公路方向移动，在标准节段就位安装过程中，移动式防护棚移动至标准节段下方。

通过采用上述技术方案，移动式防护棚起到防护作用，有利于提高施工安全性。

优选的，所述S3包括：

S3.1：纵向支架上安装胎架，然后在胎架上进行钢箱梁拼装，钢箱梁拼焊完成后拆除胎架，并用分配梁将钢箱梁支撑在纵向支架上；

S3.2：绑扎钢筋、浇筑钢混结合段底板混凝土；

S3.3：底板混凝土达到设计强度后，在钢箱梁顶面安装对拉结构，并对每根对拉钢筋施加预拉力，使钢混结合段与主塔下横梁形成固结；

S3.4：在钢混结合段内立内模，浇筑腹板和顶板混凝土。

通过采用上述技术方案，有利于提高钢混结合段施工精度以及稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法中组焊模块在横向支架上拼装成标准节段时的状态示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图3是本申请实施例一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法中起始段拼装完毕的状态示意图。

图4是本申请实施例一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法中安装龙门吊和吊桥机时的状态示意图。

图5是本申请实施例一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法中悬拼钢箱梁标准节段时的状态示意图。

附图标记说明：1、主塔；2、钢混结合段；3、纵向支架；4、公路；5、提升站；51、支撑架；52、提升装置；6、横向支架；7、标准节段；71、组焊模块；8、横向导轨；9、纵向导轨；10、起始段；11、立柱；12、架桥机；13、龙门吊；14、移动式防护棚。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种斜拉桥大吨位整节段钢梁后喂梁式架设施工方法。包括以下步骤：

S1： 施工准备：参照图1和图2，将钢箱梁的标准节段7分为三块组合模块进行制作，并在预拼场进行预拼；

S2： 支架搭设：在主塔1墩旁搭建纵向支架3，纵向支架3沿桥向延伸，且纵向支架3的支撑面位于公路4上方，在纵向支架3一侧搭建横向支架6，横向支架6的支撑面与纵向支架3的支撑面衔接。

其中，纵向支架3和横向支架6均是在由φ800mm、φ630mm钢管立柱11上搭设分配梁，分配梁上安装贝雷架组成，方分配梁与贝雷梁共同形成支架的支撑面。利用钢管立柱11间横向联接系共同构成一个稳定的支架系统。钢管立柱11及其柱帽在钢结构加工场地制造好，由安装于主塔1位置处的两台塔吊进行安装，调整好立柱11垂直度后底部与基础预埋件加加劲肋焊接。连接系与抱箍在钢管立柱11安装的同时进行安装，以形成稳定结构。

S3： 钢混结合段2施工：在纵向支架3上完成主塔1两侧的钢混结合段2施工，钢混结合段2的具体施工步骤如下：

S3.1：纵向支架3上安装胎架，然后在胎架上进行钢箱梁拼装，钢箱梁拼焊完成后拆除胎架，并用分配梁将钢箱梁支撑在纵向支架3上；

S3.2：绑扎钢筋、浇筑钢混结合段2底板混凝土；

S3.3：底板混凝土达到设计强度后，在钢箱梁顶面安装对拉结构，并对每根对拉钢筋施加预拉力，使钢混结合段2与主塔1下横梁形成固结；

S3.4：在钢混结合段2内立内模，浇筑腹板和顶板混凝土。

其中，为了减少钢混结合段2支架承重和变形，混凝土的浇筑分两次进行，第一次将钢混结合段2钢箱梁底板进行浇筑，浇筑方量为129.6m³；第二次将腹板和顶板进行浇筑，浇筑方量为127.7m³。第一次浇筑前，先将支撑点进行预抬，预抬值根据预压实测数据而定，同时在支撑点处对钢箱梁底板、隔板进行加劲处理。第二浇筑前，在开好孔的顶板安装完毕后进行。将钢箱梁顶板与下横梁顶部端口预埋件通过槽钢进行连接形成临时锚固，以减轻第一次混凝土所承受的荷载，减小支架变形，防止浇筑时造成第一次混凝土与下横梁的接触面产生过大的拉应力而开裂。

S4：提升站5施工：在横向支架6处搭建提升站5，提升站5用于将组合模块提升至横向支架6上。提升站5主体结构为钢管组成的框架结构，其中包括两列支撑架51，支撑架51作为支撑部，另外主梁及起吊横梁均采用贝雷梁。起吊设备主要有2台8t卷扬机及两台80t天车，卷扬机采用Φ25mm钢丝绳，滑轮采用五门，钢丝绳走十。该提升站5位置在外侧主塔1柱靠大里程一角，与支架主梁平行布置。

其中，横向支架6位于两列支撑架51之间，且所述横向支架6支撑面两侧分别竖向滑动连接于两列支撑架51内侧，支撑架51不仅对提升站5起到支撑作用，同时对横向支架6起到限位和导向作用，有利于横向支架6的稳定升降。在主梁上安装有用于驱使横向支架6升降的提升装置52，提升装置52具体为卷扬机。

S5：起始段10施工：参照图2和图3，起始段10施工的目的是为拼装龙门吊13和架桥提供平台。

利用提升站5将组焊模块71逐一提升至横向支架6，并进行拼装焊接成钢箱梁标准节段7，并将标准节段7横移至纵向支架3支撑面，然后纵移至纵向支架3远离主塔1的一端位置处，按照以上步骤完成若干个标准节段7的组装和转移，然后在纵向支架3上将钢混结合段2以及多个标准节段7拼装焊接成整体，以完成主塔1一侧的起始段10施工。

S6：横向支架6提升：将横向支架6的支撑面升高至与起始段10上表面齐平并进行衔接；

S7：安装龙门吊13和架桥机12：参照图4，在起始段10上表面安装龙门吊13和架桥机12，龙门吊13和架桥机12可沿桥向移动。

S8：后喂梁施工：参照图4和图5，利用提升站5将组焊模块71逐一提升至横向支架6的支撑面上，并进行拼装焊接成钢箱梁标准节段7，然后将三块组焊模块71横移至起始段10上表面以及纵移至龙门吊13下方，并通过龙门吊13调整三块组合模块的位置，然后将三块组合模块拼装成标准节段7，接着将标准节段7纵移至架桥机12下方。

在高速公路4处搭建移动式防护棚14，移动式防护棚14沿高速公路4方向移动，在标准节段7就位安装过程中，移动式防护棚14移动至标准节段7下方。

架桥机12提梁并纵移，标准节段7纵移到位后，旋转九十度。然后落梁，最后完成标准节段7与钢混结合段2的拼接，以完成第一节钢梁的架设。

S9：重复所述S8，架桥机12继续前移，完成剩下钢箱梁标准节段7的拼装。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。