一种三主桁钢桁梁分步合龙施工方法

摘要

本发明公开了一种三主桁钢桁梁分步合龙施工方法，涉及桥梁工程领域，依次包括以下步骤：中跨第N+1节间三片主桁安装完毕，完成高栓施拧；桥面吊机站位于第N节间；张拉第二层扣索边桁索；进行边桁合龙；依次安装上下游合龙口边桁下弦杆、斜杆、竖杆、上弦杆；桥面吊机站位于第N节间条件下，安装合龙段中桁杆件，且杆件一端固结、另一端搭接；桥面吊机后移至中跨某一节间；安装中跨中桁第二层扣索，并张拉；进行中桁合龙口冲钉和高栓连接，放松并拆除中边跨侧第二层扣索。本发明针对现有技术存在的不足，提高施工效率，降低施工风险。

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体是指一种在三主桁钢桁梁桥梁结构中，在钢桁梁对称双悬臂拼装后，于跨中区域合龙时的分步合龙施工方法。

背景技术

钢桁梁结构在铁路建设领域应用广泛，传统铁路一般为双线结构，桥梁宽度不大，因此两主桁结构应用较多。随着公铁合建桥梁和四线铁路桥梁的大规模应用，大跨度三主桁钢桁梁桥梁结构使用增多。对于三主桁桥梁结构中跨合龙，一般施工方法为，具备合龙条件后，三片主桁一起合龙。如此，因需要同时合龙三片主桁，致使三主桁合龙相比两主桁合龙而言，合龙工作量和施工组织难度显著加大，且因三主桁合龙耗时长，易带来较大施工风险。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的不足，提出一种三主桁钢桁梁分步合龙方法，提高施工效率，降低施工风险。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种三主桁钢桁梁分步合龙施工方法，边跨先上墩，后在中跨跨中进行合龙，合龙位置位于中跨第N节间至中跨第N+1节间，N为正整数，依次包括以下步骤：

步骤一：中跨第N+1节间三片主桁安装完毕，完成高栓施拧；桥面吊机站位于第N节间；

步骤二：张拉第二层扣索边桁索；

步骤三：进行边桁合龙；依次安装上下游合龙口边桁下弦杆、斜杆、竖杆、上弦杆；

步骤四：桥面吊机站位于第N节间条件下，安装合龙段中桁杆件，且杆件一端固结、另一端搭接；

步骤五：桥面吊机后移至中跨某一节间；

步骤六：安装中跨中桁第二层扣索，并张拉；

步骤七：进行中桁合龙口冲钉和高栓连接，放松并拆除中边跨侧第二层扣索；

步骤三的合龙两边桁前，分粗调和精调两个阶段，采取措施使合龙口两侧各杆件的相对夹角调整一致、横向、竖向偏差均控制在10mm以内，将杆件里程方向偏差调整在2mm以内。

更进一步地，一种三主桁钢桁梁分步合龙施工方法，边跨先上墩，后在中跨跨中进行合龙，合龙位置位于中跨第N节间至中跨第N+1节间，N为正整数，桥梁具有桥面板，依次包括以下步骤：

步骤一：中跨第N节间桥面板均安装并焊接完成；中跨第N+1节间三片主桁安装完毕，完成高栓施拧，中跨第N+1节间安装桥面板并焊接完成，其中表层桥面板仅安装部分；桥面吊机站位于第N节间；

步骤二：张拉第二层扣索边桁索；

步骤三：进行边桁合龙；依次安装上下游合龙口边桁下弦杆、斜杆、竖杆、上弦杆；

步骤四：桥面吊机站位于第N节间条件下，依次安装中跨第N+1节间剩余桥面板，桥面板此时仅通过部分码板和冲钉悬挂于弦杆上，不上高栓、亦不焊接；

步骤五：桥面吊机站位于第N节间条件下，安装合龙段中桁杆件，且杆件一端固结、另一端搭接；

步骤六：桥面吊机后移至中跨某一节间；

步骤七：安装中跨中桁第二层扣索，并张拉；

步骤八：进行中桁合龙口冲钉和高栓连接，焊接中跨侧第N+1节间桥面板，放松并拆除中边跨侧第二层扣索；

步骤九：利用中跨侧桥面吊机前移至N+1节间，依次安装合龙段桥面板，其后进行焊接；步骤三的合龙两边桁前，分粗调和精调两个阶段，采取措施使合龙口两侧各杆件的相对夹角调整一致、横向、竖向偏差均控制在10mm以内，将杆件里程方向偏差调整在2mm以内。

作为选择，所述的三主桁钢桁梁分步合龙施工方法，在于：

粗调阶段：在中跨第N+1节间钢桁梁安装完成后，测量桥梁线型，采用升降边墩支点，使钢梁随主墩支座整体转动和张拉第二层扣索、抬高合龙口两种措施，进行合龙口两侧钢梁整体高差和转角粗调；通过在主墩处设置千斤顶装置，将钢梁整体往中跨方向顶推合适距离的方法，对钢梁里程方向进行粗调；

精调阶段：通过在合龙口处设置手拉葫芦、对撑杆辅助措施，对各合龙杆件相对偏差进行精确调整，使合龙口两侧各杆件的横向、竖向偏差均控制在10mm以内；

合龙口两侧各杆件状态实现精确调整后，安装合龙口杆件，通过设置于各合龙口处的张拉和顶推装置，将杆件里程方向偏差调整在2mm以内，进行各杆件合龙。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：本发明方法中，采取创新设计的分步合龙方法完成三主桁结构合龙施工，提高施工效率，降低施工风险。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

以某专用航道桥施工为例进行说明。专用航道桥为主跨336m的钢桁梁柔性拱桥结构，跨径布置为140m+336m+140m，采用先梁后拱方法施工，钢桁梁为三主桁结构。桥梁为双层桥面结构，包括表层/上层的公路桥面和下层的铁路桥面。

钢桁梁采用双悬臂法架设施工，边跨先上墩，后在中跨跨中进行合龙，合龙位置位于中跨第10节间至中跨第11节间，其中中跨第11节间由3#墩支撑，中跨第10节间由4#墩支撑。

合龙方法步骤具体包括如下：

步骤一：中跨第10节间公路和铁路桥面板均安装并焊接完成；中跨第11节间三片主桁安装完毕，完成高栓施拧；中跨第11节间铁路桥面安装桥面板TQM6(TQM7不安装)并焊接完成、公路桥面板不安装；桥面吊机站位于第10节间；

步骤二：张拉第二层扣索边桁索；

步骤三：进行边桁合龙；依次安装上下游合龙口边桁下弦杆、斜杆、竖杆、上弦杆；

步骤四：桥面吊机站位于第10节间条件下，依次安装中跨第11节间铁路桥面板TQM7、公路桥面板，此时仅通过部分码板和少量冲钉悬挂于弦杆上，不上高栓、亦不焊接；

步骤五：桥面吊机站位于第10节间条件下，安装合龙段中桁杆件(一端固结、另一端搭接)；

步骤六：桥面吊机后移至中跨第7节间(4#墩侧桥面吊机此后考虑拆除)；

步骤七：安装中跨中桁第二层扣索，并根据监控指令要求张拉；

步骤八：进行中桁合龙口冲钉和高栓连接，焊接中跨侧第11节间铁路和公路桥面板，放松并拆除中边跨侧第二层扣索；

步骤九：利用3#墩中跨侧桥面吊机前移至11#节间，依次安装合龙段铁路桥面板、公路桥面板，其后进行焊接；

鉴于本桥钢桁为三主桁结构，合龙口杆件数量非常多，合龙施工周期长，受外界温度、气候等条件影响大，合龙施工难度非常大。具体合龙施工难点如下：

(1)合龙杆件数量多，合龙精度要求高：

专用航道桥采用三主桁结构，合龙杆件数量多。为减小合龙难度，采用本发明前述创新的分步合龙方法进行合龙。

同时，边主桁合龙时，要求将四根主桁杆件相对夹角调整一致、竖向和横向相对偏差均控制在10mm以内、里程方面偏差控制在2mm以内，以实现无应力状态合龙，对合龙口杆件安装及调整精度要求高。

(2)钢桁梁结构刚度大，合龙口调整措施复杂：

专用航道桥合龙口两侧钢桁梁刚度非常大，为了将两侧钢桁梁姿态调整一致，须采取多种组合措施，分粗调和精调两个阶段进行。

在中跨第11节间钢桁梁安装完成后，测量桥梁线型，采用“升降边墩支点，使钢梁随主墩支座整体转动”和“张拉第二层扣索、抬高合龙口”两种重要措施，进行合龙口两侧钢梁整体高差和转角粗调。通过“在4#主墩处设置千斤顶装置，将重量约两万吨的钢梁整体往中跨方向顶推约50mm”的方法，对钢梁里程方向进行粗调。

合龙口两侧钢梁粗调完成后，通过在合龙口处设置的手拉葫芦、对撑杆等辅助措施，对各合龙杆件相对偏差进行精确调整，使合龙口两侧各杆件的横向、竖向偏差均控制在10mm以内。

合龙口两侧各杆件状态实现精确调整后，安装合龙口杆件，在适当温度条件下并配合设置于各合龙口处的张拉和顶推装置，将杆件里程方向偏差调整在2mm以内，进行各杆件合龙。

边桁合龙完成后，在进行一些其他必要施工步骤后，进行中桁杆件安装，中桁杆件安装时，只需将边桁状态调整至合龙时状态即可，不需等待温度等条件，相当于普通杆件正常安装，施工难度显著降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。