一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法与流程

本发明涉及桥梁施工，更具体地说，本发明涉及一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法。

背景技术：

1、钢桁拱桥以其竖向刚度大、承载能力高、跨越能力强、施工速度快、造型优美等特点，在国内外新建公路及铁路桥梁中得到了广泛应用。目前钢桁拱桥杆件多采用整体式节点，工厂制造运至现场后，杆件之间通过高强螺栓连接。大跨钢桁拱桥采用拱梁并进法施工，即中跨主拱和主梁同时施工至跨中合龙，先合龙主拱，再合龙主梁。中跨施工时，为了控制跨中钢梁的标高，需架设斜拉扣挂系统，张拉扣锚索，使钢梁前端标高抬至理论目标值。中跨合龙时，主拱和主梁均要求无应力合龙，由于合龙点多，合龙误差调控难度大。影响钢桁拱桥结构构件的合龙误差有多种因素，包括制造误差、施工工艺、控制方法等因素。施工过程中如果不对误差进行有效控制，会导致难以实现无应力合龙，进而导致成桥线形及内力严重偏离设计目标状态，影响结构的使用安全。由于钢桁拱桥为大型空间结构，线形复杂，合龙误差调控难度大，需要采用合适的控制方法，才能确保大桥无应力合龙。为了确保拱梁并进施工大跨钢桁拱桥主拱和主梁同时无应力合龙，本发明提供了“一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙技术”，通过此方法可以实现大跨钢桁拱桥主拱和主梁无应力合龙，确保大桥合龙后线形符合设计线形。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提出了“一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙技术”。其方法是在工厂制造中严格控制杆件的制造精度，在钢梁架设杆件与杆件栓接连接以及主拱和主梁合龙时，主要采用升降边支点、顶推中支点或临时拉索张拉等措施调整合龙口误差，合龙时不改变杆件的无应力尺寸，不会改变其结构线形，实现主拱合龙主梁无应力合龙。

2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，包括以下步骤：

3、s1、工厂制造杆件，保证杆件制造精度；

4、s2、现场进行钢梁架设，钢梁架设杆件与杆件连接时按规范工艺上足冲钉和施拧高强螺栓；

5、s3、架设扣塔，对称张拉扣索和锚索，调整钢梁前端标高至理论标高；

6、上述技术方案中，通过在制造环节严格按要求控制杆件制造精度，钢梁架设杆件与杆件连接时按规范工艺上足冲钉和施拧高强螺栓，中跨主拱和主梁合龙时，通过升降边支点、顶推中支点、调整拉索索力调整合龙口误差，使主拱和主梁无应力合龙，随后将边支点顶升到设计标高，拆除扣塔和扣锚索以及临时压重等，即可保证施工成桥线形符合设计成桥线形。另外，本申请针对对象不仅包括钢桁拱，还适用于钢桁梁等钢桁架结构杆件的合龙误差调控以及杆件架设施工。

7、s4、主桁拱梁架设至主拱合龙口时，架设主拱合龙段杆件，主拱合龙段杆件一端和已架梁段通过冲钉或高强螺栓连接好，另一端为主拱自由端合龙口；

8、s5、测试主拱合龙口误差，根据主拱合龙口误差，通过升降边支点调整主拱合龙口高程和转角误差；通过一侧主墩支座纵向限位，通过另一侧主墩支座纵向释放，顶推另一侧主墩支座下方的中支点消除主拱合龙口里程误差，使得合龙口平顺；通过升降边支点，顶推中支点，调整主梁合龙口里程间距，使主梁合龙口里程间距满足吊装主梁合龙段条件。

9、合龙主拱合龙段，完成主拱合龙口杆件的高强螺栓连接；

10、s6、吊装主梁合龙段杆件，主梁合龙段杆件一端和已架梁段通过冲钉或高强螺栓连接好，另一端为主梁自由端合龙口；

11、s7、测试主梁合龙口误差，根据主梁合龙口误差，升降边支点、顶推中支点调整主梁合龙口里程误差，调整扣索索力以调整合龙口高程和转角误差，使得合龙口平顺；

12、合龙主梁合龙段，完成合龙口杆件的高强螺栓连接；完成主拱和主梁合龙。

13、作为本发明进一步的方案是：所述步骤s1具体包括：工厂制造中按照设计施工图纸加工杆件，并严格按规范要求控制杆件的制造精度。

14、作为本发明进一步的方案是：所述步骤s2具体包括：

15、步骤s201：钢梁运至现场架设，通过架梁吊机吊装架设钢梁杆件，杆件与杆件之间通过高强螺栓进行连接，按规范要求打足冲钉和施拧高强螺栓；

16、步骤s202：钢梁架设至跨中时，为确保钢桁拱抗倾覆稳定安全，在边跨若干节间施加临时压重。

17、作为本发明进一步的方案是：所述步骤s1还包括：在工厂制造中，按设计图纸要求制造主拱合龙段和主梁合龙段长度，不改变合龙段无应力尺寸。

18、作为本发明进一步的方案是：所述s4中主拱合龙段杆件包括主拱上弦、主拱下弦、主拱斜杆和主拱竖杆。

19、作为本发明进一步的方案是：所述s6中主梁合龙段杆件包括主梁下弦、主梁斜杆和主梁上弦。

20、作为本发明进一步的方案是：还包括步骤s8、将边支点恢复到设计标高，拆除扣索和背索以及扣塔，拆除临时压重。

21、本发明至少包括以下有益效果：

22、通过本申请的技术方案，可以使主桁拱和主梁顺利无应力合龙。主拱和主梁合龙完，将边支点顶升到设计标高，斜拉扣挂和临时压重等临时结构拆除，由于没有改变钢梁的无应力尺寸，成桥边界条件和设计相同，因此成桥线形即可达到设计理论成桥线形。具体包括以下优点：

23、1、实用性强：可用于栓接钢桁拱架设和合龙施工中，具有良好的工程应用价值。

24、2、施工控制便捷：钢梁架设过程仍至合龙过程中，杆件与杆件连接仅通过按规范上足冲钉和高强螺栓，不需要调整钢梁的线形。

25、3、经济性好：通过该方法可以实现杆件快速安装，过程中不需要调整杆件安装线形，节约工期，经济性好。

26、4、施工质量有保证：本发明实施过程简单，施工过程可控，施工质量可以得到保证，施工完成成桥线形即可达到设计理论成桥线形。

27、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：工厂制造中按照设计施工图纸加工杆件，并严格按规范要求控制杆件的制造精度。

3.如权利要求1所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：

4.如权利要求1或2所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，所述步骤s1还包括：在工厂制造中，按设计图纸要求制造主拱合龙段和主梁合龙段长度，不改变合龙段无应力尺寸。

5.如权利要求1所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，所述s4中主拱合龙段杆件包括主拱上弦、主拱下弦、主拱斜杆和主拱竖杆。

6.如权利要求1所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，所述s6中主梁合龙段杆件包括主梁下弦、主梁斜杆和主梁上弦。

7.如权利要求1所述的拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，其特征在于，还包括步骤s8、将边支点恢复到设计标高，拆除扣索和背索以及扣塔，拆除临时压重。

技术总结本发明公开了一种拱梁并进施工钢桁拱桥主拱和主梁同步无应力合龙方法，该技术基本思想是在工厂制造中严格按照设计施工图加工制造杆件，在主桁拱架设杆件与杆件连接时，按规范要求上足连接冲钉和高强螺栓，在主拱合龙时，通过升降边支点、顶推中支点以及斜拉扣挂系统扣锚索张拉，调整合龙口高程和转角、里程误差，实现主拱和主梁无应力合龙，再将边支点顶升至设计标高，拆除斜拉扣挂系统扣锚索以及临时压重等临时荷载，则施工成桥线形即可达到设计成桥线形，不会改变大桥的结构线形。本发明具有经济性好、施工快捷、实用性强、施工质量有保证等有益效果，针对对象不仅包括钢桁拱，还适用于钢桁梁等钢桁架结构杆件的合龙施工调控。技术研发人员：田唯,周仁忠,黄灿,郑建新,穆文均,康学云,朱浩,唐震,王辉,周胜国,刘华龙,王紫超,厉勇辉,李玉停受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2