斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法与流程

本发明属于桥梁施工，涉及一种斜拉桥施工，具体涉及一种斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法。

背景技术：

1、斜拉桥主梁多采用钢梁、混凝土梁、钢混组合梁。对于主跨采用钢梁或钢混组合梁，边跨采用混凝土梁的非对称结构的斜拉桥，目前在施工中普遍采用“先边跨梁支架现浇、后中跨梁节段悬拼”的施工方法，但此种方法在边跨下方为陡峭山地、深切沟谷、深水河道等情况下，支架搭设难度大，因而难以实施。

2、针对上述问题，目前业内提出了“边跨悬浇，同步中跨悬拼”的施工思路，但面临以下问题：由于边跨混凝土梁悬臂浇筑的持续加载与中跨钢梁吊装的瞬时加载之间差异，以及混凝土梁段及钢梁段之间重量差，中跨、边跨悬臂同步施工过程存在不平衡弯矩，为此一方面需要在梁根部配置更强大的临时锚固措施，另一方面需要在重量较轻的一侧悬臂上设置配重，对不平衡弯矩进行补偿。

3、现有技术中已有一些通过配重补偿非对称悬臂不平衡弯矩的技术方案，如专利cn101424072a公开的“一种大跨度非对称段斜拉桥配重控制施工方法”，是采用支架法先施工边跨至合龙，后施工中跨悬臂每个节段时，先确定边跨的配重梁段，然后拆除配重梁段下方支架，并在边跨配重梁段上设置配重，显然该类方法不适用于上述边、中跨同步悬臂施工的技术思路；专利cn219951698u提供了一种斜拉桥非对称主梁的配重装置，其包括外水箱和内水箱，外水箱置于地面，内水箱置于外水箱内并悬挂在配重梁段下方，内水箱内注水作为配重，同时外水箱内注水对内水箱提供一定浮力，通过调整内外水箱内的水量动态调整配重的重量，该类配重方式理论上可用于边中跨同步悬臂施工，但该配重的安装位置固定，随着施工中悬臂长度增加，配重的重量也需要持续增加，重达数百吨，会对悬挂配重的梁段结构产生不利影响。

4、显然，现有的通过配重补偿非对称悬臂不平衡弯矩的技术方案都无法满足上述“边跨悬浇，同步中跨悬拼”的施工思路。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，满足斜拉桥非对称悬臂同步施工要求，并保证施工效率和施工安全。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、(1)在索塔下方墩柱边跨和跨中侧分别搭设塔区梁段施工支架，在支架上完成0#块、边跨1#梁段混凝土浇筑，安装中跨钢混结合梁段,张拉塔梁临时锚固；

5、(2)拆除跨中侧支架，在中跨桥面上顺桥向铺设两条桥面吊机滑轨，在滑轨上安装桥面吊机，采用桥面吊机吊装中跨1#节段钢梁；在边跨1#梁段和中跨1#节段上安装并张拉第一对斜拉索；

6、(3)在中跨主梁上设置配重，配重底部两侧分别设两组电动行走轮，两侧的行走轮分别支撑在两滑轨上；拆除边跨侧支架，在边跨1#梁段上安装边跨悬浇挂篮；

7、(4)采用挂篮悬浇边跨2#梁段，边跨混凝土浇筑过程中，随着边跨端重量增加，驱动配重逐步向跨中方向前移一定距离，对跨中侧弯矩进行补偿，使边跨和中跨弯矩达到平衡；

8、(5)桥面吊机前移，吊装中跨2#节段，同时驱动配重向边跨方向后移一定距离；中跨2#节段吊装完成后，安装并张拉第二对斜拉索；

9、(6)按上述步骤(4)、(5)循环施工，直至桥梁合龙。

10、本发明通过在斜拉桥重量较轻的悬臂上设置移动式配重，对重量较轻一端悬臂提供补偿弯矩，并根据弯矩补偿要求实时动态调整配重位置，可将非对称斜拉桥主梁悬臂施工时边中跨主梁的不平衡弯矩控制在安全范围内，保证非对称斜拉桥“边跨悬浇、同步中跨悬拼”的施工方案顺利实施。

技术特征：

1.一种斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中，边跨梁段浇筑时，配重向跨中方向前移的距离根据计算确定，计算方法如下：

3.根据权利要求2所述的斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于：将边跨待浇筑梁段的重量从0到全重均匀分成多个重量节点，并分别计算出对应待浇筑梁段每个重量节点为达到边跨和中跨悬臂弯矩平衡配重在跨中主梁上应处的位置；边跨梁段浇筑过程中，通过浇筑的混凝土方量实施监测浇筑梁段所达到的每个重量节点，并同步控制配重移动到对应浇筑梁段每个重量节点的位置。

4.根据权利要求1所述的斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于：所述步骤(5)中，吊装中跨梁段时，配重向边跨方向后移的距离根据计算确定，计算方法如下：

5.根据权利要求4所述的斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，其特征在于：将中跨待吊装梁段的重量从0到全重均匀分成多个重量节点，并分别计算出对应待吊装梁段每个重量节点为达到边跨和中跨悬臂弯矩平衡配重在跨中主梁上应处的位置；梁段起吊过程中，桥面吊机按划分的吊装梁段重量节点分级加载起吊力，并同步控制配重移动到对应起吊梁段每个重量节点的位置。

技术总结本发明涉及一种斜拉桥非对称悬臂不平衡弯矩动态补偿同步施工方法，边跨悬臂梁段采用挂篮现浇，中跨悬臂梁段采用桥面吊机吊装，在中跨主梁上设可沿桥面吊机轨道往返行走的移动式配重，配重行走轮通过电机驱动，边跨和中跨悬臂施工期间，通过控制配重在主梁上移动到适当位置，对边跨和跨中悬臂的不平衡弯矩进行精确补偿，保证非对称斜拉桥“边跨悬浇、同步中跨悬拼”的施工方案顺利实施及施工安全。技术研发人员：肖向荣,杨伟威,杨元海,刘丹娜,葛纪平,吴健,王涛受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2