[发明专利]一种中承式钢箱系杆拱桥敞口格构式钢梁整节段架设方法

说明书

技术领域

本发明用于桥梁施工技术领域，特别是涉及一种中承式钢箱系杆拱桥敞口格构式钢梁整节段架设方法。

背景技术

随着我国公路、铁路快速路网的大规模建设，大量跨江、河、海桥梁纷纷兴建，钢混叠合梁是各种拱桥、斜拉桥、悬索桥常见的承重结构之一。对于按先架设钢梁后安装混凝土桥面板顺序架设的钢梁，此时的钢梁往往是敞口格构式的，此种主梁安装施工一般方法为：先架设钢梁，再安装混凝土桥面板，最后浇筑混凝土桥面板之间的湿接缝。混凝土桥面板安装以前，钢梁中间的钢混叠合梁部分仅仅只有一些钢横梁、钢纵梁组成的框格式结构，这种框格结构上下是敞口的，没有顶板及底板，故称为敞口格构式钢梁。此种结构整体刚度小，整体架设时极易变形，架设困难。这种结构形式的钢梁，有多种施工方案可供选择，需要精心设计，选择最合理、最经济的方案。

钢混叠合梁结构中的钢梁架设常规施工方法：散拼法和整节段吊装法。

（1）散拼法。采用浮吊在水中或轨行在已架钢梁面上的回转吊机进行单构件吊装架设，先依次吊装两侧的边箱梁，分别安装两侧吊杆，再吊装中间的格构式框架（即钢横梁和纵梁），将边箱梁、格构式框架焊接称为一整体，然后继续安装下一节段。

（2）整节段吊装法。钢梁在加工厂里将边箱梁及格构式框架预先焊接好，整节段运输至现场，采用大型设备，整节段起吊，可减少空中焊接工作量。整节段吊装有以下几种方法：

（a）缆索吊机法。采用在主墩处设立缆索吊机主塔，拼装缆索吊机，缆索吊机通常有2组吊钩，可实现整节段起吊钢梁。

（b）拱上吊机法。采用自行式拱上吊机安装，这种吊机可在拱顶轨道上自由行走，作业工况下锚固于轨道上，主臂可360°旋转，采用两侧拱肋上的2台吊机通过专用吊具实行抬吊可实现整节段起吊。

（c）大型浮吊法。采用水上大吨位浮吊，在水中抛锚定位，可整节段起吊钢梁。

（d）桥面吊机法。采用桥面吊机施工，桥面吊机可在已架桥面上自由行走，起吊工况下，桥面吊机需要站位在已架设安装好的钢梁梁面上，前、后支点抄垫密实，桥面吊机后锚固在已架前一节段顶板上，实现后一节段整节段的起吊。

现有技术存在如下缺点：

1.散拼法有大量的焊缝在工地现场施焊，安全风险高，一个节段分多次起吊，吊装数量多，施工周期长，桥下航道占用时间也长，安全风险大，且线形控制和施工质量不易保证，除非特定困难环境下，一般不宜采用这种方法施工。

2.缆索吊机需要使用大量的钢材组拼，往往在拱桥中用于拱肋及后续钢梁的安装，拼装成本高。缆索吊机的后锚对地质要求高，后锚施工质量难以保证。缆索吊机对大风天气较敏感，受台风影响大，采用缆索吊机有较大的安全风险。

3.拱上吊机往往应用于桁架桥，利用桁架做行走轨道。凤凰三桥的拱型为钢箱拱，无现成轨道可利用，需要花费大量钢材及人工费用铺设轨道，还需要加工制造专用吊具，经济性较差。拱顶最高处距离水面超过80m，高空作业施工风险较高，台风期安全风险大。

4.大型浮吊受过往船舶及潮汐影响大，采用浮吊施工，吊船难以稳定，安全风险较高，需要分四面抛设多处铁锚固定，会严重扰乱航道正常通行，封航申请行政审批难度大。

5.桥面吊机吊装往往应用于箱型钢梁，无论是行走还是作业工况，需要坚固密实的桥面支撑其支点，还需要在前一节段的钢箱梁顶板上单独设置后锚结构固定，而格构式框架整体刚度小易变形，无法保证正常作业。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种中承式钢箱系杆拱桥敞口格构式钢梁整节段架设方法，解决了在中承式钢箱系杆拱桥上架设敞口格构式钢梁采用以往的架设方法进行架设存在的散拼多次吊装风险高、缆索吊机拼装设计施工困难及风险高、拱上吊机拼装困难及安全风险高、大型浮吊拼装航道风险高、桥面双汽车吊拼装需要设置大刚度桥面支撑点及后锚结构等问题，可利用工地现有的进行拱桥三角刚架施工的塔吊拼装架梁吊机，可省去缆索吊机、拱上吊机轨道及桥面汽车吊机的桥面支撑点等大型临时结构钢材料使用，可减少对航道的占用时间和阻碍，真正避开台风危险和高空危险，还可以保证钢梁的拼装线型，确保安全、质量，实现了经济的最大化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中承式钢箱系杆拱桥敞口格构式钢梁整节段架设方法，包括以下步骤：

A.     预制敞口格构式钢梁节段和分配梁，所述敞口格构式钢梁节段包括两侧的边箱梁和装在两侧边箱梁间的敞口格构结构梁，所述敞口格构结构梁由若干钢横梁和钢纵梁组成上下敞口的框格式结构；