[发明专利]大跨径悬索桥钢箱梁焊架同步施工方法

说明书

本发明公开了大跨径悬索桥钢箱梁焊架同步施工方法，包括以下步骤：步骤S1：通过理论计算确定钢箱梁在吊装过程中开始两两焊接的合理时机点；步骤S2：确定好两两刚接的时机点后，即开始进行钢箱梁节段间施工；步骤S3：钢箱梁节段上增加两个环焊缝临时施工桁架平台；步骤S4：在主桥钢箱梁未贯通前，桥位主焊缝施工安排两个作业面，同时从跨中钢箱梁节段向两侧主塔方向进行施工；步骤S5：钢箱梁吊装至前述时机点后，现场施工人员进入现场施工，钢箱梁吊装后采用两两节段间先焊接，再将钢箱梁节段全部连接成整体；本发明采用这一施工方法，即“钢箱梁在吊装过程中选择合适的时机点开始两两刚接、焊架同步”的多作业面施工，以缩短加劲梁架设工期。

技术领域

本发明涉及悬索桥，特别是涉及大跨径悬索桥钢箱梁焊架同步施工方法。

技术背景

悬索桥是一种柔性结构，悬索桥的加劲梁在吊装施工过程中，其几何形状随着梁段的逐渐增加而不断发生改变。在梁段吊装前期，相邻梁段间的上弦或顶板相互挤压，而梁段的下弦或底板互相分离而出现“开口”。为了使已吊装梁段的线形能够满足主缆线形的变化，传统的做法是：安装好的加劲梁节段不会立即进行固结，而是让相邻梁段间的顶板作铰接连接，底板呈自然接触状态，等到全部梁段完成吊装，其相邻梁段间底板紧挨后，再进行梁段之间的焊接，即实现全部梁段的刚接。

目前对悬索桥加劲梁吊装方案研究的文献较多，主要体现在吊装方案优劣性的比较、加劲梁梁段起吊与安装方法、无吊索区梁段及合龙段架设方法以及钢桁梁节段间不同连接方式的比较等方面。张其毅从全焊加劲钢箱梁的结构、加工制造、工地焊接以及梁段的运输、吊装等方面对虎门大桥进行了分析说明，介绍了该桥加劲梁的节段拼装工艺、架设方法以及工地合拢焊接方法。孙胜江在对湖北宜昌长江公路大桥进行分析研究时，对该桥在加劲梁吊装过程中相邻梁段间截面下缘开口角的变化规律以及临时连接各杆件的安装时机做了较为详细的介绍。陈彩霞在西堠门大桥加劲梁的吊装过程分析中，提出了一种模拟临时连接的方法，然后针对加劲梁吊装采用的两种不同架设顺序，分析了在加劲梁吊装过程中，梁段下缘的开口距离、临时连接内力、吊索力等参数的变化规律。刘吉晗[]在对公铁两用悬索桥加劲梁的吊装过程分析中，探讨了大跨度悬索桥的不同连接方式、不同加劲梁架设顺序、不同加劲梁吊装方式等分别对施工过程的影响，确定了加劲梁的合理施工方法。闫勇针对钢桁梁悬索桥提出了采用窗口铰接法进行钢桁梁架设，即在钢桁加劲梁架设阶段根据施工条件及加劲梁受力要求将部分加劲梁段间采用临时铰接，利用加劲梁架设阶段或桥面板安装阶段的加劲梁线形变化，实现临时铰接口逐步无应力固接，在加劲梁架设阶段或桥面板安装阶段完成全部临时铰向固接的转换，该方法在宜都长江公路大桥上得到了应用，提高了加劲梁的施工效率。姚增峰以龙江桥以依托，分析了钢箱梁加劲梁边吊装边焊接时线形变化及相邻梁段间开口宽度变化情况，提出在全部梁段包括合龙段均吊装完成后再进行钢箱梁的焊接，对加劲梁间的截面应力分布更为有利，这一结论与钢箱梁悬索桥传统的做法是一致的。

但从提高钢箱梁安装效率的角度出发，若先将已吊装完成的钢箱梁节段两两焊接，等到钢箱梁架设若干节段后再逐次将其刚接应是可行的，该方法需要进行大量有限元计算分析，确定合理的焊接时机及焊接顺序，以使加劲梁次应力小、施工操作方便。本新技术采用这一施工方法，即“钢箱梁在吊装过程中选择合适的时机点开始两两刚接、焊架同步”的多作业面施工，以缩短加劲梁架设工期。

发明内容

本发明采用这一施工方法，即“钢箱梁在吊装过程中选择合适的时机点开始两两刚接、焊架同步”的多作业面施工，以缩短加劲梁架设工期。

本发明提供了一种技术方案，大跨径悬索桥钢箱梁焊架同步施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过理论计算确定钢箱梁在吊装过程中开始两两焊接的合理时机点；

步骤S2：确定好两两刚接的时机点后，即开始进行钢箱梁节段间施工；

步骤S3：钢箱梁节段上增加两个环焊缝临时施工桁架平台；