斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法技术

本发明专利技术涉及斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，包括墩旁托架安装、滑移系统安装布置、钢桁梁挂钩、钢桁梁吊装落梁、调整系统安装、调整滑移和循环节段架设等步骤，本发明专利技术具有可降低外部作业环境对施工质量进度等方面的影响，减少现场作业量，规避海上大风高空作业风险及海洋环境污染风险，达到在恶劣环境条件下质量、安全、环保、高效快速施工的优点。

Construction Method of Steel Truss Girder Main Tower Pier Top Frame of Cable-stayed Bridge

【技术实现步骤摘要】
斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法
本专利技术涉及桥梁架设
，尤其涉及斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法。
技术介绍
平潭海峡公铁两用大桥是我国第一座跨海峡公铁两用大桥。海峡大桥不同于以往建设的海湾桥，其建设所面临的风大、浪高、涌激、强台风、复杂地质等恶劣条件，尤其平潭海峡是世界上著名的三大风暴海域之一，给大桥施工带来了巨大挑战和超高风险。本桥为国内在跨海峡桥梁领域的首次尝试，无论是环境的恶劣程度，还是所面临的技术挑战和施工风险都远超国内已建成或在建的其他跨海湾桥梁。平潭海峡公铁两用大桥是世界上第一次在复杂风浪涌环境下建设海峡大桥，建成后将满足海上桥面十级大风(陆地八级风运营)环境下大桥安全运营。目前，大跨度公铁两用桥梁主桥多采用钢桁梁斜拉桥的结构形式，其起始施工的主塔墩顶钢桁梁多采用杆件散拼或小节段吊装的施工方法，现场工作量大，施工效率和施工精度较低，且平潭桥现场因风力较大等复杂工况，有效作业时间少，连续可作业窗口短，对正常施工作业制约严重。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，包括以下步骤：Ⅰ.墩旁托架安装：在工厂将钢管焊接成双向倾斜的空间结构后，通过浮吊船整体运转至塔墩两侧进行吊装；Ⅱ.滑移系统安装布置：所述滑移系统包括滑道梁、三向调节系统、驱动部件和垫块，将滑道梁架设在塔墩和墩旁托架上，三向调节系统间隔架设在滑道梁上，驱动部件架设在相邻三向调节系统之间的滑道梁上，垫块架设在三向调节系统一侧的滑道梁上；Ⅲ.钢桁梁挂钩：根据钢桁梁的形状和长度不同，选用不同类型的吊具，当吊具的绳圈落入钢桁梁吊耳滑轮的绳槽后，将钢丝绳跳槽的卡板装在浮吊臂的销轴上，然后缓慢起钩拉紧钢丝绳后停止，启动浮吊臂准备吊装；Ⅳ.钢桁梁吊装落梁：吊装初期分次起吊高度处于2-3m，后续吊高范围内分次起吊高度在3-5m，全过程观测主梁各点高度差处于0.2m以内；落梁时分次下落，待下落至墩顶20-50cm后进行最后一次姿态调整后下落至三向调节系统和垫块上；Ⅴ.调整系统安装：通过螺栓将三向调节系统与垫块连接在钢桁梁底部，利用三向调节系统调节钢桁梁在水平方向的位置，以使钢桁梁在吊装后位置能处在设计位置；Ⅵ.调整滑移：起动驱动部件以使钢桁梁沿滑道梁长度方向运动；Ⅶ.循环节段架设：重复上述步骤进行多节段钢桁梁的架设。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，墩旁托架柱脚外侧增设混凝土抗滑移挡块，部分墩旁托架顶部及柱脚内灌注有C50微膨胀的混凝土填充。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，墩旁托架顶部设置有环氧PE钢绞线预应力体系的顶层附墙。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，滑道梁分多段架设在塔墩和墩旁托架上。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，滑道梁落梁处加设有加宽段，加宽段与滑道梁通过等强对接焊进行连接。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，滑道梁顶端面铺设不锈钢板作为滑动面，不锈钢板与滑道梁顶板采用间断焊接和真空压浆胶相结合的方式，不锈钢板的接头与滑道梁的接头处错开，不锈钢板的接头处焊缝打磨平顺。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，当钢桁梁节段长度较长时，选用长度方向水平的的横吊具，当钢桁梁节段长度较小时，选用长度方向竖直的竖吊具。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，三向调节系统均设有竖向顶、纵移顶和横移顶，其中竖向顶滑移方向竖直，纵移顶滑移方向与滑道梁长度方向相同，横移顶滑移方向与滑道梁长度方向和竖直方向均垂直，其中竖向顶输出端与钢桁梁底部抵接，纵移顶输出端与滑道梁抵接，横移顶输出端与纵移顶抵接。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，垫块包括落梁垫块、垫座和缓冲垫，垫座通过连接螺栓连接在落梁垫块底部，缓冲垫通过连接螺栓连接在垫座底部，缓冲垫采用橡胶材料制成。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，落梁垫块两侧固连有导向板，导向板上固连有滚轮销轴，滚轮销轴底部转动连接有滚轮，所述滚轮与滑道梁侧边距离小于等于20mm。实施本专利技术的，具有以下有益效果：1、墩顶整节段钢桁梁在工厂整体全焊制造，工厂化程度高、减少了钢梁高栓数量，减少了现场拼装和高栓施工工作量，加快了施工速度、降低了现场施工风险；2、墩旁托架采用大型双向空间倾斜预应力钢结构，承载能力大、悬臂长度长、空间适应能力强；3、滑道梁除纵移功能外，在落梁区增设加宽段，落梁允许可调范围大，且在梁底落梁垫块设置缓冲装置，满足浮吊在恶劣海况条件下吊装偏差，提高了吊装架设效率；4、采用三向千斤顶调整钢桁梁垫块与滑块的体系转换及钢桁梁精确定位调整的纵横移，确保钢桁梁架设安全与精度；5、采用定点起吊与定点落梁，三向千斤顶精调后采用连续千斤顶纵移至设计位置，保证了纵移过程安全平稳高效。附图说明图1为本专利技术的吊装过程逻辑图；图2是本专利技术的吊装状态图；图3是本专利技术的吊具种类及安装效果图；图4A是本专利技术的滑道梁前视图；图4B是本专利技术的滑道梁俯视图；图5是图4A中A的放大图；图6A是本专利技术的滑道梁加宽结构及安装效果前视图；图6B是本专利技术的滑道梁加宽结构及安装效果俯视图；图7是本专利技术的吊装效果图；图8是图7中B的放大图；图9A是本专利技术的A型三向调节系统与垫块分布结构图；图9B是本专利技术的B型三向调节系统与垫块分布结构图；图9C是本专利技术的安装后的垫块分布结构图；图10A是本专利技术的三向调节系统结构图；图10B是本专利技术的B型三向调节系统俯视图；图11是本专利技术的墩旁托架结构图；图12是本专利技术的垫块结构图；图13是本专利技术的垫块滑移状态图。附图标记说明：1、浮吊臂；2、横吊具；21、竖吊具；3、钢桁梁；31、A型吊点节段；32、B型吊点节段；33、C型吊点节段；4、塔墩；41、支座垫石；42、刚性垫块；5、滑道梁；51、边跨段；52、墩顶段；53、中跨段；54、联结系；55、加宽段；56、连接系；6、墩旁托架；61、抗滑移挡块；62、混凝土填充；63、顶层附墙；7、三向调节系统；71、A型系统；72、B型系统；73、竖向顶；74、纵移顶；75、横移顶；8、驱动部件；81、连续千斤顶；82、拖拉反力座；83、钢绞线；9、垫块；91、落梁垫块；92、垫座；93、缓冲垫；94、预应力锚板；95、连接螺栓；96、导向板；97、滚轮销轴。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，结合图1、图11，包括以下步骤：Ⅰ.墩旁托架6安装：墩旁托架6主要由钢管支架组成，在工厂将钢管焊接成双向倾斜的空间结构后，通过浮吊船整体运转至塔墩4两侧进行吊装，墩旁托架6采用大型双向空间倾斜预应力钢结构，承载能力大、悬臂长度长、空间适应能力强；墩旁托架6柱脚外侧增设混凝土抗滑移挡块61，部分墩旁托架6顶部及柱脚内灌注有C50微膨胀的混凝土填充62，以保证顶层连接系区域内的钢管立柱局部稳定性；墩旁托架6顶部设置有环氧PE钢绞线预应力体系的顶层附墙63本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，其特征在于，包括以下步骤：Ⅰ.墩旁托架(6)安装：在工厂将钢管焊接成双向倾斜的空间结构后，通过浮吊船整体运转至塔墩(4)两侧进行吊装；Ⅱ.滑移系统安装布置：所述滑移系统包括滑道梁(5)、三向调节系统(7)、驱动部件(8)和垫块(9)，将滑道梁(5)架设在塔墩(4)和墩旁托架(6)上，三向调节系统(7)间隔架设在滑道梁(5)上，驱动部件(8)架设在相邻三向调节系统(7)之间的滑道梁(5)上，垫块(9)架设在三向调节系统(7)一侧的滑道梁(5)上；Ⅲ.钢桁梁(3)挂钩：根据钢桁梁(3)的形状和长度不同，选用不同类型的吊具，当吊具的绳圈落入钢桁梁(3)吊耳滑轮的绳槽后，将钢丝绳跳槽的卡板装在浮吊臂(1)的销轴上，然后缓慢起钩拉紧钢丝绳后停止，启动浮吊臂(1)准备吊装；Ⅳ.钢桁梁(3)吊装落梁：吊装初期分次起吊高度处于2‑3m，后续吊高范围内分次起吊高度在3‑5m，全过程观测主梁各点高度差处于0.2m以内；落梁时分次下落，待下落至墩顶20‑50cm后进行最后一次姿态调整后下落至三向调节系统(7)和垫块(9)上；Ⅴ.调整系统安装：通过螺栓将三向调节系统(7)与垫块(9)连接在钢桁梁(3)底部，利用三向调节系统(7)调节钢桁梁(3)在水平方向的位置，以使钢桁梁(3)在吊装后位置能处在设计位置；Ⅵ.调整滑移：起动驱动部件(8)以使钢桁梁(3)沿滑道梁(5)长度方向运动；Ⅶ.循环节段架设：重复上述步骤进行多节段钢桁梁(3)的架设。...

【技术特征摘要】
1.斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，其特征在于，包括以下步骤：Ⅰ.墩旁托架(6)安装：在工厂将钢管焊接成双向倾斜的空间结构后，通过浮吊船整体运转至塔墩(4)两侧进行吊装；Ⅱ.滑移系统安装布置：所述滑移系统包括滑道梁(5)、三向调节系统(7)、驱动部件(8)和垫块(9)，将滑道梁(5)架设在塔墩(4)和墩旁托架(6)上，三向调节系统(7)间隔架设在滑道梁(5)上，驱动部件(8)架设在相邻三向调节系统(7)之间的滑道梁(5)上，垫块(9)架设在三向调节系统(7)一侧的滑道梁(5)上；Ⅲ.钢桁梁(3)挂钩：根据钢桁梁(3)的形状和长度不同，选用不同类型的吊具，当吊具的绳圈落入钢桁梁(3)吊耳滑轮的绳槽后，将钢丝绳跳槽的卡板装在浮吊臂(1)的销轴上，然后缓慢起钩拉紧钢丝绳后停止，启动浮吊臂(1)准备吊装；Ⅳ.钢桁梁(3)吊装落梁：吊装初期分次起吊高度处于2-3m，后续吊高范围内分次起吊高度在3-5m，全过程观测主梁各点高度差处于0.2m以内；落梁时分次下落，待下落至墩顶20-50cm后进行最后一次姿态调整后下落至三向调节系统(7)和垫块(9)上；Ⅴ.调整系统安装：通过螺栓将三向调节系统(7)与垫块(9)连接在钢桁梁(3)底部，利用三向调节系统(7)调节钢桁梁(3)在水平方向的位置，以使钢桁梁(3)在吊装后位置能处在设计位置；Ⅵ.调整滑移：起动驱动部件(8)以使钢桁梁(3)沿滑道梁(5)长度方向运动；Ⅶ.循环节段架设：重复上述步骤进行多节段钢桁梁(3)的架设。2.根据权利要求1所述的斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，其特征在于，墩旁托架(6)柱脚外侧增设混凝土抗滑移挡块(61)，部分墩旁托架(6)顶部及柱脚内灌注有C50微膨胀的混凝土填充(62)。3.根据权利要求2所述的斜拉桥钢桁梁主塔墩顶架设施工方法，其特征在于，墩旁托架(6)顶部设置有环氧PE钢绞线预应力体系的顶层附墙(63)。4.根据权利要求1所述的斜拉桥钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正飞，刘自明，王宝强，张红心，王东辉，艾碧霖，肖世波，孙国光，袁灿，妥鹏，潘胜平，安浩兵，刘洋，谢文善，郭明，吴强，田东，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，中铁大桥局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42