钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统，属于桥梁工程技术领域；包括已完成施工的某一跨钢桁梁，以及已悬臂拼装若干节间的下一跨钢桁梁，下一跨钢桁梁与该前一跨钢桁梁交接部位设置临时连接，在连续墩墩顶处采用前排支垫和后排支垫的双排支垫，前排支垫和后排支垫按钢桁梁悬臂拼装方向前后排设置，且前排支垫在后排支垫的钢桁梁悬臂拼装方向的前方；后排支垫采用刚性支垫方式，前排支垫采用部分柔性支垫方式，且前排支垫顶面与钢桁梁底面预留一定净高。由此，本实用新型专利技术中两排支垫协调受力，至最大悬臂拼装状态两排支垫所承担的荷载相当，从而改善钢桁梁悬臂施工时墩顶区域结构的受力状态，降低施工风险。

【技术实现步骤摘要】
钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统
本技术属于桥梁工程领域，尤其涉及钢桁梁悬臂拼装。
技术介绍
钢桁梁悬臂拼装施工工艺在目前桥梁建设领域应用广泛，一般施工方法为，采用现有方法拼装第一跨钢桁梁，而后在不搭设支架的情况下悬臂拼装第二跨钢桁梁。在第二跨钢桁梁悬臂拼装过程中，在连续墩墩顶设置一排支垫进行支撑。在此情况下，连续墩墩顶处第二跨钢桁梁与第一跨钢桁梁连接部位，既须承受钢桁梁大悬臂拼装状态下的弯矩，又要承受悬臂架设钢梁自重引起的剪力，形成弯剪组合，对结构体系受力产生不利影响。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有技术存在的不足，提出一种钢桁梁悬臂拼装时连续墩墩顶双排支垫协同受力自适应系统，该系统中连续墩墩顶处设置的双排支垫能在钢桁梁悬臂拼装过程中协调受力，并在最大悬臂拼装状态下，实现两排支垫受力基本均匀，从而改善钢桁梁悬臂施工时墩顶区域结构的受力状态，降低施工风险。本技术目的通过下述技术方案来实现：一种钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统，包括已完成施工的某一跨钢桁梁，以及已悬臂拼装若干节间的下一跨钢桁梁，下一跨钢桁梁与该前一跨钢桁梁交接部位设置临时连接，在连续墩墩顶处采用前排支垫和后排支垫的双排支垫，前排支垫和后排支垫按钢桁梁悬臂拼装方向前后排设置，且前排支垫在后排支垫的钢桁梁悬臂拼装方向的前方；后排支垫采用刚性支垫方式，前排支垫采用部分柔性支垫方式，且前排支垫顶面与钢桁梁底面预留一定净高。作为选择，后排支垫除顶面或底面设置紫铜板或铅板外，其余均由若干钢板或钢结构垫块层叠组成。作为选择，前排支垫由若干钢板或钢结构垫块和橡胶垫块层叠组成。作为选择，前排支垫顶面与钢桁梁底面预留1-2mm净高。前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案；且本技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。工作过程为：连续墩墩顶处悬臂拼装的下一跨钢桁梁与已施工的前一跨钢桁梁连接部位，既须承受钢桁梁大悬臂拼装状态下的弯矩，又要承受悬臂架设钢梁自重引起的剪力，形成弯剪组合，对结构体系受力产生不利影响。现有技术中，在下一跨钢桁梁悬臂拼装过程中，在连续墩墩顶设置一排支垫进行支撑。该单排支垫受力过大，且随着钢桁梁悬臂拼装长度的增加，其悬臂变形加大。本专利在钢桁梁悬臂拼装过程中，通过在连续墩墩顶处先设置一排支垫，即后排支垫，在悬臂拼装几个节间后，在连续墩墩顶增设第二排支垫，即前排支垫，由此，在继续悬臂拼装时，达到双排支垫反力动态平衡，实现“两排支垫实现协同受力”，解决了施工过程中墩顶处双排支垫在最不利工况下受力的均匀性，进而改善悬臂施工时墩顶区域钢桁梁受力状态。以某大桥112m跨钢桁梁架设为例，每跨钢桁梁共设置10个节间，在钢桁梁采用支架法或其他方法架设完成第一跨钢桁梁后，通过在第二跨钢桁梁与第一跨钢桁梁交接部位设置临时连接，实现临时连续状态，而后在不搭设支架的情况下悬臂拼装第二跨钢桁梁。在第二跨钢桁梁悬臂拼装前四个节间过程中，在连续墩墩顶仅设置一排支垫进行支撑，即仅后排支垫。其中，后排支垫采用基本无压缩变形的“刚性支垫方式”，即该支垫全部由钢板组成。随着钢桁梁继续往前悬臂拼装，至第五节间悬臂拼装完成后，在连续墩墩顶增设一排支垫，即前排支垫(前排支垫采用“部分柔性支垫方式”，即支垫由钢板和橡胶垫块组成，能适应少量的压缩变形)，此时前排支垫不垫实，支垫与钢梁底面之间留1-2mm间隙；随着钢桁梁继续往前悬臂拼装，前排支垫处钢桁梁在自重作用下继续下挠，从而在悬臂拼装第六、七节间过程中实现前排支垫处自然垫实，此后，前排支垫开始起作用，分担连续墩墩顶处钢梁荷载。随着钢桁梁继续悬臂拼装，前排支垫处所承担荷载越来越大，至悬臂拼装至第九节间完成，进行第十节间上墩的最不利工况条件时，前排支垫所分担的荷载达到最大，与后排支垫相当，由此实现，“双排支垫协调受力”，从而改善钢桁梁悬臂施工时墩顶区域结构的受力状态，降低施工风险。本技术的有益效果：本技术技术方案主要适用于连续钢桁梁悬臂架设施工。通过钢桁梁悬臂拼装时连续墩墩顶双排支垫协同受力自适应系统，该系统中连续墩墩顶处设置的双排支垫能在钢桁梁悬臂拼装过程中协调受力，并在最大悬臂拼装状态下，实现两排支垫受力基本均匀，从而改善钢桁梁悬臂施工时墩顶区域结构的受力状态，降低施工风险。附图说明图1为钢桁梁悬臂拼装前几节间时后排支垫单独支撑受力状态示意图；图2为钢桁梁悬臂拼装至某节间后增设前排支垫时的支撑受力状态示意图；图3为钢桁梁悬臂拼装至最大悬臂状态下的双排支垫支撑受力状态示意图；图4为图2中前排支垫刚安装时支撑状态示意图；图5为图2中前排支垫在钢桁梁继续拼装变形压实后的支撑状态示意图；其中1—桥墩，2—已架设完成跨钢桁梁，3—悬臂拼装跨钢桁梁，4—临时连接，5—后排支垫，6—前排支垫，7—普通钢板，8—薄紫铜板或薄铅板，9—橡胶垫块，10—薄不锈钢板，11—间隙。具体实施方式下列非限制性实施例用于说明本技术。参考图1至5所示，图中示出3座桥墩，两跨钢桁梁，图中从左至右为已架设完成跨钢桁梁2和悬臂拼装跨钢桁梁3，且从左至右为悬臂拼装跨钢桁梁3拼装方向。一种钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统，包括已完成施工的某一跨钢桁梁(已架设完成跨钢桁梁2)，以及已悬臂拼装若干节间的下一跨钢桁梁(悬臂拼装跨钢桁梁3)，下一跨钢桁梁(悬臂拼装跨钢桁梁3)与该前一跨钢桁梁(已架设完成跨钢桁梁2)交接部位设置临时连接4，在连续墩墩顶处采用前排支垫6和后排支垫5的双排支垫，前排支垫6和后排支垫5按悬臂拼装跨钢桁梁3悬臂拼装方向前后排设置，且前排支垫6在后排支垫5的钢桁梁悬臂拼装方向的前方；后排支垫5采用刚性支垫方式，前排支垫6采用部分柔性支垫方式，且前排支垫6顶面与悬臂拼装跨钢桁梁3底面预留一定净高。本技术系统施工具体包括以下步骤：在已施工某一跨钢桁梁(已架设完成跨钢桁梁2)后，下一跨钢桁梁(悬臂拼装跨钢桁梁3)与该跨钢桁梁(已架设完成跨钢桁梁2)交接部位设置临时连接4并悬臂拼装下一跨钢桁梁(悬臂拼装跨钢桁梁3)时，通过在连续墩墩顶处先设置一排后排支垫5，并在该下一跨钢桁梁悬臂拼装若干个节间后，再在连续墩墩顶增设一排前排支垫6，且前排支垫6安装时机应为，在仅设置有后排支垫5的情况下，若计算得前排支垫6处相对后排支垫5位置而产生的最大下挠变形值为X，当悬臂架设N个节间后，若前排支垫6处相对后排支垫5位置下挠变形值达到0.5X或以上，则在架设第N个节间后开始安装前排支垫6，直至该跨钢桁梁悬臂拼装完成。以某大桥112m跨钢桁梁架设为例，每跨钢桁梁共设置10个节间，参考图1所示，图1中悬臂拼装跨钢桁梁3悬臂拼装至第4节间，经分析，在悬臂拼装跨钢桁梁3悬臂架设过程中，随着悬臂加长，在连续墩墩顶仅有后排支垫5支撑的条件下，前排支垫6处钢梁将随大悬臂架设逐步降低，且应力峰值在悬臂架设第5节间以后增幅明显，在悬臂拼装至第10节间上墩时，墩顶区域应力值达到最大状态。若在连续墩墩顶设置两排支垫并使其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统，其特征在于：包括已完成施工的某一跨钢桁梁，以及已悬臂拼装若干节间的下一跨钢桁梁，下一跨钢桁梁与该前一跨钢桁梁交接部位设置临时连接，在连续墩墩顶处采用前排支垫和后排支垫的双排支垫，前排支垫和后排支垫按钢桁梁悬臂拼装方向前后排设置，且前排支垫在后排支垫的钢桁梁悬臂拼装方向的前方；后排支垫采用刚性支垫方式，前排支垫采用部分柔性支垫方式，且前排支垫顶面与钢桁梁底面预留一定净高。

【技术特征摘要】
1.一种钢桁梁悬臂拼装时墩顶双排支垫协同受力系统，其特征在于：包括已完成施工的某一跨钢桁梁，以及已悬臂拼装若干节间的下一跨钢桁梁，下一跨钢桁梁与该前一跨钢桁梁交接部位设置临时连接，在连续墩墩顶处采用前排支垫和后排支垫的双排支垫，前排支垫和后排支垫按钢桁梁悬臂拼装方向前后排设置，且前排支垫在后排支垫的钢桁梁悬臂拼装方向的前方；后排支垫采用刚性支垫方式，前排支垫采用部分柔性支垫方式，且前排支垫顶面与钢桁梁底面预...

【专利技术属性】
技术研发人员：李有为，唐启，马勇，韩治忠，项梁，
申请(专利权)人：中交二航局第四工程有限公司，中交第二航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34