一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法技术

本发明专利技术公开了一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，它是在桥梁钢拱塔架设施工阶段，将传统的支架法架设工艺变为无支架拼装工艺，钢拱塔质量可控；此外还降低了施工难度，节省了起重设备、临时支架和拼装场地等辅助措施的工程量，缩短了施工周期、降低了成本，保证了航道的通行，操作方便。本发明专利技术提供一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，实现了钢拱塔的工厂化制作、运输、吊装定位，解决了桥梁施工作业空间有限、工期紧，且跨越有通航要求的河流的施工难题。

【技术实现步骤摘要】
一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法
本专利技术属于桥梁施工
，尤其涉及一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，特别适用于作业空间有限、工期紧，且双侧斜拉索无法对称张拉的钢拱塔安装施工。
技术介绍
斜置钢拱塔作为桥塔的一种结构形式，具有结构受力明确、设计新颖、建筑造型美观等优点，常被应用在一些跨越公路、河流和市政的桥梁中。目前钢拱塔梁桥的施工方法多为依靠支架等外部设施，遵循左右塔柱对称，依次从底部上塔顶拼装，在塔顶实现合龙的方法，根据其结构特点、环境因素、边界条件，选择施工辅助设施和安装设备。对于一种小角度斜置钢拱塔，主塔为顺桥向斜置的拱形塔，拱塔轴线在顺桥向与铅垂面的夹角为10°，倾斜方向为边跨方向，钢拱塔部分高度52.5m。在拱塔轴线的平面内，拱塔的内外边缘为椭圆形，钢塔柱采用全钢结构，箱形断面，顺桥向钢板壁厚30mm，横桥向钢板壁厚36mm，横隔板壁厚16mm，(拉索区横隔板厚30mm)加劲肋采用竖肋，壁厚由24mm变化至16mm。钢塔柱顺桥向宽度由4m直线渐变至7.4m，横桥向由3.2m按椭圆曲线过渡至3.995m：塔柱共分为41个节段，塔壁钢板采用焊接，加劲肋采用高强螺栓连接。斜拉索采用空间双索面扇形布置，两索面布置在人行道的外侧，拉索在钢箱梁(主跨)上间距为9m，混凝土侧(边跨)间距为4.5m，塔上间距为2.5m，单侧各9对，全桥共18对。由于桥址处地貌差，河道为Ⅵ级航道，边跨侧(拱塔倾斜侧)混凝土施工进度缓慢，作业面无法提供；同时航道部门要求通航净距≮25.8m，净高≮5.15m。通过对钢拱塔无支架装配式原位拼装施工方案综合评价，主要有以下难题：(1)钢拱塔外倾10°，桥面以上高度达52.5m，拱塔节段截面大、单重达106.51吨，钢拱塔安装风险较高。(2)钢拱塔架架设时，主跨和边跨斜拉索为不对称张拉，实现钢拱塔架设线型高精度要求较为困难。(3)钢拱塔钢板厚达36mm，多为带曲面节段，纵、横向焊缝密集，焊缝质量控制要求较高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法。一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，包括以下步骤：步骤1：钢拱塔分段：将钢拱塔分成若干节段，并将若干节段加工制作成若干吊装节段，用于钢拱塔现场逐段装配式拼装；底部节段重量大于高空节段重量；每个节段安装一段横隔板；步骤2：在钢拱塔主墩附近布置吊装设备，用于起吊拼装钢拱塔节段；步骤3：张拉钢混结合段内预应力钢绞线；逐段吊装架设钢拱塔至第一处节段；将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；在第一处节段处左右钢塔之间安装第一道横撑；步骤4：继续往上逐段吊装架设钢拱塔至第二处节段，在此过程每个节段钢拱塔安装时，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；继续将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；在第二处节段左右钢塔之间安装第二道横撑，张拉斜拉索，调整已安装拱塔线型；步骤5：继续逐段吊装架设钢拱塔至第三处节段；安装第三处节段左右钢塔之间的第三道横撑以及所述横撑上的合龙口调节装置，在此安装过程中，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；步骤6：继续逐段吊装架设钢拱塔至合龙节段，此过程中，每个合龙节段钢拱塔安装时，调整斜拉索调整线型，拱塔合龙时张拉Z5和Z9斜拉索调节纵向合龙口尺寸，利用第三道横撑上的合龙口调节装置调节横向合龙口尺寸进行钢拱塔合龙；步骤7：钢拱塔合龙后，利用吊装设备拆除拱塔间的所有横撑和合龙口调节装置。作为优选的技术方案，所述钢拱塔的左右塔柱对称，依次从所述钢拱塔的底部向上至塔顶进行钢拱塔节段装配式拼装，所述合龙节段在所述钢拱塔的塔顶。作为优选的技术方案，所述斜拉索张拉时仅张拉主跨斜拉索，不安装边跨斜拉索。作为优选的技术方案，每个钢拱塔节段的每个立面上分别设置一组匹配件，用于配合调节措施进行钢拱塔的精确定位。作为优选的技术方案，每个钢拱塔节段的每个立面内侧分别布置一个吊耳，利用吊装钢丝绳的长度，在吊装的时候将钢拱塔节段调节至设计的斜置角度。作为优选的技术方案，每个钢拱塔节段的每个立面设置四个测量点，利用两台全站仪进行测量，便于钢拱塔节段的线型调整。作为优选的技术方案，钢拱塔安装安装过程中，在下一节段钢拱塔安装时，上一节段钢拱塔焊缝需焊接完毕；同时对上一节段钢拱塔线型进行复核，测量数据作为下一梁段安装控制依据。作为优选的技术方案，钢拱塔对接焊缝焊接时，较低点后焊接，通过焊缝的焊接顺序调整钢拱塔的线型。作为优选的技术方案，在钢拱塔节段的四个侧壁设置挂篮，用于钢拱塔节段的焊接和斜拉索安装。作为优选的技术方案，第一道横撑和第二道横撑的两端均与钢拱塔焊接，形成固定节点；第三道横撑一端与钢拱塔焊接，形成固定节点，另一端设置套管，套管与钢拱塔焊接，形成铰接节点，便于钢拱塔合龙时合龙口横向尺寸调节。有益效果在于：(1)小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，解决斜置钢拱塔施工作业空间限制和工期紧的施工难题。(2)可节省起重设备、临时支架和拼装场地等辅助措施的工程量，同时部分斜拉索与钢拱塔交叉施工，缩短了施工周期、降低了成本；同时钢拱塔架设不设置临时支架，避免了安装和拆除风险，且保证了航道的通行。(3)拼装作业地点集中，实现了装配式拼装，简化了工艺，有利于施工生产的最佳组织，对保证质量、提高工效、降低成本非常有利。(4)这种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法技术可行，安全可靠，经济合理，具有较大的推广价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术实施例中的钢拱塔分段图；图2是本专利技术实施例中的钢拱塔架设至第一道横撑图；图3是本专利技术实施例中的钢拱塔架设至第二道横撑图；图4是本专利技术实施例中的钢拱塔架设至第三道横撑图；图5是本专利技术实施例中的第三道横撑上合龙调节装置图；图6是本专利技术实施例中的钢拱塔合龙图；图7是本专利技术实施例中的钢拱塔横撑拆除图。具体实施方式下面将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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。需要说明的是，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：钢拱塔分段：/n将钢拱塔分成若干节段，并将若干节段加工制作成若干吊装节段，用于钢拱塔现场逐段装配式拼装；底部节段重量大于高空节段重量；每个节段安装一段横隔板；/n步骤2：在钢拱塔主墩附近布置吊装设备，用于起吊拼装钢拱塔节段；/n步骤3：/n张拉钢混结合段内预应力钢绞线；/n逐段吊装架设钢拱塔至第一处节段；/n将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；/n在第一处节段处左右钢塔之间安装第一道横撑；/n步骤4：/n继续往上逐段吊装架设钢拱塔至第二处节段，在此过程每个节段钢拱塔安装时，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；/n继续将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；/n在第二处节段左右钢塔之间安装第二道横撑，张拉斜拉索，调整已安装拱塔线型；/n步骤5：/n继续逐段吊装架设钢拱塔至第三处节段；/n安装第三处节段左右钢塔之间的第三道横撑以及所述横撑上的合龙口调节装置，在此安装过程中，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；/n步骤6：/n继续逐段吊装架设钢拱塔至合龙节段，此过程中，每个合龙节段钢拱塔安装时，调整斜拉索调整线型，拱塔合龙时张拉Z5和Z9斜拉索调节纵向合龙口尺寸，利用第三道横撑上的合龙口调节装置调节横向合龙口尺寸进行钢拱塔合龙；/n步骤7：/n钢拱塔合龙后，利用吊装设备拆除拱塔间的所有横撑和合龙口调节装置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：钢拱塔分段：
将钢拱塔分成若干节段，并将若干节段加工制作成若干吊装节段，用于钢拱塔现场逐段装配式拼装；底部节段重量大于高空节段重量；每个节段安装一段横隔板；
步骤2：在钢拱塔主墩附近布置吊装设备，用于起吊拼装钢拱塔节段；
步骤3：
张拉钢混结合段内预应力钢绞线；
逐段吊装架设钢拱塔至第一处节段；
将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；
在第一处节段处左右钢塔之间安装第一道横撑；
步骤4：
继续往上逐段吊装架设钢拱塔至第二处节段，在此过程每个节段钢拱塔安装时，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；
继续将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；
在第二处节段左右钢塔之间安装第二道横撑，张拉斜拉索，调整已安装拱塔线型；
步骤5：
继续逐段吊装架设钢拱塔至第三处节段；
安装第三处节段左右钢塔之间的第三道横撑以及所述横撑上的合龙口调节装置，在此安装过程中，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；
步骤6：
继续逐段吊装架设钢拱塔至合龙节段，此过程中，每个合龙节段钢拱塔安装时，调整斜拉索调整线型，拱塔合龙时张拉Z5和Z9斜拉索调节纵向合龙口尺寸，利用第三道横撑上的合龙口调节装置调节横向合龙口尺寸进行钢拱塔合龙；
步骤7：
钢拱塔合龙后，利用吊装设备拆除拱塔间的所有横撑和合龙口调节装置。


2.根据权利要求1所述的小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，其特征在于：所述钢拱塔的左右塔柱对称，依次从所述钢拱塔的底部向上至塔顶进行钢拱塔节段装配式拼装，所述合龙节段在所述钢拱塔的塔顶。


3.根据权利要求1所述的小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚飞，严俊，丁仕洪，伍超然，邹孔庆，易中楼，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，中铁四局集团钢结构建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34