一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法技术

本发明专利技术公开了一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，采用单侧吊机吊装合龙段钢箱梁，单塔进行顶推，避免了两侧施工的同步性问题，采用顶推装置进行锁定，无需焊接劲性骨架，无需提前进行平衡配重，用简支的形式将合龙段钢箱梁搁于两侧已安装悬臂钢箱梁的梁顶，整个合龙施工过程持续时间较短，操作简便，节约资源，施工风险较低，并且体现了多种调整合龙误差的方法，确保较高的合龙精度。

【技术实现步骤摘要】
一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法
本专利技术属于桥梁工程
，尤其涉及一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法。
技术介绍
斜拉桥的合龙是其主体结构施工完成的标志，是斜拉桥施工中最关键且技术含量最高的组成部分。就目前的施工技术来说，钢梁斜拉桥的合龙施工一般采用温度配切法和顶推法。在温度配切法中，根据合龙时间预测合龙温度，进行温度监测后确定合龙温度下的合龙口间隙，然后进行合龙段钢梁的切割，但是由于温度变化会导致钢梁伸缩，吊装合龙段必须要在指定的温度下完成，并且要迅速进行锁定与焊接。因此，温度配切法对合龙段切割的精度要求极高，合龙施工的风险较大。例如，授权公告号为CN1072459518，名称为斜拉桥中跨两边同时合龙施工方法的专利文献，公开了根据合龙温度确定合龙段实际长度，再利用合龙口长度换算至设计合龙温度时的长度，未考虑温度变化导致合龙段钢梁伸缩变化，合龙施工风险大。目前常采用焊接劲性骨架的锁定方法，该方法操作繁琐，效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，以解决对合龙段切割的精度要求高，合龙施工的风险大，以及锁定操作繁琐、效率不高等问题。本专利技术独立权利要求的技术方案解决了上述专利技术目的中的一个或多个。本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，包括如下步骤：步骤1：对合龙口两侧的已安装悬臂钢箱梁进行多次且连续的温度效应监测，分析温度效应监测数据确定合龙段钢箱梁的尺寸，并根据该尺寸制造合龙段钢箱梁；步骤2：将起吊侧桥面吊机的标准梁段吊具更换为合龙段吊具，并前移至合龙段吊装位置，另一侧桥面吊机保持原位置；步骤3：将顶推侧塔梁的纵向临时约束替换成顶推装置，解除顶推侧塔梁的竖向临时约束，塔梁的横向约束在不影响纵向位移的情况下不解除，进行单塔顶推；步骤4：朝边跨方向进行第一次顶推，当合龙口距离等于设定宽度时停止顶推工作，锁定顶推装置；步骤5：吊装合龙段钢箱梁，使合龙段钢箱梁的顶板高于两侧已安装悬臂钢箱梁的顶板，并在合龙段钢箱梁接缝处分别安装用于支撑该合龙段钢箱梁的支撑机构，将合龙段简支搁于两侧已安装悬臂钢箱梁上；步骤6：调整合龙段钢箱梁的姿态，优化合龙段钢箱梁的相对几何位置；步骤7：解除顶推装置的锁定，朝中跨方向进行第二次顶推，到位后锁定顶推装置；步骤8：评估合龙口的相对几何位置和各接缝处的焊缝宽度；步骤9：将合龙段钢箱梁的两侧分别与已安装悬臂钢箱梁进行锁定，并焊接码板；步骤10：解除南、北塔所有塔梁的临时约束和顶推装置的锁定，同步对合龙段钢箱梁两侧的接缝同时焊接，完成全桥中跨合龙。本专利技术中，采用起吊侧桥面吊机进行合龙段吊装，即单侧吊机吊装合龙段，并且采用单塔顶推，避免了两侧施工的同步性问题；通过对索力进行控制，在起吊合龙段之前使两侧已安装悬臂钢箱梁处于同一水平面，因此无需提前进行平衡配重，用简支的形式将合龙段搁于两侧梁顶，整个合龙施工过程持续时间较短，避免了较大的合龙时间区间，防止出现较大温差对主体结构的影响；操作简便，节约资源，施工风险低，并且体现了多种调整合龙误差的方法，确保较高的合龙精度。进一步地，所述步骤1中，温度效应监测的具体操作为：在合龙前的至少两个工况中进行24小时以上的连续监测，测量内容包括结构温度场、塔偏、合龙口长度、已安装悬臂钢箱梁前五段的标高、里程、轴偏、里程以及前五对斜拉索的索力；通过计算模型分析升降温度对合龙段钢箱梁长度的影响量；确定合龙段钢箱梁的总长和拼装角度，即合龙段钢箱梁的尺寸。进一步地，所述步骤3中，顶推装置为具有顶推功能的阻尼器。进一步地，所述阻尼器有四组，每组所述阻尼器的安装过程为：先定位梁底锚固支座和墩顶锚固支座，测量梁底锚固支座销轴孔与墩顶锚固支座销轴孔之间的水平距离；再测量该阻尼器上第一耳板孔与第二耳板孔之间的距离，调整该阻尼器的长度，使第一耳板孔与第二耳板孔之间的距离等于梁底锚固支座销轴孔与墩顶锚固支座销轴孔之间的水平距离；提升阻尼器，使阻尼器尽可能保持水平；当梁底锚固支座销轴孔与第一耳板孔重合，以及墩顶锚固支座销轴孔与第二耳板孔重合时，分别在第一耳板孔、第二耳板孔处安装销轴，装上挡板，紧固螺栓，即完成安装。进一步地，所述步骤4或7中，采用智能顶推系统实现所述第一次顶推和第二次顶推，所述智能顶推系统包括激光测距传感器、反射板、数据传输模块、显示控制模块以及驱动模块；所述激光测距传感器设于一侧已安装悬臂钢箱梁上，所述反射板设于另一侧已安装悬臂钢箱梁上；所述激光测距传感器、数据传输模块、显示控制模块以及驱动模块依次连接；所述驱动模块还与所述顶推装置连接。进一步地，所述步骤5中，支撑机构为钢牛腿或钢立板，所述钢牛腿或钢立板设于三向千斤顶上，所述三向千斤顶设于所述已安装悬臂钢箱梁上。进一步地，所述步骤6中，合龙段钢箱梁姿态的调整顺序为先标高误差调整，再轴偏误差调整；所述标高误差调整的具体操作为：采用汽车吊进行压重或通过调整斜拉索的索力，使合龙段钢箱梁与两侧的已安装悬臂钢箱梁的顶板和底板处于同一水平面；所述轴偏误差调整的具体操作为：在已安装悬臂钢箱梁的前端焊接对拉底座，通过对拉方式实现轴偏调整，使合龙段钢箱梁与两侧的已安装悬臂钢箱梁的腹板处于同一竖直平面。进一步地，所述步骤8中，在评估接缝处的所述焊缝宽度时，每个接缝断面测量八个点的焊缝宽度，所述八个点为合龙段钢箱梁顶板上的任意三个点、底板上的任意三个点以及腹板上的任意两个点。有益效果与现有技术相比，本专利技术所提供的一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，采用单侧吊机吊装合龙段钢箱梁，单塔进行顶推，避免了两侧施工的同步性问题，采用顶推装置进行锁定，无需焊接劲性骨架，无需提前进行平衡配重，用简支的形式将合龙段钢箱梁搁于两侧已安装悬臂钢箱梁的梁顶，整个合龙施工过程持续时间较短，操作简便，节约资源，施工风险较低，并且体现了多种调整合龙误差的方法，确保较高的合龙精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中合龙前温度监测时的结构示意图；图2是本专利技术实施例中合龙施工准备就绪的结构示意图；图3是本专利技术实施例中安装具有顶推功能的阻尼器的示意图；图4是本专利技术实施例中智能顶推系统结构示意图；图5是本专利技术实施例中合龙段起吊时的结构示意图；图6是本专利技术实施例中合龙段钢箱梁处于简支状态的示意图；图7是本专利技术实施例中具有简支搁梁作用的钢牛腿的示意图；图8是本专利技术实施例中合龙口相对几何位置调整的示意图；其中，1-智能顶推系统，111-激光测距传感器，112-反射板，113-数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：对合龙口两侧的已安装悬臂钢箱梁进行多次且连续的温度效应监测，分析温度效应监测数据确定合龙段钢箱梁的尺寸，并根据该尺寸制造合龙段钢箱梁；/n步骤2：将起吊侧桥面吊机的标准梁段吊具更换为合龙段吊具，并前移至合龙段吊装位置，另一侧桥面吊机保持原位置；/n步骤3：将顶推侧塔梁的纵向临时约束替换成顶推装置，解除顶推侧塔梁的竖向临时约束，塔梁的横向约束在不影响纵向位移的情况下不解除，进行单塔顶推；/n步骤4：朝边跨方向进行第一次顶推，当合龙口距离等于设定宽度时停止顶推工作，锁定顶推装置；/n步骤5：吊装合龙段钢箱梁，使合龙段钢箱梁的顶板高于两侧已安装悬臂钢箱梁的顶板，并在合龙段钢箱梁接缝处分别安装用于支撑该合龙段钢箱梁的支撑机构，将合龙段简支搁于两侧已安装悬臂钢箱梁上；/n步骤6：调整合龙段钢箱梁的姿态，优化合龙段钢箱梁的相对几何位置；/n步骤7：解除顶推装置的锁定，朝中跨方向进行第二次顶推，到位后锁定顶推装置；/n步骤8：评估合龙口的相对几何位置和各接缝处的焊缝宽度；/n步骤9：将合龙段钢箱梁的两侧分别与已安装悬臂钢箱梁进行锁定，并焊接码板；/n步骤10：解除南、北塔所有塔梁的临时约束和顶推装置的锁定，同步对合龙段钢箱梁两侧的接缝同时焊接，完成全桥中跨合龙。/n...

【技术特征摘要】
1.一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对合龙口两侧的已安装悬臂钢箱梁进行多次且连续的温度效应监测，分析温度效应监测数据确定合龙段钢箱梁的尺寸，并根据该尺寸制造合龙段钢箱梁；
步骤2：将起吊侧桥面吊机的标准梁段吊具更换为合龙段吊具，并前移至合龙段吊装位置，另一侧桥面吊机保持原位置；
步骤3：将顶推侧塔梁的纵向临时约束替换成顶推装置，解除顶推侧塔梁的竖向临时约束，塔梁的横向约束在不影响纵向位移的情况下不解除，进行单塔顶推；
步骤4：朝边跨方向进行第一次顶推，当合龙口距离等于设定宽度时停止顶推工作，锁定顶推装置；
步骤5：吊装合龙段钢箱梁，使合龙段钢箱梁的顶板高于两侧已安装悬臂钢箱梁的顶板，并在合龙段钢箱梁接缝处分别安装用于支撑该合龙段钢箱梁的支撑机构，将合龙段简支搁于两侧已安装悬臂钢箱梁上；
步骤6：调整合龙段钢箱梁的姿态，优化合龙段钢箱梁的相对几何位置；
步骤7：解除顶推装置的锁定，朝中跨方向进行第二次顶推，到位后锁定顶推装置；
步骤8：评估合龙口的相对几何位置和各接缝处的焊缝宽度；
步骤9：将合龙段钢箱梁的两侧分别与已安装悬臂钢箱梁进行锁定，并焊接码板；
步骤10：解除南、北塔所有塔梁的临时约束和顶推装置的锁定，同步对合龙段钢箱梁两侧的接缝同时焊接，完成全桥中跨合龙。


2.如权利要求1所述的一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，其特征在于，所述步骤1中，温度效应监测的具体操作为：
在合龙前的至少两个工况中进行24小时以上的连续监测，测量内容包括结构温度场、塔偏、合龙口长度、已安装悬臂钢箱梁前五段的标高、里程、轴偏、里程以及前五对斜拉索的索力；
通过计算模型分析升降温度对合龙段钢箱梁长度的影响量；
确定合龙段钢箱梁的总长和拼装角度，即合龙段钢箱梁的尺寸。


3.如权利要求1所述的一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，其特征在于，所述步骤3中，顶推装置为具有顶推功能的阻尼器。


4.如权利要求3所述的一种斜拉桥钢箱梁中跨合龙方法，其特征在于，所述阻尼器有四组，每组所述阻尼器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈常松，凌李华，颜东煌，王金，黄茛，佘勤聪，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43