专利名称：一种特大跨径钢管桁架拱立拼装方法
技术领域：
本发明涉及钢结构制造及安装技术领域。
背景技术：
钢管桁架拱在内场总装制造时，普遍采用主拱肋卧拼装工艺制造。主拱肋卧拼装工艺具有制造难度小、生产周期短，加工成本上低等优点；但其制造状态和成桥状态不符合，在工地吊装时会因为自重下绕等原因导致主拱肋线性变化大、主拱法兰盘的密贴不好而影响钢管桁架拱桥的整体美观。对于特大跨径钢管桁架拱来说，跨径大、分段多、节段重、 精度要求高等原因需要采用立拼装工艺来调整控制参数，保证工地吊装成桥线形。立拼装工艺在大跨径钢管桁架拱桥钢结构制造中还没有具体的应用，需要进行具体的研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种，它具有将平面胎架上制造完工、经过卧拼检验合格后的节段转运至立拼专用场地，采用门吊、平板车、钢墩、钢丝绳及专用工装设备把卧拼场地拼装好的钢管桁架拱肋置于成桥状态，调节拱肋接头法兰盘的位置及工地成桥控制参数，由于立拼状态更接近于工地吊装状态，钢管桁架拱制造精度高，成桥线形美观的特点。为解决上述技术问题，本发明提供了一种特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，包括下述步骤步骤一，制作翻身胎架和立拼胎架；步骤二，转运节段所有钢管桁架拱肋在卧拼场地拼装检验合格后，采用平板车将需要拼装的节段运至立拼专用场地；步骤三，将待拼装节段在翻身胎架上立起按照拼装步骤，将各个待拼装节段分为第一待拼装节段、第二待拼装节段、至第η待拼装节段，其中，η等于待拼装节段数量，用门吊将平板车上的第一待拼装节段落位于专用翻身胎架上，落位后，用门吊将第一待拼装节段在专用翻身胎架上就地翻身立起，翻身后，用钢丝绳将第一待拼装节段临时固定；步骤四，将立起的节段转运至立拼胎架利用门吊将立起的第一待拼装节段从专用翻身钢墩上吊至立拼胎架上，吊装后，用钢丝绳及专用支撑架进行固定支撑；步骤五，用平板车将第二至第η待拼装节段运至立拼场地，重复上述过程，一一固定完毕所有待拼装节段后，进行立拼检查，检查拱肋直线度及法兰贴合度，并做好记录；步骤六，将完成立拼的节段卧倒运走立拼完成后，用门吊将各个待拼装节段一一从立拼胎架上吊运至专用翻身胎架上，用门吊原地卧倒，再用门吊将待拼装节段吊到平板车上，运至存放区或节段发运区进行后续工作。对上述技术方案的改进方案为，步骤二中，采用平板车将需要拼装的节段运至立拼专用场地之前，应对待拼装节段所需要支撑的腹杆进行强度校核，符合要求后才进行转运，校核结果不满足节段运输需要的，通过以下方式对节段腹杆进行加强
调整节段支撑位置，使平板车支撑尽量多的腹杆，在平板车上设置临时扁担梁，采用临时支撑增加腹杆强度，降低平板车行走速度，节段运至立拼专用场地后，拼装前，对节段参数进行复检，发现超差现象及时校正。对上述技术方案的优选方案为，所述翻身胎架包括活动胎架和固定胎架，步骤三将待拼装节段在翻身胎架上立起时，将活动胎架按照第一待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置，用门吊将平板车上的第一待拼装节段落位于固定胎架和活动胎架上，此时，固定胎架支撑第一待拼装节段的下弦杆，活动胎架支撑第一待拼装节段的上弦杆，落位后，用门吊将第一待拼装节段在固定胎架上原地翻身立起，翻身后，用钢丝绳将第一待拼装节段临时固定，拆除活动胎架与地面的连接，用门吊吊至下一待拼装节段使用的对应位置，即第一待拼装节段按照下一待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置；步骤六，将完成立拼的节段卧倒运走的过程中，将活动胎架按照待放卧的待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置，用门吊将待放卧的待拼装节段从立拼胎架上吊运至固定胎架上，用门吊原地卧倒，此时待拼装节段由固定胎架和活动胎架支撑，卧倒后，再用门吊将待拼装节段吊到平板车上，运走。对上述技术方案进一步优选的为，所述翻身胎架的固定胎架与所述立拼胎架焊接
成一整体。对上述技术方案更进一步优选的为，所述翻身胎架的固定胎架包括1号固定胎架和2号固定胎架，所述1号固定胎架及2号固定胎架各包括两组，每组由至少三个钢墩卧倒后首尾连接而成，各钢墩设置有地脚螺栓，钢墩位地面预埋螺栓，每组中各个卧倒的钢墩首尾间通过钢板连接焊固，1号固定胎架的每组的侧边还设置有支点定位座，1号固定胎架及 2号固定胎架的位置按照1号固定胎架的两组分别设置于两端，2号固定胎架各组设置于中间的方式沿待拼装节段下弦杆结构走向布置。本发明的有益效果在于1.本发明是将立拼制造工艺在特大跨径钢管桁架拱钢结构制造中是首次应用，采用门吊、平板车、钢墩、钢丝绳及专用工装设备把卧拼场地拼装好的钢管桁架拱肋置于成桥状态，调节拱肋接头法兰盘的位置及工地成桥控制参数，对于特大跨径钢管桁架拱钢结构， 立拼状态更接近于工地吊装状态，制造精度高，成桥线形美观。2.本发明通过活动胎架和固定胎架搭建成翻身胎架，在保证节段稳定翻身的过程中节省胎架制造成本。当翻身胎架与立拼胎架焊接成一整体时，能够使得节段从翻身胎架转移至立拼胎架的路程大幅缩短，难度明显降低，从而更好的控制节段各参数在吊装时变化幅度小。本发明首次在特大跨径钢管桁架拱钢结构制造中采用立拼制造工艺，把卧拼场地拼装好的钢管桁架拱肋置于成桥状态，调节拱肋接头法兰盘的位置及工地成桥控制参数， 由于立拼状态更接近于工地吊装状态，钢管桁架拱制造精度高，成桥线形美观，积累了特大跨径钢管桁架拱立拼工艺经验，为以后同类桥型厂内制造提供了参考。
图1为本发明实施例的门吊区场地布置图。
图2为本发明实施例的待拼装节段从平板车转移到翻身胎架上的示意图。图3为本发明实施例的待拼装节段在翻身胎架上翻身过程示意图一。图4为 本发明实施例的待拼装节段在翻身胎架上翻身过程示意图二。图5为本发明实施例的待拼装节段在翻身胎架上翻身立起示意图。图6为本发明实施例中采用门吊将待拼装节段转运至立拼胎架示意图。图7为本发明实施例中第二待拼装节段转运至立拼胎架示意图。图8为本发明实施例中第三待拼装节段转运至立拼胎架示意图。图9为本发明实施例中1号固定胎架结构示意图。图10为本发明实施例中2号固定胎架结构示意图。图11为本发明实施例的节段落位示意图。图12为本发明实施例的工作流程图。其中，1-活动胎架，2-固定胎架，3-待拼装节段，4-钢丝绳，5-节段上弦杆，6_立拼胎架，7-3#待拼装节段，8-2#待拼装节段，9-1#待拼装节段，10-支点定位座，11-钢墩， 12-钢板。
具体实施例方式为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法的具体实施方式
、 结构、特征及其功效进行详细说明。首先，对本发明提供的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法的总体思路进行说明本发明是针对现有技术中采用主拱肋卧拼装工艺时，其制造状态和成桥状态不符合，在工地吊装时会因为自重下绕等原因导致主拱肋线性变化大、主拱法兰盘的密贴不好而影响钢管桁架拱桥的整体美观的问题，采用立拼装的方式将在卧拼场地拼装检验合格后的钢管桁架拱肋转运至立拼专用场地进行立拼检查后，再运至存放区或节段发运区进行后续工作。如图12所示的本发明实施例的工作流程图，本发明的具体的操作步骤为制造翻身胎架和立拼胎架6，全部钢管桁架拱肋在卧拼场地拼装完毕后，按照拼装步骤，将各个待拼装节段分为第一待拼装节段、第二待拼装节段、至第η待拼装节段，其中，η等于待拼装节段数量。参考图2所示的待拼装节段从平板车转移到翻身胎架上的示意图，采用平板车将需要拼装的节段3运至立拼专用场地，图1所示的为门吊区场地布置图，再采用门吊将待拼装节段3落位于专用翻身胎架上。如图3所示，本实施例中的翻身胎架是由活动胎架1和固定胎架2组成，当待拼装节段3落位于翻身胎架上时，待拼装节段3是由活动胎架1支撑其上弦杆5，固定胎架2支撑其下弦杆。接下来，如图4所示，利用门吊在专用翻身胎架上将待拼装节段3原地翻身，翻身后，采用钢丝绳进行临时固定，此时如图5所示，待拼装节段3立起于固定胎架2上。然后，拆除活动胎架1与地面的连接，用门吊吊开，如图6所示， 再利用门吊将立起的待拼装节段3从专用翻身胎架上吊至立拼胎架6上，为使待拼装节段 3从翻身胎架转移至立拼胎架6的路程尽可能的短，可以将翻身胎架中的固定胎架2与立拼胎架6焊接成一整体。将待拼装节段3从翻身胎架转移至立拼胎架6后，用钢丝绳及专用支撑架进行固定支撑。再用门吊将活动胎架1吊至下一节段使用的对应位置定位，即按照下一节段上下弦杆的位置关系将活动胎架1定位到固定胎架2的相对位置，再用平板车将下一待拼装节段运至立拼场地，重复上述过程，固定完毕下一待拼装节段后，进行立拼检查，检查拱肋直线度及法兰贴合度，并做好记录，重复上述过程将剩余的节段按照节段间的拼装步骤一一固定到立拼胎架6进行立拼检查并做好记录；立拼完成后，用门吊将各个节段一一从立拼胎架6上吊运至专用翻身胎架上，在用门吊原地卧倒，卧倒后，再用门吊将卧倒后的节段吊到平板车上，运走。本发明中所 需的相关设备平板车、两台龙门式起重机、翻身胎架、立拼胎架。其中，龙门式起重机的主梁采用双梁结构，两侧支腿采用变截面人字形支腿，每台吊机设置主钩一个，副钩一个，额定翻身重量为大于桥梁节段重量，吊装过程示意图如图2至图8所示。 吊装用的钢丝绳选用符合GB 8918-2006标准。本实施例还给出了翻身胎架的具体制作方案翻身胎架包括活动胎架1和固定胎架2，其中，固定胎架2包括1号固定胎架和2号固定胎架，1号固定胎架及2号固定胎架各包括两组，每组由至少三个钢墩11卧倒后首尾连接而成。本实施例中的每组1号固定胎架采用3个800*800*1700钢墩卧倒组成，钢墩侧向间用钢板12连接焊固，每组的侧边还设置有支点定位座10，用于翻身支点的固定。每组2 号固定胎架也是采用3个800*800*1700钢墩卧倒组成，钢墩侧向间用钢板12连接焊固，其结构如图10所示。活动胎架1也可以采用的钢墩11来实施，本实施例中的是采用的1个 800*800*1700钢墩卧倒构成。活动胎架1及固定胎架2的各个钢墩11均设置有地脚螺栓， 钢墩位地面预埋螺栓，使钢墩能与地面刚性连接。翻身钢墩的安装方法参考图1和图11，采用门吊将1号固定胎架及2号固定胎架运至图1所示的布置图中的节段翻身区，按照1号固定胎架的两组分别设置于两端，2号固定胎架各组设置于中间的方式沿待拼装节段3的下弦杆结构走向布置，将1号、2号固定胎架的各个钢墩11与地面刚性连接，如图11中的2-1号钢敦位、2-3号钢敦位为1号固定胎架设置的位置，2-2号钢墩位为2号固定胎架设置的位置。将活动胎架1运至图1所示的布置图中的节段翻身区，根据待拼装阶段3的上下弦杆位置关系，按照下弦杆由固定胎架2 支撑，上弦杆由活动胎架1支撑的规则设置到对应位置，如图11中2-4 2-6号钢敦位，指 2-4、2-5、2-6各放一个活动胎架1，将活动胎架1中的各个钢墩11与地面刚性连接。下面根据本发明的设计思路和操作步骤，将本发明的具体实施过程说明如下拼装轮次见拼装轮次表，首轮节段预拼，需按3#节段7 — 2#节段8 — 1#节段9顺序进行拼装，首先进行3#节段7的转运及吊装。(1)节段内场转运节段在平面胎架上制造完工、经过卧拼检验合格后，由平板车转运至吊装立拼区域，转运前，应对节段所需要支撑的腹杆进行强度校核，符合要求后才可以进行转运工作。 如校核结果不满足节段运输需要，需对节段腹杆进行加强，加强措施包括调整节段支撑位置，使平板车支撑尽量多的腹杆。在平板车上设置临时扁担梁等工装设备。采用临时支撑增加腹杆强度。平板车行走过程中，降低速度，防止因路面不平引起颠簸导致节段变形。节段运到位后拼装前对节段参数进行复检，如发现超差现象及时校正。(2) 3#待拼装节段7从平板车上转移到翻身胎架上
3#待拼装节段7由平板车运输至吊装区域后，两台门吊同时开至吊装去，抬吊3# 待拼装节段7，平板车退出后，两台吊车抬吊梁段至翻身胎架区域。翻身胎架由若干钢墩11 组成，因节段上下游分段翻身方向不同，钢墩11在门吊区双侧布置，见图2。(3)门式 起重机换钩至3#待拼装节段7的上弦杆5，进行拱肋节段竖立翻身，见图 3至图5。(4)如图6所示，翻身到位后，两台吊机同时抬起3#待拼装节段7，将3#待拼装节段7转运至立拼胎架6上，检查节段控制点标高及翻身转运过程中节段的变形情况。(5)如图7至图8所示，重复上述过程，将2#待拼装节段8、1#待拼装节段9吊装至指定位置，全部节段落位后，进行节段试拼装，根据拼装试验记录表格内容检查节段拼装质量，检验合格后，再利用门吊将节段放平，平板车将节段运至存放区或梁段发运区进行后续工作的制作。立拼流程(1)采用门吊，将固定胎架2中的各个钢墩11布置完毕，并与地面钢性连接。(2)采用门吊将2-4、2-5、2_6位置布置活动胎架1，并与地面钢性连接，再采用平板车将待拼装节段3由卧装场地转运至立拼场地，按照图1中所示的门吊位置布置门吊，并捆扎钢丝绳，经检查确认无误后，即可吊装。当待拼装节段3吊起200mm后稳定，再次进行检查确认，当符合吊装要求后可正式吊装。指挥两台吊车同时起吊，将节段3吊装至翻身胎架上。在这个吊装过程中要有专人观察两台吊车吊钩的垂直度和路基情况，并及时将情况向吊装指挥报告。(3)将门吊布置在吊装作业区域内，吊车布置好后，将钢丝绳按图示挂在待拼装节段3的上弦杆5上，经检查确认无误后，即可吊装。当待拼装节段3的上弦杆5吊起离胎架 200mm后稳定，再次进行检查确认，当符合吊装要求后可正式吊装。指挥2台吊车同时起吊，将待拼装节段3在翻身胎架上原地翻身，拼装节段3翻身放稳后由翻身胎架中的固定胎架2支撑。采用钢丝绳在待拼装节段3两端进行临时固定， 固定后即可脱钩。在这个吊装过程中要有专人观察两台吊车吊钩的垂直度和路基情况，并及时将情况向吊装指挥报告。重复上述过程定位余下分段，并立拼检查拱肋线形和法兰盘贴合情况，做好检查记录。定位及检查精度要求见表一表一立拼精度要求
权利要求
1.一种特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，包括下述步骤步骤一，制作翻身胎架和立拼胎架；步骤二，转运节段所有钢管桁架拱肋在卧拼场地拼装检验合格后，采用平板车将需要拼装的节段运至立拼专用场地；步骤三，将待拼装节段在翻身胎架上立起按照拼装步骤，将各个待拼装节段分为第一待拼装节段、第二待拼装节段、至第η待拼装节段，其中，η等于待拼装节段数量，用门吊将平板车上的第一待拼装节段落位于专用翻身胎架上，落位后，用门吊将第一待拼装节段在专用翻身胎架上原地翻身立起，翻身后，用钢丝绳将第一待拼装节段临时固定；步骤四，将立起的节段转运至立拼胎架利用门吊将立起的第一待拼装节段从专用翻身钢墩上吊至立拼胎架上，吊装后，用钢丝绳及专用支撑架进行固定支撑；步骤五，用平板车将第二至第η待拼装节段运至立拼场地，重复上述过程，一一固定完毕所有待拼装节段后，进行立拼检查，检查拱肋直线度及法兰贴合度，并做好记录；步骤六，将完成立拼的节段卧倒运走立拼完成后，用门吊将各个待拼装节段一一从立拼胎架上吊运至专用翻身胎架上，用门吊原地卧倒，再用门吊将待拼装节段吊到平板车上， 运至存放区或节段发运区进行后续工作。
2.如权利要求1所述的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，步骤二中，采用平板车将需要拼装的节段运至立拼专用场地之前，应对待拼装节段所需要支撑的腹杆进行强度校核，符合要求后才进行转运，校核结果不满足节段运输需要的，通过以下方式对节段腹杆进行加强调整节段支撑位置，使平板车支撑尽量多的腹杆，在平板车上设置临时扁担梁，采用临时支撑增加腹杆强度，降低平板车行走速度，节段运至立拼专用场地后，拼装前，对节段参数进行复检，发现超差现象及时校正。
3.如权利要求1或2所述的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，所述翻身胎架包括活动胎架和固定胎架，步骤三将待拼装节段在翻身胎架上立起时，将活动胎架按照第一待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置，用门吊将平板车上的第一待拼装节段落位于固定胎架和活动胎架上，此时，固定胎架支撑第一待拼装节段的下弦杆，活动胎架支撑第一待拼装节段的上弦杆，落位后，用门吊将第一待拼装节段在固定胎架上原地翻身立起，翻身后， 用钢丝绳将第一待拼装节段临时固定，拆除活动胎架与地面的连接，用门吊吊至下一待拼装节段使用的对应位置，即第一待拼装节段按照下一待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置；步骤六，将完成立拼的节段卧倒运走的过程中，将活动胎架按照待放卧的待拼装节段的上下弦杆位置关系固定在固定胎架的相对位置，用门吊将待放卧的待拼装节段从立拼胎架上吊运至固定胎架上，用门吊原地卧倒，此时待拼装节段由固定胎架和活动胎架支撑，卧倒后，再用门吊将待拼装节段吊到平板车上，运走。
4.如权利要求3所述的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，所述翻身胎架的固定胎架与所述立拼胎架焊接成一整体。
5.如权利要求3所述的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，所述翻身胎架的固定胎架包括1号固定胎架和2号固定胎架，所述1号固定胎架及2号固定胎架各包括两组，每组由至少三个钢墩卧倒后首尾连接而成，各钢墩设置有地脚螺栓，钢墩位地面预埋螺栓，每组中各个卧倒的钢墩首尾间通过钢板连接焊固，1号固定胎架的每组的侧边还设置有支点定位座，1号固定胎架及2号固定胎架的位置按照1号固定胎架的两组分别设置于两端，2号固定胎架各组设置于中间的方式沿待拼装节段下弦杆结构走向布置。
6.如权利要求4所述的特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，其特征在于，所述翻身胎架的固定胎架包括1号固定胎架和2号固定胎架，所述1号固定胎架及2号固定胎架各包括两组，每组由至少三个钢墩卧倒后首尾连接而成，各钢墩设置有地脚螺栓，钢墩位地面预埋螺栓，每组中各个卧倒的钢墩首尾间通过钢板连接焊固，1号固定胎架的每组的侧边还设置有支点定位座，1号固定胎架及2号固定胎架的位置按照1号固定胎架的两组分别设置于两端，2号固定胎架各组设置于中间的方式沿待拼装节段下弦杆结构走向布置。
全文摘要
本发明涉及钢结构制造及安装技术领域，公开了一种特大跨径钢管桁架拱立拼装方法，包括制作翻身胎架和立拼胎架；转运节段至立拼专用场地；将待拼装节段在翻身胎架上立起并临时固定；将立起的节段转运至立拼胎架固定支撑进行立拼检查；将完成立拼的节段卧倒运走。本发明首次在特大跨径钢管桁架拱钢结构制造中采用立拼制造工艺，把卧拼场地拼装好的钢管桁架拱肋置于成桥状态，调节拱肋接头法兰盘的位置及工地成桥控制参数，由于立拼状态更接近于工地吊装状态，钢管桁架拱制造精度高，成桥线形美观，积累了特大跨径钢管桁架拱立拼工艺经验，为以后同类桥型厂内制造提供了参考。
文档编号E04G21/14GK102220811SQ20111009653
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者刘素云, 徐志刚, 魏军 申请人:武船重型工程有限公司