专利名称：：一种大跨度连续钢桁拱的合龙方法
技术领域：
：本发明涉及桥梁工程中大跨度连续钢桁拱的合龙施工方法。技术背景传统的大跨度钢桁拱合龙，对于合龙口的挠度和桁端转角的调整，主要利用墩顶布置竖向、横桥向、纵桥向液压千斤顶设备，合龙口施工需要对钢桁拱进行顶、落(竖向位置调整)。在大跨桥梁中，桁的竖向起顶量和水平调整位移很大，千斤顶的顶推力也很大，因此千斤顶等设备的配置难度及操作难度大，体系转换过程复杂，施工风险大。本发明所涉及的桥梁为三榀连续钢桁拱结构，如按传统顶、落梁方法合龙，单榀桁下支点反力达9000t，每桁需配置3000t级的千斤顶4台，全桥至少需要36台。目前国内尚无此吨位千斤顶，其研发生产的造价昂贵。本发明摒弃传统的用大吨位液压千斤顶顶、落梁调整合龙口方法，以多层吊索塔架上的斜拉索为调整手段，结合桁段的纵移，实现钢桁拱的合龙，经济实用。
发明内容本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种经济实用的大跨度连续钢桁拱的一种合龙方法。本发明的特征是利用吊索塔架密索体系和多层水平索来调整桁端位移和转角，结合桁段的纵移，从而顺利安装合龙口杆件，实现钢桁拱合龙。钢桁拱架设过程中，墩顶两侧钢桁拱不对称时，设置吊索塔架密索体系参与主桁受力，构成类似斜拉桥的受力体系；墩顶两侧钢桁拱完全对称时，设置多层平索对拉体系，实现自平衡式的双悬臂架设。通过调整拉索索力改变合龙口桁杆的位移及转角，结合桁段的纵桥向平移，使合龙口的间隙适合于合龙杆件的无应力安装。连续钢桁拱跨中合龙的主要施工步骤(1)钢桁拱两侧边跨合龙后，解除3tt、5tt墩墩旁托架(4)，将3#、5#墩临时固定支座释放为滑动支座。在4tt墩拱顶钢梁上安装2台架梁吊机(3)，对称双悬臂安装钢桁拱。(2)3#、5tt墩钢桁向4tt墩方向纵移约170mm，之后锁定3tt、5ft墩钢梁滑动支座。(3)在3#、5#墩墩顶钢桁的上弦节点上安装吊索塔架(1)。(4)3ft、5#墩架梁吊机继续向前架设钢桁，随架设进度依次挂设张拉三层吊索(8)、(9)、(10)。吊索一端锚固在吊索塔架上，另一端锚固在桁的节点上。(5)站墩两台架梁吊机向两侧对称架设钢桁，随架设进度依次挂设并张拉三层平索(11)、(12)、(13)。平索的两端均锚固在桁的节点上。(6)3tt、4#、5針敦钢梁架设至合龙口(7)位置后，调整3#、5tt墩吊索塔架三层斜拉索索力，同时调整賴墩三层平索索力，以改变主跨钢桁拱合龙口两侧位移；微调3tt、5#墩顶纵桥向位移为辅助配合，先后实现4tt-5tt墩和3ft-4tt墩两主跨主桁合龙；(7)解除4tt墩墩旁托架；逐步释放3tt、4#、5tf墩三层拉索索力，使主跨系杆合龙口张开至设计理论长度，之后安装合龙口系杆，完成两主跨合龙。(8)逐步释放卸除斜拉索、平索索力，并最终拆除吊索塔架，拆除架梁吊机，实现连续钢桁拱成桥状态。本大跨度连续钢桁拱的合龙方法不采用传统的用大吨位液压千斤顶顶、落梁调整合龙口，，以多层吊索塔架上的斜拉索为调整手段，结合桁段的纵移，实现钢桁拱的合龙，该方法简便、安全，具有良好的经济效果。图l连续钢桁拱合龙方案2a图2h连续钢桁拱合龙施工步骤图图3吊索塔架密索体系布置图图4水平索自平衡体系布置图图5a、图5b3#墩、5#墩墩顶布置图各部分名称与编号的对应关系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施方式(1)三层吊索塔架密索体系，参见图3。吊索塔架密索体系分别用于3#、5射敦钢桁拱架设；吊索塔架高度、索的锚固点及倾斜角度选择，均要保证钢桁拱在架设过程中的安全性，并满足合龙时调整合龙口到合适的位置。塔架立柱下端与钢桁拱上弦节点预留铰座板铰接，于边跨钢梁合龙后开始拼装。吊索塔架斜拉索采用高强平行钢丝，外包PE保护层，上下两端用锚箱锚固，锚固采用冷铸锚，吊索下端为张拉端。冷铸锚具的长度要精心选定，以保证斜拉索有足够的调节长度。(2)水平索自平衡体系，参见图4。4#墩钢桁拱拼装，墩顶2个节间在墩旁托架上安装，其余节间为双悬臂对称悬拼。利用4針敦两侧钢桁拱的结构对称特点，分别于对应节点之间设置水平对拉索。该水平索既能改善悬臂钢桁拱的受力状态，又为钢桁拱合龙预留了调整手段。水平索采用高强平行钢丝，两端通过锚箱锚固于钢梁节点预留燕子板上。在主跨合龙时，4針敦钢桁拱和墩旁托架固结，依次调整第一、第二、第三层水平索索力，使合龙口梁端挠度和转角达到理想设计状态。(3)墩顶布置，参见图53#、5tt墩顶正式支座为活动支座，置于设计理论位置，初始为锁定状态，以止推顶架对支座上摆进行限位。边跨合龙之后，解除支座约束，边跨钢梁整体向中跨纵移并重新约束支座，悬臂拼装中跨侧钢梁直至合龙。在中跨钢桁拱合龙前，对3tt、5針敦钢梁纵桥向进行微调，钢梁纵移是通过支座上摆(21)在下摆上的滑动来完成的。4針敦顶正式支座(14)为固定支座，置于设计理论位置，无需变换。钢梁施工过程中，仅在3#、5ft墩顶布置纵桥向顶推装置，4#墩顶不设起顶设备。权利要求1、大跨度连续钢桁拱的一种合龙方法，其特征为以主墩为基础，进行完全对称的双悬臂架设钢桁拱时，采用多层水平拉索，实现结构体系自平衡；以主墩为基础进行双悬臂架设钢桁拱，当两边荷载不对称时，采用多层吊索塔架及拉索体系。通过调整各拉索的内力，调节钢桁拱合龙口的位移和转角，并通过纵移钢桁，使合龙口钢桁杆件能够顺利安装，从而实现无顶落桁合龙。2、根据权利要求1所述大跨度连续钢桁拱合龙方法，其特征在于多层吊索塔架设于拱脚位置对应的钢桁上弦节点上，吊索塔架安装时与桥梁的桁临时固结以保持稳定，吊索塔架的拉索张拉后，与桥梁的桁之间恢复为铰接以改善受力。3、根据权利要求1所述的连续钢桁拱合龙方法，其特征是拱脚上的钢梁双悬臂拼装时，需设置墩旁托架，以抵抗施工不平衡力的作用。全文摘要一种大跨度连续钢桁拱的合龙方法，系提供一种以调整吊索塔架拉索或水平拉索之索力为主要手段，结合钢桁纵移，来实现钢桁拱合龙的新方法。其特征是合龙过程不需要顶、落桁的设备，是一种安全、便捷、高效的合龙方法，该方法也适用于一般连续钢桁梁的合龙。文档编号E01D21/06GK101117790SQ20071005300公开日2008年2月6日申请日期2007年8月22日优先权日2007年8月22日发明者周外男,李军堂,毛伟琦,涂满明,潘东发,王东辉,秦顺全,覃勇刚,涛马,龚国锋申请人:中铁大桥局股份有限公司