专利名称：一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法，尤其是在不利环境条件下，能快速有序的完成钢-混叠合梁斜拉桥中跨合龙施工，并能有效确保施工质量、进度及安全的施工方法。
背景技术：
近些年，随着国家基础建设力度的不断增大，跨河、跨海等斜拉桥施工也日益增多，桥梁上部结构中跨合龙施工中，通常采用自然降温法或控制合龙口状态法，这种施工方法存在以下问题:自然降温法或控制合龙口状态法属于被动控制方法，受时间及环境温度影响大，对合龙口状态的控制精度要求高，合龙施工等待时间长，工序组织不连续，施工效率较低。安全保证系数低，采用永久拼接板直接进行合龙施工，自重大，吊装施工困难，安装风险大。受永久拼接板开孔位置与尺寸限制，合龙成功率低，安全风险高。自然降温法或控制合龙口状态法均需大量的合龙口压重设施或大吨位张拉顶推设备，施工工序多、费用高，施工质量难以保证。且易使桥面湿接缝产生裂缝，不利于桥梁结构安全。因此，根据以往施工经验结合现有材料设备，创新出一种钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法，以提高施工效率，并保证桥梁施工质量及施工安全。
发明内容
本发明的主要目的在于针对背景现状情况，提供一种施工效率高、安全质量有保证的钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法，以保证中跨合龙施工过程中，能够安全优质、快速有序的完成中跨定时合龙施工。本发明的技术方案如下:一种用于桥梁合龙施工的工具拼接板，其特征在于:该拼接板上一端设有和合龙口一侧纵梁上的永久栓接固定孔对应的圆形孔，另一端设有和合龙口另一侧纵梁上的永久栓接固定孔对应的椭圆形孔，且该椭圆形孔的长度方向为纵桥向(桥梁纵梁的长度方向)。在本发明的较佳实施例中，所述拼接板的长度为永久固定板的1/3-2/3，椭圆形孔至少设有两列。所述的圆形孔数量可少于该侧纵梁上的永久固定孔的数量。由于长度减少，其自重也减少。一般顶、底板使用的工具拼接板可以设为永久拼接板的一半长度，使自重减半。在本发明的较佳实施例中，工具拼接板椭圆形孔栓接富余量20-30mm。即永久固定孔和椭圆形孔配对时，可在20-30_内栓接。本发明的又一技术方案为:一种钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法，包括如下步骤:(I)分别利用相应的测量测试手段，提前对合龙口姿态进行连续观测；根据连续观测得出的数据，提前制作合龙段主纵梁与工具拼接板；(2)调整合龙口姿态，使其符合合龙要求；(3)将合龙段主纵梁起吊就位之后，先将该主纵梁的固定端采用永久拼接板进行永久栓接(即和合龙口一侧的主纵梁永久连接固定)；配切端采用工具拼接板，待合龙口满足椭圆孔的栓接要求时，将配切端进行临时锁定(即和和合龙口另一侧的纵梁临时连接固定);(4)安装工具拼接板，施拧高强螺栓。在工具拼接板高强螺栓初拧完成后，解除塔梁临时固结体系，进行结构体系转换施工；并在塔梁临时固结完全解除之前，完成工具拼接板高强螺栓的终拧；(5)安装合龙梁段的另外部件；(6)合龙后进行已安装的工具拼接板孔距量测，根据测量结果在工厂制作永久拼接板，并打孔；(7)按顺序进行永久拼接板替换工具拼接板施工，实现中跨合龙。 在本发明的较佳实施例中，步骤(I)的提前连续观测为提前两个梁段，且观测时间在湿接缝养护期间。在本发明的较佳实施例中，步骤(I)所述的工具拼接板为一端带圆形孔，另一端带椭圆形孔的长方形板。在本发明的较佳实施例中，步骤(5)所述的安装合龙梁段的另外部件，包括横梁、小纵梁和检查车轨道。在本发明的较佳实施例中，步骤(7 )永久拼接板替换工具拼接板时，为逐块按顺序对称替换施工。即卸下一工具拼接板后，立即安装上永久拼接板，之后才进行下一工具拼接板的替换，且上、下游保持对称施工，以避免合龙口发生错位。在本发明的推荐实施例中，轻便型工具拼接板螺栓孔栓接富余量20_30mm，顶、底板用的工具拼接板自重比永久拼接板减轻大约一半。本发明是通过合龙口的连续观测数据，提前确定合龙段钢主梁以及轻便型工具拼接板精下料尺寸。在合龙口悬臂端施加配重调整好合龙口状态的前提下，起吊合龙梁段钢主梁，完成合龙口匹配端永久拼接板安装和高强螺栓施拧后，在自然降温过程中，待合龙口配切端净宽满足工具拼接板椭圆孔栓接要求时，即可完成定时合龙施工。在完成塔梁结构体系转换施工后，即可进行永久拼接板替换工具拼接板施工，实现中跨合龙。他可以有效的提高施工效率和保证施工质量及安全。本发明的优点如下:1、自然降温法或控制合龙口状态法属于被动控制方法，受时间及环境温度影响大，对合龙口状态的控制精度要求高，合龙施工等待时间长，工序组织不连续，施工效率较低。而本发明由于采用轻便型椭圆孔工具拼接板，由于是用椭圆形孔套圆形孔，两者在一定变动范围都可实现栓接固定，使得其合龙口状态的控制精度要求降低，合龙施工等待时间缩短，合龙施工效率高。2、安全保证系数高，采用永久拼接板直接进行合龙施工，自重大，吊装施工困难，安装风险大。受永久拼接板开孔位置与尺寸限制，合龙成功率低，安全风险高。而本发明采用工具拼接板，其自重轻(顶、底板工具拼接板一般仅永久拼接板板的一半)，安装灵活方便，安全系数高。且一端采用椭圆孔开孔，栓接富余量达20-30mm，其成功率高；对合龙口的净宽要求大大降低，很大程度上不受时间与环境温度限制，只要在降温过程中，合龙口净距满足栓接要求时，即可实现定时合龙施工；3、自然降温法或控制合龙口状态法均需大量的合龙口压重设施或大吨位张拉顶推设备，施工工序多、费用高，施工质量难以保证。且易使桥面湿接缝混凝土产生裂缝，不利于桥梁结构安全。而本发明要求大为降低，既不需要大型顶推设备，又可最大程度地保证桥梁线形、索力以及合龙段的设计无应力长度，对桥梁的结构影响小，可以提高桥梁的结构安全。
图1为单块工具拼接板的平面结构示意图。图2为中跨合龙段工具拼接板的使用状态示意图；图3为图2的侧视图，其中翼缘拼接板未示。图中I工具拼接板11圆形孔12椭圆形孔2工具拼接板3桥梁工字型主纵梁31顶板32腹板33底板3’桥梁工字型主纵梁4合龙口缝隙(拼接缝)
具体实施例方式实施例1参见图1，本发明的工具拼接板I结构如下:其为长方形，其中的一半设有圆形孔11，共有4排，每排4个，另一半设有4排椭圆形孔12，每排2个，其中，圆形孔的位置和尺寸和桥梁工字型主纵梁3上的钻孔一致，但数量比工字型桥梁纵梁3上的固定孔少(工字型桥梁纵梁3上设有4排，每排7个);而椭圆形孔12则对应两列桥梁工字型主纵梁3上的间隔的固定孔，椭圆形孔12的长度方向由左至右(即桥梁的纵桥向)。参见图3，本发明的工具拼接板2和工具拼接板I相似，但其排数为7排。每排4个圆形孔11，2个椭圆形孔12。参见图2和图3，工具拼接板的使用如下:在桥梁合龙口对准之后，合龙口缝隙4两侧的桥梁工字型主纵梁3和3’用工具拼接板拼接，其中，腹板32的每侧由上至下设有4块拼接板2，每块拼接板2的一半通过圆形孔11和一桥梁工字型主纵梁3连接，另一半通过椭圆形孔12和桥梁工字型主纵梁3’连接。而顶板31和底板33则是通过工具拼接板I拼接。实施例2本发明钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法主要包括以下几个部分:
本发明的施工过程如下:(I)分别利用相应的测量测试手段，提前两个梁段对合龙口姿态进行连续观测。(2)根据连续观测得出的数据提前对合龙段主纵梁、工具拼接板下料与制作。其中椭圆形孔设置栓接富余量20-30_，用于中跨合龙时合龙梁段配切端钢主梁的临时拼接；(3)在合龙口布置相应的压重，调整合龙口姿态。(4)采用桥面吊机进行合龙段主纵梁的起吊就位与拼装施工。(5)合龙段主纵梁固定端采用永久拼接板安装和永久栓接。(6)在降温过程中，只要合龙口净距满足栓接要求时，即可实现定时合龙施工。合龙段主纵梁配切端采用工具拼接板1、2栓接，待合龙口满足椭圆孔12的栓接要求时，采用特制的撑角将配切端进行临时锁定。(7)安装工具拼接板，施拧高强螺栓。在工具拼接板高强螺栓初拧完成后，解除塔梁临时固结体系，进行结构体系转换施工。并在塔梁临时固结完全解除之前，完成工具拼接板高强螺栓的终拧。(8)合龙梁段的横梁、小纵梁和检查车轨道安装。(9)合龙后进行已安装的工具拼接板孔距量测，根据合龙后的工具拼接板螺栓孔位置尺寸，对永久拼接板进行厂内打孔制作。(10)按顺序上、下游对称进行永久拼接板替换工具拼接板施工，实现中跨合龙。
权利要求
1.一种用于桥梁合龙施工的工具拼接板，其特征在于:该拼接板上一端设有和合龙口一侧纵梁上的永久栓接固定孔对应的圆形孔，另一端设有和合龙口另一侧纵梁上的永久栓接固定孔对应的椭圆形孔，且该椭圆形孔的长度方向为纵桥向。
2.如权利要求1所述的一种用于桥梁合龙施工的工具拼接板，其特征在于:所述拼接板的长度为永久拼接板的1/3-2/3，椭圆形孔至少设有两列。
3.如权利要求1所述的一种用于桥梁合龙施工的工具拼接板，其特征在于:工具拼接板椭圆形孔栓接富余量20-30mm。
4.一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法，包括如下步骤: (1)分别利用相应的测量测试手段，提前对合龙口姿态进行连续观测；根据连续观测得出的数据，提前制作合龙段主纵梁与工具拼接板； (2)调整合龙口姿态，使其符合合龙要求； (3)将合龙段主纵梁起吊就位之后，先将该主纵梁的固定端采用永久拼接板进行固定栓接；配切端采用工具拼接板，待合龙口满足椭圆孔的栓接要求时，将配切端进行临时锁定; (4)安装工具拼接板，施拧高强螺栓；在工具拼接板高强螺栓初拧完成后，解除塔梁临时固结体系，进行结构体系转换施工；并在塔梁临时固结完全解除之前，完成工具拼接板高强螺栓的终拧； (5)安装合龙梁段的另外部件； (6)合龙后进行已安装的工具拼接板孔距量测，根据测量结果在工厂制作永久拼接板，并打孔； (7)按顺序进行永久拼接板替换工具拼接板施工，实现中跨合龙。
5.如权利要求4所述的一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法，其特征在于:步骤(I)的提前连续观测为提前两个梁段，且观测时间在湿接缝养护期间。
6.如权利要求4所述的一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法，其特征在于:步骤(I)所述的工具拼接板为一端带圆形孔，另一端带椭圆形孔的长方形板。
7.如权利要求4所述的一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法，其特征在于:步骤(5)所述的安装合龙梁段的另外部件，包括横梁、小纵梁和检查车轨道。
8.如权利要求4所述的一种钢-混叠合梁斜拉桥合龙施工方法，其特征在于:步骤(7)永久拼接板替换工具拼接板时，为逐块按顺序对称替换。
全文摘要
钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工方法。其包括以下部分轻便型椭圆孔工具拼接板制作、定时合龙、工具拼接板临时固定施工、永久拼接板替换工具拼接板施工等。本发明采用轻便型椭圆孔工具拼接板施工工艺完成钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工后，根据合龙后的工具拼接板螺栓孔位置尺寸，对永久拼接板进行厂内打孔制作并进行现场替换施工，实现中跨合龙。可以增强合龙施工工序组织的有序性、确定性，提高施工效率以及保证施工质量与安全。
文档编号E01D21/10GK103147409SQ20131004554
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者谢泽福, 王明銮, 易云焜, 吴小海 申请人:中交一公局厦门工程有限公司