平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法
【专利摘要】本发明涉及一种平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法，根据平曲线半径、桥跨结构在平曲线上的位置以及主桁间距计算悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件和锚固跨曲线内、外侧主桁杆件长度；将悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件吊装至N号墩顶永久支座位置，采用临时连接构造将墩顶永久支座与锚固跨曲线内、外侧主桁杆件连接在一起，沿设计轴线悬臂拼装钢梁杆件；桥跨架设就位后，拆除临时连接构造。本发明成功避免了施工过程中的钢梁横向顶推就位操作，简化了施工工序。采用本发明，可使得曲线段上的大跨简支钢桁梁桥悬臂架设施工大大简化，受力可靠、施工方便、操作简单，减少墩顶临时施工设施及现场工作量，大大加快施工进度，节约施工成本，经济效益显著。
【专利说明】平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法。
【背景技术】
[0002]目前公路、铁路桥梁建设项目的长度一般均在几公里以上、甚至几十公里，由于梁段接线的需求，这么长的线路不可能都在直线段上，因此大量的非通航孔桥可能被布置在曲线段上。为降低设计、制造及施工的难度，一般将多跨简支的结构设计成直线段，在平曲线上“以折代曲”的进行桥跨布置。对于大跨简支钢桁梁桥，悬臂拼装是一种经济可行的方法，施工中被广泛采用。但是当钢桁梁桥被布置在平曲线上时，相邻轴线间会存在一个偏角，传统的悬臂拼装将使悬臂跨在施工过程中偏离其中心线，这样会带来一些问题:
[0003](I)需在墩顶增设临时支点:由于相邻跨轴线间存在夹角，悬臂架设时,前端支点与锚固支点均会偏离设计位置，那么必须在每个墩顶另外设置临时支点。
[0004](2)需进行横向顶推操作:悬臂架设到临时支点之后，需进行横向顶推调整轴线的操作，使桥跨结构就位，这样就必须配备相应的横向顶推设备和装置，相应的桥墩尺寸就要随之增大。
[0005](3)影响吊机安全性:横向顶推操作时，吊机仍在桥跨结构上，其施工安全性能受到影响。
[0006]对于曲线段上的大跨度钢桁梁桥架设，目前也有一些有益的尝试，例如:悬臂拼装前，将锚固跨梁端调整一个适当的角度，来减小拼装完成后结构的横向顶推位移值；在N+1墩顶铺设滑板，减小横向顶推力等等。这些方法都可以在一定程度上减小施工的难度，但是无法从实质上解决由于轴线偏离带来的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可从根本上解决悬臂桥跨轴线偏离的问题，施工进度高，施工方便、成本低，能稳定、高效地在曲线段架设大跨简支钢桁梁悬臂的方法。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法，具体步骤如下:
[0009]I)根据平曲线半径、桥跨结构在平曲线上的位置以及主桁间距利用几何关系计算悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件和锚固跨曲线内、外侧主桁杆件的长度，在平面上，悬臂跨曲线外侧主桁杆件的长度大于曲线内侧主桁杆件的长度；
[0010]2)将悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件吊装至N号墩顶永久支座位置，采用临时连接构造将墩顶永久支座与锚固跨曲线内、外侧主桁杆件连接在一起；
[0011]临时连接构造为带有折角的拼接板，折角等于悬臂跨主梁中心线与锚固跨主梁中心线之间的偏角；
[0012]3)调整吊机内外侧的走行速率，使吊机转过转角α后，行走至悬臂跨杆件上，沿桥轴线悬臂拼装钢桁梁；
[0013]所述转角α为锚固跨轴线与悬臂跨轴线之间的夹角；
[0014]4)将悬臂端支点落在Ν+1号墩顶永久支座上，拆除临时连接构造；
[0015]杆件拼装至N+1墩顶后，直接作用在永久支点上；解除N号墩顶临时连接，完成本跨结构的悬臂拼装施工。
[0016]本发明成功避免了施工过程中的钢梁横向顶推就位操作，可以减少墩顶临时施工设施及现场工作量；结构悬臂拼装就位后，各墩顶支点位置均无需调整，简化了施工工序。
[0017]本发明使得曲线段上的大跨简支钢桁梁桥悬臂架设施工大大简化，受力可靠、施工方便、操作简单，加快施工进度，节约施工成本，经济效益显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是悬臂拼装平面示意图，
[0019]图2是N号墩顶局部放大示意图，
[0020]图3是新型临时拼接构造局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图1、2、3，结合平曲线段简支钢桁梁悬臂架设方法的具体步骤，详细阐述本发明。
[0022]I)根据平曲线半径、桥跨结构在平曲线上的位置以及主桁间距计算悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件和锚固跨曲线内、外侧主桁杆件的长度。
[0023]曲线外侧主桁杆件长度=节间长+1/2Xsina X主桁间距
[0024]曲线内侧主桁杆件长度=节间长-1/2 X sin a X主桁间距
[0025]在平面上，悬臂跨曲线外侧主桁杆件的长度大于曲线内侧主桁杆件的长度，其差值为sina X主祐1间距；
[0026]2)将悬臂跨曲线外侧主桁杆件1、悬臂跨曲线内侧主桁杆件3吊装至N号墩顶永久支座6位置，采用临时连接构造5将墩顶永久支座与锚固跨曲线外侧主桁杆件2、锚固跨曲线内侧主祐1杆件4连接在一起；
[0027]临时连接构造5为带有折角的拼接板，折角等于悬臂跨主梁中心线与锚固跨主梁中心线之间的偏角；
[0028]3)调整吊机内外侧的走行速率，使吊机转过转角a后，行走至悬臂跨杆件上，沿桥轴线7悬臂拼装钢桁梁；在悬臂架设过程中，悬臂跨桥轴线始终沿着设计轴线方向。
[0029]所述转角a为锚固跨轴线9与悬臂跨轴线7之间的夹角，这一转角便是设计成直线段的桥跨布置在曲线段上(即“以折代曲”)产生的。本发明成功克服了这一转角，使得悬臂跨的悬臂拼装施工始终沿着轴线方向。否则，钢梁架设就位后，必须通过横向顶推来消除转角a。
[0030]4)将悬臂端支点落在N+1号墩顶永久支座8上，拆除临时连接构造；
[0031]N+1号墩顶同样无需设置临时支点，悬臂跨杆件拼装至N+1墩顶后，可直接作用在永久支点上。解除N号墩顶临时连接，完成本跨结构的悬臂拼装施工。
[0032]本发明在整个悬臂拼装过程中，未设置任何临时支点，悬臂桥跨在N、N+1号墩顶均采用永久支点。完成悬臂拼装的桥跨无需进行任何顶推及支座调整操作，可立即作为锚固跨参与下一桥跨的悬臂架设施工。
【权利要求】
1.平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法，其特征在于具体步骤如下: 1)根据平曲线半径、桥跨结构在平曲线上的位置以及主桁间距利用几何关系计算悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件和锚固跨曲线内、外侧主桁杆件的长度，在平面上，悬臂跨曲线外侧主桁杆件的长度大于悬臂跨曲线内侧主桁杆件的长度； 2)将悬臂跨曲线内、外侧主桁杆件吊装至N号墩顶永久支座位置，采用临时连接构造将墩顶永久支座与锚固跨曲线内、外侧主桁杆件连接在一起； 临时连接构造为带有折角的拼接板，折角等于悬臂跨主梁中心线与锚固跨主梁中心线之间的偏角； 3)调整吊机内外侧的走行速率，使吊机转过转角α后，行走至悬臂跨杆件上，沿桥轴线悬臂拼装钢桁梁； 所述转角α为锚固跨轴线与悬臂跨轴线之间的夹角； 4)将悬臂端支点落在Ν+1号墩顶永久支座上，拆除临时连接构造； 杆件拼装至Ν+1墩顶后，直接作用在永久支点上；解除N号墩顶临时连接，完成本跨结构的悬臂拼装施工。
2.根据权利要求1所述的平曲线段简支钢桁梁悬臂架设方法，其特征在于桥跨端部主桁杆件的长度根据桥跨结构在平曲线上的位置以及主桁间距设计。
3.根据权利要求1所述的平曲线段简支钢桁梁悬臂架设方法，其特征在于锚固跨与悬臂跨的轴线之间存在夹角，采用带折角的临时连接构造完成锚固跨与悬臂跨之间主桁杆件的临时连接。
4.根据权利要求1所述的平曲线段简支钢桁梁悬臂架设方法，其特征在于在整个悬臂拼装过程中，悬臂桥跨在N、Ν+1号墩顶均采用永久支点。
5.根据权利要求1所述的平曲线段简支钢桁梁悬臂架设方法，其特征在于在悬臂架设过程中，悬臂桥轴线跨始终沿着设计轴线方向。
【文档编号】E01D21/10GK103696374SQ201310726919
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】高宗余, 徐伟, 肖海珠, 张燕飞, 彭振华, 侯健, 梅新咏, 徐力, 郑清刚, 龚俊, 张建强, 胡文军, 罗扣, 何东升, 张金涛, 苑仁安, 王恒, 刘厚军, 唐斌, 戴慧敏 申请人:中铁大桥勘测设计院集团有限公司