一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法与流程

本发明涉及斜拉桥上中间铰的校正技术领域，具体涉及一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法。

背景技术：

参见图1和图2所示，在特大型斜拉桥工程中，桥塔与主梁分离，主梁与锚固桥台刚接，在桥梁跨中设置可纵向滑移的无轴力中间铰1。两侧混凝土箱梁的连接处设有板式橡胶伸缩缝2，无轴力中间铰1设置在混凝土箱梁3的横隔梁4上，无轴力中间铰1为钢箱结构，四条无轴力中间铰1搁置在主梁近跨中4条横隔梁4上的钢框架5内，无轴力中间铰1支点四周布置四氟橡胶滑板6，每个端面上下左右各布设2个四氟板支座6，1个端面共计8个，四条无轴力中间铰1共计布设32个四氟板支座6。该无轴力中间铰1保证了主梁的伸缩，又能使其抗剪、抗弯扭。但是无力轴中间铰由于处于高次超静定的空间结构中，容易受到其他构件变形、偏移的影响，导致其故障及病害，进而导致大桥的受力偏离原设计状态，严重的将影响桥梁结构安全，在桥梁运营过程中必须确保跨中无轴力中间铰的有效工作。

无轴力中间铰主要病害包括：(1)整体偏移；(2)一端卡死，一端可伸缩；(3)防腐体系失效；(4)角钢限位变形。无轴力中间铰嵌在混凝土箱梁横隔墙内，无轴力中间铰与其四周的四氟板支座处于密贴状态，不可盲目强行顶推和拖拉，如果施工过程中导致支座限位器破坏将无法修复，因此急需要解决自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏位的校正问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法，能够在不破坏主体结构的情况下进行自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏位的校正，确保中间铰的有效工作。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法，具体步骤如下：

S1，在伸缩缝横断面梳齿上布设若干个观测点，测量观测点到梳齿端头的距离，统计伸缩缝伸缩量L₁；

S2，在无轴力中间铰上安装轴向位移计，统计无轴力中间铰两侧的位移量L₂，并将位移量L₂与伸缩量L₁对比，判断无轴力中间铰是否正常，若不正常，则测量无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量；

S3，根据S2中计算出的无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用施加外力法顶推中间铰归位。

在上述技术方案的基础上，其中，所述施加外力法的具体步骤如下：

在分配梁与无轴力中间铰归位方向侧的端部之间焊接临时反力架，以混凝土箱梁的横隔梁作为反力点，通过千斤顶顶推分配梁，分配梁拉拖无轴力中间铰归位；

在千斤顶顶推过程中，观测无轴力中间铰和四氟板支座是否存在变形，若变形则停止顶推分配梁。

在上述技术方案的基础上，无轴力中间铰归位方向侧的端部设置两千斤顶，千斤顶启动时，千斤顶预紧，测量两千斤顶的初始出钢量并记录；

千斤顶顶推过程中，两千斤顶的出钢量相同，测量无轴力中间铰两侧的外露量，当无轴力中间铰两侧的外露量相同时持荷稳压一段时间后，千斤顶卸荷。

在上述技术方案的基础上，若施加外力法未能使中间铰归位，再次测量每一无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用温差位移法将无轴力中间铰归位。

在上述技术方案的基础上，根据无轴力中间铰两侧的位移量L₂，判断出无轴力中间铰的自由端和卡死端；

在温度最低时，通过在分配梁上焊接临时固定装置临时锁定自由端，随温度升高卡死端伸缩，在温度最高时，伸缩端解锁，观察无轴力中间铰位移情况，若分配梁变形或临时固定装置变形，则停止使用温差法进行中间铰归位，若卡死端的外露量较温度最低时短，则循环多次，直至无轴力中间铰归位。

在上述技术方案的基础上，所述无轴力中间铰一侧端部位移量L₂为0，则该端部为卡死端，另一端为自由端。

在上述技术方案的基础上，若温差位移法未能将中间铰归位，再次测量每一无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用标高调整法将中间铰归位。

在上述技术方案的基础上，采用水通发测量无轴力中间铰的四角高程差，得到无轴力中间铰的扭曲状态，并根据扭曲状态调整跨中多根索的索力，并观察无轴力中间铰端部的四角高程，当高程相等时，测量每一无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用施加外力法顶推中间铰归位。

在上述技术方案的基础上，若干所述无轴力中间铰沿横桥向并列设置，所述的无轴力中间铰校正顺序是先中间后两边。

在上述技术方案的基础上，位移量L₂与伸缩量L₁相等，则判断无轴力中间铰是正常，反之，则无轴力中间铰不正常。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法，在不破坏原有结构的基础上对结构进行维修，采用施加外力法、温差位移法和标高调整法层层递减解决无轴力中间铰偏移的问题，施加外力法具有原理简单，临时设备准备时间短、施工方便；温差位移法利用无轴力中间铰随温差变化自身应力变化伸缩，只需要将伸缩端进行多次的锁死和解锁即可，操作简单，设计巧妙，能够有效的解决无轴力中间铰一端卡死时，不适用施加外力法顶推的情况；标高调整法考虑到无轴力中间铰两侧的混凝土箱梁高程变化，处于中间位置的无轴力中间铰处于扭曲状态，等高程调整接近相等或相近时，再利用顶推法进行调整。

附图说明

图1为本发明现有技术中接头侧视断面示意图；

图2为本发明现有技术中箱梁截面图；

图3为本发明实施例中校正状态下的接头侧视断面示意图；

图4为本发明实施例中校正状态下的接头俯视断面示意图。

图中：1-无轴力中间铰，2-橡胶伸缩缝，3-混凝土箱梁，4-横隔梁，5-钢框架，6-四氟板支座，7-千斤顶，8-临时反力架。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图2和图4所示，本发明实施例提供一种自锚式斜拉桥无轴力中间铰偏移的校正方法，具体步骤如下：

S1，在伸缩缝横断面梳齿上布设5个观测点，测量观测点到梳齿端头的距离，统计伸缩缝伸缩量L₁；本实施例中每两个小时观察1次，连续观察24小时，记录下温度、时间和伸缩缝伸缩量L₁；

S2，在无轴力中间铰上安装轴向位移计，统计无轴力中间铰两侧的位移量L₂，并将位移量L₂与伸缩量L₁对比，判断无轴力中间铰是否正常，若位移量L₂与伸缩量L₁相等，则判断无轴力中间铰是正常，反之，则无轴力中间铰不正常；

若无轴力中间铰不正常，则测量无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，将无轴力中间铰两侧的外露量L₃相减除二计算出无轴力中间铰归位位移量，比较无轴力中间铰两侧的外露量L₃的大小，较小值外露量L₃所在侧为归位方向；

S3，根据S2中计算出的无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用施加外力法顶推中间铰归位；

在分配梁与无轴力中间铰归位方向侧的端部之间焊接临时反力架8，临时反力架8连接分配梁和无轴力中间铰，以混凝土箱梁的横隔梁作为反力点，通过千斤顶顶推分配梁，分配梁拉拖无轴力中间铰归位；

本实施例中，无轴力中间铰归位方向侧的端部设置两千斤顶7，千斤顶启动时，千斤顶预紧，测量两千斤顶的初始出钢量并记录；

千斤顶顶推过程中，两千斤顶的出钢量相同，测量无轴力中间铰两侧的外露量，当无轴力中间铰两侧的外露量相同时持荷稳压一段时间后，千斤顶卸荷；

在千斤顶顶推过程中，观测无轴力中间铰和四氟板支座是否存在变形，若变形则立即停止顶推。

本实施例中选用50吨手摇式千斤顶，其中千斤顶标配的手摇杆，摇动10次，千斤顶出钢量为1毫米，在千斤顶的顶推过程中，控制前摇动次数，保证两千斤顶的出钢量保持同步，顶推速度没1分钟3毫米，由于无轴力中间铰的卡死状态不明，所以不能快速顶推，需要观察各个关键部位，防止结构性破坏和临时设施损坏。

进一步的，若施加外力法未能使无轴力中间铰归位，再次测量无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用温差位移法将无轴力中间铰归位；

首先，根据无轴力中间铰两侧的位移量L₂，判断出无轴力中间铰的自由端和卡死端；无轴力中间铰最多只有一端处于卡死状态无位移量，因此，若无轴力中间铰一侧端部位移量L₂为0，则该端部为卡死端，另一端为自由端。

其次，在温度最低时，通过在分配梁上焊接临时固定装置临时锁定自由端，随温度升高卡死端伸缩，在温度最高时，伸缩端解锁，观察无轴力中间铰位移情况，若分配梁变形或临时固定装置变形，则停止使用温差法进行中间铰归位，若卡死端的外露量较温度最低时短，则循环多次，直至无轴力中间铰归位。

根据观测，无轴力中间铰在最高温度和最低温度的伸缩量约为2厘米，在最低温度时，卡死伸缩端，在应力的变化下让卡死端伸缩，若在温度达到最高时段时，伸缩端解锁，经过多次锁定和解锁的循环即可使无轴力中间铰归位。

更进一步的，若温差位移法未能将中间铰归位，再次测量每一无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用标高调整法将中间铰归位。

采用水通发测量无轴力中间铰的四角高程差，得到无轴力中间铰的扭曲状态，并根据扭曲状态调整跨中8根索的索力，并观察无轴力中间铰端部的四角高程，当高程相等时，测量每一无轴力中间铰的两侧相对于横梁的外露量L₃，通过两侧的外露量L₃计算无轴力中间铰的归位方向和归位位移量，采用施加外力法顶推中间铰归位。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。