一种斜拉桥中华伦式钢桁梁的悬臂架设方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁施工技术领域，具体来讲是一种斜拉桥中华伦式钢桁梁的悬臂架设方法。
【背景技术】
[0002]随着桥位资源越来越稀缺，钢桁梁斜拉桥凭借上下两桥面均能通行的优势，近年来其建造数量越来越多。在钢桁梁斜拉桥中，不设竖杆的华伦式钢桁梁由于其杆件少、拼接节点少以及重量轻的特点，成为了最合理的斜拉桥钢桁梁结构形式。
[0003]参见图1和图2所示，华伦式钢桁梁由若干个钢桁梁单元1顺次拼接而成，每个钢桁梁单元1包括长度相等的一个上桥面11和一个下桥面13，每个上桥面11由多个上弦杆、上横梁和桥面系组成；每个下桥面13由多个下弦杆、下横梁、和桥面系组成；每个钢桁梁单元1的上桥面11与下桥面13交错设置，且上桥面11位于待安装侧的一端比下桥面13位于待安装侧的一端多伸出0.5个节间长度(节间长度为上桥面11长度)，上桥面11的底面靠近待安装侧的位置设置有第一接头12，下桥面13的顶面靠近待安装侧的位置设置有第二接头14 ;每个第二接头14通过一根斜腹杆15与本钢桁梁单元1的第一接头12固定连接，通过另一根斜腹杆15与上一个钢桁梁单元1的第一接头12固定连接。每个钢桁梁单元1的两根斜腹杆15呈V字形安装在第二接头14上。
[0004]传统的华伦式钢桁梁的悬臂架设方法有两种:
[0005]第一种方法:采用全回转架梁吊机散件安装每个钢桁梁单元1，即单根杆件的依次逐个拼接下桥面13、斜腹杆15、上桥面11。该方法存在以下缺点:1、由于钢桁梁单元的各组件分开吊装，造成全回转架梁吊机的起吊次数多，影响了施工速度。2、钢桁梁单元的各组件需要现场拼接，而各组件之间的接头较多，影响了施工速度。
[0006]第二种方法:将钢桁梁单元1预先拼接好后，再利用全回转架梁吊机架设整个钢桁梁单元。该方法存在以下缺点:1、由于全回转架梁吊机不仅提高了单次吊重，而且增加了其起重力臂长度(最长需2.5节间长度)，需要全回转架梁吊机相应的增加吊重吨位，以承受大吨位的起重荷载，导致全回转架梁吊机的重量重且造价高，增加了生产成本。
[0007]因此，如何在不影响施工速度的前提下，降低生产成本，是目前亟需解决的问题。
【发明内容】
[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种斜拉桥中华伦式钢桁梁的悬臂架设方法，在不影响施工速度的前提下，降低了生产成本。
[0009]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种斜拉桥中华伦式钢桁梁的悬臂架设方法，包括:待主塔下横梁施工完成后，搭设墩旁托架，在墩旁托架上散件安装位于墩顶节间的钢桁梁单元，并在墩顶节间两端的上桥面上分别安装一台架梁吊机，且两台架梁吊机向主塔两侧同步施工；普通施工时，主塔每侧的架梁吊机先将一个预先拼接有斜腹杆的下桥面，与上次已安装钢桁梁单元的下桥面拼接；然后再将一个上桥面与上次已安装钢桁梁单元的上桥面拼接，此时，钢桁梁单元的上桥面与下桥面交错设置，且上桥面位于待安装侧的一端比下桥面位于待安装侧的一端多伸出0.5个节间长度；最后，架梁吊机向待安装侧走行I个节间长度的距离，挂设并张拉斜拉索；重复上述普通施工方式进行拼接，直至架设到辅助墩上方或者合龙节间；架设位于辅助墩上方的钢桁梁单元时，先在辅助墩的顶部安装临时支架，在临时支架上吊放一个上桥面，按照普通施工方式拼接有斜腹杆的下桥面，再起吊临时支架上的上桥面，按照普通施工方式进行拼接；然后在临时支架上吊放一个预先拼接有斜腹杆的下桥面，按照普通方式拼接一个上桥面，再起吊临时支架上的下桥面，按照普通施工方式拼接；之后，采用普通施工方式进行后续拼接；架设位于合龙节间的钢桁梁单元时，一台架梁吊机先将上桥面合龙段起吊，并放置在合龙口对侧的上桥面上；然后再将预先拼接有斜腹杆的下桥面合龙段，与合龙口两侧的下桥面拼接；最后，架梁吊机将上桥面合龙段，与合龙口两侧的上桥面拼接，完成合龙。
[0010]在上述技术方案的基础上，利用起重船或者塔式起重机在墩旁托架上散件安装位于墩顶节间的钢桁梁单元。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述墩顶节间的钢桁梁单元，为散件安装的3?7个钢桁梁单元。
[0012]在上述技术方案的基础上，普通施工时，其具体流程为:步骤Sll.运输船将一个预先拼接有斜腹杆的下桥面输送至待拼接位置的正下方，相应的架梁吊机从所在上桥面位于待安装侧的一端下放吊钩，勾住运输船上的下桥面，然后起吊至预设高度，与上次已安装钢桁梁单元的下桥面拼接；步骤S12.运输船将一个上桥面输送至距离待拼接位置0.5个节间长度的正下方，相应的架梁吊机从所在上桥面位于待安装侧的一端下放吊钩，越过其下方的下桥面，勾住运输船上的上桥面，然后起吊至预设高度，与上次已安装钢桁梁单元的上桥面拼接；步骤S13.架梁吊机向待安装侧走行I个节间长度的距离，待架梁吊机走行到位后，在架梁吊机所在钢桁梁单元上挂设并张拉斜拉索；步骤S14.重复步骤Sll?步骤S13，对后续钢桁梁单元进行拼接，直至架设到辅助墩上方或者合龙节间。
[0013]在上述技术方案的基础上，步骤Sll中，架梁吊机将下桥面起吊至预设高度后，通过控制架梁吊机的升降和变幅，将下桥面与上次已安装钢桁梁单元的下桥面对位拼接，然后控制架梁吊机卸载50%荷载，将该下桥面上对应的一根斜腹杆拼接在上次已安装钢桁梁单元的第一接头。
[0014]在上述技术方案的基础上，步骤S12中，架梁吊机将上桥面起吊至预设高度后，通过控制架梁吊机的升降和变幅，将上桥面与上次已安装钢桁梁单元的上桥面对位拼接，然后控制架梁吊机卸载50%荷载，将下桥面上对应的一根斜腹杆拼接在该上桥面的第一接头。
[0015]在上述技术方案的基础上，架设位于合龙节间的钢桁梁单元时，其具体流程为:步骤S21.对应的两台架梁吊机拼接钢桁梁单元至两个主塔之间的合龙节间时，先拆除其中一台架梁吊机，保留另一台架梁吊机；步骤S22.运输船将上桥面合龙段运送至合龙口的正下方，架梁吊机从合龙口下放吊钩，勾住运输船上的上桥面合龙段，然后起吊并放置在合龙口对侧的上桥面上；步骤S23.运输船将预先拼接有斜腹杆的下桥面合龙段输送至合龙口的正下方，架梁吊机从合龙口下放吊钩，勾住运输船上的下桥面合龙段，然后起吊至预设高度，与合龙口两侧的下桥面拼接；步骤S24.架梁吊机将上桥面合龙段，与合龙口两侧的上桥面拼接，完成合龙。
[0016]在上述技术方案的基础上，架设位于辅助墩上方的钢桁梁单元时，当架梁吊机架设钢桁梁单元距离辅助墩2个节间长度的距离时，在辅助墩的顶部安装临时支架。
[0017]在上述技术方案的基础上，临时支架安装完成后，具体拼接方式为，运输船将一个上桥面输送至待拼接位置的正下方，架梁吊机从所在上桥面位于待安装侧的一端下放吊钩，勾住运输船上的上桥面，然后吊放在临时支架上；运输船将一个预先拼接有斜腹杆的下桥面输送至待拼接位置的正下方，架梁吊机从所在上桥面位于待安装侧的一端下放吊钩，勾住运输船上的下桥面，然后起吊至预设高度，与上次已安装钢桁梁单元的下桥面拼接；架梁吊机起吊临时支架上的上桥面，与上次已安装钢桁梁单元的上桥面拼接；架梁吊机向待安装侧走行1个节间长度的距离，待架梁吊机走行到位后，在架梁吊机所在钢桁梁单元上挂设并张拉斜拉索。
[0018]在上述技术方案的基础上，位于辅助墩上方的第一个钢桁梁单元拼接完成后，具体拼接方式为，起重船运送一个预先拼接有斜腹杆的下桥面并将其吊放在临时支架上，然后架梁吊机起吊临时支架上的下桥面，与上次已安装钢桁梁单元的下桥面拼接；拆除辅助墩顶部的临时支架，运输船将一个上桥面输送至距离待拼接位置0.5个节间长度的正下方，架梁吊机从所在上桥面位于待安装侧的一端下放吊钩，越过其下方的下桥面和辅助墩，勾住运输船上的上桥面，然后起吊至预设高度，与上次已安装钢桁梁单元的上桥面拼接；架梁吊机向待安装侧走行1个节间长度的距离，待架梁吊机走行到位后，在架梁吊机所在钢桁梁单元上挂设并张拉斜拉索，同时在辅助墩与下桥面之间安装正式支架。
[0019]本发明的有益效果在于:
[0020]1、本发明中，将整个钢桁梁单元分为上桥面和安装有斜腹杆的下桥面两部分进行吊装，且架梁吊机的起重力臂长度最长仅需1.5节间长度(吊装上桥面时)，相对传统的第二种方法而言，降低了架梁吊机的单次吊重，并减少了其起重力臂长度，因此，普通的架梁吊机即可满足施工要求，不需要重量重且造价高的全回转架梁吊机，降低了生产成本。另夕卜，本方法中，每个钢桁梁单元的起吊次数仅为2次，且现场仅需拼接2个接头，相对传统的第一种方法而言，减少了起吊次数和现场拼接的接头数量，并且每个接头通过架梁吊机升降和变幅即可实现纵向和竖向的精确对位，不需要设置另外的顶、拉设施，加快了施工速度。
[0021]2、本发明中，架设位于合龙节间的钢桁梁单元时，通过架梁吊机和运输船配合即可实现跨中合龙，不需要使用起重船，因此，本方法占用的航道少。
[0022]3、本发明中，当钢桁梁单元架设至辅助墩时，通过在辅助墩顶设置临时支架，能