一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装方法
【技术领域】
[0001]本发明用于桥梁施工技术领域，特别是涉及一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装方法。
【背景技术】
[0002]随着我国公路、铁路快速路网的大规模建设，大量跨江、河、海桥梁纷纷兴建，钢混叠合梁是一种减少自重的有效结构形式，是各种拱桥、斜拉桥、悬索桥常见的承重结构之一。对于中承式提篮拱主梁中间的钢混叠合梁桥面板(即敞口格构式钢梁顶面上的预制桥面板，敞口格构式钢梁形式为:两侧分别为钢箱型梁，两钢箱型梁之间为纵、横布置的框格式小钢梁，格构式小钢梁顶面布置桥面板。对于这种钢混叠合梁安装施工，一般是先架设钢梁，后安装预制混凝土桥面板，再浇筑湿接缝混凝土。混凝土桥面板安装以前，钢梁中间的钢混叠合梁部分仅仅只有一些钢横梁、钢纵梁组成的框格式结构，这种框格结构没有顶板及底板，而且是敞口的，故称为敞口格构式钢梁。此种敞口格构式钢梁整体刚度小，在安装时容易变形，在钢梁安装后桥面板湿接缝未浇筑形成整体时受集中荷载时也容易变形)架设，目前有多种施工方法可供选择。
[0003]敞口格构式钢梁上的预制桥面板目前可采用的架设方法如下:
(I)缆索吊机安装:缆索吊机由主塔、后锚、承重索、牵引索、天车、起重索、专用吊具等组成，是国内拱桥常用的大型特种起重设备，但缆索吊机安装较为复杂。缆索吊机试吊取证后，从地面起吊桥面板后，由中跨向钢梁两端方向对称安装。
[0004](2)桥面汽车吊机或履带吊机安装:将汽车吊机或履带吊机通过大型吊装机械吊装上钢梁尾部的混凝土桥面，桥面板通过塔吊或者汽车吊机、履带吊机吊装上桥，运输车运至安装汽车吊机或履带吊机尾部(也可以采用轨道运梁，但需要布置轨道和轮轨式运输平车)，采用汽车吊机或履带吊机从钢梁两端向中跨方向逐块分次对称向前安装，边安装边焊接固定剪力键及钢筋，浇筑湿接缝，等上次浇筑的湿接缝混凝土强度后，汽车吊机或履带吊机前移，再安装前面的桥面板和浇筑湿接缝，循环往复至安装完成。
[0005](3)桥面龙门吊机安装:在敞口格构式钢梁两侧的钢箱形梁顶面安装通长的龙门吊机轨道，拼装龙门吊机(另行设计)，试吊，桥面板通过塔吊或者大型汽车吊机吊装上桥，运输车运至龙门吊机轨道尾端(也可以采用轨道运梁，但需要布置轨道和轮轨式运输平车)，用龙门吊机由中跨向钢梁两端方向对称依次架设桥面板。
[0006](4)桥面桅杆式回转吊机安装:在钢梁两端的纵、横梁顶面各拼装I台桅杆式回转吊机，用精乳螺纹钢筋将下底盘与下部的纵、横梁锚固，向跨中方向安装回转吊机临时轨道，并与下部的纵、横梁用精乳螺纹钢筋锚固，桅杆式回转吊机前移就位，安装锚固系统，起重臂转至钢梁两端方向，在桥面板安装位置后方上布置2条纵向钢轨作为板面板运输轨道，桥面板采用轮轨式运输平车运输就位，桅杆式回转吊机起吊桥面板，起升起重臂，落板就位，桅杆式回转吊机起重臂方向转至中跨方向，向中跨方向安装临时轨道并锚固，桅杆式回转吊机向中跨方向移动就位并锚固，桅杆式回转吊机起重臂方向转至梁端方向，拆除前次安装的临时轨道，接长板面板运输轨道，再次运输桥面板就位吊机起吊安装，如此循环往复至桥面板安装完成，此为两端往中跨方向安装。也可以由中跨往两端方向安装，只须先将2台桅杆式回转吊机先移至中跨位置和板面板运输轨道接长至中跨，一边安装一边拆除板面板运输轨道和回转吊机自身移动的轨道。
[0007](5)大型浮吊安装:采用大型浮吊在江中抛锚定位，桥面板运至下河码头，装船运至安装地点下方侧面，抛锚定位，利用大型浮吊起吊桥面板，从中跨向钢梁两端方向对称安装。
[0008]现有技术的缺点:
1、缆索吊机安装:需要使用大量的钢材组拼缆索吊机，造价很高，且属特种设备，报检取证手续繁杂，往往多应用于山区深沟、峡谷的拱桥施工，条件具备的地区较少采用；如果拱桥在拱肋施工时选用缆索吊机，那么可以将该吊机应用于后续钢梁及预制桥面板安装，但是如果前期拱肋施工采用其它方案而未选用缆索吊机施工，仅仅是为了安装预制桥面板而采用缆索吊机显然是不经济的；而且缆索吊机存在着拱肋K撑位置正下方的桥面板难以架设的问题，需要额外辅助汽车吊机或者其他手段安装拱肋K撑位置正下方的预制桥面板；此外，缆索吊机安装桥面板的速度慢，一条通道内桥面板安装完成后需要移动缆索吊机的承重索施工费时且操作繁琐困难；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设。
[0009]2、桥面汽车吊机或履带吊机安装:需要将汽车或履带吊机用大型吊装机械吊装上桥；需要铺设桥面板运输轨道+轮轨式运输平车运输或汽车运输，汽车运桥面板较方便，轮轨式运梁需要铺轨较不方便且速度较慢；但汽车吊机和履带吊机荷载较大，不能直接在已安装的桥面板(湿接缝未浇)走行，需要在湿接缝浇筑并且强度满足要求后才能进行后续施工，所需施工时间较长；只能由钢梁两端向中跨方向架设。
[0010]3、龙门吊机安装:需在敞口格构式钢梁两侧的钢箱形梁顶面安装2条通长的龙门吊机轨道；拼装龙门吊机难度大，需要试吊，龙门吊机为特种设备，也需要根据桥型专门设计制造，且报检手续繁杂；造价费用大；汽车运桥面板较方便，但荷载较大，需浇筑湿接缝时走行，费时；轮轨式运梁需要铺轨，较不方便且速度较慢；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设。
[0011]4、桥面桅杆式回转吊机安装:在钢梁两端需要拼装2台桅杆式回转吊机，拼装难度大，架设施工时操作复杂，施工难度大，且回转吊机租赁费用较高；还需要安装2条通长的龙门吊机轨道运梁；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设；此外，桥面桅杆式回转吊机自行前移轨道需要避开钢梁横梁顶面的剪力钉位置。
[0012]5、大型浮吊安装:需要采用大型浮吊吊装，大型浮吊租赁费用较高，浮吊进场也需要办理海事部门施工许可证，费用较高；浮吊需要在江中抛锚定位，需要封闭航道，安全风险大，桥面板需运至下河码头，装船运至安装地点下方侧面，较为不方便；可从中跨向钢梁两端方向对称安装，也可由钢梁两端向中跨方向架设，但浮吊需要经常挪动重新定位。
【发明内容】
[0013]为解决在敞口格构式钢梁上异形预制桥面板架设存在的问题，本发明通过对敞口格构式钢梁上异形预制桥面板架设过程研究，总结出一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装方法，避免大型浮吊进场、航道占用和桥面板水运等问题，省去了大型吊装设备安装和大型吊装机械进场，通过采用一些常见的设备和机械进行安装施工，且施工操作简单实用，施工快捷加快工期，且实现经济利润最大化，同时确保施工安全质量。
[0014]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装方法，包括以下步骤:
S10.将异形预制桥面板运输至敞口格构式钢梁尾部的边跨混凝土梁上；
S20.在敞口格构式钢梁上铺设钢梁滑轨，在钢梁滑轨上放置钢梁滑靴；
S30.将异形预制桥面板吊装至钢梁滑靴上，向前牵引钢梁滑靴将异形预制桥面板运输至跨中安装位置处；
S40.采用小型提升架吊起异形预制桥面板，抽出钢梁滑靴，解开钢梁滑靴前端的牵引钢丝绳，拆除安装位置处的钢梁滑轨节段，放下异形预制桥面板，完成安装施工；
S50.安装钢梁滑靴前端的牵引钢丝绳，向后牵引空载的钢梁滑靴至敞口格构式钢梁尾部的异形预制桥面板存放位置处；
S60.重复步骤S20-S50，完成敞口格构式钢梁上所有异形预制桥面板的安装。
[0015]进一步作为本发明技术方案的改进，敞口格构式钢梁上沿桥纵向分四条通道进行异形预制桥面板的安装，先安装中间相邻两条通道的异形预制桥面板，再安装外侧两条通道的异形预制桥面板，中间相邻两条通道上以及外侧两条通道上异形预制桥面板均采用反向交叉对称方式安装，所述反向交叉对称方式为第一条通道从跨中向左进行安装，第二条通道从跨中向右进行安装，安装到敞口格构式钢梁尾部时对称互换，第一条通道从跨中向右进行安装，第二条通道从跨中向左进行安装。
[0016]进一步作为本发明技术方案的改进，在敞口格构式钢梁两侧边箱型梁上设置两台钢梁上卷扬机，作为钢梁滑靴前进和后退的牵引设备，第一台钢梁上卷扬机的钢丝绳绕过位于通道在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的后端，第二台钢梁上卷扬机的钢丝绳绕过位于通道在敞口格构式钢梁跨中一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的前端，向前牵引钢梁滑靴时，第二台钢梁上卷扬机收绳，同时第一台钢梁