叠合梁节段及其现场拼装方法与流程

本发明涉及钢结构桥梁制造技术领域，尤其涉及一种叠合梁节段及其现场拼装方法。

背景技术：

目前，部分桥梁采用双塔双索面混合式钢-混叠合梁形式，主梁边跨采用混凝土边主梁形式(π形梁)，中跨采用钢主梁结合桥面板的整体断面的叠合梁，主梁框架采用一对边主梁及若干横梁及纵梁拼接而成，连接方式均为高强螺栓连接。全桥钢梁共划分为钢-混结合段、标准节、中跨合拢段三种类型，斜拉索安装与钢梁的拼装交替进行，组件繁多，安装时容易受环境影响。在进行叠合梁节段的现场拼装时，其拼装过程受温度、斜拉索以及桥体变形等因素的影响较大，且安装精度要求高，施工工序繁杂，施工难度相对较大。

因此，如何确保叠合梁节段施工安全的前提下，顺利实现叠合梁节段的现场拼装，成为了本领域人员待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种叠合梁节段及其现场拼装方法。

第一方面，本发明提供一种叠合梁节段，其包括一对边主梁、连接在所述一对边主梁中间的若干条相互平行的横隔梁、正交架设在所述横隔梁上方的若干条与所述边主梁平行的纵梁，所述边主梁、横隔梁和纵梁形成主梁框架；还包括嵌在所述主梁框架表面的若干预制砼桥面板。

具体的，所述边主梁包括具有内侧面和外侧面的腹板、与所述腹板的下边缘垂直连接的底板、与所述腹板的上边缘垂直连接并向所述外侧面延伸的面板、与所述腹板的上半部分垂直连接并向所述内侧面延伸的顶板，以及设置在所述腹板内侧面上并且在所述顶板下方的横隔梁接驳组件。

具体的，每个所述边主梁的横隔梁接驳组件包括设置在所述边主梁对称轴上的中接驳件和设置在所述中接驳件对称两侧的边接驳件。

优选的，所述边接驳件和当前节段的中接驳件的距离与该边接驳件和邻近节段的边接驳件的距离相同。

具体的，所述边主梁的前端部分还连接有锚板结构，所述锚板结构的延伸方向从所述边主梁的前端指向待连接的索塔。

具体的，所述横隔梁包括直接与所述横隔梁接驳组件连接的边横梁，和连接同一直线上的两个所述边横梁的中横梁。

优选的，所述纵梁在所述横隔梁上方以等间距分布。

具体的，所述预制砼桥面板嵌在所述边主梁、横隔梁和纵梁所围合的第一面板框架内，以及嵌在所述横隔梁和纵梁所围合的第二面板框架内。

第二方面，本发明提供一种叠合梁节段的现场拼装方法，用于在施工现场拼装如上述任意一项所述的叠合梁节段，其包括以下步骤：

(1)在所述边主梁的前端部分焊接已经完成工装匹配的锚板结构；

(2)利用架设好的桥面吊机将一对已连接锚板结构的所述边主梁吊装到该桥面吊机的底篮上，利用所述底篮将该边主梁与已安装的叠合梁节段进行定位安装；

(3)利用所述桥面吊机将所述横隔梁整体起吊并进行转体后定位安装在已拼装完成的一对所述边主梁之间；

(4)利用所述桥面吊机将所述纵梁逐节起吊并按顺序定位安装在已拼装完成的所述横隔梁之间，由此完成主梁框架的拼装；

(5)在所述主梁框架上安装斜拉索之后，对该斜拉索进行第一次张拉；

(6)在所述主梁框架上安装桥面板之后，对所述斜拉索进行第二次张拉；由此完成当前叠合梁节段的安装工序。

具体的，所述边主梁和锚拉结构的焊接步骤包括：

利用焊接胎架将所述边主梁的腹板调整至水平，使所述腹板一侧面朝上；

将所述锚板结构和边主梁的腹板的一侧进行熔透焊接；

利用吊机将所述边主梁进行翻身，使所述腹板的另一侧面朝上；

将所述锚板结构和边主梁的腹板的另一侧进行熔透焊接。

优选的，所述底篮设有一对三向调整滑动架，一对所述边主梁绑定在所述滑动架上进行定位安装。

具体的，所述横隔梁包括两个边横梁和连接两个所述边横梁的中横梁，所述边横梁和中横梁之间进行栓接。

具体的，所述横隔梁吊运并转体的步骤具体为：

所述横隔梁以平行于所述边主梁的方向被吊运到所述桥面吊机的中部位置；

人工辅助进行90°旋转；

继续吊运至待安装的位置；

完成定位安装。

具体的，所述横隔梁的拼装顺序为由边跨侧到合拢侧。

优选的，所述纵梁的拼装顺序为由边跨侧到合拢侧；对于两个相邻的所述横隔梁之间的纵梁的拼装顺序为由一侧的边主梁到另一侧的边主梁。

具体的，所述桥面板采用预制砼桥面板，所述预制砼桥面板之间采用湿接缝连接。

优选的，所述当前叠合梁节段的主框架拼装工序与前一个叠合梁节段的桥面板安装工序同步进行。

相比现有技术，本发明提供的方案有以下优点：

1、本发明提供一种叠合梁节段，其包括一对边主梁、连接在所述一对边主梁中间的若干条相互平行的横隔梁、正交架设在所述横隔梁上方的若干条与所述边主梁平行的纵梁，所述边主梁、横隔梁和纵梁形成主梁框架；还包括嵌在所述主梁框架表面的若干预制砼桥面板。本发明所述叠合梁节段结构简单、方便施工，主体框架的各连接部分均为高强螺栓连接，改善了结构的稳固性与安全性。

2、本发明提供一种叠合梁的现场拼装方法，综合了多个因素，如施工环境、运输路况以及温度等对叠合梁施工过程的影响，严格控制了该些因素对施工带来的难度，施工的精度得到提高；本方法缩短了施工周期，提高了施工质量，施工过程安全可靠。

3、利用桥面吊机可以完成现场拼装，免去使用大型塔吊，节省了起吊设备的租用和使用成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的一种叠合梁节段结构示意图；

图2为本发明的一种叠合梁节段中的锚板结构示意图；

图3为本发明的一种叠合梁节段的现场拼装方法一种实施例流程框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明所提供的一种叠合梁节段1，其包括一对边主梁11、连接在所述一对边主梁11中间的若干条相互平行的横隔梁12、正交架设在所述横隔梁12上方的若干条与所述边主梁11平行的纵梁13，所述边主梁11、横隔梁12和纵梁13形成主梁框架14；还包括嵌在所述主梁框架14表面的若干预制砼桥面板15。本发明实施例中，所述边主梁11、所述横隔梁12及所述纵梁13通过高强螺栓连接形成钢梁节段，架设所述预制砼桥面板15，现浇所述预制砼桥面板15间湿接缝，通过焊接于钢梁顶面的剪力钉组成叠合梁体系。

具体的，所述边主梁11包括具有内侧面1111和外侧面1112的腹板111、与所述腹板111的下边缘垂直连接的底板113、与所述腹板111的上边缘垂直连接并向所述外侧面1112延伸的面板114、与所述腹板111的上半部分垂直连接并向所述内侧面1111延伸的顶板115，以及设置在所述腹板111内侧面1111上并且在所述顶板115下方的横隔梁接驳组件112。

进一步的，所述横隔梁接驳组件112用于定位组装两侧的所述边横梁121，组装时要精确核对确定边横梁121的位置。每个所述边主梁11的横隔梁接驳组件112包括设置在所述边主梁11对称轴上的中接驳件1121和设置在所述中接驳件1121对称两侧的边接驳件1122。所述边接驳件1122和当前节段的中接驳件1121的距离与该边接驳件1122和邻近节段的边接驳件1122的距离相同，以保证每一个所述横隔梁12的间距相同。

请参考图2，本发明实施例中，所述边主梁11的前端部分还连接有锚板结构18，所述锚板结构18由锚拉板181、锚垫板182、锚端板183、加劲板184以及拉索导管185等组成，所述锚拉板181与所述边主梁11的所述腹板111采用焊接连接。所述拉索导管185内嵌于所述锚拉板181内，所述拉索导管185与所述锚拉板181的两接触面处分别设有两根所述加劲板184，所述锚垫板182焊接于所述拉索导管185的低端，所述锚端板183焊接于所述拉索导管185的顶端，所述锚板结构18的延伸方向从所述边主梁11的前端指向待连接的索塔。所述锚板结构18是最重要的受力构件之一。所述锚板结构18与所述边主梁11的所述腹板111采用焊接连接。

本发明实施例中，所述锚板结构18具备：钢板厚、熔透焊缝多，精度要求高的特点。针对这一特点，对锚板结构18划线、组装、焊接、修整等工序的操作要点和质量要求都作了严格控制，以保证锚板结构18的几何尺寸。主要措施如下：

其一、精确定位：锚板结构18在所述边主梁11的所述腹板111上的定位是以锚管孔中心为基准的，故锚板结构18构造组装以导管孔中心为基准划板单元中心线及构件组装线，以确保后续锚板结构18构造定位的准确性；

其二、组焊时重点控制所述锚垫板181、所述拉索导管185及所述锚端板183三构件的同心度，以控制两板单元锚孔的同心度。

进一步的，所述横隔梁12包括直接与所述横隔梁接驳组件112连接的边横梁121，和连接同一直线上的两个所述边横梁121的中横梁122。

所述纵梁13在所述横隔梁12上方以等间距分布，以保证从一侧的所述边主梁11到另一侧的边主梁11的间距被所述纵梁13等分。所述预制砼桥面板15嵌在所述边主梁11、横隔梁12和纵梁13所围合的第一面板框架内16，以及嵌在所述横隔梁和纵梁所围合的第二面板框架内17。由于前述各个所述横隔梁12的间距相同，两侧的所述边主梁11的间距被所述纵梁13等分，所述第一面板框架16和第二面板款框架17实质上是相同形状、相同面积的，即所述预制砼桥面板15是统一规格的。

请参考图3，本发明还提供一种叠合梁节段的现场拼装方法，用于现场拼装如上述所述的叠合梁节段，一种实施例中，包括如下步骤：

S11、在所述边主梁的前端部分焊接已经完成工装匹配的锚板结构；

本发明所述叠合梁节段的现场拼装的整体流程如下：

所述叠合梁可以划分为钢混结合段A、标准节段B、中跨合拢段C三种类型共计29个梁段。由于受施工场地、运输条件等限制，所述叠合梁节段中除钢混结合段采用塔吊吊装就位外，其余标准节段和所述中跨合拢段合拢段均采用桥面吊机在桥位处散拼的工艺方法进行安装施工。即通过将所述叠合梁节段的各构件通过桥面吊机运输至桥面后，依次按照先安装两边的边主梁、再安装3道横隔梁、9道纵梁及12块混凝土预制桥面板的次序进行施工。

具体的，所述边主梁和锚拉结构的现场焊接具体实现步骤如下：

将所述叠合梁平放至桥位现场胎架，利用焊接胎架将所述边主梁的腹板调整至水平；

将所述锚板结构和边主梁的腹板的一侧进行熔透焊接；

利用吊机将所述边主梁进行翻身，使所述腹板的另一侧面朝上；

将所述锚板结构和边主梁的腹板的另一侧进行熔透焊接。

所述锚板结构与边主梁的腹板充分焊接，以便承受斜拉索的牵拉力。

请参考图2，本发明实施例中，所述锚板结构18具备钢板厚、熔透焊缝多，精度要求高的特点。针对这一特点，对锚板结构18划线、组装、焊接、修整等工序的操作要点和质量要求都作了严格控制，以保证锚板结构18的几何尺寸。主要措施如下：

其一、精确定位：锚板结构18在所述边主梁11的所述腹板111上的定位是以锚管孔中心为基准的，故锚板结构18构造组装以导管孔中心为基准划板单元中心线及构件组装线，以确保后续锚板结构18构造定位的准确性；

其二、组焊时重点控制所述锚垫板181、所述拉索导管185及所述锚端板183三构件的同心度，以控制两板单元锚孔的同心度。

S12、利用架设好的桥面吊机将一对已连接锚板结构的所述边主梁吊装到该桥面吊机的底篮上，利用所述底篮将该边主梁与已安装的叠合梁节段进行定位安装；

本发明实施例中，所述边主梁安装时由平板运输车通过边跨混凝土梁上桥，运送至桥面吊机的吊装范围内，吊机的起重天车起吊边主梁后启动大车行走机构到主桁的前端，将所述边主梁下放到底篮系统的滑动架上。

具体的，所述底篮上设有一对三向调整滑动架，一对所述边主梁绑定在所述滑动架上进行定位安装。当两根所述边主梁对称放置于滑动架上后，使用横推千斤顶将两根所述边主梁连通滑动架对称、同步向外侧顶推到设计位置，而后通过交替顶升四个竖向千斤顶调整边主梁的高程，完成对所述边主梁的初调；再次利用底篮上的三向千斤顶分别对两根所述边主梁进行精调，完成梁段里程、轴线及标高的精确调整和定位后，立即插入20％冲钉和30％的高强螺栓，经复核轴线及标高满足设计及规范要求后，用高强螺栓逐个替换冲钉，并进行高强螺栓的初拧，至此完成了所述边主梁的安装及调整工作。

一种实施例中，所述边主梁(含锚拉板)总高度近6m，为便于工地现场转运时的运输和安全，所述边主梁在存放场地内装车时应将其平躺放至平板运输车上，运至桥位桥面吊机的吊装区域后将其吊起，平板运输车退出后再起吊翻身。

进一步的，为防止所述边主梁在横移及调整定位过程中发生侧向倾翻，除滑动架与底篮横隔梁上设置反扣机构外，边主梁与滑动架接触部位也设置反扣装置以限位和固定钢梁。

S13、利用所述桥面吊机将所述横隔梁整体起吊并进行转体后定位安装在已拼装完成的一对所述边主梁之间；

所述横隔梁包括两个边横梁和连接两个所述边横梁的中横梁，所述边横梁和中横梁之间进行栓接。

本发明实施例中，单根所述横隔梁设计时分为三段加工，各段间通过高栓相连接，所述横隔梁安装时，所述横隔梁以平行于所述边主梁的方向被吊运到所述桥面吊机的中部位置；人工辅助进行90°旋转；继续吊运至待安装的位置；完成定位安装。其中，所述横隔梁的拼装顺序为由边跨侧到合拢侧，即相对于桥面吊机来说，所述横隔梁的拼装顺序由近及远。

具体的，所述横隔梁安装时需先用平板运输车将其各段运至桥面吊机的吊装区域，利用桥面吊机的起吊系统在桥面上将三段拼接成整体，而后行走大车将其吊起后行走至吊机桁架的中部部位，并人工辅助完成所述横隔梁的90°旋转，继续行走并缓慢下放至待安装位置，手拉葫芦配合进行纵、横向位置的调整，完成与所述边主梁的对接，安装拼接板后以20％的冲钉和30％高栓初拧完成其临时固定，所述横隔梁安装按照自近端至远端的顺序依次进行。

S14、利用所述桥面吊机将所述纵梁逐节起吊并按顺序定位安装在已拼装完成的所述横隔梁之间，由此完成主梁框架的拼装；

利用桥面吊机的起吊系统安装纵梁，纵梁安装时其安装顺序为由边跨侧到合拢侧；对于两个相邻的所述横隔梁之间的纵梁的拼装顺序为由一侧的边主梁到另一侧的边主梁，的次序进行安装施工，即可以由左到右，或者由右到左。纵梁安装时也按照先插入20％冲钉和30％的高强螺栓进行临时固定，待单个梁段全部纵梁安装到位后再用高栓逐个替换冲钉并完成高栓的初拧工作。

S15、在所述主梁框架上安装斜拉索之后，对该斜拉索进行第一次张拉；

本发明实施例中，在所述叠合梁各构件安装完毕形成框架后进行斜拉索的安装和第一次张拉，然后用桥面吊机安装桥面板，桥面板安装完成后进行斜拉索的第二次张拉，桥面吊机前移后锚固，进入下一所述叠合梁节段的安装工作。

S16、在所述主梁框架上安装桥面板之后，对所述斜拉索进行第二次张拉；由此完成当前叠合梁节段的安装工序。

具体的，所述桥面板采用预制砼桥面板，所述预制砼桥面板之间采用湿接缝连接。所述当前叠合梁节段的主框架拼装工序与前一个叠合梁节段的桥面板安装工序同步进行，即桥面板湿间湿接缝滞后一个叠合梁节段施工。同时，所述斜拉索的第二次张拉也滞后一个叠合梁节段的施工。

结合上述的实施例可知，本发明最大的有益效果在于，本发明提供一种叠合梁节段，其包括一对边主梁、连接在所述一对边主梁中间的若干条相互平行的横隔梁、正交架设在所述横隔梁上方的若干条与所述边主梁平行的纵梁。本发明所述叠合梁节段结构简单、方便施工，各连接部分均为高强螺栓连接，改善了结构的稳固性与安全性。

本发明所提供的一种叠合梁节段的现场拼装方法，用于对上述所述的叠合梁节段进行现场拼装，所述叠合梁各构件通过运输平板车运至桥面吊机的吊装区域，起吊系统将边主梁吊起后启动大车行走机构沿主桁放置于底篮系统的滑动架上，利用滑动架上设置的横推千斤顶、纵推千斤顶和竖向千斤顶组成的三向调节系统对边主梁进行对称精确调整，完成边主梁与已安装钢梁节段间的匹配、对接，安装拼接板并用10％～20％的冲钉进行临时锚定，然后用桥面吊机逐件安装横隔梁和纵梁并进行临时锚定。钢梁其他构件可用桥面吊机的起吊系统直接将其安装就位。本发明所述叠合梁节段的现场拼装方法施工步骤简洁，严格控制了该些因素对施工带来的难度，施工的精度得到提高；本方法缩短了施工周期，提高了施工质量，施工过程安全可靠。

以上对本发明所提供的一种移动终端进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。