一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置及方法

1.本发明涉及桥梁施工领域，尤其是一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.钢-混凝土混合梁是复合结构桥梁的一种结构形式，是钢梁和混凝土梁在纵向恰当的位置利用接头构造连接成整体梁的结构体系。现代大跨径的斜拉桥、悬索桥、连续梁和连续刚构上部结构设计中，为了减轻结构自重、增大跨越能力，主梁采用钢-混凝土混合梁形式，以增加结构整体刚度、合理平衡各跨自重和整体内力，钢梁与混凝土主梁之间设置钢-混结合段，从而使钢与混凝土成为一个协调工作的整体，保证内力的顺畅传递。
4.由于大跨钢-混凝土混合梁钢-混结合段构造复杂，钢箱梁吊装过程中如何保证精确定位，混凝土浇筑前如何进行临时固定，是大跨钢一混凝土混合梁钢-混结合段施工的重点及难点。
5.目前钢混结合段的吊装施工较常采用浮吊、桥面吊机或挂篮吊装，发明人发现，钢-混结合段吊吊装至混凝土主梁悬臂侧高程就位后，最终固定前，需要进行钢-混结合段空间姿态调整，以保证钢-混结合段定位准确，并达到设计预拱度高程，但由于现有的吊装设备稳定性差，此过程耗时较长，严重耽误施工工期。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，有效保证钢混结合段精调过程中的稳定性。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
8.一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，包括承重单元，承重单元通过混凝土主梁支撑，承重单元的一侧通过锚固单元与混凝土主梁固连，另一侧悬于吊装到位的钢箱梁上方，第一吊带单元支撑于承重单元的悬臂侧并与吊装到位的钢箱梁连接，吊装到位的钢箱梁通过第二吊带单元与挂篮连接，沿着混凝土主梁的长度方向第一吊带单元和第二吊带单元之间间隔设定距离，通过第一吊带单元和第二吊带单元调整钢箱梁的高程。
9.如上所述的装置，对吊装到位的钢箱梁的一侧设置第一吊带单元，第一吊带单元通过承重单元与混凝土主梁可靠连接，钢箱梁另一侧通过现有的挂篮进行稳定连接，通过第一吊带单元和第二吊带单元对钢箱梁进行高度调整，整体结构稳定性高。
10.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述第一吊带单元包括第一吊带，第一吊带的一端与吊装到位的钢箱梁连接，第一吊带设于所述承重单元悬臂侧的侧部并依次穿过第一梁和第二梁，第一梁和第二梁之间设置千斤顶，第二梁与第一吊带固连。
11.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述第一梁与所述承重单元垂直设置，第一梁的长度大于承重单元的宽度；
12.承重单元的长度方向沿着混凝土主梁的长度方向设置。
13.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述第一梁设置多处所述的第一吊带、千斤顶和第二梁，通过千斤顶有效支撑第二梁，第二梁高度被千斤顶抬高或降低后，相应由第一吊带调整钢箱梁一侧的高度；
14.第二梁的长度方向与所述第一梁的长度方向相垂直；
15.第二梁为扁担梁，扁担梁长度方向两侧均设置千斤顶，这样受力更加均匀，也保证对钢箱梁一侧高程的精确调整。
16.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述第二吊带单元包括第二吊带，第二吊带的一端与吊装到位的钢箱梁连接，第二吊带依次穿过挂篮、第一梁、千斤顶和第二梁，第二梁与第二吊带固连；
17.同样地，第一吊带单元和第二吊带单元所采用的结构是相同，第二吊带被第二吊带单元中的第二梁带动来调整钢箱梁一侧的高度。
18.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，考虑到受力均衡，保证精确调整效果，所述承重单元包括至少两处第三梁，第三梁位于吊装到位的钢箱梁的翼板与主板结合位置处。
19.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述锚固单元包括一端埋设于所述混凝土主梁的预埋件，预埋件依次穿过承重单元和第四梁后通过锁紧件固定，预埋件在前一段钢箱梁浇筑前，预先埋设预埋件。
20.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述承重单元通过垫块设于所述混凝土主梁腹板上方的桥面，通过垫块有效支撑承重单元；
21.垫块与所述承重单元垂直设置，垫块的长度大于承重单元的宽度，使得锚固力均匀分布于承重单元。
22.如上所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，所述第四梁与所述承重单元垂直设置，第四梁的长度大于所述承重单元的宽度。
23.第二方面，本发明还提供了一种钢混结合段吊装施工后端临时固定方法，包括如下内容：
24.通过已经施工完成的混凝土主梁支撑承重单元，承重单元与混凝土主梁连接；
25.在钢箱梁初步吊装到位后，该段钢箱梁、承重单元与第一吊带单元连接；
26.挂篮通过第二吊带单元与吊装到位的钢箱梁连接；
27.松开钢箱梁的吊钩，承载力向挂篮及混凝土主梁转移；
28.通过第一吊带单元和第二吊带单元调整钢箱梁的高程。
29.上述本发明的有益效果如下：
30.1)本发明通过整体结构的设置，对正在吊装到位的钢箱梁的一侧设置第一吊带单元，第一吊带单元通过承重单元与混凝土主梁可靠连接，钢箱梁另一侧通过现有的挂篮进行稳定连接，由挂篮支撑第二吊带单元，通过第一吊带单元和第二吊带单元对钢箱梁进行高度调整，整体结构稳定性高，有效保证钢混结合段中钢箱梁在精调过程中的稳定性，保证施工快速进行，避免施工周期过长。
31.2)本发明通过挂篮与承重单元相配合，二者能够与钢箱梁的吊装机构尤其是浮吊机构能够进行空中接力，钢混结合段姿态精调及固定过程中，无需采用浮吊，减少了浮吊水运航道封航时间。
32.3)本发明利用钢箱梁具有吊耳的特点，吊耳能够与第一吊带、第二吊带可靠连接，再由第二梁分散到两侧千斤顶和第一梁，第一梁受力均匀传递至承重单元上，承重单元被锚固，受力至混凝土主梁，受力简单、明确。
33.4)本发明通过整体结构的设置，整体结构材料简单，用量少，为工程节约了大量成本；整个装置操作及组装方便，大大提高了施工效率，节省了施工时间，具有良好的工程经济性。
附图说明
34.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
35.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置的侧视图。
36.图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置中第一吊带单元的正视图。
37.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
38.其中：1-钢纵梁，2-第一吊带，3-第一梁，4-第二梁，5-千斤顶，6-螺纹钢，7-第四梁，8-螺母，9-垫块，10-挂篮，11-第二吊带，12-混凝土主梁，13-钢箱梁。
具体实施方式
39.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
40.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
41.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在钢混结合段在精调过程中存在不稳定的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置。
42.实施例一
43.本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，包括承重单元，承重单元通过混凝土主梁12支撑，承重单元的一侧通过锚固单元与混凝土主梁12固连，另一侧悬于吊装到位的钢箱梁13上方，第一吊带单元支撑于承重单元的悬臂侧并与吊装到位的钢箱梁13连接，吊装到位的钢箱梁通过第二吊带单元与挂篮10连接，沿着混凝土主梁的长度方向第一吊带单元和第二吊带单元之间间隔设定距离，通过第一吊带单元和第二吊带单元调整钢箱梁13的高程。
44.其中，上述提到的吊装到位的钢箱梁指的是初步吊装到位，还没有经过精确调整的钢箱梁。
45.考虑到受力均衡，保证精确调整效果，承重单元包括至少两处第三梁，第三梁位于吊装到位的钢箱梁的翼板与主板结合位置处，即第三梁设于钢箱梁沿着混凝土主梁宽度方向的两侧，两处第三梁之间间隔设定距离。
46.可以理解地是，第三梁为钢纵梁1，具体由多根如4根55a工字钢并排焊接而成，钢纵梁1的纵向长度约3m，钢纵梁1在锚固单元的锚固位置设置加劲板，增加局部刚度。
47.第一吊带单元包括第一吊带2，参考图2所示，第一吊带2的一端与吊装到位的钢箱梁13连接，第一吊带固定于承重单元的侧部后依次穿过第一梁3和第二梁4，第一梁3支撑千斤顶5，千斤顶设于第一梁和第二梁之间，第二梁4与第一吊带2固连。
48.第一梁3与钢纵梁1垂直设置，第一梁3的长度大于钢纵梁1的宽度，其目的是使吊带力均匀分布于钢纵梁1上；承重单元的长度方向沿着混凝土主梁12的长度方向设置；具体地，第一梁3为第一横梁，第一梁3采用多根如4根55a型工字钢并排焊接而成。
49.第一梁3设置多处第一吊带2、千斤顶5和第二梁4，本实施例中，第一梁3上表面的两侧均设置千斤顶5和第二梁4，通过千斤顶5有效支撑第二梁4，第二梁4高度被千斤顶5抬高或降低后，相应由第一吊带2调整钢箱梁13一侧的高度；
50.第二梁4的长度方向与第一梁3的长度方向相垂直；
51.其中，第二梁4为扁担梁，扁担梁长度方向两侧均设置千斤顶5，一处第一梁3的上表面支撑有四个千斤顶，这样受力更加均匀，也保证对钢箱梁13一侧高程的精确调整。
52.需要解释地是，扁担梁4采用双拼40a型工字钢，扁担梁4设置在千斤顶5的上端，第一吊带2从扁担梁4中间穿过。
53.具体地，第一吊带2同钢箱梁13的一处吊耳(后吊耳)连接，第一吊带2为25*180型钢带，第一吊带2竖直设置在承重单元钢纵梁1悬臂侧(位于钢箱梁上方的一端)的两侧，即每根钢纵梁1设置两根第一吊带2，其他示例中，还可以设置更多的第一吊带2。
54.另外，第二吊带单元包括第二吊带11，第二吊带11的一端与吊装到位的钢箱梁13连接，第二吊带11依次穿过挂篮10、第一梁、千斤顶和第二梁，第二梁与第二吊带固连；
55.同样地，第一吊带单元和第二吊带单元所采用的结构(除去第一吊带和第二吊带的长度)是相同的，第二吊带被第二吊带单元中的第二梁带动来调整钢箱梁一侧的高度。
56.本实施例中，第二吊带11长于第一吊带2，按照第二吊带在前，第一吊带在后的方式，第二吊带同样采用钢带，第二吊带同钢箱梁临时固定的前吊耳连接。
57.可以理解地是，钢箱梁表面设置多处临时固定的吊耳，吊耳的设置位置与第一吊带、第二吊带的安装位置相对应。
58.另外，第一吊带和第二吊带的长度方向设有多个开孔，销轴通过开孔插入第一吊带或第二吊带，通过销轴实现第一吊带或第二吊带同对应的第二梁的连接。
59.锚固单元包括一端埋设于混凝土主梁12的预埋件，预埋件依次穿过承重单元和第四梁7后通过锁紧件固定，预埋件在混凝土主梁最后一节段浇筑前，预先埋设预埋件；锁紧件具体为螺母。
60.具体地，预埋件采用多根螺纹钢6，每一处钢纵梁1配套多根如3根螺纹钢，多根螺纹钢纵向分布于钢纵梁1的后侧(远离第二吊带的一侧为后，另一侧为前)，螺纹钢穿过第四
梁7，螺纹钢的底部预埋入混凝土主梁设定深度如1米深度，螺纹钢上部露出第四梁7，通过螺母8锚固后，起到后锚作用。
61.本实施例中，第四梁7采用4根30a型工字钢并排钢焊接而成，第四梁的长度大于钢纵梁1的宽度，位于钢纵梁1的后侧，并垂直于钢纵梁1，目的是使锚固力均匀分布于钢纵梁1上。
62.承重单元通过垫块9设于混凝土主梁腹板上方的桥面，通过垫块9有效支撑承重单元；垫块9与承重单元垂直设置，垫块9的长度大于承重单元的宽度。
63.具体地，垫块9为钢垫梁，每根垫块均采用双拼10a工字钢，垂直放置于钢纵梁1底部，长度大于钢纵梁1的宽度，共布置多根如5根垫块，钢纵梁1前端布置3根，后端布置2根，其目的是使钢纵梁1底部受力明确。
64.可以理解地是，挂篮10为现有的挂篮，挂篮支撑于已经施工完成的混凝土主梁处，通过挂篮保证第二吊带单元的稳定设置，即保证钢箱梁前侧的稳定性以及钢箱梁前侧在调高过程中的稳定性。
65.本实施例提供的装置，整体结构简单，对正在吊装到位的钢箱梁的一侧设置第一吊带单元，第一吊带单元通过承重单元与混凝土主梁可靠连接，钢箱梁另一侧通过现有的挂篮进行稳定连接，由挂篮支撑第二吊带单元，通过第一吊带单元和第二吊带单元对钢箱梁进行高度调整，整体结构稳定性高，有效保证钢混结合段中钢箱梁在精调过程中的稳定性，。避免施工周期过长。
66.实施例二
67.本实施例提供了一种钢混结合段吊装施工后端临时固定方法，采用实施例一所述的一种钢混结合段吊装施工后端临时固定装置，包括如下内容：
68.在混凝土主梁最后一个节段浇筑前，根据设计位置，在该节段的腹板预埋精轧螺纹钢6；
69.浇筑混凝土主梁的最后一个节段，在钢混结合段的钢箱梁吊装前，在混凝土主梁表面放置多根钢垫梁9，安装钢纵梁1，将钢纵梁1通过第四梁7及预埋的精轧螺纹钢6固定，钢纵梁1的一端悬出混凝土主梁有设定的长度如1m；
70.钢混结合段钢箱梁13初步吊装就位后，将第一吊带与钢箱梁13上预先设置的后吊耳连接；
71.安装第一梁3及千斤顶5，并利用千斤顶5将扁担梁4顶起，将第一吊带2与对应的第二梁通过销轴固定，钢混结合段后端完成固定；
72.将挂篮10与临时固定的前吊耳通过第二吊带连接，并安装第二吊带单元处的第一梁、千斤顶和第二梁，通过销轴固定连接第二吊带和对应的第二梁；
73.钢箱梁的浮吊缓慢松钩，将承载力向挂篮10及钢纵梁1转移，过程中进行监控，直至浮吊完全脱钩。
74.需要解释地是，钢箱梁的高程指的是钢箱梁高度方向的位移；浮吊为现有技术的浮吊。
75.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。