一种大跨度横梁施工用的装配式桁架及其安装方法与流程

本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种大跨度横梁施工用的装配式桁架及其安装方法。

背景技术：

1、主塔是桥梁的重要受力构件之一，其主要用来承受主缆传递的压力。为增加主塔的横向刚度，同时保证结构受力的合理性，一般会在主塔的两根塔柱之间设置上横梁与下横梁。对于主塔上横梁，现有的施工方法通常使用钢管脚手架、钢管柱等作为落地支架进行施工安装，使用贝雷梁作为横梁支架的主梁进行施工。

2、现有的施工方法的缺点有：1、采用钢管脚手架或者钢管柱等作为落地支架的施工方法，使得支架材料用量大、使用成本高、高空钢结构吊装风险大、施工安全性低且施工工期长；2、主塔横梁施工采用常见的贝雷梁作为横梁支架的主梁，在面对更高挑战的高原大风环境下，贝雷梁的承载能力不足，抗风稳定性差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供了一种大跨度横梁施工用的装配式桁架及其安装方法，可以解决现有的施工方法成本高、高空钢结构吊装风险大、施工安全性低且施工工期长的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种大跨度横梁施工用的装配式桁架，包括：桁架组，所述桁架组包括多个平行设置的桁架，且相邻桁架之间通过横向联结系相连，所述桁架包括下弦杆、上弦杆以及多根位于所述下弦杆和所述上弦杆之间的桁架腹杆，所述桁架组的底部的每个角处均设有至少两个支撑组件；其中，所述桁架腹杆包括多根垂直腹杆和多根斜向腹杆，相邻的两根垂直腹杆之间设有两根斜向腹杆以形成倒m形，且所述垂直腹杆顶部、中部和底部均设有操作平台。

3、结合第一方面，在一种实施方式中，所述横向联结系包括联结系上弦杆、联结系腹杆和联结系下弦杆，所述联结上弦杆与所述联结系下弦杆相互平行，所述联结系腹杆的一端与所述联结系上弦杆相连，另一端与所述联结系下弦杆相连，且所述横向联结系为z字型。

4、结合第一方面，在一种实施方式中，所述支撑组件包括分配梁和牛腿，所述牛腿与塔柱相连，所述分配梁架设在所述牛腿上，且所述分配梁和所述牛腿之间设有钢板抄垫和楔块。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述下弦杆包括三根下弦短杆，所述下弦短杆首尾相连，且相邻的两个下弦短杆之间的连接处均设有第一联结系；所述上弦杆包括五根上弦短杆，所述上弦短杆首尾相连，且相邻的两个上弦短杆之间的连接处均设有第一联结系其中，所述第一联结系包括四片钢板和多个长条螺栓。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述桁架腹杆与所述下弦杆的连接处均设有第二联结系，且所述桁架腹杆与所述上弦杆的连接处均设有第二联结系；其中，所述第二联结系包括吊耳和多个销轴。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述上弦杆的两端设有限位装置8，以用于限制所述上弦杆与塔柱之间的距离。

8、第二方面，本技术实施例提供了一种大跨度横梁施工用的装配式桁架的安装方法，基于上述的任意一种装配式桁架进行安装，具体包括以下步骤：

9、s1：拼接下弦杆、上弦杆和桁架腹杆形成桁架，并在桁架上焊接操作平台；

10、s2：在塔柱的预埋件上焊接支撑组件，并按照施工计划在支撑组件的顶部标记每片桁架的安装位置；

11、s3：将多个桁架分批次平行安装至支撑组件的标记位置处，并在桁架之间焊接横向联结系。

12、结合第二方面，在一种实施方式中，所述拼接下弦杆、上弦杆和桁架腹杆形成桁架，并在桁架上焊接操作平台，具体包括以下步骤：

13、s101：拼接下弦杆和上弦杆，并在下弦杆和上弦杆上焊接第二联结系；

14、s102：将下弦杆、上弦杆和桁架腹杆拼接形成桁架，安装桁架侧面和顶面的螺栓，然后起吊桁架，安装桁架底部的螺栓，并在每个螺栓上进行防松标记；

15、s103：在每根桁架腹杆的顶部、中部和底部焊接操作平台。

16、结合第二方面，在一种实施方式中，所述在塔柱的预埋件上焊接支撑组件，并按照施工计划在支撑组件的顶部标记每片桁架的安装位置，具体包括以下步骤：

17、s201：在两侧的塔柱中的预埋件上焊接牛腿，并在牛腿的顶部铺设楔块；

18、s202：在楔块的顶部装设钢板抄垫，然后在钢板抄垫的顶部安装分配梁；

19、s203：按照预先设计的工程计划，在分配梁的顶部确定桁架的安装位置，在每个确定的位置处进行标记，并在每个标记位置处的一侧焊接底部限位件，且每片桁架对应一标记位置。

20、结合第二方面，在一种实施方式中，所述将多个桁架分批次平行安装至支撑组件的标记位置处，并在桁架之间焊接横向联结系，具体包括以下步骤：

21、s301：基于设定安装逻辑进行第一组桁架的安装，进行相邻两桁架间横向联结系的安装，然后基于设定安装逻辑进行第二组桁架的安装，进行相邻两桁架间横向联结系的安装，然后拆除临时撑杆；

22、其中，安装完成的每组桁架包括4片桁架，分别为依次平行设置第一片桁架、第二片桁架、第三片桁架和第四片桁架，第一组桁架的第四片桁架与第二组桁架的第四片桁架相邻，所述设定安装逻辑为：

23、s311：在第一片桁架的顶部焊接临时撑杆，且临时撑杆的顶端与第一片桁架的顶端相邻，选取第一片桁架的上弦杆的第二联结系为起吊点，采用钢丝绳连接第一片桁架与起吊装置，起吊第一片桁架；

24、s312：将第一片桁架吊装至第一片桁架对应的标记位置处，在第一片桁架对应标记位置的另一端安装底部限位件；

25、s313：将第一片桁架上临时撑杆的下端与分配梁靠近第一片桁架的端点间焊接；

26、s314：在第四片桁架对应标记位置的一端安装底部限位件，选取第四片桁架的上弦杆的第二联结系为起吊点，采用钢丝绳连接第四片桁架与起吊装置，起吊第四片桁架；

27、s315：将第四片桁架吊装至第四片桁架对应的标记位置处，在第四片桁架对应标记位置的另一端安装底部限位件；

28、s316：在第三片桁架对应标记位置的一端安装底部限位件，选取第三片桁架的上弦杆的第二联结系为起吊点，采用钢丝绳连接第三片桁架与起吊装置，起吊第三片桁架；

29、s317：将第三片桁架吊装至第三片桁架对应的标记位置处，在第三片桁架对应标记位置的另一端安装底部限位件；

30、s318：在第二片桁架对应标记位置的一端安装底部限位件，选取第二片桁架的上弦杆的第二联结系为起吊点，采用钢丝绳连接第二片桁架与起吊装置，起吊第二片桁架；

31、s319：将第二片桁架吊装至第二片桁架对应的标记位置处，在第二片桁架对应标记位置的另一端安装底部限位件。

32、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

33、1、本技术提供的一种装配式桁架的各杆件之间均为螺栓或销轴连接，可根据不同的施工环境组装不同的桁架；

34、2、本技术提供的一种装配式桁架中的桁架组承载能力强，是贝雷梁的数倍，可以满足高原大风环境下的施工要求；

35、3、本技术提供的一种装配式桁架中设置了三层操作平台，便于桁架组装和检查验收。