一种斜拉钢箱梁桥主桥吊装施工工艺

本发明涉及一种桥梁施工工艺，特别涉及一种具有异形单索塔的斜拉钢箱梁桥主桥吊装施工工艺。

背景技术：

1、桥梁是交通基础设施的重要组成部分，为国家经济社会的发展提供重要支持。中国自古以来就是桥梁建设大国，桥梁的建设极大地推动了中国交通行业的发展。

2、斜拉桥是桥梁常见的结构形式，在中国桥梁建设中都有着大量的应用，其主要由索塔、主梁、斜拉索组成，索塔作为斜拉桥的重要组成部分，从横桥向看，常用的有单柱形、“a”字形与倒“y”形索塔等；从纵桥向来看，常用的有柱式、“门”式、“a”字形以及倒“y”字形等。但随着社会的发展，索塔的设计不仅要满足受力要求，还需获得好的美观效果。

3、在针对异形独塔斜拉桥施工中，主桥不但涉及到主桥钢箱梁自身，还涉及其上的索塔施工，当其索塔整体为水滴形且纵桥方向上为倾斜式曲线结构时，采用传统的施工工艺方案周期长，且由于重心偏置存在一定的施工安全隐患。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种斜拉钢箱梁桥主桥吊装施工工艺，能够解决主桥及其上水滴形索塔施工周期长及存在安全隐患的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种斜拉钢箱梁桥主桥吊装施工工艺，所述斜拉桥的主桥采用钢箱梁结构，主桥从纵向上自左向右依次由第一桥台、主墩、辅助墩及第二桥台支承，斜拉桥的索塔下端位于主墩上方的主桥上，所述斜拉桥施工工艺包括栈桥施工、主桥施工、索塔施工和拉索施工工序；其创新点在于：所述主桥施工包括河道分段支撑组、拱脚钢梁分段支撑组和河岸分段支撑组施工，索塔施工包括桥面拱肋支撑组施工，具体施工工艺为：

3、栈桥施工工序：在完成主墩、辅助墩和第一、二桥台的施工后，在斜拉桥主桥的两侧设置栈桥，且栈桥与主桥平行；

4、主桥施工工序：

5、首先，进行主桥临时支撑组施工，主桥临时支撑组包括数道间隔设置在第一桥台和主墩之间的河道分段支撑组，设置在主墩上的拱脚钢梁分段支撑组，以及数道设置在主墩与第二桥台之间的河岸分段支撑组，且河岸分段支撑组至少有两道；

6、然后，将主桥的钢箱梁从纵向和横向上划分为若干钢箱梁节段，然后将各钢箱梁节段吊装放置到由第一桥台、第二桥台以及临时支撑组形成的临时支撑结构上；

7、钢箱梁节段具体安装顺序为：先安装第一桥台与最近的一道河道分段支撑组之间一组钢箱梁节段，然后安装相邻河道分段支撑组之间的钢箱梁节段，再依次安装主墩与相邻的一道河道分段支撑组之间的钢箱梁节段，以及主墩与相邻的一道河岸分段支撑组之间的钢箱梁节段，再安装第二桥台与最近的一道河岸分段支撑组之间一组钢箱梁节段，最后，安装相邻河岸分段支撑组之间的钢箱梁节段；

8、索塔施工工序：

9、首先，进行桥面拱肋支撑组施工，桥面拱肋支撑组包括设置在主桥桥面的跨中位置并沿纵桥方向间隔设置的第一拱肋支撑和第二拱肋支撑；

10、然后，将索塔分为沿铅锤方向划分为若干个主塔节段，具体包括一对成对设置的塔底节段、至少两对成对设置的塔中节段以及一公用的塔顶节段；

11、主塔节段具体安装顺序为：

12、首先，安装一对塔底节段，再在两塔底节段上分别逐级安装塔中节段，每对塔中节段安装完成后均设置临时背索，并进行张拉与调试，临时背索连接在在塔中节段的顶端与主桥之间，且位于索塔倾斜方向的背面；在最上面一对塔中节段之间采用h200型钢进行横向连接；最后安装塔顶节段，安装完成后拆除第一拱肋支撑和第二拱肋支撑，再安装并张拉永久背索，并拆除临时背索；

13、拉索施工工序：待永久背索调试完成后，安装斜拉索，并进行初张拉，在拆除主桥临时支撑组与桥面拱肋支撑组后，进行斜拉索终张拉，完成结构安装。

14、进一步的，所述河道分段支撑组包括第一钢管桩、第一联系支撑、第一分配梁和第一调节管，所述第一钢管桩有多个，呈矩形阵列分布，在第一钢管桩的上部之间设置第一联系支撑，第一联系支撑包括括相互平行的上水平支撑、下水平支撑，以及连接在下水平支撑中部与上水平支撑端部的斜支撑，第一分配梁设置在第一钢管桩的顶端并将各第一钢管桩连接起来，在主桥的钢梁箱与第一分配梁之间设置若干垂直设置的第一调节管。

15、所述拱脚钢梁分段支撑组包括第二钢管桩、第二分配梁和第二调节管，一对垂直设置的第二钢管桩沿主桥横桥方向分布在主墩的承台上，两第二钢管桩的顶端设置有水平方向的第二分配梁，在主桥的钢梁箱与该对应的第二分配梁之间设置数个第二调节管。

16、河岸分段支撑组包括第三钢管桩、第三分配梁、第三调节管和第三联系支撑，所述第三钢管桩有多个，呈矩形阵列分布，在各的第三钢管桩的上部之间设置第三联系支撑，各第三钢管桩的顶端之间设置有水平的第三分配梁，第三分配梁上端面连接有若干个用于支撑主桥的第三调节管。

17、桥面拱肋支撑组结构具有第一拱肋支撑和第二拱肋支撑，所述第一拱肋支撑与第二拱肋支撑结构结构相同且均垂直设置，所述第一拱肋支撑与第二拱肋支撑水平设置有若干z型槽钢进行固定连接；均包括支撑底座、支撑架和支撑顶座；所述支撑底座、支撑架和支撑顶座自下而上设置；所述支撑底座与支撑顶座均采用日字格结构；所述支撑底座设置在主桥的桥面上位于塔顶节段的正下方；所述支撑架为层叠设置的长方体状框架结构，且支撑架的侧面均设置有若干呈z字型的加强型钢。

18、进一步的，所述拉索施工工序具体为：

19、s3.1：拉索吊装顺序：包括临时设施搭设→展索→挂索→张拉→调索→拉索防护；

20、s3.2：拉索吊装前期准备：职工及工人宿舍、办公室、仓库、厨卫、水电设施的临时设施准备；按设计与施工单位定出的索规格、加工相应的内衬套、张拉杆、选择合适的张拉设备及吊索设备准备；要求索厂按使用计划分批将拉索运至现场，到达现场后应检查索体的规格型号及完整性；张拉设备、起重设备和放索设备准备；

21、s3.3：斜拉索的施工：

22、斜拉索吊装装盘：斜拉索运输到桥面后，利用桥面上已有吊机进行装盘；斜拉索摆放位置要对中，索盘上加垫枕木，防止pe受损；

23、塔端展索：先通过汽车吊提升锚头，同时转动放索机，放松斜拉索，将塔端锚头提升一定高度后，缓慢落钩将塔端锚头及索体置于锚头小车上，满足汽车吊起重系统起吊范围；

24、塔端挂设：汽车吊缓慢提升斜拉索，同时塔内卷扬机也慢慢收紧钢丝绳将锚头往上抬起；

25、塔端牵引：继续牵引斜拉索至塔端预埋管，通过塔内卷扬机及塔顶起重卷扬机配合，调整锚头进洞角度使塔端锚头顺利入洞；

26、桥面展索：塔端挂设完成后，索盘里仍有部分斜拉索，为将斜拉索全部展开，通过桥面卷扬机牵引索盘行走并旋转索盘，将索盘中的斜拉索完全展开，展开的过程中，斜拉索索体下方加垫放索小车，防止索体直接与地面接触；

27、梁端牵引：当斜拉索全部展开后，根据梁端预埋管长度设定抱箍安装位置，通过梁面牵引卷扬机将下锚头往预埋管口进行牵引，当索体越接近于当根斜拉索下端锚固点位置时，牵引力越大；在牵引的过程中利用汽车吊辅助调整角度，使锚头顺利进洞；

28、梁端张拉：当牵引到位后，拆除牵引工具，依次安装张拉撑脚、千斤顶，用连接套连接锚头和张拉杆，旋紧拉杆螺帽。

29、进一步的，所述主桥施工、索塔施工前，均需要进行试吊：试吊准备：吊点设置，辅助设施准备完毕，临时支架全部安装完毕；吊车进行全面检查，达到最佳状态，确保吊装时无故障；检查吊装工具钢丝绳、卸扣和葫芦的完好性；确保完好率100％，否则进行调换；重新复测墩顶标高和支座中心偏差，根据工程复测提供的测量报告，进行全面检查，符合要求后方可吊装；临时支架设置后必须检查支架的稳定性是否良好和定位是否正确，否则必须进行调整，另外对于临时支架上面的定位垫块标高是否正确、安全设施是否良好，进行全面的测量检查，确认无误后，即可进行梁段的吊装；吊车就位后，吊车臂伸长到最大半径将钢构件起吊30-50cm，缓慢起吊，注意观察吊车稳定性情况，防止意外发生；起吊后吊车情况稳定则试吊结束；试吊过程中，需有专业人员指挥，现场安全员及技术现场全程指导旁站。

30、本发明的优点在于：在针对异型独塔双索面斜拉桥的施工中，按照栈桥施工、主桥施工、索塔施工和拉索施工的施工顺序依次进行，其中主桥在施工过程中采用临时支撑组进行辅助施工，临时支撑组的组成结构和架设位置充分结合了主桥的铺设顺序、索塔位置这两个主要要素，使得临时支撑组的整体布局更加科学；索塔施工工序中，由于索塔结构为倾斜式曲线结构，索塔在施工过程中需要逐级采用背索张拉，最终才安装永久背索，保证索塔施工过程中的安全性；此外索塔的塔顶节段施工时需要额外增加桥面拱肋支撑组，保证索塔整体在塔顶节段安装时的安全性和稳定性。