本发明涉及桥梁施工,尤其是涉及一种中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法。
背景技术:
1、在桥梁建设中,中承式钢管混凝土拱桥因其结构独特、承载能力强而得到广泛应用。无支架缆索吊装施工工艺难以在中承式拱桥桥面吊装中得到应用,其原因在于拱肋间桥面系格子梁的拱肋相交段在吊装时必须穿过拱肋才能吊装到安装位置,而受拱肋以及拱肋间横撑影响,拱肋相交段难以穿过拱肋。由于格子梁宽度通常小于拱肋外边缘宽度,采用拱肋外吊装格子梁同样也难以实施。
技术实现思路
1、针对上述背景技术中提到的技术问题,提供一种中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法,其能够规避拱肋以及拱肋间横撑结构阻挡格子梁安装就位,同时提高施工效率,降低施工成本。
2、为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
3、一种中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法,现有技术的中承式钢管混凝土拱桥的格子梁包括若干施工节段,若干施工节段分为相对桥梁跨中线对称设置的两施工节段组及连接两组施工节段组的合龙段,每一施工节段组包括沿纵桥向依次连接的端头段、一拱肋相交段i、一拱肋相交段ii、一拱肋相交段iii及n节标准段,所述端头段位于格子梁的端头处,所述拱肋相交段i、所述拱肋相交段ii及所述拱肋相交段iii均设置于所述格子梁与拱肋的相交处,且均包括一相交段主横梁及与所述相交段主横梁连接的至少一相交段次横梁,所述拱肋相交段iii的相交段主横梁的长度大于两拱肋之间的拱肋间距,且所述拱肋相交段iii的相交段主横梁位于所述拱肋的下方,所述拱肋相交段iii的相交段次横梁位于所述拱肋间,所述合龙段连接两组施工节段组的标准段,所述中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法包括以下步骤:
4、s1,优化格子梁施工节段的划分:将原拱肋相交段ii的相交段次横梁划分至原拱肋相交段i上形成新的拱肋相交段i;将原拱肋相交段iii的所有相交段次横梁划分至原拱肋相交段ii的相交段主横梁上形成新的拱肋相交段ii,将原拱肋相交段iii的相交段主横梁划分至其中一所述标准段上形成基准段,使得每一施工节段组包括沿纵桥向依次连接的端头段、一新的拱肋相交段i、一新的拱肋相交段ii、一基准段及n-1节标准段;
5、s2,格子梁节段划分完成后利用图纸绘制或三维建模的方式对新的拱肋相交段i及新的拱肋相交段ii的安装进行结构碰撞检查,检查通过后进入步骤s3;
6、s3,格子梁施工节段的吊装:根据划分好的施工节段,按照预设的吊装顺序,利用无支架缆索吊装系统对划分好的多个施工节段进行吊装。
7、进一步地,所述步骤s3包括以下步骤:
8、s31,利用无支架缆索吊装系统将所述基准段从拱肋下方吊装至预定的安装位,就位后将所述基准段与所述基准段安装位处的四根吊杆连接,形成安装支点;
9、s32,利用无支架缆索吊装系统将所述新的拱肋相交段ii从拱肋上方吊装至预定的安装位,就位后将所述新的拱肋相交段ii的一端与所述基准段的一端固定连接,所述新的拱肋相交段ii的另一端支撑固定于所述中承式钢管混凝土拱桥的下支座上;
10、s33,利用无支架缆索吊装系统将所述新的拱肋相交段i从拱肋上方吊装至预定的安装位,就位后将所述新的拱肋相交段i的一端与所述新的拱肋相交段ii的远离所述基准段的一端固定连接,所述新的拱肋相交段i的另一端支撑固定于所述中承式钢管混凝土拱桥的上支座上;
11、s33,利用无支架缆索吊装系统将所述端头段从拱肋上方吊装至预定的安装位,就位后将所述端头段的一端支撑固定于所述上支座上并与所述新的拱肋相交段i的远离所述拱肋相交段ii的一端固定连接,所述端头段的另一端支撑固定于所述中承式钢管混凝土拱桥的拱座上;
12、s33,利用无支架缆索吊装系统将其中一所述标准段从拱肋下方吊装至预定的安装位,就位后将该标准段与吊杆连接,并且该标准段一端固定连接所述基准段的远离所述拱肋相交段ii的一端;
13、s33,利用无支架缆索吊装系统将所述施工节段组的其余所述标准段从拱肋下方吊装至预定的安装位,就位后进行与对应位置处的吊杆进行连接,并使得n-1节所述标准段沿远离对应基准段的方向依次固定;
14、s34,利用无支架缆索吊装系统将所述合龙段从拱肋下方吊装至预定的安装位,就位后与对应位置处的吊杆进行连接,并将所述合龙段固定连接两所述施工节段组的标准段从而完成格子梁的合龙。
15、进一步地,相邻的两施工节段采用高强度螺栓连接和焊接相结合的方式进行固定连接。
16、进一步地,在吊装时,所述基准段、所述标准段及所述合龙段的相对两侧上均连接吊具,所述吊具上设有转接头,所述转接头位于所述拱肋的竖向投影外,所述转接头与所述无支架缆索吊装系统的起吊绳连接。
17、进一步地,所述吊具包括主梁及两个吊耳,所述主梁的一端转动连接所述转接头;两所述吊耳固定于所述主梁的底面,两所述吊耳及所述转接头沿所述主梁的长度方向间隔设置,所述吊耳与待吊装的施工节段的吊环可拆卸连接。
18、进一步地,所述主梁包括两横板、两立板及两组加劲板,所述横板与水平面平行,两所述横板沿竖向平行间隔设置;两所述立板沿所述横板的宽度间隔设置,所述立板垂直固定连接两所述横板以围设形成一腔体;两组所述加劲板分别设于所述腔体的相对两侧,每组中的多个所述加劲板沿所述横板的长度间隔设置,每一所述加劲板固定连接两所述横板及所述立板;所述转接头设于所述腔体的一端外并转动连接两所述横板的一端;所述吊耳固定于其中一所述横板的底面上。
19、进一步地,所述吊耳包括两耳板及一插销,两所述耳板沿所述横板的长度方向相对间隔设置,以形成供施工节段上的吊环插入的插接空间;所述插销可拆卸地插销穿设两所述耳板及所述吊环。
20、进一步地,所述标准段包括标准段主横梁及与所述标准段主横梁固定连接的标准段次横梁,所述标准段上的吊环设置在所述标准段次横梁的顶面上,以与所述标准段主横梁上的吊杆预埋管位置错开。
21、进一步地,在利用所述吊具吊装前,通过建模验算最不利吊重偏心起吊工况下的各吊点处的反力,以验证吊具的结构稳定性及吊具自身强度,确保施工安全。
22、由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
23、1、上述中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法,该方法通过优化格子梁的施工节段划分,规避拱肋以及拱肋间横撑结构阻挡格子梁安装就位,使得格子梁的各施工节段,尤其是拱肋相交段也能够通过水平+竖向位移移动至安装位,从而无需大角度倾斜拱肋相交段使其穿过拱肋,避免拱肋相交段大角度倾斜吊装过程中带来的吊点受力不平衡或吊点不受力而导致的施工风险。同时结合缆索吊机设计起重能力,优化后格子梁节段划分减少了格子梁的施工节段的总数量,降低了吊装次数,且使得格子梁的施工节段重量与拱肋节段的重量接近,进而有利于提高施工效率,降低施工成本。
24、2、上述中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法,在格子梁施工节段的吊装过程中,首先安装基准段,将基准段与基准段安装位处的四根吊杆连接,形成安装支点,再以该安装支点以起点,朝拱脚方向依次安装拱肋相交段ii、拱肋相交段i及端头段,再结合格子梁的施工节段划分的优化,使得各施工节段,尤其是未设有吊杆处的拱肋相交段ii、拱肋相交段i及端头段的安装均具有支点,从而无需在吊装过程中安装用于支撑施工节段的支架,进而真正实现了无支架缆索吊装施工,进一步提高了施工效率。
25、3、上述中承式钢管混凝土拱桥格子梁施工方法,相邻的两施工节段采用高强度螺栓连接和焊接相结合的方式进行固定连接,减少焊接变形对桥梁整体稳定性的影响,确保接头的强度和稳定性。