本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁施工方法，尤其是一種包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著施工技術(shù)和社會的快速發(fā)展，橋梁的建筑外形更加美觀，結(jié)構(gòu)受力更加創(chuàng)新。“斗拱+八角門”形狀的“空腹桁架+縱橫疊梁”三跨連續(xù)協(xié)作體系橋梁的現(xiàn)有施工技術(shù)如：cn115772847a中也有涉及。常見的鋼結(jié)構(gòu)疊梁在桿件的疊放拼裝的過程中容易存在一些問題：往往重視桿件的拼裝而忽視節(jié)點的有效焊接，而節(jié)點都是主要受力節(jié)點，任意一個節(jié)點受力不穩(wěn)先產(chǎn)生破壞，相鄰節(jié)點將會相繼破壞。在安裝過程中，從基本單元到到較大單元再到整體單元，存在較大累計誤差風(fēng)險和焊接應(yīng)力，而針對累計誤差和焊接應(yīng)力問題沒有具體的措施。本發(fā)明提供了一種包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，可以有效的解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是，提供一種包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，以解決常見鋼結(jié)構(gòu)疊梁在桿件疊放過程中重視桿件的拼裝而忽視節(jié)點的有效焊接問題。進(jìn)一步解決在安裝過程中從基本單元到到較大單元再到整體單元，存在較大累計誤差風(fēng)險和焊接應(yīng)力問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：1.一種大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于，包括：鋼結(jié)構(gòu)支架施工：在主墩承臺上安裝鋼結(jié)構(gòu)支架；施工水中鋼結(jié)構(gòu)支架、施工岸上鋼結(jié)構(gòu)支架；分塊制作外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)：在非主要節(jié)點處分割成外形不規(guī)則的斗拱造型吊裝單元；采用浮吊分塊吊裝外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體：支架上焊接多個縱橫向?qū)咏宇^；屋蓋分塊吊裝，包括散裝立柱、上縱梁、屋脊梁、屋脊橫撐，該吊裝施工方法的具體步驟為：

3、步驟一：鋼結(jié)構(gòu)支架基礎(chǔ)施工，根據(jù)不同地址環(huán)境選取樁基礎(chǔ)、既有橋梁基礎(chǔ)或者擴(kuò)大基礎(chǔ)；

4、步驟二：鋼結(jié)構(gòu)支架安裝，安裝鋼管立柱、安裝鋼管立柱間聯(lián)系梁、安裝雙層型鋼分配梁、設(shè)置鋼墩支座；

5、步驟三：吊裝形狀不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體，在支架上先臨時固定，然后把分塊梁體縱橫向焊接成為整體；

6、步驟四：安裝立柱，立柱與疊梁預(yù)留短柱之間機(jī)械連接；

7、步驟五：安裝上縱梁，焊接立柱下端與疊梁預(yù)留短柱。焊接立柱之間與上縱梁兩端；

8、步驟六：設(shè)置橋面臨時支架，分段吊裝屋脊梁并焊接；

9、步驟七：吊裝屋脊橫撐，焊接屋脊橫撐兩端。

10、進(jìn)一步，鋼結(jié)構(gòu)支架用于支撐分塊吊裝的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體；鋼結(jié)構(gòu)支架的設(shè)置根據(jù)吊裝梁體的縱橫向分段位置和所處地質(zhì)環(huán)境分為不同的基礎(chǔ)形式；鋼結(jié)構(gòu)支架的基礎(chǔ)形式分別有水域鋼管樁基礎(chǔ)、利用橋梁主墩承臺作為基礎(chǔ)、陸域鋼管立柱下擴(kuò)大基礎(chǔ)。

11、進(jìn)一步，鋼管立柱設(shè)置橫向型鋼聯(lián)系橫撐用于增加支架穩(wěn)定性，鋼管立柱頂端設(shè)置雙層型鋼分配梁；下面一層型鋼分配梁順橋向布置、上面一層型鋼分配梁橫橋向布置，上面一層型鋼分配梁安裝在外形不規(guī)則吊裝梁體的受力節(jié)點下方；上面一層分配梁上方設(shè)置鋼墩支座，鋼墩支座對應(yīng)外形不規(guī)則的斗拱造型吊裝梁體的受力節(jié)點處設(shè)置，鋼墩支座為一種可自動落架的支座系統(tǒng)。

12、進(jìn)一步，外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體由大跨度大恒載鋼結(jié)構(gòu)疊梁體系通過縱向疊梁、橫向疊梁、暗柱、主縱梁、橋面板、預(yù)留短柱組成；縱向、橫向和豎向分段之后形成滿足運輸和吊裝要求的獨立單元。

13、進(jìn)一步，外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體由多層自下而上逐層減少、長度增長的縱橫疊梁組成；外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體在加工和運輸過程在胎架上進(jìn)行，在吊裝時與胎架脫離。

14、進(jìn)一步，采用浮吊分塊吊裝外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體，通過調(diào)整吊帶的長度和增減u型卡環(huán)的方式實現(xiàn)起吊平衡；首先，通過計算得出形狀不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體的重心位置，然后，在中心兩側(cè)牢固位置設(shè)置用于起重的板式吊耳并且焊接相應(yīng)加勁板；安裝至橋位的形狀不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體之間采用碼板臨時連接固定保證其穩(wěn)定性。

15、進(jìn)一步，屋蓋分塊吊裝采用散件吊裝的方式，吊裝設(shè)備采用浮吊或者地面起重設(shè)備；立柱與疊梁預(yù)留短柱之間先采用連接板和連接螺栓機(jī)械固定，待吊裝上縱梁與立柱之間采用上縱梁碼板連接到位后再分別焊接立柱與疊梁、立柱與上縱梁；搭設(shè)橋面臨時支架用于分段安裝屋脊梁，吊裝屋脊橫撐與兩端的屋脊梁和上縱梁之間先采用屋脊橫撐碼板定位連接，再進(jìn)行焊接；屋脊支架下分配梁在疊梁主縱梁上，兩根立柱和立柱橫撐組成豎向持力結(jié)構(gòu)，上分配梁上方設(shè)置兩個短型鋼支撐屋脊梁，設(shè)置橫向穩(wěn)定斜撐和縱向穩(wěn)定支撐保持支架穩(wěn)定。

16、進(jìn)一步，該大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁同時具有疊梁體系、框架體系和屋蓋，各組成部件鋼結(jié)構(gòu)協(xié)同受力，各個桿件交叉節(jié)點都是受力節(jié)點；將整個大橋分為眾多吊裝單元，把復(fù)雜部分統(tǒng)一成整體加工制作運輸及安裝；將容易產(chǎn)生變形導(dǎo)致安裝困難的屋蓋結(jié)構(gòu)拆分成單個桿件散裝；疊梁體分塊考慮鋼結(jié)構(gòu)加工廠至安裝現(xiàn)場水運路途中的超高限制和現(xiàn)場安裝時浮吊的起重能力限制；分別在順橋向縱向梁斷開、在橫橋向橫向梁斷開、在豎向立柱根部附近斷開，分塊切割線避開鋼結(jié)構(gòu)整體主要受力節(jié)點。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明提供的一種包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，能解決常見鋼結(jié)構(gòu)疊梁安裝效率低，安裝精度差，鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能折損的問題。

19、本發(fā)明提供的一種包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，體現(xiàn)了連續(xù)協(xié)作體系的聯(lián)合受力的特性。

20、該大跨度大恒載橋梁同時具有疊梁體系、框架體系和屋蓋，各組成部件鋼結(jié)構(gòu)協(xié)同受力，各個桿件交叉節(jié)點都是主要受力節(jié)點；將整個大橋分為眾多吊裝單元，把復(fù)雜部分統(tǒng)一成較大整體加工制作運輸及安裝；將容易產(chǎn)生變形導(dǎo)致安裝困難的屋蓋結(jié)構(gòu)拆分成單個桿件散裝；疊梁體分塊考慮鋼結(jié)構(gòu)加工廠至安裝現(xiàn)場水運路途中的超高限制和現(xiàn)場安裝時浮吊的起重能力限制；分別在順橋向縱向梁斷開、在橫橋向橫向梁斷開、在豎向立柱根部附近斷開，分塊切割線避開鋼結(jié)構(gòu)整體主要受力節(jié)點。

技術(shù)特征：

1.一種大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于，包括：鋼結(jié)構(gòu)支架施工：在主墩承臺上安裝鋼結(jié)構(gòu)支架；施工水中鋼結(jié)構(gòu)支架、施工岸上鋼結(jié)構(gòu)支架；分塊制作外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)：在非主要節(jié)點處分割成外形不規(guī)則的斗拱造型吊裝單元；采用浮吊分塊吊裝外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體：支架上焊接多個縱橫向?qū)咏宇^；屋蓋分塊吊裝，包括散裝立柱、上縱梁、屋脊梁、屋脊橫撐，該吊裝施工方法的具體步驟為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：鋼結(jié)構(gòu)支架用于支撐分塊吊裝的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體；鋼結(jié)構(gòu)支架的設(shè)置根據(jù)吊裝梁體的縱橫向分段位置和所處地質(zhì)環(huán)境分為不同的基礎(chǔ)形式；鋼結(jié)構(gòu)支架的基礎(chǔ)形式分別有水域鋼管樁基礎(chǔ)、利用橋梁主墩承臺作為基礎(chǔ)、陸域鋼管立柱下擴(kuò)大基礎(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：鋼管立柱設(shè)置橫向型鋼聯(lián)系橫撐用于增加支架穩(wěn)定性，鋼管立柱頂端設(shè)置雙層型鋼分配梁；下面一層型鋼分配梁順橋向布置、上面一層型鋼分配梁橫橋向布置，上面一層型鋼分配梁安裝在外形不規(guī)則吊裝梁體的受力節(jié)點下方；上面一層分配梁上方設(shè)置鋼墩支座，鋼墩支座對應(yīng)外形不規(guī)則的斗拱造型吊裝梁體的受力節(jié)點處設(shè)置，鋼墩支座為一種可自動落架的支座系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體由大跨度大恒載鋼結(jié)構(gòu)疊梁體系通過縱向疊梁、橫向疊梁、暗柱、主縱梁、橋面板、預(yù)留短柱組成；縱向、橫向和豎向分段之后形成滿足運輸和吊裝要求的獨立單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體由多層自下而上逐層減少、長度增長的縱橫疊梁組成；外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體在加工和運輸過程在胎架上進(jìn)行，在吊裝時與胎架脫離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于，采用浮吊分塊吊裝外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體，通過調(diào)整吊帶的長度和增減u型卡環(huán)的方式實現(xiàn)起吊平衡；首先，通過計算得出形狀不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體的重心位置，然后，在中心兩側(cè)牢固位置設(shè)置用于起重的板式吊耳并且焊接相應(yīng)加勁板；安裝至橋位的形狀不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體之間采用碼板臨時連接固定保證其穩(wěn)定性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：屋蓋分塊吊裝采用散件吊裝的方式，吊裝設(shè)備采用浮吊或者地面起重設(shè)備；立柱與疊梁預(yù)留短柱之間先采用連接板和連接螺栓機(jī)械固定，待吊裝上縱梁與立柱之間采用上縱梁碼板連接到位后再分別焊接立柱與疊梁、立柱與上縱梁；搭設(shè)橋面臨時支架用于分段安裝屋脊梁，吊裝屋脊橫撐與兩端的屋脊梁和上縱梁之間先采用屋脊橫撐碼板定位連接，再進(jìn)行焊接；屋脊支架下分配梁在疊梁主縱梁上，兩根立柱和立柱橫撐組成豎向持力結(jié)構(gòu)，上分配梁上方設(shè)置兩個短型鋼支撐屋脊梁，設(shè)置橫向穩(wěn)定斜撐和縱向穩(wěn)定支撐保持支架穩(wěn)定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，其特征在于：該大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁同時具有疊梁體系、框架體系和屋蓋，各組成部件鋼結(jié)構(gòu)協(xié)同受力，各個桿件交叉節(jié)點都是受力節(jié)點；將整個大橋分為眾多吊裝單元，把復(fù)雜部分統(tǒng)一成整體加工制作運輸及安裝；將容易產(chǎn)生變形導(dǎo)致安裝困難的屋蓋結(jié)構(gòu)拆分成單個桿件散裝；疊梁體分塊考慮鋼結(jié)構(gòu)加工廠至安裝現(xiàn)場水運路途中的超高限制和現(xiàn)場安裝時浮吊的起重能力限制；分別在順橋向縱向梁斷開、在橫橋向橫向梁斷開、在豎向立柱根部附近斷開，分塊切割線避開鋼結(jié)構(gòu)整體主要受力節(jié)點。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種大跨度斗拱造型連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁分塊吊裝施工方法，包括鋼結(jié)構(gòu)支架施工：在主墩承臺上安裝鋼結(jié)構(gòu)支架；施工水中鋼結(jié)構(gòu)支架、施工岸上鋼結(jié)構(gòu)支架；分塊制作外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)：在非主要節(jié)點處分割成外形不規(guī)則的斗拱造型吊裝單元；采用浮吊分塊吊裝外形不規(guī)則的斗拱造型鋼結(jié)構(gòu)梁體：支架上焊接多個縱橫向?qū)咏宇^；屋蓋分塊吊裝，包括散裝立柱、上縱梁、屋脊梁、屋脊橫撐。本發(fā)明通過分塊吊裝并焊接形成包含屋蓋結(jié)構(gòu)的大跨度大恒載鋼結(jié)構(gòu)橋梁。本發(fā)明具有施工高效、結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)、安全可控、效益良好的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：楊宇波,金東華,蘇浩源,張年杰,王新輝,王巖,羅家榛,王星
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9