大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法及主墩限位支座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，在傳統(tǒng)扣背索加臨時系桿的基礎(chǔ)上，取消了臨時系桿，采用支撐點可水平調(diào)節(jié)的主墩限位支座，替代傳統(tǒng)臨時系桿承受施工期間拱圈的水平推力。在拱肋合攏后的橋面系安裝期間不拆除扣背索系統(tǒng)，以減小支座的水平推力。通過調(diào)整主墩限位支座的水平位移量，來完成臨時系桿的功能，實現(xiàn)施工期間橋梁應(yīng)力位移的控制及剛性系桿的無應(yīng)力合攏。待剛性系桿合攏后，拆除扣背索系統(tǒng)，最后逐級卸載主墩限位支座，剛性系桿受力，完成體系轉(zhuǎn)換。
【專利說明】大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法及主墩限位支座
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼桁拱橋施工方法，具體地說是省去臨時系桿的鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，以及用于一種應(yīng)用在上述方法中的主墩限位支座。
【背景技術(shù)】
[0002]大跨度鋼桁拱橋在拱肋合攏后，橋面鋼性系桿合攏前，需安裝臨時系桿，提前形成系桿拱體系，并通過多次張拉臨時系桿，平衡拱腳水平推力，實現(xiàn)施工期間橋梁應(yīng)力位移的控制及剛性系桿的無應(yīng)力合攏。
[0003]為避免過于復(fù)雜的構(gòu)造及盡量減少臨時系桿對橋面系構(gòu)件安裝的影響，臨時系桿一般位于橋面以下的某一個節(jié)點上，盡管如此，臨時系桿還是會阻擋橋面系構(gòu)件的順利吊裝，影響施工進度；同時，位于橋面以下的臨時系桿大大壓縮了通航凈空高度，施工期間需要昂貴的航道維護管理費用，在航道等級要求高的橋址處，甚至?xí)绊懙綐蛄悍桨傅膶嵤?；而且，臨時系桿需增加臨時錨固措施，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，且浪費材料；隨著施工的進行，還需要在高空多次張拉臨時系桿，施工控制難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述【背景技術(shù)】中描述的不足，提供一種無臨時系桿、橋面系施工便捷、施工進度快，且不影響通航凈空的大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，以及，一種代替臨時系桿承擔(dān)水平推力的主墩限位支座。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，其特征是包括以下步驟:
[0006]步驟一:主墩、邊墩施工；
[0007]步驟二:安裝邊墩支座、支撐點可水平調(diào)節(jié)的主墩限位支座，并使主墩限位支座支撐點的中心線偏向橋梁跨中；拼裝邊跨主桁及邊跨橋面系；
[0008]步驟三:拼裝主拱、安裝吊桿，并同步安裝張拉扣索背索體系；合攏主拱時，水平調(diào)節(jié)主墩限位支座的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移，控制主拱合攏處誤差;
[0009]步驟四:拼裝主拱橋面系和鋼系桿，；合攏剛系桿時，利用扣索背索體系承擔(dān)主拱及主拱橋面系的自重，水平調(diào)整主墩限位支座的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移；
[0010]步驟五:逐級拆除扣索背索體系；安裝張拉剛系桿鋼絞線永久系桿和吊桿，鋪設(shè)完成主拱橋面系。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟三中，同步增加邊跨壓重。這樣，可以防止拼裝主跨鋼桁梁和橋面系時傾覆。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟三和步驟四中水平調(diào)整主墩限位支座是指:將所述支撐點由偏向跨中位置向邊跨方向水平調(diào)整。[0013]應(yīng)用于上述大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法中的主墩限位支座，包括上支座板、下支座板，上支座板和下支座板之間設(shè)有球冠，所述上支座板與球冠轉(zhuǎn)動連接，其特征在于:所述球冠與所述下支座板之間滑動連接；沿球冠的滑動方向，所述下支座板上設(shè)有可拆卸的第一擋塊和第二擋塊，所述第一擋塊和第二擋塊分別位于下支座板的相對面，所述球冠和所述上支座板可在第一擋塊和第二擋塊之間滑動；所述第一擋塊與上支座板之間設(shè)有多個可拆卸的調(diào)節(jié)墊塊。
[0014]優(yōu)選的，所述上支座板外側(cè)設(shè)有可拆卸的擋框，所述擋框與下支座板滑動接觸。
[0015]優(yōu)選的，所述下支座板一側(cè)設(shè)有可拆卸的搭接板，所述搭接板與所述下支座板卡接；所述第二擋塊位于搭接板上。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:該施工方法采用支撐點可水平調(diào)節(jié)的主墩限位支座從而省去了臨時系桿，這樣增加了通航凈空，節(jié)省了施工費用；并且本方法操作便捷，不影響施工進度，具備較高的經(jīng)濟性及實用性，在300m以上跨度鋼桁拱橋施工中可廣泛應(yīng)用。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)臨時系桿合攏方案臨時系桿影響通航凈空及臨時系桿錨固措施構(gòu)造復(fù)雜且浪費材料這一關(guān)鍵技術(shù)難題，可節(jié)省大量直接工程費用及航道維護費用，并最大限度上減小了施工對通航的影響。應(yīng)用于大跨度鋼桁拱橋剛性施工時，不影響通航、安全度高、操作方便，減小了施工難度，節(jié)約了航道維護、臨時錨固體系及臨時系桿投入的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明主墩限位支座的剖視示意圖
[0018]圖2是圖3的A-A剖視示意圖
[0019]圖3-圖7為本發(fā)明的施工步驟圖
【具體實施方式】
[0020]如圖1和圖3所示，主墩限位支座，包括上支座板1.1、下支座板1.2，上支座板1.1和下支座板1.2之間設(shè)有球冠1.3，所述上支座板1.1與球冠1.3轉(zhuǎn)動連接；所述球冠1.3與所述下支座板1.2之間滑動連接；沿球冠1.3的滑動方向，所述下支座板1.2上設(shè)有可拆卸的第一擋塊1.4和第二擋塊1.5，所述第一擋塊1.4和第二擋塊1.5分別位于下支座板
1.2的相對面，所述球冠1.3和所述上支座板1.1可在第一擋塊1.4和第二擋塊1.5之間滑動；所述第一擋塊1.4與上支座板1.5之間設(shè)有多個可拆卸的調(diào)節(jié)墊塊1.6。為了防止上支座板1.1與球冠1.3脫離，所述上支座板1.1外側(cè)設(shè)有可拆卸的擋框1.7，所述擋框1.7與下支座板1.2滑動接觸。所述下支座板1.2 一側(cè)設(shè)有可拆卸的搭接板1.8，所述搭接板1.8與所述下支座板1.2卡接；所述第二擋塊1.5位于搭接板1.8上。
[0021]如圖3至圖7所示，大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法:
[0022]步驟一:主墩2、邊墩施工；
[0023]步驟二:安裝邊墩支座、支撐點可水平調(diào)節(jié)的主墩限位支座1，并使主墩限位支座I支撐點的中心線偏向橋梁跨中；采用塔吊及拱上吊機拼裝邊跨主桁及邊跨橋面系；
[0024]主墩限位支座I的安裝:先將下支座板1.2和搭接板1.8安裝在主墩2上，并使得下支座板1.2中心線與主墩I的中心線重合，且搭接板1.8靠近跨中。安裝第一擋塊1.4和第二擋塊1.5 ;安裝上支座板1.1、球冠1.3和擋框1.7，并使其靠近跨中,利用第二擋塊1.5限位；安裝調(diào)節(jié)墊塊1.6。步驟二中所述的支撐點的中心線是指安裝搭接板1.8后的主墩限位支座，其作為一個整體的中心線靠近橋梁跨中。
[0025]步驟三:拼裝主拱、安裝吊桿3，同步增加邊跨壓重，防止拼裝主跨鋼桁梁和橋面系時傾覆；并同步安裝張拉扣索背索體系4 ;合攏主拱5時，水平調(diào)節(jié)主墩限位支座I的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移，控制主拱合攏處誤差；
[0026]具體的說:水平縱向整體移動一側(cè)鋼梁，或利用晝夜溫差調(diào)整合攏口縱向誤差。升降邊支點或調(diào)整扣索索力，調(diào)整合攏口相對高差和轉(zhuǎn)角。利用溫度變化及合攏口頂拉千斤頂依次安裝合攏口下弦桿、斜桿、上弦桿和
[0027]上下平聯(lián)，合攏主拱拱肋。
[0028]步驟四:拼裝主拱橋面系和鋼系桿；合攏剛系桿時，利用扣索背索體系承擔(dān)主拱及主拱橋面系的自重，水平調(diào)整主墩限位支座I的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移；
[0029]具體的說:利用橋面吊機從兩側(cè)向跨中安裝橋面鋼結(jié)構(gòu)橫梁及鋼系桿至跨中合攏口處；調(diào)整邊主墩限位支座I水平縱向位移，結(jié)合溫度變化，合攏鋼系桿。也就是說，根據(jù)合攏口處的施工的進度和要求，以及合攏口處的大小逐個拆除調(diào)節(jié)墊塊1.6，從而完成主墩限位支座I縱向位移的調(diào)整。
[0030]在主拱合攏后的主拱橋面系安裝期間不拆除扣索背索體系，以減小主墩限位支座的水平推力。通過調(diào)整主墩限位支座的縱向位移量，來完成臨時系桿的功能，實現(xiàn)施工期間橋梁應(yīng)力位移的控制及剛性系桿的無應(yīng)力合攏。
[0031]步驟五:逐級拆除扣索背索體系；安裝、張拉剛系桿中的鋼絞線永久系桿和吊桿，合攏橋面系。
[0032]具體的說:合攏剛性系桿時，根據(jù)合攏處的大小和施工要求，逐級拆卸并至完全拆除調(diào)節(jié)墊塊1.6，最后拆除第一擋塊1.4、第二擋塊1.5和擋框1.7，并使得上支座板1.1和球冠1.3的中心線與主墩2的中心線重合，由剛系桿受力，完成體系轉(zhuǎn)換。隨后安裝其他零件、張拉剛系桿中的鋼絞線永久系桿和吊桿等均與現(xiàn)有技術(shù)一致，故不做累述。
[0033]本發(fā)明在傳統(tǒng)扣背索加臨時系桿的基礎(chǔ)上，取消了臨時系桿，采用主墩限位支座替代傳統(tǒng)臨時系桿承受施工期間拱圈的水平推力。在主拱合攏后的主拱橋面系安裝期間不除扣所背索體系，以減小主墩限位支座的水平推力。通過調(diào)整主墩限位支座的縱向位移量，來完成臨時系桿的功能，實現(xiàn)施工期間橋梁應(yīng)力位移的控制及剛性系桿的無應(yīng)力合攏。同樣合攏剛性系桿時，通過逐級調(diào)節(jié)主墩限位支座，并拆除扣背索系統(tǒng)，最后，剛性系桿受力，完成體系轉(zhuǎn)換。
[0034]取消臨時系桿和臨時系桿錨固構(gòu)造，不但不會影響通航凈空，節(jié)省大量航道維護費用；同時，也就不需要在高空張拉臨時系桿，僅需在墩頂平臺完成千斤頂?shù)捻斖乒ぷ?，操作難度大大小；結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡潔，節(jié)省臨時系桿及錨固構(gòu)造鋼材。
[0035]從根本上消除了臨時系桿對橋面系構(gòu)件吊裝時的干擾，施工便捷，可加快施工進度。拱肋合攏后，懸拼橋面系期間，不拆除扣索背索體系，繼續(xù)利用其來分擔(dān)橋面系自重，可大大減小拱腳水平推力，有利于墩身及基礎(chǔ)受力。
【權(quán)利要求】
1.大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，其特征是包括以下步驟: 步驟一:主墩、邊墩施工； 步驟二:安裝邊墩支座和支撐點可水平調(diào)節(jié)的主墩限位支座，并使主墩限位支座支撐點的中心線偏向橋梁跨中；拼裝邊跨主桁及邊跨橋面系； 步驟三:拼裝主拱、安裝吊桿，并同步安裝張拉扣索背索體系；合攏主拱時，水平調(diào)節(jié)主墩限位支座的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移，控制主拱合攏處誤差； 步驟四:拼裝主拱橋面系和鋼系桿；合攏鋼系桿時，利用扣索背索體系承擔(dān)主拱及主拱橋面系的自重，水平調(diào)整主墩限位支座的支撐點的縱向位移及邊墩支座支撐點的豎向位移； 步驟五:逐級拆除扣索背索體系；安裝、張拉鋼系桿中的鋼絞線永久系桿和吊桿，鋪設(shè)完成主拱橋面系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，其特征在于:所述步驟三中，同步增加邊跨壓重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法，其特征在于:所述步驟三和步驟四中水平調(diào)整主墩限位支座支撐點是指:將所述支撐點由偏向跨中位置向邊跨方向水平調(diào)整。
4.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的大跨度鋼桁拱橋自平衡懸拼施工方法中的主墩限位支座，包括上支座板、下支座板，上支座板和下支座板之間設(shè)有球冠，所述上支座板與球冠轉(zhuǎn)動連接，其特征在于:所述球冠與所述下支座板之間滑動連接；沿球冠的滑動方向，所述下支座板上設(shè)有可拆卸的第一擋塊和第二擋塊，所述第一擋塊和第二擋塊分別位于下支座板的相對面，所述球冠和所述上支座板可在第一擋塊和第二擋塊之間滑動；所述第一擋塊與上支座板之間設(shè)有多個可拆卸的調(diào)節(jié)墊塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主墩限位支座，其特征在于:所述上支座板外側(cè)設(shè)有可拆卸的擋框，所述擋框與下支座板滑動接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的主墩限位支座，其特征在于:所述下支座板一側(cè)設(shè)有可拆卸的搭接板，所述搭接板與所述下支座板卡接；所述第二擋塊位于搭接板上。
【文檔編號】E01D21/10GK103938552SQ201410138766
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】羅世東, 王新國, 曾敏, 瞿國釗, 任巍峰, 夏正春 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司