專利名稱：曲線鋼箱梁精確調(diào)整定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁領(lǐng)域，特別涉及一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確 調(diào)整定位方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及的鋼箱梁拱橋，該橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，施工技術(shù)難度 大。其中曲線鋼箱梁空間線形調(diào)整為該類型橋梁施工技術(shù)難點(diǎn)之一， 對(duì)于同類大跨徑外傾式鋼箱拱曲線鋼箱梁的空間線形調(diào)整尚無(wú)可借 鑒參考經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)曲線鋼箱梁進(jìn)行精確 定位，使之滿足橋梁設(shè)計(jì)線形要求的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下 (1)曲線鋼箱梁吊裝施工總體方案
本發(fā)明所涉及的鋼箱梁拱橋，橋梁兩端分別稱為A端和B端。 鋼箱梁位于一定半徑的平曲線上， 一定半徑的豎曲線上，從橋梁跨越
空間A端和B端向橋梁中心，共分為2n+l個(gè)節(jié)段，除鋼箱梁中心 節(jié)段外，其編號(hào)自橋梁兩端至橋梁中心分別為1至n，分別用Ax和 Bx標(biāo)識(shí)，x-n或n-y， y為小于n的正整數(shù)。每一箱梁節(jié)段均呈扇形。 鋼箱梁為單箱單室截面扁平流線型全焊結(jié)構(gòu)。
鋼箱梁節(jié)段采用纜索吊機(jī)進(jìn)行吊裝安裝。節(jié)段吊裝前，用千斤頂 頂推內(nèi)側(cè)2組索鞍橫移至橋梁中心節(jié)段位置，對(duì)中心節(jié)段進(jìn)行吊裝。 中心節(jié)段初步就位后，調(diào)節(jié)外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng)度使中心節(jié) 段準(zhǔn)確確定空中位置。然后分別吊裝橋梁端最靠近橋梁中心的Bn節(jié)
4段和An節(jié)段，安裝并張拉本節(jié)段外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿，同步松
開(kāi)吊鉤，完成本節(jié)段吊裝。通過(guò)調(diào)整準(zhǔn)確調(diào)整外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊 桿的長(zhǎng)度確定兩節(jié)段的空中相對(duì)位置，然后分別與中心節(jié)段臨時(shí)連接。
吊裝橋梁A側(cè)An-l節(jié)段，安裝并張拉該節(jié)段外側(cè)永久吊桿和臨 時(shí)吊桿，同步松開(kāi)吊鉤。與前述已完成就位并與中心節(jié)段臨時(shí)連接的 An節(jié)段進(jìn)行臨時(shí)連接。
重復(fù)以上步驟，完成橋梁A側(cè)An-2至A3， B側(cè)Bn-l至B3節(jié) 段吊裝。吊裝兩端1節(jié)段放置在兩端主墩肋間平臺(tái)主橋側(cè)牛腿上并進(jìn) 行精確定位，最后吊裝兩端2節(jié)段完成鋼箱梁吊裝合攏。吊裝期間， 分步調(diào)整臨時(shí)吊桿索索力，控制拱腳段水平推力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
主梁合攏后調(diào)整永久吊桿和臨時(shí)吊桿，精確調(diào)整主梁至設(shè)計(jì)線形 后完成全部主梁焊接。
主梁焊接完成后，安裝永久系桿索，張拉永久系桿，同步拆除臨 時(shí)系桿索；拆除臨時(shí)吊桿和臨時(shí)橫向聯(lián)結(jié)系，安裝內(nèi)側(cè)永久吊桿，調(diào) 整永久吊桿索和永久吊桿索索力，完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。
對(duì)于跨度很大的橋梁，由于節(jié)段體積重量的限制，可以在空中完 成將小節(jié)段焊接拼合成為大的節(jié)段。 (2)鋼箱梁空中精確對(duì)接
當(dāng)鋼箱梁節(jié)段頂面分別高于或低于前一鋼箱梁節(jié)段頂面一定距 離(30cm)時(shí)，即可暫停吊運(yùn)進(jìn)入調(diào)整階段。通過(guò)緩慢運(yùn)行起重索 道前后行走小車、收放前后起吊索來(lái)調(diào)整鋼箱梁節(jié)段縱橋向的位置、 傾斜度與平整度，并用鏈條葫蘆將節(jié)段慢慢拉攏，使兩相鄰節(jié)段上、 下口對(duì)正，縫隙誤差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，相鄰鋼箱梁節(jié)段就位后，利用在 鋼箱梁節(jié)段頂面、底面安裝的臨時(shí)匹配件進(jìn)行節(jié)段之間的精確對(duì)接，并通過(guò)縱向加勁肋進(jìn)行臨時(shí)連接。
(3) 臨時(shí)吊桿
臨時(shí)吊桿采用 一定規(guī)格的平行鋼絲束，上端連接于橋面左側(cè)或右 側(cè)拱吊點(diǎn)橫隔板的臨時(shí)吊耳上，下端連接于箱梁與拱對(duì)側(cè)的永久吊桿
的吊耳上，呈"X"形交叉布置。全橋共設(shè)臨時(shí)吊桿2X(n-l)組，每 組2根。臨時(shí)吊桿下端設(shè)置調(diào)節(jié)螺桿，便于調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，使鋼箱梁節(jié)段
準(zhǔn)確對(duì)位。二期恒載澆筑后，拆除臨時(shí)吊桿并安裝剩余的永久吊桿， 張拉調(diào)整吊桿和永久水平系桿，使主梁線形與設(shè)計(jì)線形一致。
(4) 永久吊桿
本發(fā)明所述橋梁實(shí)例中采用橫橋向雙吊桿體系，以方便運(yùn)營(yíng)期間 換索施工，同時(shí)永久性吊點(diǎn)可用作施工期間臨時(shí)吊點(diǎn)。吊桿下吊點(diǎn)采 用"橫橋向單向鉸"的構(gòu)造形式，上端采用錨固螺母的形式以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng) 度可調(diào)。吊桿縱向(橋軸線上)之間有一定間距，共設(shè)置2X(n-l)組 每組4根。索體采用一定規(guī)格的成品鋼索。
吊桿線材采用低松弛度鍍鋅鋼絲，索體采用雙層HDPE (高密度 聚乙烯)防護(hù)，內(nèi)層為5mm厚黑色HDPE,外層為6mm厚彩色HDPE， 兩層PE層間設(shè)置隔離層，以減少外層彩色HDPE縱向拉應(yīng)力。
吊索錨固體系均采用冷鑄墩頭錨形式。上端主要由上錨杯、球形 螺母、球形墊圈組成張拉端，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)；下端主要由下錨杯、叉 耳、銷軸組成固定端，連接鋼箱梁。
上下連接筒內(nèi)、上導(dǎo)管內(nèi)，均灌注高熔點(diǎn)油脂，連接筒及上導(dǎo)管 端部設(shè)置密封圈，以對(duì)吊索進(jìn)行防護(hù)。在上導(dǎo)管下端，設(shè)置由高阻尼 橡膠制造的減振器。為減小風(fēng)振、雨振效應(yīng)，索體外設(shè)置雙螺旋線。
(5) 吊桿在拱上安裝及張拉 ①吊桿在拱上安裝用工作索道起吊吊桿的錨杯，并在下叉耳上安裝鋼絲繩，工作索 道將吊桿牽引至安裝位置。將預(yù)先準(zhǔn)備的拱上牽引鋼絲繩穿過(guò)拱內(nèi)上 錨頭的螺母，將鋼絲繩與錨頭后端連接；啟動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)牽引吊桿，將上 錨頭牽引露出錨墊板，并擰上錨杯螺母。
重復(fù)以上步驟完成一個(gè)節(jié)段主梁吊桿上錨頭在拱上的安裝，并安 裝張拉千斤頂，撐腳，張拉螺桿、張拉連接套等。
② 吊桿下錨具的安裝
起吊主梁節(jié)段，待起吊至適當(dāng)高度時(shí)，牽引預(yù)先安裝在吊桿下錨 具上的牽引鋼絲繩，待梁上連接板和下錨具叉耳的銷軸孔對(duì)中時(shí)，安 裝銷軸及擋板。同法安裝臨時(shí)吊桿的下錨具與主梁的連接。
③ 吊桿的張拉調(diào)整
主梁節(jié)段吊裝就位后，依靠永久吊桿、臨時(shí)吊桿來(lái)控制3維坐標(biāo)。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)主梁空間坐標(biāo)的有效控制，施工過(guò)程中需多次對(duì)吊桿進(jìn)行 張拉調(diào)整。梁節(jié)段對(duì)接前，按照設(shè)計(jì)預(yù)先抬高安裝標(biāo)高，以消除吊桿 在主梁自重作用下的彈性伸長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量間的差異，通過(guò)反復(fù)調(diào)整永久 吊桿以及臨時(shí)吊桿的張拉力和伸長(zhǎng)量至節(jié)段空間坐標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 本發(fā)明的有益效果
該曲線鋼箱梁精確調(diào)整定位方法有效解決了本發(fā)明實(shí)例中所述 橋梁外傾式鋼箱拱曲線鋼箱梁空間定位這一技術(shù)難題，并且操作方 便，效果顯著，使該橋梁鋼箱梁施工線形完全符合設(shè)計(jì)要求。


圖l為本發(fā)明中的鋼箱梁吊桿布置圖，圖1中， 1為曲線鋼箱梁節(jié)段
2為橋拱 3為臨時(shí)吊桿
74為永久吊桿
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)曲線鋼箱梁進(jìn)行精確 定位，使之滿足橋梁設(shè)計(jì)線形要求的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下 (1)曲線鋼箱梁吊裝施工總體方案
本發(fā)明所涉及的鋼箱梁拱橋，橋梁兩端分別稱為A端和B端。
鋼箱梁位于一定半徑的平曲線上， 一定半徑的豎曲線上，從橋梁跨越
空間A端和B端向橋梁中心，共分為2n個(gè)節(jié)段，兩端節(jié)段數(shù)量均為 n，其編號(hào)自橋梁兩端至橋梁中心分別為1至n，分別用Ax或Bx標(biāo) 識(shí)，)^n或n-y， y為小于n的正整數(shù)。每一箱梁節(jié)段均呈扇形。鋼箱 梁(1)為單箱單室截面扁平流線型全焊結(jié)構(gòu)。
鋼箱梁節(jié)段采用纜索吊機(jī)進(jìn)行吊裝安裝。節(jié)段吊裝前，用千斤頂 頂推內(nèi)側(cè)2組索鞍橫移至橋梁A端最靠近橋梁中心的An節(jié)段位置， 對(duì)該節(jié)段進(jìn)行吊裝。初步就位后依靠調(diào)節(jié)外側(cè)永久吊桿(4)和臨時(shí) 吊桿(3)的長(zhǎng)度準(zhǔn)確調(diào)整位置，然后吊裝橋梁B端最靠近橋梁中心 的Bn節(jié)段就位，與前述已就位An節(jié)段臨時(shí)連接，安裝并張拉本節(jié) 段外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿，同步松開(kāi)吊鉤，完成本節(jié)段吊裝。精確 調(diào)整該臨時(shí)連接的兩節(jié)段的空中相對(duì)位置，然后進(jìn)行兩節(jié)段之間的焊 接，使其構(gòu)成一個(gè)大的節(jié)段。
吊裝橋梁A側(cè)An-l節(jié)段，與前述已完成就位并與Bn節(jié)段焊接 的An節(jié)段進(jìn)行臨時(shí)連接，安裝并張拉該節(jié)段外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊 桿，同步松開(kāi)吊鉤。同法吊裝與該節(jié)段緊鄰的橋梁A端An-2節(jié)段， 在An-l和An-2兩節(jié)段空中相對(duì)位置精確調(diào)整到位后，對(duì)該兩節(jié)段進(jìn) 行焊接，使之構(gòu)成一個(gè)大的節(jié)段。重復(fù)以上步驟，完成橋梁A側(cè)An-3至A3， B側(cè)Bn-l至B3節(jié)
段吊裝與焊接。吊裝橋梁兩端2節(jié)段之前先吊裝兩端1節(jié)段放置在兩 端主墩肋間平臺(tái)主橋側(cè)牛腿上，再吊裝兩端2節(jié)段，完成主梁吊裝合 攏。吊裝期間，分步調(diào)整臨時(shí)吊桿索索力，控制拱腳段水平推力在設(shè) 計(jì)范圍內(nèi)。
主梁合攏后調(diào)整永久吊桿和臨時(shí)吊桿，調(diào)整主梁至設(shè)計(jì)線形后焊 接n和n-l， n-2和n-3......5和4， 3和2節(jié)段，完成全部主梁焊接。
主梁焊接完成后，安裝永久系桿索，張拉永久系桿，同步拆除臨 時(shí)系桿索；拆除臨時(shí)吊桿和臨時(shí)橫向聯(lián)結(jié)系，安裝內(nèi)側(cè)永久吊桿，調(diào) 整永久吊桿索和永久吊桿索索力，完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。
(2) 鋼箱梁(1)空中精確對(duì)接 當(dāng)鋼箱梁節(jié)段頂面分別高于或低于前一鋼箱梁節(jié)段頂面一定距
離時(shí)，即可暫停吊運(yùn)進(jìn)入調(diào)整階段。通過(guò)緩慢運(yùn)行起重索道前后行走 小車、收放前后起吊索來(lái)調(diào)整鋼箱梁節(jié)段縱橋向的位置、傾斜度與平 整度，并用鏈條葫蘆將節(jié)段慢慢拉攏，使兩相鄰節(jié)段上、下口對(duì)正， 縫隙誤差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，相鄰鋼箱梁節(jié)段就位后，利用在鋼箱梁節(jié)段 頂面、底面安裝的臨時(shí)匹配件進(jìn)行節(jié)段之間的精確對(duì)接，并通過(guò)縱向 加勁肋進(jìn)行臨時(shí)連接。
(3) 臨時(shí)吊桿(3) 臨時(shí)吊桿采用一定規(guī)格的平行鋼絲束，上端連接于橋面左側(cè)或右
側(cè)拱(2)吊點(diǎn)橫隔板的臨時(shí)吊耳上，下端連接于箱梁與拱對(duì)側(cè)的永 久吊桿的吊耳上，呈"X"形交叉布置。全橋共設(shè)臨時(shí)吊桿2X(n-2) 組，每組2根。臨時(shí)吊桿下端設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓，便于調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，使鋼箱 梁節(jié)段準(zhǔn)確對(duì)位。二期恒載澆筑后，拆除臨時(shí)吊桿并安裝剩余的永久 吊桿，張拉調(diào)整吊桿和永久水平系桿，使主梁線形與設(shè)計(jì)線形一致。(4) 永久吊桿(4)
本發(fā)明所述橋梁實(shí)例中采用橫橋向雙吊桿體系，以方便運(yùn)營(yíng)期間 換索施工，同時(shí)永久性吊點(diǎn)可用作施工期間臨時(shí)吊點(diǎn)。吊桿下吊點(diǎn)采 用"橫橋向單向鉸"的構(gòu)造形式，上端采用錨固螺母的形式以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)
度可調(diào)。吊桿縱向(橋軸線上)之間有一定間距，共設(shè)置2X(n-2)組， 每組4根。索體采用一定規(guī)格的成品鋼索。
吊桿線材采用低松弛度鍍鋅鋼絲，索體采用雙層HDPE (高密度 聚乙烯)防護(hù)，內(nèi)層為5mm厚黑色HDPE，外層為6mm厚彩色HDPE， 兩層PE層間設(shè)置隔離層，以減少外層彩色HDPE縱向拉應(yīng)力。
吊索錨固體系均采用冷鑄墩頭錨形式。上端主要由上錨杯、球形 螺母、球形墊圈組成張拉端，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)；下端主要由下錨杯、叉 耳、銷軸組成固定端，連接鋼箱梁。
上下連接筒內(nèi)、上導(dǎo)管內(nèi)，均灌注高熔點(diǎn)油脂，連接筒及上導(dǎo)管 端部設(shè)置密封圈，以對(duì)吊索進(jìn)行防護(hù)。在上導(dǎo)管下端，設(shè)置由高阻尼 橡膠制造的減振器。為減小風(fēng)振、雨振效應(yīng)，索體外設(shè)置雙螺旋線。
(5) 吊桿在拱(2)上安裝及張拉
① 吊桿在拱(2)上安裝
用工作索道起吊吊桿的錨杯，并在下叉耳上安裝鋼絲繩，工作索 道將吊桿牽引至安裝位置。將預(yù)先準(zhǔn)備的拱上牽引鋼絲繩穿過(guò)拱內(nèi)上 錨頭的螺母，將鋼絲繩與錨頭后端連接；啟動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)牽引吊桿，將上 錨頭牽引露出錨墊板，并擰上錨杯螺母。
重復(fù)以上步驟完成一個(gè)節(jié)段主梁吊桿上錨頭在拱上的安裝，并安 裝張拉千斤頂，撐腳，張拉螺桿、張拉連接套等。
② 吊桿下錨具的安裝
起吊主梁節(jié)段，待起吊至適當(dāng)高度時(shí)，牽引預(yù)先安裝在吊桿下錨具上的牽引鋼絲繩，待梁上連接板和下錨具叉耳的銷軸孔對(duì)中時(shí)，安 裝銷軸及擋板。同法安裝臨時(shí)吊桿的下錨具與主梁的連接。 ③吊桿的張拉調(diào)整
主梁節(jié)段吊裝就位后，依靠永久吊桿、臨時(shí)吊桿來(lái)控制3維坐標(biāo)。 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)主梁空間坐標(biāo)的有效控制，施工過(guò)程中需多次對(duì)吊桿進(jìn)行 張拉調(diào)整。梁節(jié)段對(duì)接前，按照設(shè)計(jì)預(yù)先抬高安裝標(biāo)高，以消除吊桿 在主梁自重作用下的彈性伸長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量間的差異，通過(guò)反復(fù)調(diào)整永久 吊桿以及臨時(shí)吊桿的張拉力和伸長(zhǎng)量至節(jié)段空間坐標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1、一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定位方法，其特征在于先使鋼箱梁中心節(jié)段初步就位，安裝并張拉外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿，并調(diào)整外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng)度以確定該節(jié)段的空中位置，其后分別使緊鄰該節(jié)段兩側(cè)的節(jié)段準(zhǔn)確就位，安裝并張拉外側(cè)永久吊桿臨時(shí)吊桿，調(diào)整外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng)度以確定該節(jié)段的空中準(zhǔn)確位置，并與先前已就位的中心節(jié)段做臨時(shí)連接；其后使用相同方法使其余鋼箱梁節(jié)段依次準(zhǔn)確就位，并與相鄰已就位節(jié)段做臨時(shí)連接；待所有節(jié)段就位并做臨時(shí)連接后，通過(guò)調(diào)整外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng)度分別對(duì)全部節(jié)段做精確調(diào)整，使鋼箱梁符合設(shè)計(jì)線形，之后對(duì)各相鄰節(jié)段進(jìn)行焊接。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定 位方法，其特征在于先分別使鋼箱梁的多個(gè)相鄰節(jié)段就位，分別安裝 并張拉外側(cè)永久吊桿臨時(shí)吊桿，并調(diào)整外側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng) 度以確定這些節(jié)段的準(zhǔn)確空中位置，將這些節(jié)段做臨時(shí)連接，調(diào)整外 側(cè)永久吊桿和臨時(shí)吊桿的長(zhǎng)度使這些節(jié)段相對(duì)位置精確對(duì)位之后，進(jìn) 行焊接，使其成為一個(gè)大型節(jié)段。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定 位方法，其所述的臨時(shí)吊桿上端連接于橋梁一側(cè)拱上，臨時(shí)吊桿下端 連接于橋梁對(duì)側(cè)箱梁邊緣上，呈"X"形交叉布置。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定 位方法，其所述的臨時(shí)吊桿調(diào)節(jié)方法是依靠臨時(shí)吊桿下端設(shè)置的調(diào)節(jié) 螺桿實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定 位方法，其所述的永久吊桿調(diào)節(jié)方法是依靠永久吊桿上端設(shè)置的張拉千斤頂實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁精確調(diào)整定位方法，通過(guò)準(zhǔn)確調(diào)整連接拱肋(2)與鋼箱梁節(jié)段(1)邊緣的外側(cè)永久吊桿(4)和臨時(shí)吊桿(3)的長(zhǎng)度使鋼箱梁節(jié)段準(zhǔn)確定位，并臨時(shí)連接鋼箱梁各節(jié)段；待所有節(jié)段全部就位并臨時(shí)連接后，通過(guò)精確調(diào)整外側(cè)永久吊桿(4)和臨時(shí)吊桿(3)的長(zhǎng)度，使鋼箱梁整體線形符合設(shè)計(jì)要求，之后完成焊接。本發(fā)明有效解決了鋼箱梁拱橋曲線鋼箱梁空間定位這一技術(shù)難題，并且操作方便，效果顯著，使該橋梁鋼箱梁施工線形完全符合設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101446071SQ20081014810
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者卿三惠, 張明書, 李友明, 李朝永, 王廣鐘, 郜小群 申請(qǐng)人:中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第五工程有限公司