一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法与流程

1.本发明涉及大型钢构桥梁制造领域。


背景技术：

2.钢桥梁大节段整体安装可大幅减少桥位高空工作量，加快施工周期，已成为未来钢桥梁的发展趋势。已经建成的沪通长江大桥、五峰山长江大桥、正在建设的常泰大桥都采用了大节段整体安装工艺。
3.本技术内容钢梁结构包含三片主桁、下层铁路桥面系为整体钢箱桥面结构、上层公路桥面系为正交异性板钢桥面板结构加横梁的结构形式，采用将三桁架和上下桥面块体各2个在工厂组拼为大节段的制作工艺。含双节三个桁架的箱桁组合梁结构的钢梁大节段在重量重、轮廓大，在大节段的组拼时各桁架和各桥面块体的组拼先后顺序将直接影响钢梁大节段的制造精度。
4.如专利申请文件cn105735129a的一种全焊桁架节段模块化拼装方法，公开了桁架节段模块的拼装方法，具体拼接顺序为：一侧下桥面块体、中间桁架、另一侧下桥面块体、两侧桁架、上桥面块体。仅是对拼接顺序做了介绍，而在这种大型钢构中如何进行定位组装，以及如何确保拼接过程中个钢构件的稳定均未从技术角度做详细说明，导致仅根据其安装顺序很难有效组装该刚结构桥梁大阶段。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的不足，提供一种定位准确，安全可靠，组装顺序合理的钢梁大节段的组拼方法，本发明所采用的技术方案是：
6.一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，包括以下步骤：
7.s1.搭建胎架系统，在施工场所搭建由一组支撑墩和地样线及测量塔组成的胎架系统；
8.s2.布置中间桁架，通过门吊配合钢丝绳及倒链辅助定位将桁架吊移到胎架系统中预定位置，微调定位后将其落入支撑墩上，并在该桁架两侧设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；
9.s3.装配一侧下桥面块体，通过门吊将一侧下桥面块体吊移到步骤s2定位好的桁架一侧预定位位置，采用门吊对其位置进行粗定位，然后通过下桥面块体底部的三向液压千斤顶微调对下桥面块体进行位置调整精确定位，然后将下桥面块体与中间桁架的连接处进行码板码固，在下桥面块体的梁底与地面之间设置交叉钢丝绳对其进行加固；
10.s4.装配另一侧下桥面块体，采用s3方法在中间桁架另一侧码板码固另一侧下桥面块体；
11.s5.装配一侧边桁架，通过门吊将桁架吊装就位，配合钢丝绳及倒链辅助定位，将该桁架与下桥面块体连接处进行码板码固，并在该桁架侧边设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；
12.s6.装配一侧上桥面块体，通过门吊将上桥面块体吊装到步骤s5装配好的一侧桁架和中间桁架之间并与其连接处码板码固；
13.s7.装配另一侧桁架，采用与s5相同的方法将另一侧桁架与下桥面块体码板码固；
14.s8.装配另一侧上桥面块体，采用与s6相同的方法将另一侧上桥面块体进行码板码固；完成组拼。
15.进一步的，搭建胎架系统时同时布置地样线和一组观测塔，各观测塔位置分别与各桁架中线位置对应，各地样线位置分别与各桥面块体中线位置对应；在拼接时通过全站仪或经纬仪结合地样线或观测塔对各桥面块体和各桁架位置进行测量定位。
16.进一步的，完成上述拼装后，各个检测项点检测合格后完成桁架与桥面块体间的连接焊缝的焊接，最后进行探伤并修整。
17.进一步的，所述胎架系统中用于两侧边桁架下部的支撑墩为田字型支撑墩配合油缸液压千斤顶组合形式的支撑墩，且布置在桁架节点位置处。
18.采用上述方法通过门吊配合三向液压千斤顶能够有对下桥面块体以及各桁架进行精确微调定位，方便快速准确的定位，配合钢丝绳和拉压杆对下桥面块体以及桁架能够提供更好的支撑，为后续拼接提供稳固基础，提高安全性；通过全站仪或经纬仪结合地样线以及观测塔能够提供精准定位，提高装配精度。
附图说明
19.图1为本发明三主桁箱桁组合结构钢梁大阶段组拼后结构示意图；
20.图2为胎架和地样线以及观测塔布局示意图
21.图3为步骤s2示意图；
22.图4为步骤s3示意图；
23.图5为步骤s4示意图；
24.图6为步骤s5示意图；
25.图7为步骤s6示意图；
26.图8为步骤s7示意图；
27.图9为步骤s8示意图；
28.图10为田字型支撑墩结构示意图。
29.图中，左下桥面块体1；右下桥面块体2；左桁架3；右桁架4；中间桁架5；左上桥面块体6；右上桥面块体7；钢丝绳8；拉压杆9；支撑墩10；田字型支撑墩10a；地样线11；观测塔12；节点13。
具体实施方式
30.为了能够更清楚的理解本发明拼装方法，下面结合附图对本发明方法做进一步详细说明。
31.如图1所示为通过该方法组拼获得的钢梁大阶段结构示意图，包括两段下桥面块体、三段桁架以及两段上桥面块体。为了方便描述两段下桥面块体分别定义为左下桥面块体、右下桥面块体，三段桁架定义其为左桁架、中桁架、右桁架，两段上桥面块体定义其为左上桥面块体、右上桥面块体。
32.具体组拼方法为：
33.s1、搭建胎架系统，在施工场地布置一组支撑墩构建成胎架系统；通过这组支撑墩将搭建的钢构大节段进行支撑，对各受力点支撑使其悬空，一方面方便吊装和组拼时提供操作空间，另一方面方便后续转移运输；在搭建胎架系统时同时布置地样线和观测塔，在横向和纵向上均布置地样线，纵向地样线对应各桁架和下桥面块体中线位置，考虑到桁架高度较高在对应各桁架中线位置的地样线上布置观测塔。如图2所示纵向五条地样线从左至右依次对应左桁架中线位置，左下桥面块体和左上桥面块体中线位置、右下桥面块体中线位置，中间桁架中线位置，右下桥面块体和右上桥面块体中线位置，右桁架中线位置。横向地样线则分别对应各桁架和桥面块体横向中线位置，进而通过上述地样线位置来确定拼接时各桁架和桥面块体的定位位置。为了方便观察可以在各地样线除设置观测塔，当然由于各桥面块体中线位置处阻挡较少可以直接通过参考地样线进行测量定位即可，因此该实施例中仅在各桁架对应的地样线处布置观测塔。
34.s2、布置中间桁架，通过门吊将中间桁架吊移到胎架系统预定位置，通过全站仪或经纬仪参考观测塔对中间桁架进行测量定位，采用钢丝绳即倒链辅助进行调整定位，定位完成后通过支撑墩对中间桁架形成支撑，为安全稳固防止倾覆在中间桁架两侧设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；之后门吊便可脱钩。
35.s3、装配左下桥面块体，通过门吊将左下桥面块体吊移到中间桁架左侧预定位位置，通过门吊实现对左下桥面块体的粗定位，然后使左下桥面块体保持悬吊状态，通过布置在支撑墩上的三向液压千斤顶对左下桥面块体进行微调，微调过程中通过全站仪或者经纬仪对左下桥面块体位置进行检测完成与中间桁架的对接，之后对左下桥面块体与中间桁架进行码板码固，并使支撑墩使其对左下桥面块体形成支撑，调整好后在左下桥面块体底部与地面之间设置交叉钢丝绳对左下桥面块体进行加固；由于各桁架与下桥面块体装配时，需要使各桁架腹板插入下桥面块体底部，因此装配时下桥面块体与桁架对接处需要与支撑墩保持一定间距，避免桁架腹板受支撑墩阻挡无法插入下桥面块体底部，而步骤s2中提前将中间桁架位置定位，之后在装配左下桥面块体能够直接进行吊装到位，则不需要对支撑墩进行调整使其为装配留出让位空间。
36.s4、装配右下桥面块体，采用步骤s3的方法，将右下桥面块体焊接固定到中间桁架右侧。
37.s5、装配左桁架，通过门吊将左桁架吊移到左下桥面块体左侧，通过全站仪或经纬仪参考观测塔对其进行测量定位，采用钢丝绳即倒链辅助进行调整定位，完成定位后将其与左下桥面块体连接码板码固，在左桁架两侧设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；由于左桁架腹板需要插入左下桥面块体底部，因此装配左桁架一侧的支撑墩需要与左下桥面块体保持一定的间距为装配让位，码板码固好左桁架后在调整支撑墩使其对左桁架和左下桥面块体形成支撑。
38.s6、装配左上桥面块体，通过门吊将左上桥面块体吊装到左桁架和中间桁架顶部之间，并使左上桥面块体与左桁架和中间桁架顶部对接进行码板码固；进行装配时依然采用全站仪或经纬仪参考地样线对其进行定位。
39.s7、装配右桁架，采用如s5的方法，将右桁架码板码固到右下桥面块体右侧；
40.s8、装配右上桥面块体，采用如s6的方法，将右上桥面块体码板码固到右桁架和中
间上架之间。
41.当然上述左右桁架安装顺序可以进行互换，在装配好一侧桁架后，紧接着就对该侧上桥面块体进行装配即可。
42.通过三项液压千斤顶进行微调时，在一组支撑墩上分别布置一组三向液压千斤顶，并能够确保这组三向液压千斤顶能够对下桥面块体的支撑达到平衡。在调整其他支撑墩对下桥面块体和桁架实现支撑时可采用填充垫块的形式填充空隙，或者采用可调节高的支撑墩，通过调整支撑墩高度实现与各下桥面块体以及桁架的接触起到支撑作用。在装配桥面块体时适当的去除桁架上影响桥面块体装配的钢丝绳和拉压杆。在下桥面块体底部布置交叉钢丝绳时通过在地面设置固定拉环来固定钢丝绳端部。
43.为方便运输，胎架系统中处于左、右两侧的边桁架底部的支撑墩为如图10所示的田字型支撑墩配合油缸液压千斤顶组成的组合形式的支撑墩，且在左、右桁架节点处均布置有该田字型支撑墩，当完成上述组拼并进行焊接固定后，通过两组运梁平车分别进入左、右桁架下方的田字型支撑墩的下方空间位置将田字型支撑墩及整个钢梁大节段一起落在运梁平车上进行运输，由于支撑部对左、右桁架节点处提供有效支撑，而桁架节点处又具有良好的刚性，使整个节段在运输中能够保持更好的稳定性，避免在运输中由于路况等原因对节段造成损坏。
44.通过上述步骤整体拼接好后，检测各个检测点是否合格，合格后通过焊接将各桥面块体和各桁架连接焊缝进行焊接，完成焊接后需要进行探伤，并对不合格部位进行修整。

技术特征：
1.一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，包括以下步骤：s1.搭建胎架系统，在施工场所搭建由一组支撑墩和地样线及测量塔组成的胎架系统；s2.布置中间桁架，通过门吊配合钢丝绳及倒链辅助定位将桁架吊移到胎架系统中预定位置，微调定位后将其落入支撑墩上，并在该桁架两侧设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；s3.装配一侧下桥面块体，通过门吊将一侧下桥面块体吊移到步骤s2定位好的桁架一侧预定位位置，采用门吊对其位置进行粗定位，然后通过下桥面块体底部的三向液压千斤顶微调对下桥面块体进行位置调整精确定位，然后将下桥面块体与中间桁架的连接处进行码板码固，在下桥面块体的梁底与地面之间设置交叉钢丝绳对其进行加固；s4.装配另一侧下桥面块体，采用s3方法在中间桁架另一侧码板码固另一侧下桥面块体；s5.装配一侧边桁架，通过门吊将桁架吊装就位，配合钢丝绳及倒链辅助定位，将该桁架与下桥面块体连接处进行码板码固，并在该桁架侧边设置钢丝绳和拉压杆作为侧向支撑体系将其固定牢固；s6.装配一侧上桥面块体，通过门吊将上桥面块体吊装到步骤s5装配好的一侧桁架和中间桁架之间并与其连接处码板码固；s7.装配另一侧桁架，采用与s5相同的方法将另一侧桁架与下桥面块体码板码固；s8.装配另一侧上桥面块体，采用与s6相同的方法将另一侧上桥面块体进行码板码固；完成组拼。2.根据权利要求1所述的一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，其特征在于：各观测塔位置分别与各桁架中线位置对应，各地样线位置分别与各桥面块体中线位置对应；在拼接时通过全站仪或经纬仪结合地样线或观测塔对各桥面块体和各桁架位置进行测量定位。3.根据权利要求1所述的一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，其特征在于：完成上述拼装后，各个检测项点检测合格后完成桁架与桥面块体间的连接焊缝的焊接，最后进行探伤并修整。4.根据权利要求1所述的一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，其特征在于：所述的胎架系统中用于两侧边桁架的支撑墩为田字型支撑墩，田字型支撑墩下侧布置有油缸液压千斤顶，且田字型支撑墩均布置在桁架的节点位置。

技术总结
本发明公开了一种三主桁箱桁组合结构钢梁大节段的组拼方法，通过设置胎架、设置地样线和观测塔构件胎架系统作为组拼基础，先布置中间桁架，再依次设置两侧下桥面，再顺次装配侧边桁架和上桥面，搭建过程中通过全站仪进行定位确保装配精度，配合钢丝绳和拉压杆对下桥面块体以及桁架能够提供更好的支撑；采用上述方法通过门吊配合三向液压千斤顶能够有对下桥面块体以及各桁架进行精确微调定位，方便快速准确的定位，配合钢丝绳和拉压杆对下桥面块体以及桁架能够提供更好的支撑，为后续拼接提供稳固基础，提高安全性；通过全站仪或经纬仪结合地样线以及观测塔能够提供精准定位，提高装配精度。装配精度。装配精度。


技术研发人员：张亚娟 薛宏强 朱新华 张宏伟
受保护的技术使用者：中铁宝桥集团有限公司
技术研发日：2023.01.04
技术公布日：2023/8/4