一种用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置和方法.pdf

本发明公开了一种用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置和方法，涉及斜拉桥施工领域，包括设置在已浇筑主梁底部的牵索挂篮、设置在边跨合拢段支墩顶部的墩顶支撑系统和设置在已浇筑主梁的顶部的悬臂挑梁，悬臂挑梁位于墩顶支撑系统和牵索挂篮的上方；所述牵索挂篮包括两个弧形首，每个弧形首的外侧均焊接有横向限位定滑轮，横向限位定滑轮固定在边跨合拢段支墩的外侧；所述墩顶支撑系统包括设置在边跨合拢段支墩顶部的第一支座、第二支座、若干第一砂箱和若干第二砂箱，第一支座、第二支座的外部均套接有支座盖板。本发明不仅能够实现现浇段与已浇注主梁梁体同步自由伸缩，而且降低施工成本。

1.  一种用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置，包括设置在已浇筑主 梁(7)底部的牵索挂篮(5)，其特征在于：该装置还包括设置在边 跨合拢段支墩(2)顶部的墩顶支撑系统(9)和设置在已浇筑主梁(7) 的顶部的悬臂挑梁(6)，悬臂挑梁(6)位于墩顶支撑系统(9)和牵 索挂篮(5)的上方；
所述牵索挂篮(5)包括两个弧形首，每个弧形首的外侧均焊接 有横向限位定滑轮(4)，横向限位定滑轮(4)固定在边跨合拢段支 墩(2)的外侧；
所述墩顶支撑系统(9)包括设置在边跨合拢段支墩(2)顶部的 第一支座(1)、第二支座、若干第一砂箱(14)和若干第二砂箱(18)， 第一支座(1)、第二支座的外部均套接有支座盖板(3)；若干第一砂 箱(14)分布在第一支座(1)和第二支座的两侧，若干第二砂箱(18) 分布在第一支座(1)和第二支座的两侧，若干第一砂箱(14)排列 成直线，若干第二砂箱(18)排列成直线；
若干第一砂箱(14)的顶部设置有一根第一横向分配梁(13)， 第一横向分配梁(13)的顶部设置有第一滑动板(12)，第一横向分 配梁(13)、第一滑动板(12)均穿过第一支座(1)和第二支座；若 干第二砂箱(18)的顶部设置有一根第二横向分配梁(17)，第二横 向分配梁(17)的顶部设置有第二滑动板(16)，第二横向分配梁(17)、 第二滑动板(16)均穿过第一支座(1)和第二支座；
第一滑动板(12)和第二滑动板(16)之间设置有若干纵移梁(15)， 临近第一支座(1)的纵移梁(15)与第一支座(1)固定连接，临近 第二支座的纵移梁(15)与第二支座固定连接，临近牵索挂篮(5) 的纵移梁(15)与牵索挂篮(5)固定。

2.  如权利要求1所述的用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置，其特 征在于：该装置还包括下拉索系统，下拉索系统包括配重混凝土、下 端锚具(10)和上端锚具(8)，上端锚具(8)通过下端锚具(10) 与配重混凝土连接，上端锚具(8)固定在已浇筑主梁(7)的顶部， 配重混凝土位于已浇筑主梁(7)的下方，下端锚具(10)锚固在配 重混凝土的顶部，下端锚具(10)和上端锚具(8)通过钢绞线(11) 连接。

3.  如权利要求1所述的用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置，其特 征在于：所述第一滑动板(12)和第二滑动板(16)均采用双层钢板 制成。

4.  一种基于权利要求3所述装置的斜拉桥主梁边跨合拢方法， 其特征在于，包括以下步骤：
A、在边跨合拢段支墩(2)的顶部设置第一支座(1)和第二支 座，在第一支座(1)和第二支座的外部均套接支座盖板(3)；
在边跨合拢段支墩(2)的顶部设置若干第一砂箱(14)和若干 第二砂箱(18)，在若干第一砂箱(14)的顶部安装一根第一横向分 配梁(13)，在第一横向分配梁(13)的顶部安装第一滑动板(12)； 在若干第二砂箱(18)的顶部安装一根第二横向分配梁(17)，在第 二横向分配梁(17)的顶部安装第二滑动板(16)，在第一滑动板(12) 和第二滑动板(16)直接安装若干纵移梁(15)，将临近第一支座(1) 的纵移梁(15)与第一支座(1)的支座盖板(3)固定，将临近第二 支座的纵移梁(15)与第二支座的支座盖板(3)固定；
B、将现有的牵索挂篮(5)走行到边跨合拢段支墩(2)底部的 设计位置，将牵索挂篮(5)与边跨合拢段支墩(2)固定，该牵索挂 篮(5)包括两个弧形首，在每个弧形首的内侧均固定一个横向限位 定滑轮(4)，将横向限位定滑轮(4)固定在边跨合拢段支墩(2)的 外侧，将临近牵索挂篮(5)的纵移梁(15)与牵索挂篮(5)固定；
C、在每个支座盖板(3)的顶部均安装连接框，将所有连接框 均与牵索挂篮(5)固定，在已浇筑的斜拉桥箱梁的内部预埋若干精 轧螺纹套筒，在与若干精轧螺纹套筒对应的纵移梁(15)底部安装模 板(19)，在精轧螺纹套筒的内部安装第一精轧螺纹，将第一精轧螺 纹的一端与精轧螺纹套筒固定，另一端与模板(19)固定；
D、张拉下拉索系统，在已浇筑主梁(7)的顶部安装悬臂挑梁 (6)，悬臂挑梁(6)包括前段和后端，将悬臂挑梁(6)的后端与主 梁锚固后，将悬臂挑梁(6)的前端通过现有的第二精轧螺纹对弧形 首进行吊挂。

5.  如权利要求4所述的斜拉桥主梁边跨合拢方法，其特征在于： 步骤C和步骤D之间还包括一下步骤：采用现有的方法使用混凝土 浇筑合龙段，待混凝土处于强度上升期时，对第一精轧螺纹施加预应 力，将第一精轧螺纹与梁体内的纵向钢筋锚固。

6.  如权利要求4所述的斜拉桥主梁边跨合拢方法，其特征在于， 步骤D之后还包括以下步骤：在合拢段的接缝处钢筋顶面设置一层 防裂钢筋网片，在防裂钢筋网片的外侧浇筑混凝土；放出砂箱内的干 沙，拆除支架模板(19)。

一种用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置和方法
技术领域
本发明涉及斜拉桥施工领域，具体涉及一种用于斜拉桥主梁边跨 合拢的装置和方法。
背景技术
常规的斜拉桥主梁边跨合拢时，通常参考连续钢构施工方法，设 置现浇段和合龙段，当现浇段的体积较大时，需要采用支架法施工现 浇段，对边跨配重后，使用劲性骨架将现浇段与边跨固定，使得主梁 处于超静定状态，再对边跨进行合拢。
高墩大跨径的斜拉桥主梁现浇段施工时，难以在施工现场搭设钢 管支架或膺架，不能实现超静定锁定，因此，难以采用支架法施工现 浇段，不能克服现浇段与已浇注主梁梁体同步自由伸缩。
同时，当外界温度变化较大时，斜拉桥的斜拉索长度会因为热胀 冷缩发生变化，此时，会导致斜拉桥的梁体标高上抬，致使现浇段产 生弯曲，进而导致梁体和现浇段接缝处产生裂缝，需要进行修复，施 工成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于斜 拉桥主梁边跨合拢的装置和方法，不仅能够实现现浇段与已浇注主梁 梁体同步自由伸缩，而且降低施工成本。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于斜拉桥主 梁边跨合拢的装置，包括设置在已浇筑主梁底部的牵索挂篮，该装置 还包括设置在边跨合拢段支墩顶部的墩顶支撑系统和设置在已浇筑 主梁的顶部的悬臂挑梁，悬臂挑梁位于墩顶支撑系统和牵索挂篮的上 方；
所述牵索挂篮包括两个弧形首，每个弧形首的外侧均焊接有横向 限位定滑轮，横向限位定滑轮固定在边跨合拢段支墩的外侧；
所述墩顶支撑系统包括设置在边跨合拢段支墩顶部的第一支座、 第二支座、若干第一砂箱和若干第二砂箱，第一支座、第二支座的外 部均套接有支座盖板；若干第一砂箱分布在第一支座和第二支座的两 侧，若干第二砂箱分布在第一支座和第二支座的两侧，若干第一砂箱 排列成直线，若干第二砂箱排列成直线；
若干第一砂箱的顶部设置有一根第一横向分配梁，第一横向分配 梁的顶部设置有第一滑动板，第一横向分配梁、第一滑动板均穿过第 一支座和第二支座；若干第二砂箱的顶部设置有一根第二横向分配梁， 第二横向分配梁的顶部设置有第二滑动板，第二横向分配梁、第二滑 动板均穿过第一支座和第二支座；
第一滑动板和第二滑动板之间设置有若干纵移梁，临近第一支座 的纵移梁与第一支座固定连接，临近第二支座的纵移梁与第二支座固 定连接，临近牵索挂篮的纵移梁与牵索挂篮固定。
在上述技术方案的基础上，该装置还包括下拉索系统，下拉索系 统包括配重混凝土、下端锚具和上端锚具，上端锚具通过下端锚具与 配重混凝土连接，上端锚具固定在已浇筑主梁的顶部，配重混凝土位 于已浇筑主梁的下方，下端锚具锚固在配重混凝土的顶部，下端锚具 和上端锚具通过钢绞线连接。
在上述技术方案的基础上，所述第一滑动板和第二滑动板均采用 双层钢板制成。
一种斜拉桥主梁边跨合拢方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在边跨合拢段支墩的顶部设置第一支座和第二支座，在第一 支座和第二支座的外部均套接支座盖板；
在边跨合拢段支墩的顶部设置若干第一砂箱和若干第二砂箱，在 若干第一砂箱的顶部安装一根第一横向分配梁，在第一横向分配梁的 顶部安装第一滑动板；在若干第二砂箱的顶部安装一根第二横向分配 梁，在第二横向分配梁的顶部安装第二滑动板，在第一滑动板和第二 滑动板直接安装若干纵移梁，将临近第一支座的纵移梁与第一支座的 支座盖板固定，将临近第二支座的纵移梁与第二支座的支座盖板固定；
B、将现有的牵索挂篮走行到边跨合拢段支墩底部的设计位置， 将牵索挂篮与边跨合拢段支墩固定，该牵索挂篮包括两个弧形首，在 每个弧形首的内侧均固定一个横向限位定滑轮，将横向限位定滑轮固 定在边跨合拢段支墩的外侧，将临近牵索挂篮的纵移梁与牵索挂篮固 定；
C、在每个支座盖板的顶部均安装连接框，将所有连接框均与牵 索挂篮固定，在已浇筑的斜拉桥箱梁的内部预埋若干精轧螺纹套筒， 在与若干精轧螺纹套筒对应的纵移梁底部安装模板，在精轧螺纹套筒 的内部安装第一精轧螺纹，将第一精轧螺纹的一端与精轧螺纹套筒固 定，另一端与模板固定；
D、张拉下拉索系统，在已浇筑主梁的顶部安装悬臂挑梁，悬臂 挑梁包括前段和后端，将悬臂挑梁的后端与主梁锚固后，将悬臂挑梁 的前端通过现有的第二精轧螺纹对弧形首进行吊挂。
在上述技术方案的基础上，步骤C和步骤D之间还包括一下步 骤：采用现有的方法使用混凝土浇筑合龙段，待混凝土处于强度上升 期时，对第一精轧螺纹施加预应力，将第一精轧螺纹与梁体内的纵向 钢筋锚固。
在上述技术方案的基础上，步骤D之后还包括以下步骤：在合 拢段的接缝处钢筋顶面设置一层防裂钢筋网片，在防裂钢筋网片的外 侧浇筑混凝土；放出砂箱内的干沙，拆除支架模板。与现有技术相比， 本发明的优点在于：
(1)本发明中用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置，包括墩顶支撑 系统和悬臂挑梁，墩顶支撑系统的纵移梁分别与牵索挂篮、支座盖板 连接，能够实现边跨合龙段与已浇筑主梁梁体同步伸缩；牵索挂篮的 弧形首设置有横向限位定滑轮，能够防止了主梁横向摆动，防止主梁 的两侧接缝出现裂纹。
(2)本发明中用于斜拉桥主梁边跨合拢的方法，包括在已浇筑 梁段的外侧埋设精轧螺纹，在混凝土强度上升期，提前施加压应力； 现浇段梁端的模板拉杆与已浇筑梁段预埋钢筋相连，有助于混凝土强 度上升期间，现浇段与已浇筑梁段整体受力伸缩，克服合拢段与已浇 筑梁段之间拉应力；同时，已浇筑梁段预埋精轧螺纹，在合龙段顶端 铺设钢筋网片，能够防止因为温度变化产生收缩裂纹。
(3)本发明中用于斜拉桥主梁边跨合拢的方法，包括在主梁上 预张拉下拉索系统，能够克服主梁及斜拉索在温度场中出现的竖向位 移的影响，避免了主梁边跨合龙段与已浇梁段接缝处出现轴拉及竖向 弯剪裂纹；
(4)本发明中用于斜拉桥主梁边跨合拢的方法，包括将悬臂挑 梁与弧形首进行吊挂，使弧形首处合拢段浇筑混凝土所产生的重力传 递至已浇筑梁体。
附图说明
图1为本发明实施例中牵索挂篮与边跨合拢段支墩配合的结构 示意图；
图2为用于斜拉桥主梁边跨合拢的装置的结构示意图；
图3为墩顶支撑系统的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为墩顶支撑系统与模板配合的结构示意图。
图中：1-第一支座，2-边跨合拢段支墩，3-支座盖板，4-横向限 位定滑轮，5-牵索挂篮，6-悬臂挑梁，7-已浇筑主梁，8-上端锚具， 9-墩顶支撑系统，10-下端锚具，11-钢绞线，12-第一滑动板，13-第一 横向分配梁，14-第一砂箱，15-纵移梁，16-第二滑动板，17-第二横 向分配梁，18-第二砂箱，19-模板，20-模板精轧螺纹。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种用于斜拉桥主梁边 跨合拢的装置和方法，该装置包括设置在边跨合拢段支墩2顶部的墩 顶支撑系统9、设置在已浇筑主梁7的顶部的悬臂挑梁6、设置在已 浇筑主梁7底部的牵索挂篮5和设置在已浇筑主梁7上的下拉索系统， 边跨合拢段支墩2位于已浇筑主梁7的侧下方，悬臂挑梁6位于墩顶 支撑系统9和牵索挂篮5的上方。
牵索挂篮5包括两个弧形首，每个弧形首的外侧均焊接有横向限 位定滑轮4，横向限位定滑轮4固定在边跨合拢段支墩2的外侧。
参加图3和图4所示，墩顶支撑系统9包括设置在边跨合拢段支 墩2顶部的第一支座1、第二支座、若干第一砂箱14和若干第二砂 箱18，第一支座1、第二支座的外部均套接有支座盖板3。若干第一 砂箱14分布在第一支座1和第二支座的两侧，若干第二砂箱18分布 在第一支座1和第二支座的两侧，若干第一砂箱14排列成直线，若 干第二砂箱18排列成直线。
若干第一砂箱14的顶部设置有一根第一横向分配梁13，第一横 向分配梁13的顶部设置有第一滑动板12，第一横向分配梁13、第一 滑动板12均穿过第一支座1和第二支座；若干第二砂箱18的顶部设 置有一根第二横向分配梁17，第二横向分配梁17的顶部设置有第二 滑动板16，第二横向分配梁17、第二滑动板16均穿过第一支座1和 第二支座，第一滑动板12和第二滑动板16之间设置有聚四氟板。
第一滑动板12和第二滑动板16均采用双层钢板制成，第一滑动 板12和第二滑动板16之间设置有若干纵移梁15，临近第一支座1 的纵移梁15与第一支座1固定连接，临近第二支座的纵移梁15与第 二支座固定连接，临近牵索挂篮5的纵移梁15与牵索挂篮5固定。
参加图2所示，下拉索系统包括配重混凝土、下端锚具10和上 端锚具8，上端锚具8通过下端锚具10与配重混凝土连接，上端锚 具8固定在已浇筑主梁7的顶部，配重混凝土位于已浇筑主梁7的下 方，下端锚具10锚固在配重混凝土的顶部，下端锚具10和上端锚具 8通过钢绞线11连接。
一种用于斜拉桥主梁边跨合拢的方法，包括以下步骤：
S1：在边跨合拢段支墩2的顶部设置第一支座1和第二支座，在 第一支座1和第二支座的外部均套接支座盖板3。
S2：在边跨合拢段支墩2的顶部设置若干第一砂箱14和若干第 二砂箱18，在若干第一砂箱14的顶部安装一根第一横向分配梁13， 在第一横向分配梁13的顶部安装第一滑动板12；在若干第二砂箱18 的顶部安装一根第二横向分配梁17，在第二横向分配梁17的顶部安 装第二滑动板16，在第一滑动板12和第二滑动板16直接安装若干 纵移梁15，将临近第一支座1的纵移梁15与第一支座1的支座盖板 3固定，将临近第二支座的纵移梁15与第二支座的支座盖板3固定。
S3：将现有的牵索挂篮5走行到边跨合拢段支墩2底部的设计位 置，将牵索挂篮5与边跨合拢段支墩2固定，该牵索挂篮5包括两个 弧形首，在每个弧形首的内侧均固定一个横向限位定滑轮4，将横向 限位定滑轮4固定在边跨合拢段支墩2的外侧，将临近牵索挂篮5的 纵移梁15与牵索挂篮5固定。
S4：在每个支座盖板3的顶部均安装连接框，将所有连接框均与 牵索挂篮5固定，在已浇筑的斜拉桥箱梁的内部预埋若干精轧螺纹套 筒，若干精轧螺纹套筒的纵向中心线重合，在与若干精轧螺纹套筒对 应的纵移梁15底部安装模板19，在精轧螺纹套筒的内部安装第一精 轧螺纹，将第一精轧螺纹的一端与精轧螺纹套筒固定，另一端与模板 19固定。
S5：采用现有的方法使用混凝土浇筑合龙段，待混凝土处于强度 上升期时，对第一精轧螺纹施加预应力，将第一精轧螺纹与梁体内的 纵向钢筋锚固。
S6：张拉下拉索系统，在已浇筑主梁7的顶部安装悬臂挑梁6， 悬臂挑梁6包括前段和后端，将悬臂挑梁6的后端与主梁锚固后，将 悬臂挑梁6的前端通过现有的第二精轧螺纹对弧形首进行吊挂。
S7：在合拢段的接缝处钢筋顶面设置一层防裂钢筋网片，在防裂 钢筋网片的外侧浇筑混凝土；放出砂箱内的干沙，拆除支架模板19。
本发明的实现方式不限于以上方式，本领域技术人员根据本发明 得到启发，能够实现的方式，都在本发明的保护范围中。