一种适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法与流程

1.本技术涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法。


背景技术：

2.随着桥梁建设事业的快速发展，由于斜拉悬索协作体系桥梁兼具斜拉桥刚度大和悬索桥跨越能力强的优点，主塔比同跨度斜拉桥低，主缆及锚旋尺寸比同跨度悬索桥小，因而斜拉悬索协作体系桥是大跨度公铁两用桥的优选方案。
3.因斜拉悬索协作体系桥结构特殊，上部结构中既包含悬索桥锚碇、主缆、吊杆、加劲梁结构，又包含斜拉桥斜拉索、主梁结构，合理的主塔、主缆、斜拉索、钢梁架设顺序，既关系到主梁的成桥线形及合理受力状态，又与上部结构施工工期有密切关系。
4.相关技术中，方案一公开了一种部分地锚斜拉悬索协作体系桥梁总体施工方法：待主塔施工完成后挂设主缆，然后安装架梁吊机及缆载吊机，同时进行斜拉区段的梁段悬臂拼装和吊杆区段的梁段架设，最后选择在斜拉悬索重叠区段靠斜拉区段侧合龙，同时进行边跨合龙。
5.方案二公开了一种斜拉悬索协作体系桥梁架设方法：待主塔施工完成后，安装架梁吊机，双悬臂对称架设斜拉区及斜拉悬吊交叉区梁段，斜拉区及斜拉悬吊交叉区梁段架设完成后安装缆载吊机，主跨悬吊区梁段沿着已经安装完成的斜拉区梁段继续自主塔向跨中方向架设，直至在主跨跨中处合龙。
6.但是，上述方案一存在如下问题：首先方案一主要适用于部分地锚式斜拉悬吊协作体系桥，猫道及索股施工需采用临时锚固措施，大跨度桥梁临时锚固措施结构复杂成本较高；其次案例一中单个主塔边跨、主跨侧均需设置合龙口，全桥共计设置四处合龙口，合龙口数量多，影响因素复杂，主梁线形控制难度大；再者边跨梁段等待合龙时间较长。
7.上述案例二存在如下问题：案例二主要用于二恒较小的地锚式斜拉悬吊协作体系桥，斜拉区梁段、悬吊区梁段采用顺序施工，要求悬吊区梁段占比较少，才能确保斜拉区梁段施工完成后，悬吊区梁段能与斜拉区梁段顺利对接。
8.而且，方案一和方案二中边跨梁段安装需原位起吊安装，梁段需上岸周转或对架梁施工外部条件(如水位，运输船站位等)有额外要求，于施工成本控制不利；再就是，方案一和方案二的边跨均是悬臂施工，通过斜拉索提供支撑，因此需主塔施工完成后才能进行边跨的梁段架设，只能采用顺序施工，边跨和主塔无法同步施工，于工期控制上不利。


技术实现要素：

9.本技术实施例提供一种适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法，以解决相关技术中需主塔施工完成后才能进行边跨的梁段架设，只能采用顺序施工，边跨和主塔无法同步施工，于工期控制上不利的问题。
10.第一方面，提供了一种适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法，其包括
以下步骤：
11.在主塔下横梁上安装首节边跨节段，并在所述主塔下横梁上同步施工上塔柱；
12.吊装待架设边跨节段，并与所述首节边跨节段连接，形成已架设边跨节段；
13.顶推所述已架设边跨节段，以使其朝边跨侧移动预设距离；
14.重复吊装待架设边跨节段和顶推已架设边跨节段，直至所述首节边跨节段移动至边墩上，并停止顶推，以完成边跨梁段的架设；
15.完成所述上塔柱的施工后，吊装斜拉区梁段，将其与所述边跨梁段连接；并同步架设主缆；
16.完成悬吊区梁段和交叉区梁段的吊装，并将所述交叉区梁段与所述斜拉区梁段合龙，以形成斜拉悬吊协作体系桥。
17.一些实施例中，所述首节边跨节段包括相互连接的导梁和首节间，所述导梁靠近边跨侧设置。
18.一些实施例中：
19.在主塔下横梁上安装首节边跨节段之后，再安装架梁吊机至所述首节边跨节段上，并通过所述架梁吊机吊装所述待架设边跨节段；
20.顶推所述首节边跨节段，以使其朝边跨侧移动预设距离之后，再将所述架梁吊机朝中跨侧移动所述预设距离。
21.一些实施例中，所述架梁吊机设置有两台，两台所述架梁吊机分别用于两侧边跨梁段的架设及斜拉区梁段的安装，且两台所述架梁吊机分别从边墩朝主跨跨中方向架设梁段。
22.一些实施例中，所述边跨梁段的架设过程中，同步进行所述上塔柱的逐节施工。
23.一些实施例中：
24.施工上塔柱的同时施工锚碇；
25.吊装斜拉区梁段，将其与所述边跨梁段连接；并同步架设主缆，具体包括以下步骤：
26.完成所述上塔柱和所述锚碇的施工后，在两个锚碇之间和所述上塔柱的顶部安装猫道；
27.在所述猫道的上方架设主缆，同时在所述猫道的下方架设斜拉区梁段，并在所述斜拉区梁段与所述上塔柱之间牵引张拉斜拉索。
28.一些实施例中，完成悬吊区梁段和交叉区梁段的吊装，具体包括以下步骤：
29.在所述主缆上安装缆载吊机；
30.通过所述缆载吊机自主跨跨中朝边跨进行悬吊区梁段和交叉区梁段的拼装。
31.一些实施例中，所述缆载吊机设置有两台，两台所述缆载吊机分别从主跨跨中朝两侧的边跨移动。
32.一些实施例中，将所述交叉区梁段与所述斜拉区梁段合龙，具体包括以下步骤：
33.完成交叉区梁段的吊装之后，所述交叉区梁段和所述斜拉区梁段之间形成有合龙口；
34.吊装合龙段至所述合龙口，以完成所述交叉区梁段与所述斜拉区梁段的合龙。
35.一些实施例中，所述斜拉悬吊协作体系桥对称设置有两处所述合龙口，两处所述
合龙口同步合龙，以完成所述斜拉悬吊协作体系桥的施工。
36.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
37.(1)本技术实施例中的边跨梁段的架设不采用悬臂施工的方式，不需要与主塔上的斜拉索连接，为边跨梁段提供支撑；而是采用顶推过墩的方式进行施工，以主塔下横梁和边墩作为竖直支撑点，为边跨梁段顶推移动过程中提供支撑力；因此，本技术实施例的边跨梁段的架设与主塔的施工可同步进行，不需要等主塔施工完成后再施工边跨梁段，主塔的施工为全桥关键线路工期，塔梁同步施工节约关键线路工期。
38.(2)本技术实施例在主缆架设期间，可同步进行主梁的斜拉区梁段的施工，主梁施工为全桥关键线路工期，缆梁同步施工节约关键线路工期。
39.(3)本技术实施例的斜拉区梁段架设时，可同步进行悬吊区梁段和交叉区梁段的架设。主跨梁段施工相当于4套设备同步进行，是常规方法对称安装工效的2倍，节约了主跨梁段大悬臂合龙等待时间，确保了施工过程中的安全。
40.(4)交叉区梁段与斜拉区梁段合龙前，斜拉区梁段安装完成，仅主跨单侧悬臂状态，提高了架梁过程中大悬臂状态的稳定性和安全性。而且，全桥合龙口一共两处，合龙前，斜拉区、悬吊区荷载已基本达设计值，悬吊区梁段压重小，降低了合龙施工难度。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的主塔下横梁基础、边墩辅助墩基础以及锚碇的施工示意图；
43.图2为本技术实施例提供的主塔下横梁、边墩、辅助墩的墩旁托架的施工示意图；
44.图3为本技术实施例提供的边跨梁段的施工示意图；
45.图4为本技术实施例提供的斜拉区梁段的施工示意图；
46.图5为本技术实施例提供的悬吊区梁段吊装的施工示意图；
47.图6为本技术实施例提供的交叉区梁段与斜拉区梁段合龙的施工示意图；
48.图7为本技术实施例提供的适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法的区段划分示意图。
49.图中：1、主塔下横梁；2、边跨梁段；20、首节边跨节段；200、导梁；201、首节间；21、待架设边跨节段；3、上塔柱；4、边墩；5、斜拉区梁段；6、主缆；7、交叉区梁段；8、悬吊区梁段；9、架梁吊机；10、锚碇；11、辅助墩；12、缆载吊机；13、合龙口；14、合龙段。
具体实施方式
50.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
51.本技术实施例提供了一种适用于公铁两用斜拉悬吊协作体系桥的施工方法，其包括以下步骤：
52.s1：参见图3所示，在主塔下横梁1上安装首节边跨节段20，并在所述主塔下横梁1上同步施工上塔柱3；
53.在主塔下横梁1上安装首节边跨节段20之前，包括以下步骤：
54.参见图1所示，进行两岸主塔下横梁基础、边墩辅助墩基础及墩身施工，同步进行锚碇10开挖浇筑；
55.参见图1所示，下塔柱及下横梁施工，锚碇10继续施工；
56.参见图2所示，搭设两岸主塔下横梁1、边墩4、辅助墩11墩旁托架，主塔下横梁1与辅助墩11间临时支墩，锚碇10继续施工；
57.s2：参见图3所示，吊装待架设边跨节段21，并与首节边跨节段20连接，形成已架设边跨节段；
58.采用大型浮吊辅助吊装待架设边跨节段21。
59.s3：参见图4所示，顶推已架设边跨节段，以使其朝边跨侧移动预设距离；
60.s4：参见图5所示，重复吊装待架设边跨节段21和顶推已架设边跨节段，直至首节边跨节段20移动至边墩4上，并停止顶推，以完成边跨梁段2的架设；
61.s5：参见图5所示，完成上塔柱3的施工后，吊装斜拉区梁段5，将其与边跨梁段2连接；并同步架设主缆6；
62.s6：参见图6和7所示，完成悬吊区梁段8和交叉区梁段7的吊装，并将交叉区梁段7与斜拉区梁段5合龙，以形成斜拉悬吊协作体系桥。
63.首先，本技术实施例中的边跨梁段2的架设不采用悬臂施工的方式，不需要与上塔柱3上的斜拉索连接，为边跨梁段2提供支撑；而是采用顶推过墩的方式进行施工，以主塔下横梁1和边墩4作为竖直支撑点，为边跨梁段2顶推移动过程中提供支撑力；因此，本技术实施例的边跨梁段2的架设与上塔柱3的施工可同步进行，不需要等上塔柱3施工完成后再施工边跨梁段2，上塔柱3的施工为全桥关键线路工期，塔梁同步施工节约关键线路工期。
64.其次，本技术实施例的主缆6架设期间，可同步进行主梁的斜拉区梁段5的施工，主梁施工为全桥关键线路工期，缆梁同步施工节约关键线路工期。
65.再者，本技术实施例的斜拉区梁段5架设时，可同步进行悬吊区梁段8和交叉区梁段7的架设。主跨梁段施工相当于4套设备同步进行，是常规方法对称安装工效的2倍，节约了主跨梁段大悬臂合龙等待时间，确保了施工过程中的安全。
66.再就是，交叉区梁段7与斜拉区梁段5合龙前，斜拉区梁段5安装完成，仅主跨单侧悬臂状态，提高了架梁过程中大悬臂状态的稳定性和安全性。而且，全桥合龙口一共两处，合龙前，斜拉区、悬吊区荷载已基本达设计值，悬吊区梁段8压重小，降低了合龙施工难度。
67.可选的，参见图3所示，首节边跨节段20包括相互连接的导梁200和首节间201，导梁200靠近边跨侧设置。
68.本技术实施例的导梁200采用轻质材料，比钢梁轻，因此通过设置导梁200，可以减小边跨梁段2在顶推移动过程的重量，提高施工效率，节约施工成本。
69.可选的，参见图3所示，在主塔下横梁1上安装首节边跨节段20之后，再安装架梁吊机9至首节边跨节段20上，并通过架梁吊机9吊装待架设边跨节段21；
70.顶推首节边跨节段20，以使其朝边跨侧移动预设距离之后，再将架梁吊机9朝中跨侧移动预设距离。
71.本技术实施例通过架梁吊机9，采用移动的方式吊装待架设边跨节段21，完成边跨梁段2的架设，待架设边跨节段21吊装上岸之后可直接与已架设边跨节段(位于主塔下横梁1上的边跨梁段)连接，对架梁施工外部条件(如水位，运输船站位等)没有额外要求，降低施工成本。
72.本技术实施例的架梁吊机9设置有两台，两台架梁吊机9分别用于两侧边跨梁段2的架设及斜拉区梁段5的安装，且两台架梁吊机9分别从边墩朝主跨跨中方向架设梁段。
73.本技术实施例的边跨梁段2的架设过程中，同步进行上塔柱3的逐节施工。
74.进一步的，预设距离不大于待架设边跨节段21的长度。
75.本技术实施例的待架设边跨节段21为两个节间的长度，预设距离不大于待架设边跨节段21的长度，使得已架设边跨节段有部分伸出主塔下横梁1外，方便与下一个待架设边跨节段21进行连接。
76.可选的，步骤s1中施工上塔柱3的同时施工锚碇10；步骤s5中吊装斜拉区梁段5，将其与边跨梁段2连接；并同步架设主缆6，具体包括以下步骤：
77.s50：完成上塔柱3和锚碇10的施工后，在两个锚碇10之间和上塔柱3的顶部安装猫道；
78.s51：在猫道的上方架设主缆6，同时在猫道的下方架设斜拉区梁段5，并在斜拉区梁段5与上塔柱3之间牵引张拉斜拉索。
79.可选的，参见图5所示，步骤s6中完成悬吊区梁段8和交叉区梁段7的吊装，具体包括以下步骤：
80.s60：在主缆6上安装缆载吊机12；
81.s61：通过缆载吊机12自跨中朝边跨进行悬吊区梁段8和交叉区梁段7的拼装。
82.优选的，缆载吊机12设置有两台，两台缆载吊机12分别从中跨朝两侧的边跨移动。
83.本技术实施例通过两台缆载吊机12吊装悬吊区节段和交叉区节段，悬吊区节段拼装之后形成悬吊区梁段8，交叉区节段拼装之后形成交叉区梁段7。
84.可选的，参见图6和图7所示，步骤s6中将交叉区梁段7与斜拉区梁段5合龙，具体包括以下步骤：
85.s62：完成交叉区梁段7的吊装之后，交叉区梁段7和斜拉区梁段5之间形成有合龙口13；
86.s63：吊装合龙段14至合龙口13，以完成交叉区梁段7与斜拉区梁段5的合龙。
87.本技术实施例的全桥合龙口13一共两处，两处合龙口13同步合龙；合龙前，斜拉区、悬吊区荷载已基本达设计值，悬吊区梁段8压重小，降低了合龙施工难度。
88.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
89.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
90.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。