一种小半径曲线高低箱异形断面钢箱梁的施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁工程施工技术领域，特别是涉及一种小半径曲线高低箱异形断面钢箱梁的施工方法。


背景技术：

2.随着国内桥梁工程的逐渐增多，当应对小半径曲线高低箱异性断面钢箱梁的安装施工时，钢箱梁断面为横向变高的高低箱不对称异性结构，且桥梁线路位于平面曲线小半径，线形复杂，钢箱梁的重心不在对称中线，钢箱梁起吊架设需考虑钢梁断面异形状态的自重分布，线形调节需考虑x、y、z(即纵向、横向、竖向)和平面转角4个自由度，现有技术中的钢箱梁的施工方法不能满足刚性连接曲梁空间拱桥的钢箱梁的吊装、线形控制需要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种小半径曲线高低箱异形断面钢箱梁的施工方法，包括如下步骤：
4.1)在河床上待安装的钢箱梁的设计位置处插打冲孔桩，在冲孔桩内灌注混凝土形成混凝土锚桩，使用钢管桩与混凝土锚桩插套固定连接，以形成承托钢箱梁的支架，并测量以达到设计的标高，在支架的顶部布设分配梁，在分配梁上布设通过计算机控制多台液压千斤顶进行调节的智能液压三向调节装置，在智能液压三向调节装置的竖向调节器上设置垫块，在垫块上做限位标记；
5.2)根据拱钢箱梁的截面形状和曲线线形，计算并确定钢箱梁的重心位置，布置钢箱梁的吊点，计算并确定吊绳的长度，确保钢箱梁起吊后的重心与浮吊的吊钩的中线重合，在垫块和钢箱梁的底部的对应位置处做对位标记；
6.3)运输钢箱梁至施工现场后抛锚定位，浮吊抛锚就位，将吊绳与钢箱梁对应的吊点连接，并将吊绳挂至浮吊的吊钩上，启动浮吊将钢箱梁起吊到高于支架顶面至少一米的位置处；
7.4)移动浮吊缓慢向支架靠拢，当钢箱梁移动至桥位处时稳定，浮吊缓慢下降吊钩，沿限位标记和对位标记的位置将钢箱梁放至垫块上；
8.5)测量钢箱梁的位置参数并与理论值对比并求出调节差值，根据调节差值使用智能液压三向调节装置对钢箱梁进行调节；
9.6)调节完毕后，对钢箱梁的接头处进行临时固定，按照设计要求和焊接工艺对接头处进行焊接；
10.7)重复步骤1)至步骤6)，直至完成所有钢箱梁的安装。
11.本发明的有益效果是，以浮吊的吊钩的中线与钢箱梁的重心，然后根据钢箱梁的截面形状和曲线线形，计算并确定钢箱梁的重心位置，实现了保证钢箱梁平稳起吊和姿态符合安装线形的效果，实现了定位和调节的精度高，调节简单易操作，缩短了安装工期的效果，通过采用钢管桩与混凝土锚桩组合的支架形式，增强了支架整体稳定性，降低了加载钢
箱梁后支架结构变形的风险。
12.优选地，步骤5)中，测量钢箱梁的位置参数至少包括钢箱梁的竖向位置、纵向位置、横向位置以及平面转角。
13.优选地，步骤5)中，钢箱梁调节的方式为将调节差值的数据输入计算机的控制系统，分次同步的调节。
14.优选地，步骤2)中，采用浮吊的规格为600t。
15.优选地，步骤6)中，对钢箱梁接头处固定方式为使用马板进行临时固定。
16.优选地，步骤1)中，冲孔桩的直径为50至100厘米。
17.优选地，步骤1)中，冲孔桩插打入岩层面的深度为10米。
18.优选地，步骤1)中，冲孔桩内灌注混凝土的深度为3米。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
20.图1是本发明实施例拱桥的整体平面示意图；
21.图2是图1的俯视图；
22.图3是本发明实施例智能液压三向调节装置的结构示意图；
23.图4是图3的a向视图；
24.图5是本发明实施例钢箱梁的施工示意图；
25.图6是本发明实施例钢箱梁放置在支架上的施工示意图；
26.图7是图6的b向视图；
27.图8是本发明实施例钢箱梁的断面示意图。
28.图中：拱桥100、拱座110、河床120、岩层面130、钢箱梁200、标高210、接头处220、浮吊300、吊钩310、吊钩的中线320、吊绳330、支架400、分配梁410、钢管桩420、冲孔桩430、智能液压三向调节装置500、竖向调节器510、纵向调节器520、横向调节器530、垫块540。
具体实施方式
29.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
30.需要理解的是，本文中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底”、“顶”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
31.需要说明的是，在本文中，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。本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所
属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
32.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
33.参照图1～图8，本发明实施例的拱桥100为小半径曲线高低箱异形断面钢箱梁的拱桥，拱桥100具有拱座110。本发明实施例小半径曲线高低箱异形断面钢箱梁的施工方法，包括如下步骤：
34.1)在河床120上待安装的钢箱梁200的设计位置处插打冲孔桩430，在冲孔桩430内灌注混凝土形成混凝土锚桩，使用钢管桩420与混凝土锚桩插套固定连接，以形成承托钢箱梁200的支架400，并测量以达到设计的标高210，在支架400的顶部布设分配梁410，在分配梁410上布设通过计算机控制多台液压千斤顶进行调节的智能液压三向调节装置500，在智能液压三向调节装置500的竖向调节器510上设置垫块540，在垫块540上做限位标记；
35.2)以浮吊300的吊钩的中线320与钢箱梁200的重心，然后根据拱钢箱梁200的截面形状和曲线线形，计算并确定钢箱梁200的重心位置，在垫块540和钢箱梁200的底部的对应位置处做对位标记，布置钢箱梁200的吊点，计算并确定吊绳330的长度，确保钢箱梁200起吊后的重心与浮吊300的吊钩的中线320重合；
36.3)运输钢箱梁200至施工现场后抛锚定位，浮吊300抛锚就位，将吊绳330与钢箱梁200对应的吊点连接，并将吊绳330挂至浮吊300的吊钩310上，启动浮吊300将钢箱梁200起吊到高于支架400顶面至少一米的位置处；
37.4)移动浮吊300缓慢向支架400靠拢，当钢箱梁200移动至桥位处时稳定，浮吊300缓慢下降吊钩310，沿限位标记和对位标记的位置将钢箱梁200放至垫块540上；
38.5)测量钢箱梁200的位置参数并与理论值对比并求出调节差值，根据调节差值使用智能液压三向调节装置500对钢箱梁200进行调节。
39.6)调节完毕后，对钢箱梁200的接头处220进行临时固定，按照设计要求和焊接工艺对接头处220进行焊接。
40.7)重复步骤1)至步骤6)，直至完成所有钢箱梁200的安装。
41.优选地，冲孔桩430的直径为50至100厘米，进一步优选地，冲孔桩430的直径为70厘米。优选地，冲孔桩430插打入岩层面130的深度为10米，灌注的混凝土为3米。可以理解的是，冲孔桩430的底部至顶部的竖向为深度。采用浅覆盖层钢管桩420与混凝土锚桩组合的形式解决了浅覆盖层钢桩施工的难题，增强了支架400整体稳定性，降低了加载钢箱梁200后支架400的结构变形的风险。可以理解的是，在步骤一中，钢箱梁200底部平面作为测量的标高210。
42.继续参照图3和图4，进一步优选地，智能液压三向调节装置500具有竖向调节器510、纵向调节器520以及横向调节器530，竖向调节器510的顶部设有垫块540，钢箱梁200放置在垫块540上，垫块540用于承载与分散钢箱梁200的重量，避免重量集中在竖向调节器510顶升调节时损坏钢箱梁200的表面。优选地，竖向调节器510、纵向调节器520以及横向调节器530均为液压千斤顶。优选地，智能液压三向调节装置500在操作调节时是同步操作的。优选地，垫块540的材质为钢材。
43.优选地，步骤2)中，采用浮吊300的规格为600t。由于需要吊装的钢箱梁200的重量较重，选择600t的规格，满足了吊装需求。
44.优选地，步骤5)中，测量钢箱梁200的位置参数至少包括钢箱梁200的竖向位置、纵向位置、横向位置以及平面转角。优选地，调节钢箱梁200的方式为将调节差值的数据输入智能液压三向调节装置500的计算机控制系统，分次同步的调节。
45.优选地，步骤6)中，对钢箱梁200接头处220固定方式是使用马板进行临时固定，通过马板对对接头处220进行初步固定，减少在后续焊接中错位的风险。
46.需要理解的是，拱桥100整体以及钢箱梁200具有的竖向、纵向以及横向视作为一个空间直角坐标系的三个坐标轴，即纵向为空间直角坐标系的x轴，横向为空间直角坐标系的y轴，竖向为空间直角坐标系的z轴。
47.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。