一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法与流程

1.本发明涉及建造技术领域，特别涉及一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法。


背景技术：

2.随着桥梁的不断发展，各式各样的桥梁结构不断应用在工程实例中，在跨江和跨河流的桥型中，钢桁架拱桥逐渐被更多的应用，其稳定性好，跨度大，又由于其外形优美，可以作为一个城市的地标性的建筑，受到了广泛的欢迎。在桥梁的施工过程中，梁体和桥墩之间通过支座连接成一个整体，钢拱桥的墩顶结构由上至下为：钢梁—支座—预埋钢板—垫石。
3.相关技术中，支座的安装流程是先安装支座，后放梁，但是，对于自重和跨度较大的桥梁来说，这种施工方法在支座安装后需要完成灌浆，那么预埋板与垫石就固定到一起了，无法再进行位置调整，对于支座和钢梁精度调整的难度较大。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法，以解决相关技术中对于自重和跨度较大的桥梁来说，先安装支座，后放梁的施工方法的吊装难度大，施工效率不高。
5.第一方面，提供了一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法，其包括以下步骤：将预埋板和支座依次吊装至主墩上方的垫石上；将钢桁拱吊装至所述主墩的上方，并使用临时支撑装置支撑所述钢桁拱；起顶所述钢桁拱；调整并定位所述支座与所述钢桁拱的相对位置；将所述钢桁拱卸落。
6.一些实施例中，所述将预埋板和支座依次吊装至主墩上方的垫石上，包括：将地脚螺栓与所述预埋板组装；将所述预埋板吊放至所述垫石上，并将所述地脚螺栓插入所述垫石的预留孔内；将所述支座吊放至所述预埋板上，将所述支座的下钢板与所述预埋板栓接。
7.一些实施例中，在所述将预埋板和支座依次吊装至主墩上方的垫石上之后，还包括：吊装所述钢桁拱的下一节间。
8.一些实施例中，所述调整并定位所述支座与所述钢桁拱的相对位置，包括：起顶所述支座和所述预埋板；将所述支座的上钢板与所述钢桁拱固定。
9.一些实施例中，在所述起顶所述钢桁拱之后，还包括：拆除所述临时支撑装置；根据设计线型调整所述钢桁拱的高程及平面位置。
10.一些实施例中，在所述调整并定位所述支座与所述钢桁拱的相对位置之后，还包括：测量并判断所述钢桁拱是否处于设计线型的高程及平面位置；若否，则使用千斤顶对所述钢桁拱进行调整。
11.一些实施例中，在所述使用千斤顶对所述钢桁拱进行调整之后，还包括：在所述预埋板与所述垫石之间抄垫钢板；将所述预埋板与所述钢板点焊。
12.一些实施例中，在所述将所述预埋板与所述钢板点焊之后，还包括：拆除所述支座
的下钢板与所述预埋板之间的螺栓；用千斤顶将所述支座起顶；在所述垫石与所述预埋钢板之间、以及所述垫石的预留孔内进行灌浆。
13.一些实施例中，在所述将所述钢桁拱卸落之后，还包括：使用螺栓固定所述支座与所述预埋板。
14.一些实施例中，在所述将所述支座的下钢板与所述预埋板对位，并使用螺栓固定所述支座与所述预埋板之后，还包括：解除所述支座各个方向的约束；解除所述支座的上、下钢板的锁定螺栓。
15.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
16.本发明实施例提供了一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法，通过先将预埋板和支座放到垫石上，对钢桁拱进行临时支撑，然后用千斤顶顶起后，定位调整支座和钢桁拱的相对位置，再安装支座，支座精度调整难度不高，提高了施工效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明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。
18.图1为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的流程图；
19.图2为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的钢桁拱和主墩的布置示意图；
20.图3为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的支座的横桥向的结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的支座的顺桥向的结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的垫石的结构示意图；
23.图6为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的预埋板的结构示意图。
24.图中标号：
25.1、钢桁拱；2、主墩；3、预埋板；4、支座；5、垫石。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
27.本发明实施例提供了一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法，其能解决对于自重和跨度较大的桥梁来说，先安装支座4，后放梁的施工方法的吊装难度大，施工效率不高的问题。
28.参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法，其可以包括以下步骤：
29.s1：将预埋板3和支座4依次吊装至主墩2上方的垫石5上；
30.s2：将钢桁拱1吊装至所述主墩2的上方，并使用临时支撑装置支撑所述钢桁拱1；
31.s3：起顶所述钢桁拱1；
32.s4：调整并定位所述支座4与所述钢桁拱1的相对位置；
33.s5：将所述钢桁拱1卸落。
34.本实施例中，先在桥墩上设置钢垫块，在两个桥墩之前设置支架，钢垫块和支架对钢桁架起到临时支撑的作用，主墩2在架设时设有垫石5，将预埋板3和支座4依次吊装到垫石5上，起顶钢桁拱1将支座4位置调整好再下落，支座4便安装完成了，通过这种先装支座4，再落梁的方法，对于自重大的桥梁来说，支座4的安装难度降低，提高了施工效率。
35.参见图3、图4、图5和图6所示，在一些实施例中，所述将预埋板3和支座4依次吊装至主墩2上方的垫石5上，可以包括：将地脚螺栓与所述预埋板3组装；将所述预埋板3吊放至所述垫石5上，并将所述地脚螺栓插入所述垫石5的预留孔内；将所述支座4吊放至所述预埋板3上，将所述支座4的下钢板与所述预埋板3栓接，本实施例中，先将预埋板3吊放至垫石5上，再将支座4吊放至所述预埋板3上，并使用螺栓连接，这样支座4就和预埋板3、垫石5组装到一起了，支座4、预埋板3和垫石5对钢桁拱1起到支撑作用，强度较高，稳定性较好。
36.参见图5所示，进一步的，垫石5预留孔施工时，垫石5的混凝土强度等级为c50，采用直径为200mm的pvc管做为支座锚栓的预留孔，预留孔深度75cm，中心及对角线位置偏差应不超过5mm，垫石5预留孔多，为保证预留孔准确度，每列预留孔顶部采用钢板统一定位，钢板4mm厚，300mm宽，长度方向大于预留孔长度，钢板上开直径205mm圆孔，垫石钢筋绑扎前，先固定预留孔，pvc底部用钢筋形成“井”字型固定，预留孔施工完成后再绑扎垫石钢筋、安装模板、浇筑垫石混凝土并养护；垫石5养护完成后，测量组对预留孔平面位置、孔深度、孔垂直度和垫石5高程进行复核，利用风镐对垫石5表面进行均匀凿毛，凿毛深度2cm～3cm，能看到墩身混泥土内石子为止，然后对pvc管进行破除、孔内壁凿毛并清理，确保预留孔底干净无杂质、无积水，对于预留孔与设计有偏差的部分也应进行凿毛调整，垫石5浇筑高程比设计低3cm预留灌浆缝。
37.其中，1#墩、2#墩的支座4重25t，采用4点起吊，按3点起吊验算，单根钢丝绳最大拉力：1.1
×
25
÷
3＝9.2t；钢丝绳选用纤维芯公称抗拉强度1770mpa规格，钢丝绳最小破拉力163t，安全系数：163/9.2＝17.7＞6，满足要求；卸扣采用25t弓形卸扣，承载能力安全储备大于2。
38.参见图5所示，进一步的，支座4安装前应再次清理垫石5的凿毛面和锚栓孔积水和杂物，确保垫石5安装表面和预留锚栓孔内的清洁；吊装前，测量放出支座4垫石5纵横向十字中心线；将支座4预埋钢板及地脚螺栓组装，用吊机吊放至垫石5上，地脚螺栓插入垫石5预留孔内；调整预埋钢板平面位置，调整好后，再将支座4吊放到预埋钢板上严禁解除上、下钢板的连接，支座4下钢板与预埋钢板栓接，这里可以采用100t拱上吊机进行吊装作业，也可以采用履带吊机吊装作业。
39.优选的，支座安装允许偏差如表1所示：
40.表1
[0041][0042]
在一些实施例中，在所述将预埋板3和支座4依次吊装至主墩2上方的垫石5上之后，还可以包括：吊装所述钢桁拱1的下一节间，本实施例中，钢桁拱1的当前节间和下一节间之间的节点，刚好位于支座4的上方位置，其底部可以与支座4连接，在吊装下一节间前，先放置三维千斤顶。
[0043]
在一些实施例中，所述调整并定位所述支座4与所述钢桁拱1的相对位置，可以包括：起顶所述支座4和所述预埋板3；将所述支座4的上钢板与所述钢桁拱1固定，由于支座4位于钢桁拱1的下方，使用螺旋千斤顶起顶支座4后，将支座4调整到钢桁拱1相应的位置并固定，支座4可以是与两个节间之间的节点的底部固定，也可以是与节间的底部固定。
[0044]
在一些实施例中，在所述起顶所述钢桁拱1之后，还可以包括：拆除所述临时支撑装置；根据设计线型调整所述钢桁拱1的高程及平面位置，在起顶钢桁拱1之后调节其线型可以将钢桁拱1的偏差及时纠正过来，较为方便。
[0045]
在一些实施例中，在所述调整并定位所述支座4与所述钢桁拱1的相对位置之后，还可以包括：测量并判断所述钢桁拱1是否处于设计线型的高程及平面位置；若否，则使用千斤顶对所述钢桁拱1进行调整，本实施例中，通过在安装支座4前调整一次钢桁拱1的线型，将支座4安装到相应的位置后，再用墩顶1000t三维千斤顶调整一次，使得钢桁拱1的偏差可以达到最小。
[0046]
在一些实施例中，在所述使用千斤顶对所述钢桁拱1进行调整之后，还可以包括：在所述预埋板3与所述垫石5之间抄垫钢板；将所述预埋板3与所述钢板点焊，本实施例中，预埋钢板与垫石5之间垫钢板尺寸宜为150
×
100mm抄紧，每边至少抄垫2个点，并将预埋钢板与抄垫钢板点焊，可以防止后续预埋钢板滑动。
[0047]
在一些实施例中，在所述将所述预埋板3与所述钢板点焊之后，还可以包括：拆除所述支座4的下钢板与所述预埋板3之间的螺栓；用千斤顶将所述支座4起顶；在所述垫石5与所述预埋钢板之间、以及所述垫石5的预留孔内进行灌浆，本实施例中，预埋钢板的底部为格栅状凹槽，安装好后的预埋钢板与支座4密贴，如果直接灌浆，凹槽部分将可能聚集空气无法排除。因此，将将支座4下钢板螺栓解除，用墩顶1000t三维千斤顶将钢桁拱1竖向起顶10cm，使得后续灌浆时，预埋钢板面板上的排气孔能发挥作用。
[0048]
进一步的，搅拌前准备：进行模板安装，准备好支座专用灌浆料、水、磅秤、水桶、搅拌电钻等。搅拌用水应使用洁净水，主墩支座灌浆体积约1m3，具体每个灌浆前应计算实际灌浆体积，支座灌浆料凝固时间快，灌浆过程持续时间短，应确保材料、设备、人员准备充分；试验室人员和技术人员确保支座灌浆料与水的配比和称量正确，浆液搅拌作业应2人配合为一组，至少4个组同时搅拌；灌浆作业人员应至少3人；灌浆要求为：先将每个支座4预留孔灌满，再快速灌注垫石5以上部分，从2个边灌浆，严禁从3边或4边灌浆，垫石5以上部分总灌浆时间应控制在15分钟内；灌浆时应缓缓倒入，并注意观测预埋钢板顶部，避免浆液漫到
预埋钢板上，若预埋钢板上有浆液，需及时清理干净；灌浆顶面高度按低于预埋钢板顶部2-3cm控制；灌浆过程中保留好试块。
[0049]
在一些实施例中，在所述将所述钢桁拱1卸落之后，还可以包括：将所述支座4的下钢板与所述预埋板3对位，并使用螺栓固定所述支座4与所述预埋板3，本实施例中，钢桁拱1落到预埋钢板条件是灌浆完成不低于4h，试块强度不低于20mpa，满足条件后，将钢桁拱1整体下落，支座4下钢板与预埋钢板对位，安装支座4下钢板螺栓。
[0050]
参见图3和图4所示，在一些实施例中，在所述将所述支座4的下钢板与所述预埋板3对位，并使用螺栓固定所述支座4与所述预埋板3之后，还可以包括：解除所述支座4各个方向的约束；解除所述支座4的上、下钢板的锁定螺栓，本实施例中，钢桁拱1相对于支座4可以有一定的位移，支座4下钢板螺栓安装完后，对于不同的主墩2和不同的支座4，根据钢桁架的要求，需要解除不同方向的限位，例如，对于1#墩横向活动支座、2#墩多向活动支座，还需解除横桥向的限位，对于2#墩两个支座，纵桥向活动需进行限位，同时还需解除吊装保护用的支座4上、下钢板连接件螺栓；另外，垫石5预留孔施工时，垫石5沿中跨方向需增加20cm长度，顶面及侧面增加钢筋网片，待主桥桥面合龙后再割除；支座4安装完成后还需要安装支座4防尘罩。
[0051]
参见图2、图3和图4所示，优选的，钢桁拱支座布置可以如表2所示：
[0052]
表2
[0053]
部位支座规格支座类型纵向位移(mm)横向位移(mm)0#墩下游侧qz17500/dx纵向活动
±
150
±
60#墩上游侧qz17500/sx双向活动
±
150
±
501#墩上游侧qz125000/dx横向活动
±6±
501#墩下游侧qz125000/gd固定
±6±
62#墩上游侧qz125000/sx双向活动
±
500
±
502#墩下游侧qz125000/dx纵向活动
±
500
±
503#墩下游侧qz16000/dx纵向活动
±
320
±
63#墩上游侧qz16000/sx双向活动
±
320
±
50
[0054]
具体的，qz125000/dx支座用于1#墩上游侧，设计竖向承载能力为125000kn，转角不小于0.02rad，支座设计水平力：顺桥向15000kn，设计位移：正常位移：纵桥向
±
6mm，横桥向
±
50mm；qz125000/gd支座结构用于1#墩下游侧，设计竖向承载能力为125000kn，转角不小于0.02rad，支座设计水平力：横桥向22000kn；顺桥向15000kn，设计位移：纵桥向
±
6mm，横桥向
±
6mm；qz125000/sx支座用于2#墩上游侧，设计竖向承载能力为125000kn，转角不小于0.02rad，施工期间纵桥1000mm(向江侧)，正常纵桥向
±
500mm，横桥向
±
50mm；qz125000/dx支座结构用于2#墩下游侧，设计竖向承载能力为125000kn，转角不小于0.02rad，设计水平力，横桥向：22000kn，施工期间纵桥向1000mm(向江侧)，正常纵桥向
±
500mm，横桥向
±
6mm。
[0055]
本发明实施例提供的一种钢桁拱主墩支座定位及安装方法的原理为：
[0056]
通过采用先落梁并将其临时支撑，然后吊放预埋板3和支座4后，用千斤顶将钢桁拱1顶起，定位调整支座4和梁的相对位置，然后安装支座4的施工方法，能够在特大跨度的钢桁架拱桥中对钢桁架拱的线型起到调整的同时，完成支座4的定位和安装。
[0057]
在本发明的描述中，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。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发明中的具体含义。
[0058]
需要说明的是，在本发明中，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。
[0059]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。