CN112609581A - 一种大跨度钢箱梁的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大跨度钢箱梁的施工方法，所述方法用于吊装长度大于40米的钢箱梁，所述方法包括以下步骤：S1、采用有限元分析软件和建筑信息模型对所述钢箱梁的施工过程进行计算机仿真模拟；S2、根据仿真模拟结果制作钢箱梁单元和柱顶钢横梁；S3、在临时胎架上将钢箱梁单元拼装成所述钢箱梁；S4、在跨中的两端分别安装所述柱顶钢横梁；S5、将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上，并将所述钢箱梁的两端分别固定在两个所述柱顶钢横梁上。在跨中不设临时支撑，整跨安装钢箱梁，能够有效降低工程施工对交通造成的压力并提高了施工效率，特别是交通繁忙的中心城区；通过计算机仿真模拟能够保证钢梁安装的精度，满足设计及规范要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种大跨度钢箱梁的施工方法。
背景技术
随着预制拼装技术的蓬勃发展，大跨度钢箱梁越来越多的被应用到中心城区的高架建设当中，尤其是被应用到大跨度跨路口的桥梁中。大跨度钢箱梁常规的施工方法主要分为两种，一种是搭设临时支撑先施工边跨，再施工中跨，且中跨的跨中也需要设置临时支撑；第二种是使用顶推滑移技术实现整跨安装，其跨中也需要设置临时支撑。
在跨中设置临时支撑的施工方法会严重影响现有交通的通行视线，特别是在中心城区，会对中心城区的交通造成较大的压力。顶推滑移施工方法耗时耗财，顶推过程缓慢，桥梁下方交通不中断的情况下，危险性较大，不利于在中心城区交通拥挤的路段施工。
发明内容
本发明提供了一种大跨度钢箱梁的施工方法，以解决现有的大跨度钢箱梁的施工方法需要在中跨设置临时支撑且施工效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大跨度钢箱梁的施工方法，所述方法用于吊装长度大于40米的钢箱梁，所述方法包括以下步骤：
S1、采用有限元分析软件和建筑信息模型对所述钢箱梁的施工过程进行计算机仿真模拟；
S2、根据仿真模拟结果制作钢箱梁单元和柱顶钢横梁；
S3、在临时胎架上将钢箱梁单元拼装成所述钢箱梁；
S4、在跨中的两端分别安装所述柱顶钢横梁；
S5、将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上，并将所述钢箱梁的两端分别固定在两个所述柱顶钢横梁上。
可选的，所述钢横梁的长度为60米至100米、质量为200吨至500吨，所述步骤S5具体包括：
使用两台履带吊配重超起所述钢箱梁的两端，将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上。
可选的，所述钢箱梁为开口钢箱梁。
可选的，所述步骤S2和S3之间还包括：
将多段所述钢箱梁单元运输至施工现场；
按照所述钢箱梁的线型在施工现场搭设临时胎架。
可选的，所述步骤S4和S5之间还包括：
利用全地形运输车将所述钢箱梁运输至与所述垮中相邻的位置。
可选的，所述步骤S5之后还包括：
沿所述钢箱梁的延伸方向分别移动所述两台履带吊；
分别利用所述两台履带吊吊装跨边柱顶钢箱梁和跨边钢箱梁，其中，所述跨边柱顶钢箱梁支撑在所述跨边钢箱梁的下方，所述跨边钢箱梁的一端与所述钢箱梁的一端连接，所述跨边钢箱梁的另一端向远离所述钢箱梁的方向延伸，所述跨边钢箱梁的长度和质量分别小于所述钢箱梁的长度和质量。
可选的，所述跨边钢箱梁的下方设置有围挡，所述履带吊在所述围挡内施工。
本发明提供的一种大跨度钢箱梁的施工方法，在跨中不设临时支撑，整跨安装钢箱梁，能够有效降低工程施工对交通造成的压力并提高了施工效率，特别是交通繁忙的中心城区；通过计算机仿真模拟能够保证钢梁安装的精度，满足设计及规范要求。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种大跨度钢箱梁的施工方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提供的开口钢箱梁的截面示意图。
图3是本发明一实施例提供的钢箱梁的初始位置、柱顶钢横梁的位置、两台履带吊的位置分布图。
图4是本发明一实施例提供的北段梁安装后的结构示意图。
图5是本发明一实施例提供的南段梁安装后的结构示意图。
[附图标记说明如下]：
1-钢箱梁；2-预制桥面板；3-北段梁；4-南段梁；5-柱顶钢横梁；6，7-履带吊。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的一种大跨度钢箱梁的施工方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本实施例提供了一种大跨度钢箱梁的施工方法，所述方法用于吊装长度大于40米的钢箱梁，所述方法包括以下步骤：
S1、采用有限元分析软件和建筑信息模型对所述钢箱梁的施工过程进行计算机仿真模拟。有限元分析软件可以是ANSYS或ADINA等软件，采用有限元分析软件可以对钢箱梁的施工过程进行计算机仿真模拟，分析施工过程的合理性、结构稳定性以及整跨钢箱梁的施工预拱度。建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)可以对整个桥梁的吊装过程进行仿真，整个桥梁可以分为多段钢箱梁进行吊装，位于垮中的桥梁可以称为垮中钢箱梁，位于边侧的桥梁可以称为边跨钢箱梁。本实施例是针对垮中钢箱梁的施工方法。
S2、根据仿真模拟结果制作钢箱梁单元和柱顶钢横梁。钢箱梁单元是钢箱梁的一个部件，多个钢箱梁单元可以拼装成所述钢箱梁。
S3、在临时胎架上将钢箱梁单元拼装成所述钢箱梁。
S4、在跨中的两端分别安装所述柱顶钢横梁。柱顶钢横梁相当于桥墩，用于支撑钢箱梁。步骤S3和S4可以同时进行或一前一后分别进行。
S5、将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上，并将所述钢箱梁的两端分别固定在两个所述柱顶钢横梁上。可以使用大型履带吊吊装钢箱梁。
本实施例提供的一种大跨度钢箱梁的施工方法，在跨中不设临时支撑，整跨安装钢箱梁，能够有效降低工程施工对交通造成的压力并提高了施工效率，特别是交通繁忙的中心城区；通过计算机仿真模拟能够保证钢梁安装的精度，满足设计及规范要求。
可选的，所述钢横梁的长度为60米至100米、质量为200吨至500吨，所述步骤S5具体包括：使用两台履带吊配重超起所述钢箱梁的两端，将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上。其中，配重超起是指在履带吊上安装配种块后再起吊；履带吊可以选起吊质量大于钢横梁质量的大型履带吊，如600吨的大型履带吊。使用两台履带吊同步提升钢箱梁，可以使钢箱梁平稳地提升到柱顶钢横梁上。
可选的，所述钢箱梁为开口钢箱梁。常规的钢桥梁的结构断面均为闭口箱室，分段后钢箱梁的受力仍较为稳定。而开口钢箱梁的结构受力复杂，跨度过大还会影响桥梁线型及整体受力。本实施例提供的方法不仅适用于闭口钢箱梁，而且适用于开口钢箱梁。
可选的，所述步骤S2和S3之间还包括：将多段所述钢箱梁单元运输至施工现场；按照所述钢箱梁的线型在施工现场搭设临时胎架。钢箱梁单元焊接拼成整跨开口钢箱梁后可以由第三方检测，以保证钢箱梁的拼装质量。本实施例提供的方法可以方便运输钢箱梁单元，钢箱梁单元在施工现场拼装完成后方便吊装。
可选的，所述步骤S4和S5之间还包括：利用全地形运输车将所述钢箱梁运输至与所述垮中相邻的位置。全地形运输车又称为模块车，使用全地形运输车可以将钢箱梁移动至方便履带吊起吊的位置。
可选的，所述步骤S5之后还包括：沿所述钢箱梁的延伸方向分别移动所述两台履带吊；分别利用所述两台履带吊吊装跨边柱顶钢箱梁和跨边钢箱梁，其中，所述跨边柱顶钢箱梁支撑在所述跨边钢箱梁的下方，所述跨边钢箱梁的一端与所述钢箱梁的一端连接，所述跨边钢箱梁的另一端向远离所述钢箱梁的方向延伸，所述跨边钢箱梁的长度和质量分别小于所述钢箱梁的长度和质量。其中，钢箱梁是指垮中钢箱梁。在垮中钢箱梁与柱顶钢箱施工完成后，可以利用所述两台履带吊继续吊装跨边柱顶钢箱梁和跨边钢箱梁，从而完成整个桥梁的施工，并且合理利用所述两台履带吊。
可选的，所述跨边钢箱梁的下方设置有围挡，所述履带吊在所述围挡内施工。这样施工不影响围挡外的交通，提高施工的安全性。
作为一个具体的施工案例，参考图1-图5所示，钢箱梁1需要跨过图3所示的东西方向路口，该十字路位于市中心，车流量多。如图2所示，钢箱梁1为开口钢箱梁，钢箱梁1的上部设置有预制桥面板2。如图3所示，钢箱梁1包括北段梁3和南段梁4，北段梁3和南段梁4的长度均为70米，北段梁3的质量为340吨，南段梁4的质量为200吨；履带吊6为400吨履带吊，履带吊7为600吨履带吊。参考图4所示，先用全地形运输车将北段梁3移动至与垮中相邻的位置，即两个柱顶钢横梁5之间，然后用两个履带吊将北段梁3调至两个所述柱顶钢横梁5上。参考图5所示，先用全地形运输车将南段梁4移动至与垮中相邻的位置，然后用两个履带吊将南段梁4调至两个柱顶钢横梁5上。
传统吊装70米钢箱梁需在路口搭设临时支撑，对交通影响较大，尤其是在车流密集的主干道，施工工期一般长达20天，通过本实施例提供的施工方法，将施工工期缩短至两个夜间时间，白天可以恢复道路交通，大大提高了施工效率，降低了对中心城区交通的压力。
综上所述，本发明提供的一种大跨度钢箱梁的施工方法，在跨中不设临时支撑，整跨安装钢箱梁，能够有效降低工程施工对交通造成的压力并提高了施工效率，特别是交通繁忙的中心城区；通过计算机仿真模拟能够保证钢梁安装的精度，满足设计及规范要求。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述方法用于吊装长度大于40米的钢箱梁，所述方法包括以下步骤：
S1、采用有限元分析软件和建筑信息模型对所述钢箱梁的施工过程进行计算机仿真模拟；
S2、根据仿真模拟结果制作钢箱梁单元和柱顶钢横梁；
S3、在临时胎架上将钢箱梁单元拼装成所述钢箱梁；
S4、在跨中的两端分别安装所述柱顶钢横梁；
S5、将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上，并将所述钢箱梁的两端分别固定在两个所述柱顶钢横梁上。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述钢横梁的长度为60米至100米、质量为200吨至500吨，所述步骤S5具体包括：
使用两台履带吊配重超起所述钢箱梁的两端，将所述钢箱梁吊装至两个所述柱顶钢横梁上。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述钢箱梁为开口钢箱梁。
4.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述步骤S2和S3之间还包括：
将多段所述钢箱梁单元运输至施工现场；
按照所述钢箱梁的线型在施工现场搭设临时胎架。
5.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述步骤S4和S5之间还包括：
利用全地形运输车将所述钢箱梁运输至与所述垮中相邻的位置。
6.根据权利要求2所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括：
沿所述钢箱梁的延伸方向分别移动所述两台履带吊；
分别利用所述两台履带吊吊装跨边柱顶钢箱梁和跨边钢箱梁，其中，所述跨边柱顶钢箱梁支撑在所述跨边钢箱梁的下方，所述跨边钢箱梁的一端与所述钢箱梁的一端连接，所述跨边钢箱梁的另一端向远离所述钢箱梁的方向延伸，所述跨边钢箱梁的长度和质量分别小于所述钢箱梁的长度和质量。
7.根据权利要求6所述的一种大跨度钢箱梁的施工方法，其特征在于，所述跨边钢箱梁的下方设置有围挡，所述履带吊在所述围挡内施工。
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