本發(fā)明涉及一種用于城市高架橋無(wú)支架懸拼的工藝，屬于大跨度變截面高架橋鋼箱梁安裝。

背景技術(shù)：

1、伴隨著城市發(fā)展的規(guī)模越來(lái)越大，城市建設(shè)的道路也越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越高大，為緩解城市部分區(qū)域內(nèi)交通的通行壓力，提高交通運(yùn)輸?shù)男?，高大跨度的城市高架橋?xiàng)目也越來(lái)越多，因此城市高架橋的安裝工藝也各式各樣。例如位于城市軌道交通車站上方的市政高架橋，其橋位下方不能布置臨時(shí)支架等設(shè)施，因此無(wú)法采用“管式支架+起重機(jī)起吊”的安裝工藝；而且高架橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為不等徑的高度寬度截面，采用“兩端拼裝+頂推合攏”的工藝施工難度較大，且不利于整個(gè)頂推過(guò)程的質(zhì)量管控；若采用“橋側(cè)拼裝+橫向滑移”的工藝，現(xiàn)場(chǎng)一側(cè)道路一側(cè)建筑物的條件無(wú)法滿足施工條件。

2、城市軌道交通車站的上方搭設(shè)臨時(shí)支架等設(shè)施用于架設(shè)高架橋，支架承載力會(huì)對(duì)下方運(yùn)行的軌道交通帶來(lái)較大的影響和隱患，因此必須在無(wú)支架的情況下進(jìn)行高架橋安裝。高架橋采用無(wú)支架安裝的工藝有很多種，例如大家較為熟悉的“扣塔后留+懸拼吊裝”工藝，使得鋼箱梁在無(wú)支架的狀況下順利地進(jìn)行懸拼安裝。然而按上述工藝存在循環(huán)拆安繩索、張拉錨索、焊接后留吊耳，操作繁瑣、時(shí)間較長(zhǎng)，且風(fēng)險(xiǎn)較大。豎立的扣塔雖然能夠后留住前端懸臂處的鋼箱梁，避免前端箱梁下?lián)?，造成結(jié)構(gòu)變形，但是工藝中采用的扣塔一般在30米以上高度，若在野外等空曠的場(chǎng)地施工，現(xiàn)場(chǎng)條件完全能可以，但是位于城市交通要塞，一側(cè)是繁忙的交通道路一側(cè)是建筑物，30米高的扣塔會(huì)對(duì)受力區(qū)域內(nèi)覆蓋的所有道路、建筑帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。因此“扣塔后留+懸拼吊裝”工藝不能用于城市高架橋無(wú)支架狀態(tài)下的安裝。針對(duì)上述情況下的城市高架橋鋼箱梁的安裝施工，我們通過(guò)分析高架橋自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)的道路環(huán)境、橋位條件，設(shè)計(jì)一種“無(wú)支架懸拼”工藝用于特殊情況下的城市高架橋安裝

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是為解決城市高架橋在無(wú)后留狀態(tài)下拼裝的技術(shù)問(wèn)題，跨越地下建筑物且位于交通要塞的城市高架橋安裝過(guò)程中，為避免施工過(guò)程中對(duì)對(duì)地下建筑物造成損壞，同時(shí)減輕對(duì)周邊建筑物及道路通行的影響，提出的一種用于高架橋鋼箱梁在無(wú)支架狀態(tài)下的快速安裝工藝。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)采用如下技術(shù)方案達(dá)到：

3、一種用于城市高架橋無(wú)支架懸拼的工藝，包括如下步驟：

4、步驟一：根據(jù)城市高架橋鋼箱梁的結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)，對(duì)高架橋各個(gè)節(jié)段進(jìn)行劃分和深化，將鋼箱梁縱向分段長(zhǎng)度定位劃分，橫向按照箱室劃分；

5、步驟二：建立高架橋模型并進(jìn)行驗(yàn)算，模擬鋼箱梁的各個(gè)節(jié)段的拼裝過(guò)程中，針對(duì)結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中或構(gòu)件薄弱的部位進(jìn)行計(jì)算校核；

6、步驟三：在中跨高架橋鋼箱梁正式懸拼前，完成邊跨鋼箱梁的架設(shè)、拼裝、焊接工藝，拆除邊跨鋼箱梁的拼裝支架，將邊跨鋼箱梁完全降落在墩頂球形支座上，完成球形支座與邊跨鋼箱梁底板的連接固定；

7、步驟四：根據(jù)車站設(shè)計(jì)圖并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，在中跨鋼箱梁橋位下方地面上，繪制出地下軌道交通車站的建筑物邊緣線，之后平整警戒線與相鄰建筑物之間的場(chǎng)地，布置履帶式起重機(jī)，之后將本次鋼箱梁懸拼用的構(gòu)件吊運(yùn)至橋面上；

8、步驟五：在邊跨鋼箱梁h4節(jié)段腹板對(duì)應(yīng)的位置上方定位安裝固定折頁(yè)，同時(shí)在即將吊裝的g4節(jié)段鋼箱梁上平面上安裝一組相對(duì)應(yīng)的活動(dòng)折頁(yè)，折頁(yè)與鋼箱梁頂板固定，且每組折頁(yè)的側(cè)面增加三角筋板與頂板固定安裝；

9、步驟六：根據(jù)之前計(jì)算的新預(yù)拱度圖紙布置測(cè)控點(diǎn)，在即將吊裝g4鋼箱梁節(jié)段四組拐角位置處標(biāo)記出測(cè)量點(diǎn)，之后利用履帶式起重機(jī)起吊鋼箱梁節(jié)段脫離地面，測(cè)量起吊狀態(tài)下的四組測(cè)控點(diǎn)之間的相對(duì)高程，并計(jì)算各組測(cè)控點(diǎn)之間的絕對(duì)高差，通過(guò)各個(gè)繩索端增減馬蹄形卸扣調(diào)整鋼箱梁四個(gè)拐角位置的相對(duì)高程；

10、步驟七：根據(jù)劃分的鋼箱梁節(jié)段頂?shù)赘拱邋e(cuò)位原則，g4鋼箱梁節(jié)段頂板需壓在邊跨鋼箱梁h4節(jié)段伸出的腹板上，利用履帶式起重機(jī)起吊g4鋼箱梁節(jié)段至安裝位置的正上方，完成銷軸穿入工序；

11、步驟八：二次測(cè)量g4鋼箱梁節(jié)段的四組測(cè)控點(diǎn)絕對(duì)高程值，并與該工藝下的鋼箱梁高程設(shè)計(jì)值對(duì)比，明確各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的高程偏差值；

12、步驟九：在g4鋼箱梁節(jié)段與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段之間頂板上布置多組工裝裝置，布置的工裝裝置與鋼箱梁頂板滿焊連接，頂?shù)赘拱逯g對(duì)接采用t型碼板；

13、步驟十：在橋面建立鋼箱梁節(jié)段～邊跨鋼箱梁k4節(jié)段的高程沉降觀測(cè)點(diǎn)網(wǎng)，在g4鋼箱梁節(jié)段與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段之間碼板及工裝安裝完成后，在正式焊接作業(yè)前進(jìn)行g(shù)4鋼箱梁節(jié)段與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段第1次高程沉降觀測(cè)，之后按照腹板、底板、頂板、嵌補(bǔ)u肋和t肋、i肋的順序依次進(jìn)行g(shù)4鋼箱梁與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段的焊接作業(yè)；

14、步驟十一：對(duì)g4鋼箱梁與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段之間頂?shù)赘拱鍖?duì)接焊縫進(jìn)行100％無(wú)損探傷，并對(duì)嵌補(bǔ)u肋和t肋、i肋之間焊縫進(jìn)行50％無(wú)損探傷，對(duì)接焊縫無(wú)損探傷確認(rèn)合格，在腹板位置區(qū)域的頂板、底板、腹板上布置應(yīng)力監(jiān)控裝置，為后續(xù)履帶式起重機(jī)松鉤過(guò)程中提供應(yīng)力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；

15、步驟十二：履帶吊松鉤前，將高程及應(yīng)力測(cè)控點(diǎn)布置到位，同時(shí)做好每次減小后的履帶吊起吊重量對(duì)應(yīng)下的g4節(jié)段鋼箱梁懸臂端高程、邊跨最外端k4節(jié)段高程、g4鋼箱梁節(jié)段與邊跨鋼箱梁h4節(jié)段鋼箱梁應(yīng)力值；

16、步驟十三：g4鋼箱梁節(jié)段安裝完成后，除特制的h型鋼工裝外其余碼板、折頁(yè)等臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行拆除，之后按照由遠(yuǎn)及近的原則，懸拼g5鋼箱梁節(jié)段，按照步驟四～步驟十二的工藝依次進(jìn)行就位、測(cè)量、拼裝、焊接、探傷、監(jiān)測(cè)、松鉤作業(yè)，同時(shí)為保證g5鋼箱梁節(jié)段與g4節(jié)段鋼箱梁就位后的橫向坡度，在g5鋼箱梁節(jié)段與g4鋼箱梁節(jié)段頂板上布置多組h型鋼工裝；

17、步驟十四：待g5鋼箱梁節(jié)段安裝完成后，復(fù)測(cè)g4鋼箱梁懸臂端高程，同時(shí)觀測(cè)g5鋼箱梁節(jié)段懸臂端高程以及邊跨最外端k4節(jié)段高程，由于g3鋼箱梁節(jié)段靠近吊車近前，需提前考慮被吊件g3鋼箱梁節(jié)段是否影響履帶吊吊臂作業(yè)，之后按照步驟四～步驟十三順序進(jìn)行g(shù)3鋼箱梁節(jié)段懸拼安裝，按照就位、測(cè)量、拼裝、焊接、探傷、監(jiān)測(cè)、松鉤作業(yè)，至此完成了g3鋼箱梁節(jié)段、g4鋼箱梁節(jié)段以及g5鋼箱梁節(jié)段的g節(jié)段的3組主箱室的懸拼作業(yè)；

18、步驟十五：高架橋另一側(cè)e鋼箱梁節(jié)段的懸拼作業(yè)，按照步驟四～步驟十四順序進(jìn)行e節(jié)段鋼箱梁懸拼作業(yè)，按照就位、測(cè)量、拼裝、焊接、探傷、監(jiān)測(cè)、松鉤工序進(jìn)行作業(yè)；

19、步驟十六：復(fù)測(cè)e、g節(jié)段鋼箱梁懸臂端之間對(duì)應(yīng)的頂?shù)赘拱鍍艟嚯xl1～ln，以此為依據(jù)切割、修整合攏段f鋼箱梁相連接頂?shù)赘拱宓拈L(zhǎng)度，由于f節(jié)段頂板兩端均伸出腹板，因此履帶吊先將鋼箱梁起吊至橋位上方，之后按照從上往下的原則，依次進(jìn)行就位、拼裝、焊接、探傷、松鉤作業(yè)；

20、步驟十七：合攏段f鋼箱梁主箱室的拼裝順序?yàn)閒4—f5—f3，同步、對(duì)稱吊裝高架橋efg節(jié)段剩余的挑臂鋼結(jié)構(gòu)，達(dá)到城市高架橋鋼箱梁在無(wú)支架狀態(tài)下的快速安裝目的。

21、可選的，在步驟一中，中間箱室包括兩塊腹板及頂、底板組合而成，兩側(cè)邊箱室至少由一組腹板組成。

22、可選的，在步驟五中，一個(gè)固定折頁(yè)和一個(gè)活動(dòng)折頁(yè)組合成一組鉸鏈裝置，兩個(gè)折頁(yè)的銷軸孔徑應(yīng)一直，空間的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)一致。

23、可選的，在步驟七中，履帶式起重機(jī)起吊g4鋼箱梁節(jié)段至安裝位置的正上方，按照從上往下的順序就位，待固定折頁(yè)與活動(dòng)折頁(yè)的銷軸孔重合后，履帶吊停止鋼箱梁下降，之后在兩組折頁(yè)之間穿上銷軸。

24、可選的，在步驟九中，增加的工裝靠近腹板，且避開(kāi)對(duì)接焊縫的位置，且在工裝布置前需完成工裝下方的頂板焊接。

25、可選的，在步驟十中，建立沉降觀測(cè)網(wǎng)按照腹板——底板——頂板——嵌補(bǔ)u肋和t肋、i肋的順序依次進(jìn)行g(shù)4與h4節(jié)段鋼箱梁的焊接作業(yè)。

26、可選的，在步驟十一中，無(wú)損探傷具體為g4鋼箱梁節(jié)段與h4鋼箱梁節(jié)段焊接完成后，對(duì)頂、底、腹板焊縫兩側(cè)80～120mm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行打磨處理，待焊接結(jié)束18～30h后進(jìn)行焊縫的無(wú)損探傷。

27、可選的，所述松鉤是將履帶吊稱重儀器顯示的起吊重量m按照每次m/5逐步減小載荷，起吊重量每減小m/5做一次相對(duì)應(yīng)高程和應(yīng)力的監(jiān)測(cè)，且每次履帶吊起重載荷減小后，穩(wěn)定確保無(wú)異常后，方可繼續(xù)松鉤。

28、可選的，所述鉸鏈組，由固定折頁(yè)和活動(dòng)折頁(yè)組成，在前側(cè)圓弧段下方預(yù)留5～15mm間隙，并將鉸鏈組焊接在靠近腹板位置區(qū)域。

29、可選的，所述工裝裝置為雙拼h440×300型鋼裝置。

30、本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

31、(1)本發(fā)明可應(yīng)用于鋼箱梁橋位下方無(wú)法布置臨時(shí)支架，橋位一側(cè)無(wú)法布置流動(dòng)式起重機(jī)，同時(shí)橋梁自身結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特不適宜采用橫向、縱向頂推工藝的情況下，而采用一種無(wú)支架懸拼工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的“支架+吊車”工藝，節(jié)省了支架基礎(chǔ)布置及安裝拆除的時(shí)間和費(fèi)用；相對(duì)于“橋位一側(cè)組拼+橫向、縱向頂推”的工藝，避免重達(dá)千噸的鋼箱梁頂推移動(dòng)，降低了施工中的分想，提高了施工中過(guò)程中安全系數(shù)；同時(shí)減少了頂推支架拆安的時(shí)間以及頂推工藝的高昂費(fèi)用；

32、(2)懸拼過(guò)程中提及的空中對(duì)接、組拼技術(shù)，采用的鉸鏈組不僅可快速、安全第完成較大構(gòu)件在空中的拼接，同時(shí)起到初步定位的作用，有效地控制了整個(gè)空中拼接的質(zhì)量，極大程度上提高了懸拼工藝的質(zhì)量管控水平；

33、(3)中間節(jié)段鋼箱梁箱室即第一節(jié)段鋼箱梁在懸拼過(guò)程中采用h型鋼工裝，有效增強(qiáng)了懸拼節(jié)段薄弱處的界面強(qiáng)度，確保整個(gè)懸拼工藝的可靠、穩(wěn)定實(shí)行，同時(shí)采用的高程和應(yīng)力監(jiān)控裝置，為懸拼過(guò)程中的質(zhì)量控制和應(yīng)力監(jiān)控提供了精確的數(shù)據(jù)，確保了懸拼工藝的質(zhì)量和安全；

34、(4)兩邊的節(jié)段鋼箱梁箱室即第二或第三節(jié)段鋼箱梁在懸拼過(guò)程中采用的橫向h型鋼工裝，有效地保證整個(gè)懸拼段鋼箱梁結(jié)構(gòu)的橫向坡度、剛度和穩(wěn)定性；

35、(5)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的縱向、橫向的大跨度及合理分段，為后續(xù)鋼箱梁的單節(jié)段懸拼提供了合適的懸拼條件，不僅實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全可靠吊裝，同時(shí)較少了懸拼的節(jié)段數(shù)量，即懸拼兩側(cè)的e、g節(jié)段后，就可以進(jìn)行f節(jié)段的合攏，縮短了所需的懸拼時(shí)間，降低了懸拼作業(yè)中空中作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。