本申請(qǐng)涉及橋梁施工領(lǐng)域，具體涉及大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著交通的發(fā)展，江河湖海上建設(shè)了越來(lái)越多的大跨度橋梁。斜拉橋由于其跨越能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)美觀，成為江河湖海上大跨度橋梁首選結(jié)構(gòu)形式。斜拉橋主要由主塔、斜拉索以及主梁為組成部分。隨著橋梁跨度的不斷增加，作為斜拉橋主要承重結(jié)構(gòu)，主梁結(jié)構(gòu)形式得到不斷發(fā)展，其中鋼結(jié)構(gòu)主梁因自重輕，強(qiáng)度高，受到了廣泛應(yīng)用。

2、斜拉橋鋼梁一般采用頂推法或者懸臂法整節(jié)段架設(shè)施工，頂推法施工一般適用于鋼梁運(yùn)輸條件受限，船體無(wú)法直接將鋼梁節(jié)段運(yùn)輸至待架位置時(shí)，將鋼梁從一端起吊然后通過(guò)頂推裝置向另一端頂推或滑移到位后進(jìn)行拼裝，采用這種方式需在鋼梁軸線設(shè)置臨時(shí)墩以及鋼梁前端設(shè)置頂推導(dǎo)梁，不僅臨時(shí)結(jié)構(gòu)工程量大，且施工工藝復(fù)雜。

3、對(duì)于采用懸臂架設(shè)的大跨度斜拉橋主梁，一般采用對(duì)稱架設(shè)的方式，在墩頂設(shè)置兩臺(tái)架梁吊機(jī)，從起始墩頂開(kāi)始向兩側(cè)同時(shí)架設(shè)鋼梁，邊架設(shè)鋼梁邊張拉斜拉索，架梁吊機(jī)邊向前移動(dòng)，依次將鋼梁懸臂架設(shè)后進(jìn)行跨中合龍，采用懸臂架設(shè)鋼梁，施工難度小，施工工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需長(zhǎng)距離進(jìn)行頂推以及糾偏作業(yè)，但該方案存在一個(gè)問(wèn)題，隨著鋼梁架梁吊機(jī)向前不斷架梁，鋼梁將長(zhǎng)時(shí)間處于大懸臂狀態(tài)，鋼梁架設(shè)至合龍前一個(gè)節(jié)段達(dá)到最不利懸臂工況，此時(shí)鋼梁受大風(fēng)影響，鋼梁端部會(huì)產(chǎn)生大范圍位移，同時(shí)根部會(huì)產(chǎn)生較大彎曲或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，影響結(jié)構(gòu)安全以及線型，故確保大懸臂鋼梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)穩(wěn)定是大跨度斜拉橋施工中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

4、針對(duì)大懸臂鋼梁結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的抗風(fēng)措施主要為在主塔根部設(shè)置抗風(fēng)牛腿，鋼梁在風(fēng)力作用下產(chǎn)生橫向偏移時(shí)，通過(guò)抗風(fēng)牛腿提供的反向力矩來(lái)平衡風(fēng)荷載帶來(lái)的扭矩，該方法對(duì)于跨度較小的斜拉橋鋼梁抗風(fēng)能夠發(fā)揮一定的作用。而隨著斜拉橋跨越能力增加，其鋼梁懸臂長(zhǎng)度往往超過(guò)500m，如此巨大的懸臂梁結(jié)構(gòu)僅依靠根部牛腿無(wú)法滿足大風(fēng)狀態(tài)下鋼梁的安全及穩(wěn)定性。因此，為確保大跨度斜拉橋鋼梁抗風(fēng)穩(wěn)定性，探索出一套大懸臂鋼梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)措施是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┐罂缍刃崩瓨蜾摿簯冶凼┕さ呐R時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)及施工方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工時(shí)抗風(fēng)穩(wěn)定性較差的技術(shù)問(wèn)題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括：兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩和若干錨墩。兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩分別關(guān)于鋼梁軸線對(duì)稱地設(shè)置在鋼梁兩側(cè)，兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部之間通過(guò)水平鋼絞線相互連接，且每一組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部均設(shè)有限位擋塊，所述限位擋塊與鋼梁的側(cè)面保持目標(biāo)間距；若干錨墩分別關(guān)于鋼梁軸線對(duì)稱地設(shè)置在所述抗風(fēng)臨時(shí)墩的外側(cè)，所述錨墩通過(guò)斜向鋼絞線與所述抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部連接。

3、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，每一組抗風(fēng)臨時(shí)墩均包括支架、樁頂分配梁、限位梁和錨拉梁，所述樁頂分配梁和錨拉梁形成井字形結(jié)構(gòu)，設(shè)置于支架頂端；所述錨拉梁與鋼梁的側(cè)面垂直且不相交，所述限位梁安裝于所述樁頂分配梁的頂面中部，其頂部固設(shè)有所述限位擋塊。

4、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述支架包括四根鋼管，樁頂分配梁和錨拉梁均為兩根，且各樁頂分配梁和錨拉梁均安裝于相鄰兩根鋼管的頂端；所述錨拉梁一端與同側(cè)的錨墩通過(guò)斜向鋼絞線連接，另一端與對(duì)側(cè)的錨拉梁的一端通過(guò)水平鋼絞線連接。

5、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，位于鋼梁兩側(cè)的限位梁軸線連接形成一條直線，位于鋼梁一側(cè)的錨墩至少有兩個(gè)，且關(guān)于該直線對(duì)稱設(shè)置。

6、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，位于直線兩側(cè)的錨墩分別與兩根錨拉梁通過(guò)斜向鋼絞線連接。

7、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述錨墩的頂部設(shè)有錨固點(diǎn)，所述錨拉梁通過(guò)斜向鋼絞線與所述錨固點(diǎn)連接。

8、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述錨固點(diǎn)為十字交叉結(jié)構(gòu)。

9、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述限位擋塊垂直設(shè)置于所述限位梁的一端，所述限位梁的另一端還設(shè)有支撐梁，所述支撐梁與所述限位擋塊固定連接，三者相互連接構(gòu)成直角三角形結(jié)構(gòu)。

10、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述斜向鋼絞線和水平鋼絞線均為預(yù)應(yīng)力鋼束。

11、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法包括：

12、鋼梁懸臂施工前，在鋼梁兩側(cè)的預(yù)設(shè)位置處施工若干錨墩和兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩，其中，位于鋼梁一側(cè)的抗風(fēng)臨時(shí)墩距離鋼梁軸線的距離小于同側(cè)的錨墩距離鋼梁軸線的距離；鋼梁懸臂施工至抗風(fēng)臨時(shí)墩前方一個(gè)節(jié)段鋼梁時(shí)，將待架設(shè)鋼梁從兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩之間起吊至待架位置，并與已架設(shè)鋼梁連成整體；安裝錨墩與抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部之間的斜向鋼絞線，以及兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部之間的水平鋼絞線，并分級(jí)交替張拉斜向鋼絞線和水平鋼絞線，使抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部橫縱向偏位不大于預(yù)設(shè)數(shù)值；安裝抗風(fēng)臨時(shí)墩頂部的限位擋塊，并與已架設(shè)鋼梁保持目標(biāo)間距；繼續(xù)架設(shè)剩余節(jié)段鋼梁，直至所有節(jié)段鋼梁合龍。

13、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果包括：

14、本申請(qǐng)中，通過(guò)將兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩分別關(guān)于鋼梁軸線對(duì)稱地設(shè)置在鋼梁兩側(cè)，在抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部安裝限位擋塊，在抗風(fēng)臨時(shí)墩的外側(cè)安裝錨墩，并使用斜向鋼絞線和水平鋼絞線將抗風(fēng)臨時(shí)墩和錨墩連接成一個(gè)整體，這樣一來(lái)，當(dāng)鋼梁受到大風(fēng)影響時(shí)，便會(huì)將受到的風(fēng)荷載通過(guò)限位擋塊先傳遞給抗風(fēng)臨時(shí)墩，再由抗風(fēng)臨時(shí)墩傳遞至錨墩上，以此來(lái)提高鋼梁的抗風(fēng)能力及穩(wěn)定性；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)安裝起來(lái)比較簡(jiǎn)單，不會(huì)影響鋼梁正常架設(shè)，確保鋼梁的施工安裝和質(zhì)量。

15、此外，通過(guò)使用斜向鋼絞線將錨墩和抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部連接在一起，這樣更有利于力的傳遞，保持其穩(wěn)定性。通過(guò)使用水平鋼絞線將兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部連接在一起，這樣兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩便可以形成一個(gè)整體，確保兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩不會(huì)輕易向兩側(cè)傾斜。通過(guò)本申請(qǐng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工時(shí)抗風(fēng)穩(wěn)定性較差的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一組抗風(fēng)臨時(shí)墩(1)均包括支架(11)、樁頂分配梁(12)、限位梁(13)和錨拉梁(14)，所述樁頂分配梁(12)和錨拉梁(14)形成井字形結(jié)構(gòu)，設(shè)置于支架(11)頂端；

3.如權(quán)利要求2所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支架(11)包括四根鋼管，樁頂分配梁(12)和錨拉梁(14)均為兩根，且各樁頂分配梁(12)和錨拉梁(14)均安裝于相鄰兩根鋼管的頂端；

4.如權(quán)利要求2所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于鋼梁兩側(cè)的限位梁軸線連接形成一條直線，位于鋼梁一側(cè)的錨墩(4)至少有兩個(gè)，且關(guān)于該直線對(duì)稱設(shè)置。

5.如權(quán)利要求4所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于直線兩側(cè)的錨墩(4)分別與兩根錨拉梁(14)通過(guò)斜向鋼絞線(5)連接。

6.如權(quán)利要求5所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錨墩(4)的頂部設(shè)有錨固點(diǎn)，所述錨拉梁(14)通過(guò)斜向鋼絞線(5)與所述錨固點(diǎn)連接。

7.如權(quán)利要求6所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錨固點(diǎn)為十字交叉結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求2所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位擋塊(3)垂直設(shè)置于所述限位梁(13)的一端，所述限位梁(13)的另一端還設(shè)有支撐梁(15)，所述支撐梁(15)與所述限位擋塊(3)固定連接，三者相互連接構(gòu)成直角三角形結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求2所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述斜向鋼絞線(5)和水平鋼絞線(2)均為預(yù)應(yīng)力鋼束。

10.一種基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，該方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及大跨度斜拉橋鋼梁懸臂施工的臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)及施工方法，包括：兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩，分別關(guān)于鋼梁軸線對(duì)稱地設(shè)置在鋼梁兩側(cè)，兩組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部之間通過(guò)水平鋼絞線相互連接，且每一組抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部均設(shè)有限位擋塊，所述限位擋塊與鋼梁的側(cè)面保持目標(biāo)間距；若干錨墩，分別關(guān)于鋼梁軸線對(duì)稱地設(shè)置在所述抗風(fēng)臨時(shí)墩的外側(cè)，所述錨墩通過(guò)斜向鋼絞線與所述抗風(fēng)臨時(shí)墩的頂部連接。通過(guò)本申請(qǐng)，可以提高鋼梁的抗風(fēng)能力及穩(wěn)定性；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)安裝起來(lái)比較簡(jiǎn)單，不會(huì)影響鋼梁正常架設(shè)，確保鋼梁的施工安裝和質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：頓琳,潘博,劉愛(ài)林,沈大才,王杰,李路遠(yuǎn),趙鹍鵬,涂滿明,張武,曹士運(yùn),王海濤,魏琪,潘林,余志威,徐華陽(yáng),丁慶燈,李柯瑤,王文慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵大橋局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8