一种斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法与流程

本技术涉及斜拉悬吊协作体系桥施工，特别涉及一种斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法。

背景技术：

1、随着桥位资源的稀缺，一跨过江的大跨度桥梁越来越多采用斜拉悬吊协作体系桥，这种桥型兼顾斜拉桥和悬索桥的优点，即相较于同等规模的悬索桥可减少锚碇的规模尺寸，同时具备了斜拉桥较好的风稳性。

2、这种新型的组合体系桥因存在斜拉、悬吊、斜拉悬吊交叉区三种不同位置及受力模式差异较大的梁段，施工过程中先独自按斜拉、悬吊两种模式施工，合龙后斜拉、悬吊两种体系通过交叉区过渡实现内力重新分配，最终形成合理成桥状态。

3、施工过程中，三种不同位置梁段安装线形均对主塔偏位造成影响，进而对其他位置梁段线形造成影响，即主塔、斜拉区、悬吊区、斜拉悬吊交叉区四者之间梁段安装线形相互影响，目前尚无针对协作体系桥有效的线形控制方法，减小或消除施工过程中各构件间相互影响，实现设计成桥线形。

4、既有的线形控制方法主要针对梁式桥、拱桥、悬索桥，均为单一结构体系，构件安装不存在多种体系相互干扰影响，常规线形控制以测量、预偏(预抬)为主，无法满足斜拉悬吊协作体系桥多体系干扰的线形控制需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法，以解决相关技术中斜拉悬吊协作体系桥主梁线形受多种体系相互干扰，导致主梁线形难以控制的问题。

2、本技术实施例提供了一种斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法，所述方法包括：

3、逐节吊装斜拉区梁段以设计拱度线形安装并通过斜拉索对称张拉的方式与主塔构成斜拉结构体系，且将斜拉区梁段利用临时约束装置固定在主塔上；

4、逐节吊装悬吊区梁段并沿跨中至主塔方向以先铰接后刚接的顺序进行安装，利用吊索将悬吊区梁段悬吊于主缆上构成悬索结构体系；

5、在斜拉区梁段和悬吊区梁段之间架设交叉区梁段，交叉区梁段被分为交叉区斜拉侧梁段和交叉区悬吊侧梁段；

6、按照斜拉区梁段架设方法以设计拱度线形安装交叉区斜拉侧梁段，按照悬吊区梁段架设方法以先铰接后刚接的顺序安装交叉区悬吊侧梁段；

7、合龙段安装时，先将合龙段与交叉区悬吊侧梁段刚性连接，后通过调整斜拉索和吊索，调整合龙段靠近斜拉侧合龙口位移及转角偏差完成合龙；

8、解除斜拉区梁段与主塔间的临时约束装置，进行交叉区梁段剩余斜拉索及吊索安装，完成体系转换；

9、边跨压重混凝土、二期恒载施工，施工过程中实测主梁线形，核算实际线形与设计线形间的偏差，通过调整斜拉索及吊索索力，使实际线形与设计成桥线形吻合。

10、在一些实施例中，在斜拉悬吊协作体系桥施工前还包括以下步骤：

11、建立斜拉悬吊协作体系桥成桥状态模型，确定合龙段位置，所述合龙段位置的确定方法是：对可能的合龙段位置进行逐一倒拆分析，计算合龙前合龙口两侧转角、竖向高差，并以其值最小为原则确定为合龙段的位置；

12、按照梁段安装先后顺序对各施工阶段进行倒拆正装分析，根据计算结果得出各梁段安装时预抬量，斜拉索、吊索、主缆的初张力、主索鞍各阶段预偏量的参数理论值。

13、在一些实施例中，构成斜拉结构体系具体包括以下施工步骤：

14、将边跨及中跨的斜拉区梁段按理论预抬值及纵坡要求，逐节吊装斜拉区梁段，采用对称张拉斜拉索的方式进行线形调整；

15、斜拉区梁段安装过程中，各斜拉索索力以主塔承受的不平衡水平力小于设计值为主、主梁线形为辅为原则进行调整。

16、在一些实施例中，构成悬索结构体系具体包括以下施工步骤：

17、主塔施工完成后，主塔受已张拉斜拉索不平衡力施工中产生偏位，主塔塔顶的主索鞍安装位置不以偏位后的主塔轴线为基准，以成桥状态下的空间绝对坐标为基准进行预偏设置；

18、按理论结果进行基准索股及一般索股的牵引及垂度调整形成主缆，悬吊区梁段按跨中至主塔的方向进行安装，安装过程中先将新安装悬吊区梁段与已安装悬吊区梁段铰接连接，再分批次将已安装悬吊区梁段铰接转换为刚接。

19、在一些实施例中：所述主索鞍在初始预偏后即与主塔塔顶锁定，随着悬吊区梁段及交叉区悬吊侧梁段的数量增加，主缆垂度、主塔偏位、斜拉索索力随之变化，以主塔承受不平衡水平力后产生的塔偏、主缆与主索鞍间抗滑移均满足设计要求为原则，随梁段安装进程多次向主跨跨中方向顶推主索鞍。

20、在一些实施例中：在二期恒载施工前，悬吊区梁段及交叉区悬吊侧梁段的吊索长度按成桥状态下长度设置，初装时梁段上弦拼接口处先用牛腿、反力座与相邻梁段铰接；

21、随着梁段数量增加主缆线形、梁段下弦拼接口相对位置随之变化，以梁段下弦拼接口间拼接口两侧位移差、转角差最小为原则选择合适的时机分批次将已安装梁段间铰接连接转换为刚接连接；

22、在合龙段安装前，悬吊区梁段及交叉区悬吊侧梁段的所有梁段间均完成铰接连接转换为刚接连接。

23、在一些实施例中：相较于斜拉区梁段中单个双节间梁段设置两道斜拉索，交叉区斜拉侧梁段中单个双节间梁段初始安装时仅张拉一道斜拉索；

24、相较于悬吊区梁段单个双节间梁段设置两道正式吊索，交叉区悬吊侧梁段中单个双节间梁段初始安装时设置一道正式吊索和一道临时吊索。

25、在一些实施例中：合龙完成后二期恒载施工前，拆除交叉区悬吊侧梁段临时吊索，依次将交叉区斜拉侧梁段斜拉索间节点处安装正式吊索，交叉区悬吊侧梁段临时吊索处安装斜拉索。

26、在一些实施例中：在施工过程中存在结构体系转换，合龙前将先施工完成的主塔范围内斜拉区梁段与主塔间采用临时约束装置，限制斜拉区梁段与主塔间的平动，合龙后解除斜拉区梁段与主塔处平动约束，恢复为设计支撑状态。

27、在一些实施例中：全桥二期恒载施工过程中，按主塔实际与理论偏位、主梁实际与理论成桥线形偏差进行局部或全部的斜拉索和吊索长度调整，达到设计的成桥线形。

28、本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：

29、本技术实施例提供了一种斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法，由于本技术的斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法首先在独立完成斜拉结构体系和悬索结构体系施工后，其次在斜拉区梁段和悬吊区梁段之间架设交叉区梁段，交叉区梁段被分为交叉区斜拉侧梁段和交叉区悬吊侧梁段；然后交叉区斜拉侧梁段按照斜拉区梁段架设方法以设计拱度线形安装，交叉区悬吊侧梁段按照悬吊区梁段架设方法先铰接后刚接顺序安装；再然后合龙段安装时，先将合龙段与交叉区悬吊侧梁段刚性连接，后通过调整斜拉索和吊索，调整合龙段靠近斜拉侧拼接口位移及转角偏差完成合龙；接下来解除斜拉区梁段与主塔间的临时约束装置，进行交叉区梁段剩余斜拉索及吊索安装，完成体系转换；最后在边跨压重混凝土、二期恒载施工，施工过程中实测主梁线形，核算实际线形与设计线形间的偏差，通过调整斜拉索及吊索索力，实现实际线形与设计成桥线形吻合。

30、因此，本技术的斜拉悬吊协作体系桥主梁线形控制方法以成桥线形达到设计线形为目标，前期将梁段分为斜拉、悬吊两类，按独立的斜拉、悬吊体系单独施工，最大可能降低了斜拉结构体系和悬索结构体系的相互影响。合龙后补充交叉区部分吊索及斜拉索实现了体系转换，不同体系间在合龙后才进行内力重新分配，实现了斜拉结构体系和悬索结构体系刚度的平顺过渡，避免了因施工原因对体系刚度分配造成的不利影响。体系转换后二期恒载施工过程中按重新分配后的刚度，根据需要调整部分斜拉索、吊索长度，调整量小、精度可控，实现实际线形与设计线形的一致。