一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法与流程

本发明属桥梁施工，更具体地说，本发明涉及一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法。

背景技术：

1、大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥，其主梁采用砼桥面板+槽形钢箱梁(钢箱梁)的结合梁结构，充分利用混凝土受压、钢结构受拉的材料优势，目前广泛应用于国内外高速铁路桥梁中。作为高速铁路桥梁，其线形控制精度要求极高，常规线形控制方法是主梁合龙后，进行一次调索，二期铺装完后再进行一次调索，但通常由于各种因素的影响，经两次调索后，依然桥梁线形和索力依然不能满足要求，需要第三次、仍至更多次的调索。这种情况下，不仅影响工期，同时经过多次调索后，桥梁线形和索力有可能不能同时满足设计规范要求。

2、因此，针对高速铁路钢混结合梁桥，有必要研发一套高精度线形控制技术，节省施工工序和工期，并确保线形和索力施工精度满足规范要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，无需多次调索，大幅节省施工工期，节省人工费用，应用前景广泛。

2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：建立大桥施工控制有限元模型，确立制造几何参数包括：拉索无应力长度l0、边跨钢梁压缩补偿量△l1、中跨钢箱梁长度l的压缩补偿量△l、主塔预抬高梁△h和主梁架设时预抛高量△d；

4、步骤s2：根据几何参数制造加工钢箱梁和斜拉索，施工混凝土主塔，钢混结合梁架设，跨中合龙；

5、步骤s3：施工二期铺装，此时主梁线形为成桥线形；

6、步骤s4：通测成桥线形和索力，对成桥线形索力进行微调，使成桥线形索力满足设计和规范要求。

7、优选的是，所述步骤s1具体为根据设计图纸，建立大桥施工控制有限元模型，精确统计桥梁恒载、临时荷载、二期恒载，对施工过程进行详细有限元分析，确立制造几何参数包括：拉索无应力长度l0、边跨钢梁压缩补偿量△l1、中跨钢箱梁长度l的压缩补偿量△l、主塔预抬高梁△h和主梁架设时预抛高量△d。

8、优选的是，所述步骤s2中钢结构工厂加工制造钢箱梁，制造钢箱梁时严格控制杆件的长度、角度和制孔精度；同时工厂制造时除按设计图纸施工外，还需按照s1提供钢箱梁压缩补偿量进行补偿(包括边跨钢梁压缩补偿量△l1、中跨钢箱梁长度l的压缩补偿量△l)。

9、优选的是，所述步骤s2中，施工混凝土主塔时确定主塔预抬高梁△h的施工点，选择第1对拉索锚点处作为主塔施工时主塔预抬高梁△h。具体为当混凝土筑塔浇筑到第一对拉索锚点设置位置时，继续浇筑至主塔预抬高梁△h，随之后面的拉索锚点位置也依次增加△h的高度。

10、优选的是，所述步骤s2中钢混结合梁架设时要相对于成桥标高进行预抛高，预抛高量为主梁架设时预抛高量△d。

11、优选的是，所述步骤s2中斜拉索制造厂家根据s1提供的拉索无应力长度l0制造。

12、本发明至少包括以下有益效果：本发明是综合桥梁施工与控制、钢结构制造各个环节严格控制质量。通过各个环节各个控制参数的严格控制，从而使成桥线形高精度逼近设计线形。该技术具有工艺简单、确保施工质量、节省工期、经济效益好、应用前景好等技术特征。

13、工艺简单：采用该方法控制施工线形，可以使主梁线形一次成型，后期不需多次调索，仅二恒铺装后，对线形和索力进行微调。

14、确保施工质量：该方法采用线形一次成型的控制技术，由于在成桥后不需多次调索，对成桥线形和索力干扰小，成桥线形和索力精度易保证。

15、节省工期、经济效益好：由于不需要多次调索，大幅节省施工工期，节省人工费用。

16、运用前景好：采用本技术可以广泛用于公路、铁路钢箱梁、钢混结合梁的主梁线形控制，实现主梁线形高精度满足设计和规范要求，具有良好的工程应用前景。

17、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，所述步骤s1具体为根据设计图纸，建立大桥施工控制有限元模型，精确统计桥梁恒载、临时荷载、二期恒载，对施工过程进行详细有限元分析，确立制造几何参数包括：拉索无应力长度l0、边跨钢梁压缩补偿量△l1、中跨钢箱梁长度l的压缩补偿量△l、主塔预抬高梁△h和主梁架设时预抛高量△d。

3.如权利要求1或2所述的大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，所述步骤s2中钢结构工厂加工制造钢箱梁，制造钢箱梁时控制杆件的长度、角度和制孔精度；同时工厂制造时除按设计图纸施工外，还需按照s1提供钢箱梁压缩补偿量进行补偿。

4.如权利要求1或2所述的大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，所述步骤s2中，施工混凝土主塔时确定主塔预抬高梁△h的施工点，选择第1对拉索锚点处作为主塔施工时主塔预抬高梁△h。

5.如权利要求1或2所述的大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，所述步骤s2中钢混结合梁架设时要相对于成桥标高进行预抛高，预抛高量为主梁架设时预抛高量△d。

6.如权利要求求1或2所述的大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，其特征在于，所述步骤s2中斜拉索制造厂家根据s1提供的拉索无应力长度l0制造。

技术总结
本发明公开了一种大跨高速铁路钢混结合梁斜拉桥桥主梁线形一次成型高精度施工方法，包括以下步骤：步骤S1：建立大桥施工控制有限元模型，确立制造几何参数包括：拉索无应力长度L0、边跨钢梁压缩补偿量△L1、中跨钢箱梁长度L的压缩补偿量△L、主塔预抬高梁△H和主梁架设时预抛高量△D；步骤S2：根据几何参数制造加工钢箱梁和斜拉索，施工混凝土主塔，钢混结合梁架设，跨中合龙；步骤S3：施工二期铺装，此时主梁线形为成桥线形；步骤S4：通测成桥线形和索力，对成桥线形索力进行微调，使成桥线形索力满足设计和规范要求。本发明无需多次调索，大幅节省施工工期，节省人工费用，应用前景广泛。

技术研发人员：周仁忠,黄灿,郑建新,翁方文,朱浩,穆文均,罗长维,刘洋,吴晓东
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14