CN102367650A - 一种钢管拱桥的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管拱桥的施工方法，它包括：步骤1，施工第一桥墩和第二桥墩，且在第一桥墩上浇筑现浇梁；步骤2，在对应第二桥墩的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段；步骤3，运送钢梁中间段至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩和第二桥墩；步骤4，在第二桥墩上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段二端，形成主梁。本发明主梁主体部分施工在陆地上完成，因而具备了安全、高效、占用航道时间少、施工精度高的优点。
Description
一种钢管拱桥的施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种钢管拱桥的施工方法。 背景技术
[0002] 现有钢管拱桥的施工方法，它包括：步骤1，施工二桥墩，在二桥墩上浇筑现浇梁； 步骤2，在第一桥墩装接第一合拢段；步骤3，在航道上设临时支架，在临时支架上焊接钢梁直至第二桥墩；步骤4，在第二桥墩上焊接钢梁和第二合拢段形成主梁。采用上述施工方法存在有如下不足：除二合拢段外其它段钢梁都需在临时支架上施工，须长期占用航道，施工不便，施工成本高。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种钢管拱桥的施工方法，其克服了背景技术中现有钢管拱桥的施工方法所存在的不足。
[0004] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
[0005] 一种钢管拱桥的施工方法，它包括：
[0006] 步骤1，施工第一桥墩（1)和第二桥墩O)，且在第一桥墩上浇筑现浇梁（7)；
[0007] 步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段（5)；
[0008] 步骤3，运送钢梁中间段（¾至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩 (1)和第二桥墩⑵；
[0009] 步骤4，在第二桥墩（¾上浇筑现浇梁；
[0010] 步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段（¾ 二端，形成主梁。
[0011] 一较佳实施例之中：
[0012] 所述步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段 (5)，将多段拱管拼装成拱管中间段（15)，所述钢梁中间段（¾和拱管中间段（1¾组合在一起成拱梁中段组合02)；
[0013] 所述步骤3中，运送拱梁中段组合0¾至设计位置；
[0014] 所述施工方法还包括：
[0015] 步骤6，在主梁上设置吊装单元（25)，在主梁二侧设置拱管边节段07)；
[0016] 步骤7，通过吊装单元吊接拱管中间段（15)至设计位置，固接一拱管中间段（15) 和二拱管边节段(XT)以形成拱肋09)。
[0017] 一较佳实施例之中：所述步骤3包括：
[0018] 步骤31，利用垂直移动设备将拱梁中段组合0¾运至移梁平车上，移梁平车包括前支点（30)和后支点（31)，前支点（30)和后支点（31)连接在位于第二桥墩 ⑵上的轨道；
[0019] 步骤32，移梁平车运送拱梁中段组合0¾向河道方向移动，直至前支点 (30)移至轨道终点，且，拱梁中段组合0¾前端前伸；[0020] 步骤33，拱梁中段组合0¾前端撑在运输船04)上；
[0021] 步骤34，通过运输船04)和后支点（31)运送拱梁中段组合0¾向第一桥墩（1) 方向移动；
[0022] 步骤35，拱梁中段组合0¾前端通过前支点连接在位于第一桥墩（1)的轨道上；
[0023] 步骤36，通过前支点和后支点（31)运送运送拱梁中段组合0¾至设计位置。
[0024] 一较佳实施例之中：
[0025] 所述步骤33，运输船04)运至预定位置，运输船04)支撑台位于拱梁中段组合 (22)前端之正下，从运输船04)中向外抽水使运输船上浮，使拱梁中段组合0¾前端撑在运输船04)的支撑台；
[0026] 所述步骤35，在拱梁中段组合0¾之位于支撑台之前的部分连接前支点，往运输船04)内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合0¾前端通过前支点连接在位于第一桥墩 (1)的轨道上，然后撤出运输船04)。
[0027] 一较佳实施例之中：
[0028] 所述步骤6，在主梁上设置吊装单元（25)，在主梁二侧设置拱脚预埋段（¾)，再将拱管边节段(XT)和拱脚预埋段08)临时连接在一起；
[0029] 所述步骤7，通过吊装单元0¾吊接拱管中间段（1¾至设计位置，合拢固接拱脚预埋段（¾)、拱管边节段(Xi)和拱管中间段（1¾以形成拱肋09)。
[0030] 本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
[0031] 1、施工过程中，先将多段钢梁拼装成钢梁中间段，然后运输钢梁中间段至设计位置，再合拢二合拢段和钢梁中间段，则能克服背景技术所存在的不足，且产生如下有益效果：a、安全、高效；b、占用航道时间少；C、施工精度高；
[0032] 2、钢梁中间段和拱管中间段组合在一起成拱梁中段组合，然后运输至设计位置， 主梁施工后，在主梁上架设吊装单元，通过吊装单元将拱管中间段吊至设计位置，再合拢拱肋，拱肋施工无需占用航道，施工高效安全；
[0033] 3、拱管边节段和拱脚预埋段先临时连接在一起，接着吊装单元将拱管中间段吊至设计位置，然后再固接拱脚预埋段、拱管边节段和拱管中间段，则误差积累等级低，施工精度高；
[0034] 4、通过运输船浮沉运方式运输拱梁中段组合，占用航道时间少，占用航道少，架设速度快，安全性高；通过抽水或注水使运输船接触支撑或下移脱离拱梁中段组合，操作方便、简介、成本低。
附图说明
[0035] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0036] 图1绘示了纵移轨道纵向布置图。
[0037] 图2绘示了纵移轨道断面布置图。
[0038] 图3绘示了临时拱座结构图。
[0039] 图4绘示了临时钢支墩横向结构图。
[0040] 图5绘示了拱梁组合结构图。
[0041] 图6绘示了图5拱梁组合结构图1-1截面图。[0042] 图7绘示了图5拱梁组合结构图A结构放大图。
[0043] 图8绘示了拱梁中段组合拼装完成后纵向示意图。
[0044] 图9绘示了拱梁中段组合移至移梁平车后纵向示意图。
[0045] 图10绘示了拱梁中段组合前支点转移至运输船后纵向示意图。
[0046] 图11绘示了拱梁中段组合前支点移至第一桥墩后纵向示意图。
[0047] 图12绘示了拱梁中段组合移至设计位置后纵向示意图。
[0048] 图13绘示了拱梁安装完成后纵向示意图。
[0049] 图14绘示了主跨钢梁上的拼装支墩完成后纵向示意图。
[0050] 图15绘示了拱管边节段拼接完成后纵向示意图。
[0051] 图16绘示了拱肋拼接完成后纵向示意图。
具体实施方式
[0052] 一种钢管拱桥的施工方法，请查阅图8至图16，它包括：
[0053] 步骤1，施工第一桥墩1和第二桥墩2，在第一桥墩1上浇筑现浇梁7 ；而且，本实施例之中，还施工了第一引桥和第二引桥，第一引桥接通第一桥墩，第二引桥接通第二桥墩；
[0054] 步骤2，在对应第二桥墩2的一侧上，例如第二引桥，将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段5，在第二桥墩2上将多段拱管拼装成拱管中间段15，所述钢梁中间段5和拱管中间段15组合在一起成拱梁中段组合22，所述拱管中间段15位于钢梁中间段5之上；其中：
[0055] 施工钢梁纵移轨道，钢梁纵移轨道设置在第二引桥位置。请查阅图1和图2，所述轨道纵梁由第二桥墩2、临时钢墩3和钢管桩4支撑。且布置临时钢墩3以减小轨道纵梁跨度，临时钢墩3采用由8根Φ 377 X 8mm钢管组成的格构柱，基础采用60cm厚混凝土扩大基础。河道内还采用钢管桩4作支撑。在第二桥墩2和钢管桩4之顶端安置横向分配梁； 在分配梁上放置贝雷梁纵梁11，并使得贝雷梁纵梁11之贝雷片的横向中心位置与钢管桩4 中心线重合；在贝雷片上搭设工字钢做横梁10，横梁上排列两根滑移轨道梁9，在两根滑移轨道梁9上铺设移梁轨道8。所述移梁轨道8采用钢压板与滑移轨道梁9连接，这样使移梁平车23的移动荷载通过以上结构传递至第二桥墩2和钢管桩4上。根据钢梁截面的特点以及移梁施工条件的要求，在钢梁两侧纵腹板部位设置轨道8，它们沿桥梁中心线两两对称，它们在整个水平移动中起承重导向和径向限制构件水平位移的作用。由于轨道移动距离较长，接轨道需进行分段现场拼接施工，轨道接头处采用钢轨用头夹板进行连接牢固。
[0056] 请查阅图3至图7，钢梁拼装平台利用纵向贝雷梁作为支架，在贝雷梁上安装临时支墩钢垫梁13，临时支墩钢垫梁13上安装钢支墩12，钢支墩12上垫楔形方木及橡胶板，在此平台上将钢梁标准段和中间的非标梁段一次预拼制作，连接成钢梁中间段5。钢梁中间段 5拼接完成后，进行拱管中间段15的拼接。钢管拱拱肋采用圆端形钢管结构在上、下以钢板连接形成，横向分成三个仓，主拱圈材质为Q345qC，本实施例之中，例如：拱肋截面高1.6 米，宽2. 5米，长89. 3米，总重约为203吨；拱肋钢板厚度为22mm ；和混凝土拱脚相接处，有 Im长段拱肋钢结构在混凝土中预埋，埋入深度为0. 5m ；拱轴线采用二次抛物线，高20m，矢跨比1/5，抛物线方程为：Y =-0. 000008X2+0. 8X。拱肋每幅分为若干拱段。在拱段制作完成后在生产工厂内进行整拱厂内预拼装。根据起吊运输能力、钢管拱结构受力及现场地形条件，将预拼装后的钢管拱分段，将其区分为若干拱管节段和两个拱管边节段27以及两个预埋段观，并将所有分段运至桥位处。根据钢管拱分段长度确定钢梁中间段5上支架搭设位置，在适当位置搭设两处格构式钢管碗扣支架平台14进行拱管中间段15拼装。将拱管节段吊装至支架上进行拼装并进行整体焊接，完成拱管中间段15的拼接。在拱管中间段15 脚位置设置临时拱座19，临时拱座19采用钢板20组成，与钢管拱竖向钢板对应，与钢梁顶板21焊接。在拱管中间临段15上若干吊杆孔处安装精轧螺纹钢16，螺母17将其与钢梁吊耳18时连接，此时拱管中间段15位于钢梁中间段5之上，钢梁中间段5和拱管中间段15 组合在一起成拱梁中段组合22。
[0057] 步骤3，运送拱梁中段组合22至设计位置，且钢梁中间段5 二端分别撑设在第一桥墩1和第二桥墩2，具体来说，它包括：
[0058] 步骤31，请查阅图8和图9，利用垂直移动设备将拱梁中段组合22运至移梁平车 23上，移梁平车23包括前支点30和后支点31，前支点30和后支31点连接在位于第二桥墩2上的轨道且能沿轨道前后移动；具体来说：利用千斤顶顶升拱梁中段组合22，使拱梁中段组合22脱离钢支墩12，接着拆除钢支墩12。根据滑移轨道的布置情况及箱梁的结构特点，利用滑移纵梁作为油缸的顶升反力点及油缸与钢垫块的转换平台。将移梁平车23移动至拱梁中段组合22底就位，利用千斤顶将拱梁中段组合22落在移梁平车23上。
[0059] 步骤32，请查阅图9和图10，移梁平车23运送拱梁中段组合22向河道方向移动， 直至前支点30移至轨道终点，且，拱梁中段组合22前端前伸出轨道；
[0060] 步骤33，请查阅图9和图10，对运输船M进行注水加载，使运输船M下沉，使运输船M之支撑台顶面低于拱梁中段组合22底面（10-20) cm,再将运输船M驶入预定位置， 运输船M之支撑台位于拱梁中段组合22前端之正下，然后从运输船M中向外抽水使运输船M上浮，使拱梁中段组合22前端撑在运输船M的支撑台之上；
[0061] 步骤34，请查阅图10和图11，通过运输船M和后支点31运送拱梁中段组合22 向第一桥墩1方向移动；具体来说：拱梁中段组合22浮运时采用前点辅助拖拉，拖拉设备采用慢速卷扬机，放置于第一桥墩现浇梁7位置，前点拖拉点设置在运输船M上。在运输船24两端及钢梁端部两侧设置八字缆风绳，以保证拱梁中段组合22运输时前点位置偏移过大，缆风绳锚固在第一桥墩1所在岸边地锚上。
[0062] 步骤35，请查阅图11和图12，待拱梁中段组合22脱离滑道上前支点5-lOcm后， 拆除滑道上前支点30，将前支点移至拱梁中段组合22之位于支撑台之前的部分，完成支点转换，往运输船M内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合22前端通过前支点连接在位于第一桥墩的轨道上，然后撤出运输船M ；
[0063] 步骤36，请查阅图12，通过前支点和后支点运送运送拱梁中段组22合至设计位置；
[0064] 步骤4，在第二桥墩2上浇筑现浇梁；
[0065] 步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段5 二端，形成主梁，本实施例之中，根据需要，还在主梁内设混凝土板；
[0066] 步骤6，请查阅图13-图16，在主梁上设置吊装单元25，在主梁二侧设置拱脚预埋段28，再将拱管边节段27和拱脚预埋段28临时连接在一起。本实施例之中，采用钢丝绳捆扎好待吊的拱管边节段27，再将履带吊旋转至拱管边节段27上方，挂好钢丝绳。缓慢起吊拱管边节段27，使拱管边节段27脱离平板车，浮吊转身将拱管边节段27下放至主跨钢梁上的拼装支墩沈上，并将其与拱脚预埋段观对接并临时固结。
[0067] 步骤7，请查阅图13-图16，通过吊装单元25吊接拱管中间段15至设计位置，合拢固接拱脚预埋段观、拱管边节段27和拱管中间段15以形成拱肋四。具体来说：在钢梁上拼装吊装单元25，将拱管中间段15提升高度位置，所述高度位置高于设计位置（例如高出设计高度约50cm)。将拱管中间段15进行横移，使得拱管中间段15平面位置上就位。将拱管中间段15缓慢落位，将拱管中间段15两端与已安装的拱管边节段27进行对位，同时进行临时固结。解除吊装单元25的吊钩（本实施例之中，拉紧拱管中间段15两侧八字缆风绳，吊装单元25吊钩解除），拆除吊装单元25。在拱管中间段15吊装完成后，调整钢管拱线型，并将两个接头处利用定位码板临时连接，然后进行环缝焊接。本实施例之中，焊接顺序是先焊接跨中2条焊缝。最后焊接拱脚环缝。焊接完成后，严格按照规范对焊缝进行探伤检测。在焊缝检查合格，线型复测符合规定后，进行拼装支墩26的拆除，完成拱肋四安装。
[0068] 以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (5)
1. 一种钢管拱桥的施工方法，其特征是：它包括：步骤1，施工第一桥墩（1)和第二桥墩O)，且在第一桥墩上浇筑现浇梁（7)； 步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段（5)； 步骤3，运送钢梁中间段（¾至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩（1) 和第二桥墩O)；步骤4，在第二桥墩（¾上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段（¾ 二端，形成主梁。
2.根据权利要求1所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是：所述步骤2，在对应第二桥墩的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段（5)，将多段拱管拼装成拱管中间段（15)，所述钢梁中间段（¾和拱管中间段（1¾组合在一起成拱梁中段组合(22)；所述步骤3中，运送拱梁中段组合0¾至设计位置； 所述施工方法还包括：步骤6，在主梁上设置吊装单元（25)，在主梁二侧设置拱管边节段07)； 步骤7，通过吊装单元吊接拱管中间段（1¾至设计位置，固接一拱管中间段（1¾和二拱管边节段(XT)以形成拱肋09)。
3.根据权利要求2所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是：所述步骤3包括：步骤31，利用垂直移动设备将拱梁中段组合0¾运至移梁平车上，移梁平车(23)包括前支点（30)和后支点（31)，前支点（30)和后支点（31)连接在位于第二桥墩（2) 上的轨道；步骤32，移梁平车运送拱梁中段组合0¾向河道方向移动，直至前支点（30)移至轨道终点，且，拱梁中段组合0¾前端前伸；步骤33，拱梁中段组合0¾前端撑在运输船04)上；步骤34，通过运输船04)和后支点（31)运送拱梁中段组合0¾向第一桥墩（1)方向移动；步骤35，拱梁中段组合0¾前端通过前支点连接在位于第一桥墩（1)的轨道上； 步骤36，通过前支点和后支点（31)运送运送拱梁中段组合0¾至设计位置。
4.根据权利要求3所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是：所述步骤33，运输船04)运至预定位置，运输船04)支撑台位于拱梁中段组合02) 前端之正下，从运输船04)中向外抽水使运输船上浮，使拱梁中段组合0¾前端撑在运输船04)的支撑台；所述步骤35，在拱梁中段组合0¾之位于支撑台之前的部分连接前支点，往运输船(24)内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合0¾前端通过前支点连接在位于第一桥墩（1) 的轨道上，然后撤出运输船04)。
5.根据权利要求2或3或4所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是：所述步骤6，在主梁上设置吊装单元（25)，在主梁二侧设置拱脚预埋段（观），再将拱管边节段(XT)和拱脚预埋段08)临时连接在一起；所述步骤7，通过吊装单元0¾吊接拱管中间段（1¾至设计位置，合拢固接拱脚预埋段（¾)、拱管边节段(27)和拱管中间段(15)以形成拱肋(29) 0
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