CN104594197A - 一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道上的系杆拱桥，系杆拱桥的桥梁上部结构包括拱肋和连接于拱肋两个拱脚之间的系杆，系杆内设置有劲性骨架；该大跨度钢管拱桥的施工过程如下：一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道一侧岸边的拼装场地上，对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装；二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位；三、拱肋混凝土施工，过程如下：拱脚及端横梁施工，拱肋混凝土对称压注；四、系杆混凝土吊模法浇筑；五、中横梁安装。本发明工艺步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便、快速完成大跨度钢管拱桥的无支架施工过程，并且不会对河道通航造成较大影响。

Description

一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺。

背景技术

申张线-张家港复线航道设计等级为Ⅲ级，通航孔要求为(90×7)m。新建工农大桥与航道中心线交角为90°，如采用支架现浇方案对新建工农大桥进行施工时，需在船闸上游引航道上设(2×25)m通航孔，由于施工时所用的支架位于航道中心且处于三岔河口弯道地段，桥梁施工期间对航道通航势必会造成影响，同时存在过往船只碰撞支架的安全隐患。

新建工农大桥主桥的上部结构采用下承式钢管混凝土系杆拱结构，并且采用刚性系杆、刚性拱和刚性吊杆，计算跨径为100m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1︰5，矢高为20m。如图1所示，新建工农大桥主桥的拱肋1采用哑铃型钢管混凝土结构，拱肋1的两侧拱脚之间通过系杆进行连接。所述拱肋1由两根拱形钢管1-1和连接于两根所述拱形钢管1-1之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板1-2组成，所述竖向连接钢板1-2为缀板且两根所述拱形钢管1-1与两个所述竖向连接钢板1-2围成的空腔为拱肋1的腹腔，两根所述拱形钢管1-1的外径均为Φ90cm且其壁厚均为1.4cm，竖向连接钢板1-2的板厚为1.6cm，所述拱形钢管1-1和所述腹腔内均填充C40微膨胀混凝土，拱肋1的高度为220cm。新建工农大桥主桥中拱肋1的数量为两片。所述拱肋1的两个拱脚之间通过系杆进行连接，所采用系杆为预应力混凝土结构且其采用箱型断面，高为220cm，宽为130cm且其壁厚为30cm，并且系杆采用劲性骨架进行加固。

经过慎重的安全、技术方面的比选，新建工农大桥的主桥采用单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装的无支架施工方案，也就是说，先在岸侧将桥梁上部结构的钢管结构拼装完毕后再整体吊装到位，之后内灌混凝土，这样既能确保钢结构整体质量，也对航道通航不会造成较大影响，并且施工过程安全、可靠。无支架施工(erection withoutscaffolding)大大减少施工辅助结构及桥上施工作业量。但如何安全、可靠地进行大跨度钢管拱桥中单片拱肋及劲性骨架的整体吊装以及吊装后如何进行拱肋和系杆混凝土的浇筑，并且施工过程中不会对河道通航造成较大影响，目前可供借鉴的技术资料较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其工艺步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便、快速完成大跨度钢管拱桥的无支架施工过程，并且不会对河道通航造成较大影响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道上的系杆拱桥，所述系杆拱桥包括桥梁下部支撑结构和支撑于桥梁下部支撑结构上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包括拱肋和连接于拱肋两个拱脚之间的系杆，所述系杆位于拱肋正下方且其内部设置有劲性骨架；所述劲性骨架为对系杆进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架的两端分别与拱肋的两端紧固连接；所述拱肋为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架和浇筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成；所述拱肋的数量为两片，两片所述拱肋呈平行布设；所述系杆的数量为两个且二者呈平行布设，两个所述系杆之间通过多道由前至后布设的中横梁进行连接，多道所述中横梁均与系杆呈垂直布设且其沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，多道所述中横梁均为钢筋混凝土预制梁；两片所述拱肋的两个拱脚之间通过两道端横梁进行连接，两道所述端横梁均为钢筋混凝土现浇梁和二者均与中横梁呈平行布设，多道所述中横梁均位于两道所述端横梁之间；所施工大跨度钢管拱桥的施工过程如下：

步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道一侧岸边的拼装场地上，对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构；

所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥梁上部钢结构包括单片拱肋的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性骨架；

步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一中拼装成型的单片桥梁上部钢结构吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构上；

所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构进行吊装并运输的浮吊和对两个所述浮吊进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊包括漂浮在水面上的浮动平台和安装在浮动平台上的起重机，两个所述浮吊的浮动平台之间通过连接机构紧固连接为一体，且两个所述浮吊的浮动平台组成对单片桥梁上部钢结构进行移动的移动平台；所述浮吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置和多个位于所述移动平台后方的后锚固装置，每个所述前锚固装置分别通过前拉绳固定在所述移动平台前部，且每个所述后锚固装置分别通过后拉绳固定在所述移动平台后部；

步骤三、拱肋混凝土施工：待步骤二中两个所述单片桥梁上部钢结构均吊装并移送至桥梁下部支撑结构上后，进行拱肋混凝土施工，过程如下：

步骤301、拱脚及端横梁施工：对两片所述拱肋的两个拱脚进行混凝土浇筑施工，同时对两道所述端横梁分别进行施工；并且，两片所述拱肋的两个拱脚的混凝土浇筑施工过程与两个所述端横梁的混凝土浇筑施工过程同步进行；

步骤302、拱肋混凝土对称压注：对两片所述拱肋分别进行混凝土压注施工，两片所述拱肋的混凝土压注施工方法相同；

对拱肋进行混凝土压注施工时，采用顶升压注法，从拱肋的拱形钢管支架两端下部进行对称压注；

步骤四、系杆混凝土吊模法浇筑：采用吊模法，对两个所述系杆分别进行混凝土浇筑施工，两个所述系杆的混凝土浇筑施工方法相同；对任一个系杆进行混凝土浇筑施工时，过程如下：

步骤401、系杆成型模板支立：在劲性骨架的内外侧支立系杆成型模板，所述系杆成型模板包括布设在劲性骨架内侧的芯模和通过吊架固定在劲性骨架外侧的外侧模板；

步骤402、系杆混凝土浇筑：利用步骤401中所支立的系杆成型模板，对系杆进行混凝土浇筑；进行混凝土浇筑时，从系杆的中部向前后两侧进行对称浇筑；

步骤五、中横梁安装：对多道所述中横梁分别进行安装，且多道所述中横梁的安装方法均相同；对多道所述中横梁进行安装时，按多道所述中横梁的布设位置，由跨中向两侧拱脚进行对称安装；对任一道所述中横梁进行安装时，过程如下：

步骤501、吊装支架安装：在步骤四中已施工完成的两个所述系杆上分别安装一个对中横梁两端进行吊装的吊装支架，两个所述吊装支架的结构相同且二者呈左右对称布设，两个所述吊装支架分别位于中横梁的前后两侧；

步骤502、中横梁吊装：将当前所安装中横梁吊装到位，并放置于步骤501中安装好的两个所述吊装支架上；

步骤503、中横梁与系杆连接施工：将步骤502中吊装到位的中横梁的前后两端，分别与两个所述系杆紧固连接。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：每道所述中横梁的前后两端与两个所述系杆之间均通过湿接头进行紧固连接，所述湿接头包括钢筋连接结构和浇筑于所述钢筋连接结构外侧的混凝土结构，所述钢筋连接结构包括多道布设在中横梁内且外端伸出至中横梁的外露钢筋接头和多道预埋在系杆内的钢筋连接接头，多道所述外露钢筋接头分别与多道所述钢筋连接接头紧固连接为一体。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤一中对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装时，采用支撑体系进行拼装；所述支撑体系包括对所述拱形钢管支架进行拼装的拱肋拼装支架和对劲性骨架进行拼装的劲性骨架拼装支架；

所述拱肋的拱形钢管支架由(2N+1)个钢管支架节段拼装而成，所述钢管支架节段为拱肋节段；所述劲性骨架由(2N-1)个骨架节段拼装而成；(2N+1)个所述拱肋节段和(2N-1)个所述骨架节段均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；其中，N为正整数且N≥2；

所述拱肋拼装支架包括2N个拱肋支架，前后相邻两个所述拱肋节段之间的连接处下方均设置有一个拱肋支架；所述劲性骨架拼装支架包括2N个劲性骨架支架，所述劲性骨架的前后两端下方以及前后相邻两个所述骨架节段之间的连接处下方均设置有一个劲性骨架支架；2N个所述拱肋支架和2N个所述劲性骨架支架均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，2N个所述拱肋支架和2N个所述劲性骨架支架均布设在同一竖直面上；

2N个所述拱肋支架的结构均相同，所述拱肋支架包括第一支撑基础和搭设于第一支撑基础上的钢管格构支架；2N个所述劲性骨架支架的结构均相同；所述劲性骨架支架包括第二支撑基础和搭设于第二支撑基础上的型钢支架；所述第一支撑基础和第二支撑基础均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤一中对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装时，过程如下：

步骤101、支撑基础施工：对2N个所述拱肋支架的第一支撑基础和2N个所述劲性骨架支架的第二支撑基础分别进行施工；

步骤102、劲性骨架拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第二支撑基础上分别搭设一个劲性骨架支架，并获得所述劲性骨架拼装支架；

步骤103、劲性骨架拼装：按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N-1)个所述骨架节段进行对称拼装，获得拼装成型的劲性骨架；

步骤104、拱肋拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第一支撑基础上分别搭设一个拱肋支架，并获得拱肋拼装支架；

步骤105、拱肋拼装：在步骤103中拼装成型的劲性骨架正上方，按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N+1)个所述拱肋节段进行对称拼装，获得拼装成型的拱肋的拱形钢管支架；并且，对拱肋两个拱脚处的所述拱肋节段进行拼装时，将两个拱脚处的所述拱肋节段分别与劲性骨架的两端紧固连接。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋进行支撑的支撑架，两个所述支撑架呈平行布设，两个所述支撑架的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋的拼装高度相同，两个所述支撑架均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设；所述支撑架包括左右两根第一竖向钢管、一根位于两根所述第一竖向钢管之间中部的第二竖向钢管和呈水平布设的上连接梁，所述上连接梁支撑于第二竖向钢管与左右两根第一竖向钢管上部，两根所述第一竖向钢管与第二竖向钢管均位于同一竖直面上且三者之间通过第一剪刀撑进行连接；所述上连接梁上设置有水平支撑架，所述水平支撑架上设置有对拱肋进行支撑的拱肋支撑架，所述拱肋支撑架为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋两侧的侧向支杆，两道所述侧向支杆呈左右对称布设；所述支撑架中位于左侧的第一竖向钢管为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管为右侧钢管，两个所述支撑架的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；所述钢管格构支架中第一竖向钢管的数量为四根，四根所述第一竖向钢管分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管的数量为两根；所述第一支撑基础上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管和两根所述第二竖向钢管固定的第一预埋钢板，6个所述第一预埋钢板均布设在同一水平面上；

多个所述劲性骨架支架的结构均相同；所述劲性骨架支架包括第二支撑基础和搭设于第二支撑基础上的型钢支架，所述型钢支架包括四根分别布设在一个矩形四个顶点上的支撑立柱，相邻两个所述支撑立柱均通过第二剪刀撑进行连接；所述第二支撑基础上部预埋有4个分别供四个所述支撑立柱的第二预埋钢板，4个所述第二预埋钢板均布设在同一水平面上；所述支撑立柱和第二剪刀撑均为型钢；

步骤一中对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装时，利用所述支撑体系，对两个所述单片桥梁上部钢结构同步进行拼装。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤二中所述浮吊移位平台还包括将浮动平台向前拖拉至桥梁下部支撑结构所处位置处的拖拉装置，所述拖拉装置为卷扬机，所述卷扬机与浮动平台之间通过钢丝绳进行连接，所述卷扬机布设在桥梁下部支撑结构所处位置处；

所述拱肋的拱形钢管支架前后两侧分别设置有供两个所述浮吊的起重机吊装的吊装机构，两个所述吊装机构的结构相同且二者呈对称布设；所述吊装机构包括两个套装在所述拱形钢管支架上的吊环，每个所述吊环均由一根吊绳绑扎而成，且两个所述吊环均吊挂在起重机的吊钩上；每个所述吊环与拱肋的拱形钢管支架之间均设置有支垫结构，所述支垫结构固定在所述拱形钢管支架上；所述支垫结构包括左右两块包覆在拱形钢管支架外侧的外包钢板，两块所述外包钢板呈对称布设且二者的上下部均固定连接为一体，每块所述外包钢板与拱形钢管支架之间均垫装有橡胶板；两个所述吊装机构之间的间距为L0，其中其中L为拱肋的跨度。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤二中将单片桥梁上部钢结构吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构上后，还需采用多个地锚对吊装到位的单片桥梁上部钢结构进行临时固定；多个所述地锚布设在单片桥梁上部钢结构的四周外侧且其与单片桥梁上部钢结构中的拱形钢管支架之间均通过缆风绳进行连接。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤401中所述外侧模板包括布设在劲性骨架底部的底模板和两个分别支立在劲性骨架外部左右两侧的侧模板，两个所述侧模板分别布设在底模板的左右两侧上方；所述吊架为对所述外侧模板进行支撑的模板支撑装置且其包括多道布设在劲性骨架下方的下支撑梁和多道分别支撑于劲性骨架上方的上固定梁，所述下支撑梁和上固定梁均呈水平布设且二者均沿所施工大跨度钢管拱桥的横桥向布设；所述下支撑梁和上固定梁的数量相同，多道所述上固定梁分别位于多道所述下支撑梁的正上方，多道所述上固定梁和多道所述下支撑梁均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；多道所述上固定梁与多道所述下支撑梁之间分别通过多个连接装置进行连接，多个所述连接装置的结构均相同，且所述连接装置包括两个分别位于劲性骨架左右两侧的第一拉杆，所述第一拉杆呈竖直向布设且其上下两端分别固定在上固定梁和下支撑梁上；两个所述侧模板的外侧均设置有多道呈竖直向布设的竖向加固梁，多道所述竖向加固梁沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设且其均位于同一竖直面上；

所述底模板与多道所述下支撑梁之间由左至右垫装有多根第一方木，多根所述第一方木均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；两个所述侧模板分别为支立在劲性骨架外部左右两侧的左侧模板和右侧模板，所述左侧模板与位于劲性骨架左侧的多道所述竖向加固梁之间以及所述右侧模板与位于劲性骨架右侧的多道所述竖向加固梁之间均由上至下垫装有多根第二方木，多根所述第二方木均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：步骤501中所述吊装支架包括前后两个结构相同的矩形吊架和对中横梁进行支撑的纵向支撑梁，两个所述矩形吊架分别位于中横梁的左右两侧；所述中横梁的前后两端分别支撑在两个所述吊装支架的纵向支撑梁上；所述矩形吊架包括一道布设在系杆底部的下横梁、一道支撑于系杆顶部的上横梁和两个分别位于系杆内外两侧的第二拉杆，所述上横梁位于下横梁的正上方且二者均与中横梁呈平行布设，两个所述第二拉杆均呈竖直向布设；所述上横梁与下横梁的内端之间以及上横梁与下横梁的外端之间均通过一个第二拉杆紧固连接，所述矩形吊架中位于系杆内侧的第二拉杆为内拉杆；所述纵向支撑梁与中横梁呈垂直布设，所述纵向支撑梁呈水平布设且其前后两端分别支撑在两个所述矩形吊架的下横梁的内端上方，所述纵向支撑梁位于所述内拉杆内侧。

上述一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征是：两片所述拱肋之间通过多个横向连接杆进行连接；所述拱肋与系杆之间通过多根呈竖直向布设的吊杆进行连接，多根所述吊杆均布设在同一竖直面上；步骤一中所述拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架拼装完成后，还需在所述拱形钢管支架和劲性骨架之间安装多根所述吊杆；步骤二中将单片桥梁上部钢结构吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构上后，在两片所述拱肋的拱形钢管支架之间安装多根所述横向连接杆；

步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，每片所述拱肋的混凝土压注过程均连续进行；且对拱肋进行混凝土对称压注之前，先在拱肋的拱形钢管支架中部上方安装一个用于排气与离析混凝土溢出的排气及排浆管，所述排气及排浆管顶端高出拱形钢管支架中部的高度不少于2m；

所述拱肋的拱形钢管支架由两根拱形钢管和连接于两根所述拱形钢管之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板组成，两根所述拱形钢管与两个所述竖向连接钢板围成的空腔为拱肋的腹腔，两根所述拱形钢管分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管；步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，先对所述下钢管进行对称压注，再对所述上钢管进行对称压注，最后对所述腹腔进行对称压注；所述上钢管、所述下钢管和所述腹腔的两端均开有一个供压浆管安装的压浆孔，所述压浆管与拱肋之间的夹角小于30°。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、工艺步骤简单、设计合理且实现方便。

2、各工艺步骤设计合理，主要包括单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位、拱肋混凝土施工、系杆混凝土吊模法浇筑和中横梁安装五个步骤。

其中，实际进行拼装施工时，通过在陆地上所搭设的支撑体系上对拱肋的拱形钢管支架和系杆劲性骨架进行拼装(具体是采用汽车吊进行分段拼装、装配焊接)，实际拼装时，由下而上且由拱脚两侧到中间进行拼装，先对位于下方的系杆劲性骨架进行装配及焊接施工，之后再对拱肋的拱形钢管支架进行拼装。陆地拼装单片拱肋及系杆劲性骨架，合理消除了水上拼装作业风险，同时因拼装场地较低，便于保证钢结构(即拱肋的拱形钢管支架)的焊接质量(风速小)及拱肋、系杆线型控制；同时钢结构拼装可与下部结构(即劲性骨架)同时进行施工，缩短了施工周期，节约了项目管理费用。

采用单片拱肋及劲性骨架整体吊装方法，避免了水中设墩，合理消除了过往船舶通航风险，同时也消除了船舶碰撞施工支墩带来了施工风险；缩短了航道管制周期，节省了海事监管费用。

拱肋混凝土压注采用C40微膨胀混凝土单片拱肋两端对称压注，沿拱壁设置排气孔，拱顶设置2m高增压管，待拱顶冒浆后采用两侧泵车交替压注法排出因混凝土骨料沉降在顶端形成的浮浆，以确保拱内混凝土压注质量。

系杆混凝土浇筑施工所用的吊模(包括成型模板及吊架)均采用现场周转性材料制作，可提前进行准备，既缩短了施工周期，又节约了施工成本。

中横梁在预制场地集中预制，预制完毕后，采用浮吊安装，中横梁起吊后两端落在系杆上所安装的吊装支架的悬臂端上。实际施工时，采用陆地预制中横梁，待系杆施工完毕达到强度时，利用系杆作为平台设置中横梁安装用的吊装支架，中横梁吊装就位后连接接头钢筋，浇筑湿接缝混凝土。这样，大幅度缩短了中横梁施工周期，同时确保了质量；同时实现了无支架施工，避免了对航道的影响。

3、所采用的支撑体系结构简单、设计合理且投入施工成本较低，主要由多个拱肋支架和多个劲性骨架支架组成大跨度钢管拱桥拼装施工用的支撑体系，该支撑体系结构设计合理、投入成本低且拆装方便、使用效果好，并且根据支撑部位的不同，采用劲性骨架支架和拱肋支架两种支架，其中劲性骨架支架为焊接成的型钢支架，而拱肋支架采用钢管格构柱支架。所采用的钢管格构支架为拱肋拼装提供稳固、可靠的格构柱支架，同时钢管格构支架上设置有拱肋支撑架体，该拱肋支撑架体为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋两侧的侧向支杆，不仅结构简单、加工方便且投入成本低、支撑效果好，能对所支撑拱肋的位置进行准确限位，确保拱肋拼装过程简便、快速进行，因而钢管格构支架能为所拼装拱肋提供稳固支撑。而拱肋支架具有结构简单、施工简便且支撑方便、可靠的特点。实际使用时，由多个劲性骨架支架和多个拱肋支架组成的支撑体系能为拱肋及系杆劲性骨架的拼装过程提供稳固支撑。

另外、所采用的劲性骨架支架和拱肋支架分别采用独立的钢筋混凝土支撑基础，并且支撑基础下方设置有一层碎石垫层，因而能确保支撑稳固，确保大跨度钢管拱桥的拼装施工过程快速、可靠进行。

4、所采用的支撑体系拼装施工方便、拼装施工效果好且拼装施工成型的拱肋和系杆劲性骨架质量高，根据组成拱肋的拱肋节段数量及各拱肋节段的布设位置设置多个拱肋支架，同时根据组成劲性骨架的劲性骨架节段数量及各劲性骨架节段的布设位置设置多个劲性骨架支架，不仅简化了拼装施工过程，并且拼装施工效果易于控制。并且，适用面广，能有效适用至跨度为100m以上的大跨度钢管拱桥的无支架施工过程。

5、所采用的浮吊移位平台结构简单、设计合理且投入成本较低、使用操作简便，移位方便且移位过程易于控制。

6、所采用的吊装机构结构简单、设计合理且加工制作及拆装方便、使用效果好，并且两个吊装机构的吊装位置设计合理，使得需移位桥梁上部结构平稳吊装于两个浮吊上，并且能对拱肋上的吊装位置处进行有效保护。

7、所采用的浮吊移位平台使用效果好，能简便、快速将拼装成型的桥梁上部结构移送到位，并且移送过程安全、可靠。同时，适用面广，尤其适用于大跨度桥梁上部结构的移位过程，尤其适用于大跨度钢管拱桥的无支架施工过程。

8、系杆混凝土浇筑施工所采用的成型模板和吊架结构简单、设计合理且投入成本较低，同时拆装方便、支立简便。

9、系杆混凝土浇筑施工所采用的吊架结构设计合理且支撑效果好，主要包括吊架和围檩，能对系杆成型模板的底模板与侧模板进行稳固支撑，模板加固效果好。并且，吊架安装方便且使用效果好，主要由多道上固定梁、多道下支撑梁和多个连接装置组成且其位于劲性骨架外侧。实际使用时，通过吊装将底模板与侧模板支立在劲性骨架外，并对底模板进行准确限位；同时，在劲性骨架的左右两侧分别布设多道竖向加固梁并形成围檩，从侧模板进行准确限位。

10、系杆混凝土浇筑施工所采用的成型模板和吊架使用效果好且实用价值高，模板支立简便、稳固，能简便且高质量完成系杆的混凝土浇筑过程。

11、中横梁安装所采用的吊装支架结构简单、设计合理且投入成本较低、拆装方便，通过安装在劲性骨架上的吊装支架对吊装到位的中横梁进行支撑，同时在吊装支架上布设对中横梁前后两端进行支撑的纵向支撑梁，不仅支撑方便且支撑效果好，能简便、快速将中横梁平稳地吊装于两个系杆之间，并且拆装简便。

12、施工方便、施工效果好，能简便、快速完成大跨度钢管拱桥的无支架施工过程，并且不会对河道通航造成较大影响，能够避免因施工桥梁而长时间占用航道的情况，在航道允许情况下，尽量将两片拱肋及劲性骨架拼装完毕后进行整桥钢结构(即单片桥梁上部钢结构)吊装，这样既能确保钢结构整体质量，又能减少因轴线调整带来的质量隐患，同时也缩短了吊装周期，减少航道影响。另外，吊模法施工系杆的吊架与中横梁的吊装支架能实现共用，这样既能减少因吊架拆装次数，缩短水上作业时间，同时以能确保中横梁准确就位。

综上所述，本发明工艺步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便、快速完成大跨度钢管拱桥的无支架施工过程，并且不会对河道通航造成较大影响。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1-1为本发明的施工工艺流程框图。

图1为本发明所施工大跨度钢管拱桥的拱肋横断面结构示意图。

图2为本发明劲性骨架拼装完成后的结构示意图。

图3为本发明劲性骨架与拱肋拼装完成后的施工状态示意图。

图4为本发明所采用拱肋支架的结构示意图。

图5为本发明所采用拱肋支架中支撑架的结构示意图。

图6为本发明所采用第一支撑基础的上部结构示意图。

图7为本发明所采用第一支撑基础与碎石垫层的结构示意图。

图8为本发明所采用浮吊移位平台的移位状态示意图。

图9为本发明所采用浮吊移位平台所采用浮吊的结构示意图。

图10为本发明所采用吊装机构的布设位置示意图。

图11为本发明所采用外包钢板的结构示意图。

图12为图11的仰视图。

图13为本发明单片桥梁上部钢结构吊装到位后的临时固定状态示意图。

图14为本发明所采用系杆成型模板的结构示意图。

图15为本发明所采用系杆成型模板的侧部结构示意图。

图16为本发明所采用中横梁吊装支架的结构示意图。

附图标记说明:

1—拱肋；               1-1—拱形钢管；           1-2—竖向连接钢板；

1-11—第一拱肋节段；    1-12—第二拱肋节段；

1-13—第三拱肋节段；    1-14—中部合龙段拱肋节段；

2—支撑基础；           3—支撑架；               3-1—第一竖向钢管；

3-2—第二竖向钢管；     3-3—上连接梁；           3-4—第一剪刀撑；

4—侧向支杆；           5—水平支撑架；           6—纵向加劲肋；

7—预埋钢板；           8—碎石垫层；             9—水平钢筋网；

10—纵向水平连接杆；    11—倾斜向连接杆；

12—横向水平连接杆；    13—拱肋支架；            14—劲性骨架；

14-1—第一骨架节段；    14-2—第二骨架节段；

14-3—中间骨架节段；    15—劲性骨架支架；        16—第二支撑基础；

17—支撑立柱；           18—第二剪刀撑；          2-2—浮吊；

2-2-1—浮动平台；        2-2-2—起重机；           2-2-21—吊钩；

2-4—吊环；              2-5—外包钢板；           2-5-1—螺栓安装孔；

2-5-2—绑索槽；          2-6—前锚固装置；         2-6-1—前拉绳；

2-7—后锚固装置；        2-7-1—后拉绳；           2-8-1—前捆绑绳；

2-8-2—后捆绑绳；        2-10—单片桥梁上部钢结构；

2-11—卷扬机；           4-1—底模板；             4-2—侧模板；

4-5-1—下支撑梁；        4-5-2—上固定梁；         4-5-3—第一拉杆；

4-5-4—第二连接螺栓；    4-5-5—第一垫板；         4-6-1—第一方木；

4-6-2—第二方木；        4-7—竖向加固梁；         4-8—横向拉结筋；

4-11—栏杆；             4-12—上垫梁；            5-1—第三方木；

5-2—中横梁；            5-4—下横梁；             5-5—上横梁；

5-6—第二拉杆；          5-7—纵向支撑梁；         5-8—第二垫板；

5-9—第三连接螺栓；      19—系杆；                20—吊杆；

21—中横梁；             22—河道；

23—桥梁下部支撑结构；                             24—湿接头；

25—地锚；               26—缆风绳。

具体实施方式

如图1-1的大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道22上的系杆拱桥，结合图1、图2、图3和图8，所述系杆拱桥包括桥梁下部支撑结构23和支撑于桥梁下部支撑结构23上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包括拱肋1和连接于拱肋1两个拱脚之间的系杆19，所述系杆19位于拱肋1正下方且其内部设置有劲性骨架14。所述劲性骨架14为对系杆19进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架14的两端分别与拱肋1的两端紧固连接。所述拱肋1为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架和浇筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成。所述拱肋1的数量为两片，两片所述拱肋1呈平行布设。所述系杆19的数量为两个且二者呈平行布设，两个所述系杆19之间通过多道由前至后布设的中横梁21进行连接，多道所述中横梁21均与系杆19呈垂直布设且其沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，多道所述中横梁21均为钢筋混凝土预制梁。两片所述拱肋1的两个拱脚之间通过两道端横梁进行连接，两道所述端横梁均为钢筋混凝土现浇梁和二者均与中横梁21呈平行布设，多道所述中横梁21均位于两道所述端横梁之间。所施工大跨度钢管拱桥的施工过程如下：

步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道22一侧岸边的拼装场地上，对拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构2-10；

所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥梁上部钢结构包括单片拱肋1的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性骨架14。

如图1所示，所施工大跨度钢管拱桥的拱肋1采用哑铃型钢管混凝土结构，拱肋1的两侧拱脚之间通过系杆19进行连接。所述拱肋1由两根拱形钢管1-1和连接于两根所述拱形钢管1-1之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板1-2组成，两根所述拱形钢管1-1分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管，所述竖向连接钢板1-2为缀板且两根所述拱形钢管1-1与两个所述竖向连接钢板1-2围成的空腔为拱肋1的腹腔，两根所述拱形钢管1-1的外径均为Φ90cm且其壁厚均为1.4cm，竖向连接钢板1-2的板厚为1.6cm，所述拱形钢管1-1和所述腹腔内均填充C40微膨胀混凝土，拱肋1的高度为220cm。所施工大跨度钢管拱桥中拱肋1的数量为两片。所采用系杆19为预应力混凝土结构且其采用箱型断面，高为220cm，宽为130cm且其壁厚为30cm，并且系杆19采用劲性骨架14进行加固。两道所述端横梁连接于两片拱肋1的两个拱脚之间，并且两道所述端横梁连接于两个所述系杆19的前后两端之间。

本实施例中，所述拱肋1与系杆19之间通过多根呈竖直向布设的吊杆20进行连接，多根所述吊杆20均布设在同一竖直面上，并且多根所述吊杆20呈均匀布设，相邻两根所述吊杆20之间的间距为5.4m，每片拱肋1上设17根吊杆20。所述吊杆20采用OVMLZM7-55(K)Ⅰ型拱桥专用吊杆。所述中横梁21的高度为125m～132.5m且其宽度为60cm。所述端横梁采用箱型断面，高170cm～177.5cm且宽180cm。桥面设置双向1.5％横坡且通过横梁高度的变化进行调整。桥面板采用实心板，中板的宽度为99cm且其厚度为25cm，边板的宽度为99.5cm且其厚度为25cm。风撑由6道K型风撑组成，由外径80cm和60cm钢管焊接而成，壁厚为1.2cm。

同时，两片所述拱肋1之间通过多个横向连接杆进行连接。

实际施工时，所述拱肋1的拱形钢管支架、劲性骨架14和风撑在工厂集中加工制作，分段运输至施工现场。

步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一中拼装成型的单片桥梁上部钢结构2-10吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构23上，详见图8、图9和图10。

所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构2-10进行吊装并运输的浮吊2-2和对两个所述浮吊2-2进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊2-2包括漂浮在水面上的浮动平台2-2-1和安装在浮动平台2-2-1上的起重机2-2-2，两个所述浮吊2-2的浮动平台2-2-1之间通过连接机构紧固连接为一体，且两个所述浮吊2-2的浮动平台2-2-1组成对单片桥梁上部钢结构2-10进行移动的移动平台。所述浮吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置2-6和多个位于所述移动平台后方的后锚固装置2-7，每个所述前锚固装置2-6分别通过前拉绳2-6-1固定在所述移动平台前部，且每个所述后锚固装置2-7分别通过后拉绳2-7-1固定在所述移动平台后部。

步骤三、拱肋混凝土施工：待步骤二中两个所述单片桥梁上部钢结构2-10均吊装并移送至桥梁下部支撑结构23上后，进行拱肋混凝土施工，过程如下：

步骤301、拱脚及端横梁施工：对两片所述拱肋1的两个拱脚进行混凝土浇筑施工，同时对两道所述端横梁分别进行施工；并且，两片所述拱肋1的两个拱脚的混凝土浇筑施工过程与两个所述端横梁的混凝土浇筑施工过程同步进行。

步骤302、拱肋混凝土对称压注：对两片所述拱肋1分别进行混凝土压注施工，两片所述拱肋1的混凝土压注施工方法相同。

对拱肋1进行混凝土压注施工时，采用顶升压注法，从拱肋1的拱形钢管支架两端下部进行对称压注。

步骤四、系杆混凝土吊模法浇筑：采用吊模法，对两个所述系杆19分别进行混凝土浇筑施工，两个所述系杆19的混凝土浇筑施工方法相同；对任一个系杆19进行混凝土浇筑施工时，过程如下：

步骤401、系杆成型模板支立：在劲性骨架14的内外侧支立系杆成型模板，所述系杆成型模板包括布设在劲性骨架14内侧的芯模和通过吊架固定在劲性骨架14外侧的外侧模板。

步骤402、系杆混凝土浇筑：利用步骤401中所支立的系杆成型模板，对系杆19进行混凝土浇筑；进行混凝土浇筑时，从系杆19的中部向前后两侧进行对称浇筑。也就是说，实际对系杆19进行混凝土浇筑时，由跨中向两侧拱脚进行对称浇筑。

步骤五、中横梁安装：对多道所述中横梁21分别进行安装，且多道所述中横梁21的安装方法均相同；对多道所述中横梁21进行安装时，按多道所述中横梁21的布设位置，由跨中向两侧拱脚进行对称安装；对任一道所述中横梁21进行安装时，过程如下：

步骤501、吊装支架安装：在步骤四中已施工完成的两个所述系杆19上分别安装一个对中横梁21两端进行吊装的吊装支架，两个所述吊装支架的结构相同且二者呈左右对称布设，两个所述吊装支架分别位于中横梁21的前后两侧。

步骤502、中横梁吊装：将当前所安装中横梁21吊装到位，并放置于步骤501中安装好的两个所述吊装支架上。

步骤503、中横梁与系杆连接施工：将步骤502中吊装到位的中横梁21的前后两端，分别与两个所述系杆19紧固连接。

本实施例中，步骤四中进行系杆混凝土吊模法浇筑时所浇注混凝土达到设计强度后，再进入步骤五进行中横梁安装。

本实施例中，所施工大跨度钢管拱桥的计算跨径为100m以上。

本实施例中，步骤一中对拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14进行拼装时，采用支撑体系进行拼装；所述支撑体系包括对所述拱形钢管支架进行拼装的拱肋拼装支架和对劲性骨架14进行拼装的劲性骨架拼装支架。

如图2、图3所示，所述拱肋1的拱形钢管支架由(2N+1)个钢管支架节段拼装而成，所述钢管支架节段为拱肋节段；所述劲性骨架14由(2N-1)个骨架节段拼装而成；(2N+1)个所述拱肋节段和(2N-1)个所述骨架节段均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；其中，N为正整数且N≥2。

所述拱肋拼装支架包括2N个拱肋支架13，前后相邻两个所述拱肋节段之间的连接处下方均设置有一个拱肋支架13。所述劲性骨架拼装支架包括2N个劲性骨架支架15，所述劲性骨架14的前后两端下方以及前后相邻两个所述骨架节段之间的连接处下方均设置有一个劲性骨架支架15。2N个所述拱肋支架13和2N个所述劲性骨架支架15均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，2N个所述拱肋支架13和2N个所述劲性骨架支架15均布设在同一竖直面上。

2N个所述拱肋支架13的结构均相同，所述拱肋支架13包括第一支撑基础2和搭设于第一支撑基础2上的钢管格构支架；2N个所述劲性骨架支架15的结构均相同。所述劲性骨架支架15包括第二支撑基础16和搭设于第二支撑基础16上的型钢支架。所述第一支撑基础2和第二支撑基础16均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。

步骤一中对拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14进行拼装时，过程如下：

步骤101、支撑基础施工：对2N个所述拱肋支架13的第一支撑基础2和2N个所述劲性骨架支架15的第二支撑基础16分别进行施工。

步骤102、劲性骨架拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第二支撑基础16上分别搭设一个劲性骨架支架15，并获得所述劲性骨架拼装支架。

步骤103、劲性骨架拼装：按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N-1)个所述骨架节段进行对称拼装，获得拼装成型的劲性骨架14。

步骤104、拱肋拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第一支撑基础2上分别搭设一个拱肋支架13，并获得拱肋拼装支架。

步骤105、拱肋拼装：在步骤103中拼装成型的劲性骨架14正上方，按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N+1)个所述拱肋节段进行对称拼装，获得拼装成型的拱肋1的拱形钢管支架；并且，对拱肋1两个拱脚处的所述拱肋节段进行拼装时，将两个拱脚处的所述拱肋节段分别与劲性骨架14的两端紧固连接。

如图4、图5及图6所示，本实施例中，所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋1进行支撑的支撑架3，两个所述支撑架3呈平行布设，两个所述支撑架3的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋1的拼装高度相同，两个所述支撑架3均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设。所述支撑架3包括左右两根第一竖向钢管3-1、一根位于两根所述第一竖向钢管3-1之间中部的第二竖向钢管3-2和呈水平布设的上连接梁3-3，所述上连接梁3-3支撑于第二竖向钢管3-2与左右两根第一竖向钢管3-1上部，两根所述第一竖向钢管3-1与第二竖向钢管3-2均位于同一竖直面上且三者之间通过第一剪刀撑3-4进行连接；所述上连接梁3-3上设置有水平支撑架5，所述水平支撑架5上设置有对拱肋1进行支撑的拱肋支撑架，所述拱肋支撑架为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋1两侧的侧向支杆4，两道所述侧向支杆4呈左右对称布设；所述支撑架3中位于左侧的第一竖向钢管3-1为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管3-1为右侧钢管，两个所述支撑架3的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。所述钢管格构支架中第一竖向钢管3-1的数量为四根，四根所述第一竖向钢管3-1分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管3-2的数量为两根。所述第一支撑基础2上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管3-1和两根所述第二竖向钢管3-2固定的第一预埋钢板7，6个所述第一预埋钢板7均布设在同一水平面上。

多个所述劲性骨架支架15的结构均相同。所述劲性骨架支架15包括第二支撑基础16和搭设于第二支撑基础16上的型钢支架，所述型钢支架包括四根分别布设在一个矩形四个顶点上的支撑立柱17，相邻两个所述支撑立柱17均通过第二剪刀撑18进行连接。所述第二支撑基础16上部预埋有4个分别供四个所述支撑立柱17的第二预埋钢板，4个所述第二预埋钢板均布设在同一水平面上；所述支撑立柱17和第二剪刀撑18均为型钢。

本实施例中，所述水平支撑架5上所设置拱肋支撑架体的数量为两个，两个所述拱肋支撑架体分别位于水平支撑架5的左右两侧上方且二者分别对两片所述拱肋1的拱形钢管支架进行支撑。步骤一中对拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14进行拼装时，利用所述支撑体系，对两个所述单片桥梁上部钢结构2-10同步进行拼装；两个所述系杆19的劲性骨架14均支撑在所述劲性骨架拼装支架上且二者呈平行布设。

并且，步骤一中所述拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14拼装完成后，还需在所述拱形钢管支架和劲性骨架14之间安装多根所述吊杆20。同时，还需在拱形钢管支架的拱脚和拱肋1的拱形钢管支架上部安装行走猫道，猫道必须在吊装前搭设完毕，并固定牢靠，且与拱肋1的拱形钢管支架一起吊装。

本实施例中，所述拱肋1由两根拱形钢管1-1和两个分别连接于两根所述拱形钢管1-1左右两侧之间的竖向连接钢板1-2组成，所述拱形钢管1-1和竖向连接钢板1-2均沿所述系杆拱桥的纵桥向布设；两根所述拱形钢管1-1分别为上部钢管和位于所述上下钢管正下方的下部钢管，两个所述竖向连接钢板1-2分别为连接于两根所述拱形钢管1-1左右两侧之间的左侧连接钢板和右侧连接钢板；所述拱肋节段由上部钢管节段、位于所述下部钢管节段正下方的下部钢管节段以及分别连接于所述上部钢管节段与下部钢管节段左右两侧之间的左侧钢板节段和右侧钢板节段组成，多个所述拱肋节段的上部钢管节段拼接组成所述上部钢管，多个所述拱肋节段的下部钢管节段拼接组成所述下部钢管，多个所述拱肋节段的左侧钢板节段拼接组成所述左侧连接钢板，多个所述拱肋节段的右侧钢板节段拼接组成所述右侧连接钢板。

本实施例中，N＝3；所述拱肋节段的数量为7个，所述骨架节段的数量为5个，所述拱肋支架13和劲性骨架支架15的数量均为6个。

实际施工时，可根据具体需要，对N的取值范围进行相应调整。

本实施例中，7个所述拱肋节段包括一个中部合龙段拱肋节段1-14、两个对称布设的第一拱肋节段1-11、两个对称布设的第二拱肋节段1-12和两个对称布设的第三拱肋节段1-13，两个所述第一拱肋节段1-11分别为拱肋1的两个拱脚处的拱肋节段，所述中部合龙段拱肋节段1-14连接于两个所述第三拱肋节段1-13之间，所述第二拱肋节段1-12连接于第一拱肋节段1-11与第三拱肋节段1-13之间。5个所述骨架节段包括两个对称布设的第一骨架节段14-1、两个对称布设的第二骨架节段14-2和连接于两个所述第二骨架节段14-2之间的中间骨架节段14-3，两个所述第二骨架节段14-2分别连接于中间骨架节段14-3与两个所述第一骨架节段14-1之间。

实际拼装时，6个所述拱肋支架13包括两个分别对称支撑在两个所述第一拱肋节段1-11与两个所述第二拱肋节段1-12之间连接处下方的第一支架、两个分别对称支撑在两个所述第二拱肋节段1-12与两个所述第三拱肋节段1-13之间连接处下方的第二支架和两个分别对称支撑在中部合龙段拱肋节段1-14与两个所述第三拱肋节段1-13之间连接处下方的第三支架，所述第三支架位于所述第一支架与所述第二支架之间，所述第一支架的高度小于所述第三支架的高度，所述第三支架的高度小于所述第二支架的高度；两个所述第一拱肋节段1-11的外端分别固定在两个所述第一骨架节段14-1上。

相应地，6个所述劲性骨架支架15包括两个分别对称支撑在两个所述第一骨架节段14-1下方的第四支架、两个分别对称支撑在两个所述第一骨架节段14-1与两个所述第二骨架节段14-2之间连接处下方的第五支架和两个分别对称支撑在中间骨架节段14-3与两个所述第二骨架节段14-2之间连接处下方的第六支架，所述第五支架位于所述第四支架与所述第六支架之间，所述第四支架的高度小于所述第五支架的高度，所述第五支架的高度小于所述第六支架的高度。

本实施例中，两个所述第四支架分别布设在两个所述第一支架的外侧，所述第五支架位于所述第一支架与所述第二支架之间，两个所述第三支架均位于两个所述第六支架之间。

本实施例中，多个所述第一支撑基础2和多个所述第二支撑基础16均布设在同一水平面上。

如图7所示，所述第一支撑基础2和第二支撑基础16下方均铺设有一层碎石垫层8。并且，第一支撑基础2和第二支撑基础16均为扩大基础。

并且，所述碎石垫层8的层厚为15cm～25cm，所述第一支撑基础2和第二支撑基础16的厚度均为35cm～45cm且其内部均设置有一层水平钢筋网9。

本实施例中，所述第一支撑基础2和第二支撑基础16均为长方形基础且二者的结构和尺寸均相同，所述长方形基础的长度和宽度分别为600cm和300cm，所述碎石垫层8为长方形垫层且其长度和宽度分别为800cm和500cm。

所述支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距为450cm～550cm，两个所述支撑架3之间的间距为150cm～250cm。本实施例中，所述支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距为500cm，两个所述支撑架3之间的间距为200cm。实际施工时，可根据具体需要，对支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距以及两个所述支撑架3之间的间距进行相应调整。

本实施例中，所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋1的数量为两片；所述水平支撑架5上所设置拱肋支撑架体的数量为两个，两个所述拱肋支撑架体对称布设在水平支撑架5的上方左右两侧。

实际拼装时，两片所述拱肋1呈平行布设。

并且，两个所述拱肋支撑架体之间的间距为200cm～300cm。本实施例中，两个所述拱肋支撑架体之间的间距为250cm，也就是说，实际拼装时，两片所述拱肋1之间的间距为250cm。

本实施例中，所述纵向连接架包括多根由下至上布设的纵向水平连接杆10，上下相邻两根所述纵向水平连接杆10之间均设置有一道倾斜向连接杆11，每根所述纵向水平连接杆10的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上，每根所述倾斜向连接杆11的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上；所述第二竖向钢管3-2与位于其左右两侧的两根所述第一竖向钢管3-1之间均通过多根由上至下布设的横向水平连接杆12紧固连接。

本实施例中，所述第一竖向钢管3-1的直径为Φ400mm且其壁厚为8mm，所述第二竖向钢管3-2的直径为Φ400mm且其壁厚为16mm。

并且，两个所述支撑架3的竖向高度不同。

实际施工时，所述剪刀撑3-4、纵向水平连接杆10、倾斜向连接杆11、侧向支杆4和横向水平连接杆12均为槽钢。

本实施例中，所述水平支撑架5包括多根竖向立杆和支撑于所述多根所述竖向立杆上方的横向支撑杆，所述横向支撑杆位于上连接梁3-3的正上方且其与上连接梁3-3呈平行布设。

本实施例中，所述拱肋支撑架体中的两道所述侧向支杆4分别支撑在所述上钢管的左右两侧下方。同时，每个所述拱形钢管1-1内均设置有多道沿圆周方向布设的纵向加劲肋6，多道所述纵向加劲肋6均沿所布设拱形钢管1-1的长度方向布设，且各纵向加劲肋13均与所布设位置处拱形钢管1-1的内侧壁呈垂直布设。

实际对拱肋1的拱形钢管支架进行拼装时，先对拱肋1两个拱脚处的所述拱肋节段(即两个所述第一拱肋节段1-11)进行拼装；之后，对两个所述第二拱肋节段1-12进行拼装；然后，对两个所述第三拱肋节段1-13进行拼装；最后，对中部合龙段拱肋节段1-14进行拼装。

本实施例中，相邻两个所述拱肋节段之间以及相邻两个所述骨架节段之间均以焊接方式进行固定连接。并且，多个所述骨架节段的长度均为20m左右。

本实施例中，如图8所示，步骤二中所述浮吊移位平台还包括将浮动平台2-2-1向前拖拉至桥梁下部支撑结构23所处位置处的拖拉装置，所述拖拉装置为卷扬机2-11，所述卷扬机2-11与浮动平台2-2-1之间通过钢丝绳进行连接，所述卷扬机2-11布设在桥梁下部支撑结构23所处位置处。并且，所述卷扬机2-11的数量为两个，两个所述卷扬机2-11分别布设在桥梁下部支撑结构23的前后两侧下方且二者分别位于所述移动平台的前方左右两侧。

如图10、图11和图12所示，所述拱肋1的拱形钢管支架前后两侧分别设置有供两个所述浮吊2-2的起重机2-2-2吊装的吊装机构，两个所述吊装机构的结构相同且二者呈对称布设。所述吊装机构包括两个套装在所述拱形钢管支架上的吊环2-4，每个所述吊环2-4均由一根吊绳绑扎而成，且两个所述吊环2-4均吊挂在起重机2-2-2的吊钩2-2-21上；每个所述吊环2-4与拱肋1的拱形钢管支架之间均设置有支垫结构，所述支垫结构固定在所述拱形钢管支架上。所述支垫结构包括左右两块包覆在拱形钢管支架外侧的外包钢板2-5，两块所述外包钢板2-5呈对称布设且二者的上下部均固定连接为一体，每块所述外包钢板2-5与拱形钢管支架之间均垫装有橡胶板。两个所述吊装机构之间的间距为L0，其中其中L为拱肋1的跨度。

本实施例中，所述浮吊临时固定装置包括两个分别位于所述移动平台前方左右两侧的前锚固装置2-6和两个分别位于所述移动平台后方左右两侧的后锚固装置2-7。

实际使用过程中，可根据具体需要，对前锚固装置6和后锚固装置7的数量以及各前锚固装置2-6和各后锚固装置2-7的锚固位置进行相应调整。

本实施例中，所述前锚固装置2-6和后锚固装置2-7均为地锚25。

实际布设安装时，两个所述吊装机构之间的间距为L0，其中其中L为拱肋1的跨度。此时，拱肋1的跨度为所施工大跨度钢管拱桥的计算跨径。

实际吊装时，可根据具体需要，对两个所述吊装机构之间的间距进行相应调整。

如图11、图12所示，两块所述外包钢板2-5的上下部之间均通过多个第一连接螺栓进行紧固连接，且每块所述外包钢板2-5的上下部均开有多个分别供多个所述第一连接螺栓安装的螺栓安装孔2-5-1。所述外包钢板2-5的上下两侧中部均开有一个供吊环2-4卡装的绑索槽2-5-2，所述绑索槽2-5-2为弧形槽。

本实施例中，所述支垫结构中所包含橡胶板的数量为四块，每块所述外包钢板2-5与拱肋1的拱形钢管支架上下部之间均垫装有一块橡胶板。

本实施例中，所述外包钢板2-5包括横截面为等腰梯形的包覆钢板和两个分别位于所述包覆钢板上下两侧的固定边，多个所述螺栓安装孔2-5-1均布设在所述固定边上。

本实施例中，所述连接机构包括绑扎在两个所述浮吊2-2的浮动平台2-2-1前部之间的前捆绑绳2-8-1和绑扎在两个所述浮吊2-2的浮动平台2-2-1后部之间的后捆绑绳2-8-2。

本实施例中，步骤二中将单片桥梁上部钢结构2-10吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构23上时，过程如下：

步骤201、起吊：将所述浮吊移位平台移至步骤一中所述拼装场地一侧，并通过所述浮吊临时固定装置对两个所述浮吊2-2进行临时固定，再通过两个浮吊2-2的起重机2-2-2对单片桥梁上部钢结构2-10进行起吊；

步骤202、移动平台第一次移位：通过后锚固装置2-7上所固定的后拉绳2-7-1向后拉动所述移动平台，使得所述移动平台后退至河道22中间；之后，对所述浮吊临时固定装置中前锚固装置2-6和后锚固装置2-7的锚固位置进行调整，并通过前锚固装置2-6的前拉绳2-6-1向前拉动所述移动平台，使得所述移动平台向前平移至桥梁下部支撑结构23后侧；

步骤203、移动平台第二次移位：解开后拉绳2-7-1和前拉绳2-6-1，启动两个所述浮动平台2-2-1上所装的移动装置，将所述移动平台向桥梁下部支撑结构23一侧移动；待所述移动平台移动至距离桥梁下部支撑结构23仅剩50m左右时，将两个浮吊2-2上的前拉绳2-6-1分别与卷扬机2-11连接，并通过卷扬机2-11牵引两个浮吊2-2上的前拉绳2-6-1使得所述移动平台向前推进；所述钢丝绳为前拉绳2-6-1；

步骤204、落梁就位：待所述移动平台移动至桥梁下部支撑结构23所处位置时，通过所述浮吊临时固定装置对两个所述浮吊2-2进行临时固定；之后，通过两个浮吊2-2的起重机2-2-2将所吊装单片桥梁上部钢结构2-10缓慢下放至桥梁下部支撑结构23上。

另外，采用所述浮吊移位平台对单片桥梁上部钢结构2-10吊装，需先对拱肋拼装支架进行拆除。

步骤203中起吊过程中，应保持两台浮吊2-2的起吊一致性，两吊点高差不超过10cm。

本实施例中，步骤二中将单片桥梁上部钢结构2-10吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构23上后，还需采用多个地锚25对吊装到位的单片桥梁上部钢结构2-10进行临时固定；多个所述地锚25布设在单片桥梁上部钢结构2-10的四周外侧且其与单片桥梁上部钢结构2-10中的拱形钢管支架之间均通过缆风绳26进行连接，详见图13。其中，对单片桥梁上部钢结构2-10进行固定的地锚25为8个。具体是，将两个所述单片桥梁上部钢结构2-10吊装并移送至桥梁下部支撑结构23上且通过所述横向连接件连接后，再采用多个地锚25进行临时固定。

步骤二中将单片桥梁上部钢结构2-10吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构23上后，在两片所述拱肋1的拱形钢管支架之间安装多根所述横向连接杆。本实施例中，所述横向连接杆为一字撑，具体为横向钢管。

步骤301进行拱脚及端横梁施工之前，先在桥梁下部支撑结构23上安装对拱肋1进行支撑的支座，其中支座的上板通过地脚螺栓与拱肋1的拱脚锚固且其下板与桥梁下部支撑结构23的墩柱顶部的支座垫石锚固。

本实施例中，步骤301进行拱脚及端横梁施工时，所述拱肋1的两个拱脚和两个所述端横梁均采用支架进行现浇。因而，混凝土浇筑之前，先对拱脚及端横梁施工用的支架进行搭设。

由于所述端横梁位于盖梁上，盖梁顶部设置砂箱，所述端横梁的底部支撑系统从下至上依次为砂箱、10cm×10cm方木(横桥向布置，间距60cm，与砂箱位置对应)、10cm×5cm方木(满铺)和1.5cm厚竹胶板，底模铺设好后按规范要求进行预压。

所述拱肋1的拱脚实体段长度为7m，需搭设支架，拱脚宽度为1.3m，浇筑长度6.5m。所述拱肋1的拱脚实体段下方的支架搭设从下至上依次为：碗扣式支架、10cm×15cm方木(纵桥向布置，间距0.6m)、10cm×5cm方木(满铺，横桥向布置)和1.5cm厚竹胶板。侧模采用竹胶板和方木，顶部和底部采用对拉螺杆拉紧。

另外，步骤301进行拱脚及端横梁施工之前，先需对拱肋1的拱脚和所述端横梁内的钢筋骨架进行绑扎，并对预应力管道与预应力张拉锚具进行安装。相应地，步骤四中对所述系杆19进行混凝土浇筑之前，还需对系杆19内的钢筋骨架进行绑扎，并对预应力管道与预应力张拉锚具进行安装。

需注意的是：对拱肋1的拱脚混凝土进行浇筑时，必须完全填满整个拱肋1的预埋段钢管，否则在步骤302中进行拱肋混凝土压注过程中，混凝土引起的侧压力容易引起拱脚混凝土开裂。

并且，由于两片拱肋1的两个拱脚的混凝土浇筑施工过程与两个端横梁的混凝土浇筑施工过程同步进行，这样能确保拱肋1的拱形钢管支架和劲性骨架14整体受力均匀，有效防止拱形钢管支架和劲性骨架14发生变形。

本实施例中，步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，每片所述拱肋1的混凝土压注过程均连续进行；且对拱肋1进行混凝土对称压注之前，先在拱肋1的拱形钢管支架中部上方安装一个用于排气与离析混凝土溢出的排气及排浆管(即增压管)，所述排气及排浆管顶端高出拱形钢管支架中部的高度不少于2m。所述排气及排浆管的直径为Φ150mm。

步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，先对所述下钢管进行对称压注，再对所述上钢管进行对称压注，最后对所述腹腔进行对称压注；所述上钢管、所述下钢管和所述腹腔的两端均开有一个供压浆管安装的压浆孔，所述压浆管与拱肋1之间的夹角小于30°。

本实施例中，步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，为防止偏载，采用两台泵车(具体为高压泵)对称压注，并且所压注的混凝土为C40微膨胀混凝土。所压注的混凝土应满足以下技术参数要求：

i)混凝土28天强度应达到C40要求，且具有微膨胀性，膨胀率满足设计要求；

ii)混凝土的初凝时间应大于10h，坍落度损失3小时小于20mm；

iii)为满足混凝土可泵送性要求，粗集料的最大粒径不大于25mm，坍落度控制在18cm～22cm。

每片拱肋1应连续压注，不能停顿。压注时，从拱脚向拱顶均匀压注，两边的混凝土压注速度尽量保持一致，防止拱肋1偏压变形，压注速度每端均为25m³/h左右。为防止混凝土在灌注过程中过快凝结，减水剂中需添加缓凝成分。另外，要密切注意泵压，当发现泵压突然增大时，应立即停止压注进行处理，待压注至距拱顶2m～3m时更要控制压注速度。当出浆孔有混凝土浆体溢出时，两台泵交替压注，待流出合格混凝土后稳压，关闭压浆管阀门，拆除泵管。拱肋混凝土压注方式为由下向上顶推压注，最大压强P＝0.48MPa。

如图14、图15所示，步骤401中所述外侧模板包括布设在劲性骨架14底部的底模板4-1和两个分别支立在劲性骨架14外部左右两侧的侧模板4-2，两个所述侧模板4-2分别布设在底模板4-1的左右两侧上方；所述吊架为对所述外侧模板进行支撑的模板支撑装置且其包括多道布设在劲性骨架14下方的下支撑梁4-5-1和多道分别支撑于劲性骨架14上方的上固定梁4-5-2，所述下支撑梁4-5-1和上固定梁4-5-2均呈水平布设且二者均沿所施工大跨度钢管拱桥的横桥向布设。所述下支撑梁4-5-1和上固定梁4-5-2的数量相同，多道所述上固定梁4-5-2分别位于多道所述下支撑梁4-5-1的正上方，多道所述上固定梁4-5-2和多道所述下支撑梁4-5-1均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设。多道所述上固定梁4-5-2与多道所述下支撑梁4-5-1之间分别通过多个连接装置进行连接，多个所述连接装置的结构均相同，且所述连接装置包括两个分别位于劲性骨架14左右两侧的第一拉杆4-5-3，所述第一拉杆4-5-3呈竖直向布设且其上下两端分别固定在上固定梁4-5-2和下支撑梁4-5-1上。两个所述侧模板4-4-2的外侧均设置有多道呈竖直向布设的竖向加固梁4-7，多道所述竖向加固梁4-7沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设且其均位于同一竖直面上。

所述底模板4-1与多道所述下支撑梁4-5-1之间由左至右垫装有多根第一方木4-6-1，多根所述第一方木4-6-1均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。两个所述侧模板4-2分别为支立在劲性骨架14外部左右两侧的左侧模板和右侧模板，所述左侧模板与位于劲性骨架14左侧的多道所述竖向加固梁4-7之间以及所述右侧模板与位于劲性骨架14右侧的多道所述竖向加固梁4-7之间均由上至下垫装有多根第二方木4-6-2，多根所述第二方木4-6-2均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。

实际施工时，所述底模板4-1和两个所述侧模板4-2均由多块竹胶板拼装而成。

本实施例中，多道所述上固定梁4-5-2、多道所述下支撑梁4-5-1和多个所述连接装置组成位于劲性骨架14外侧的吊架。

并且，所述上固定梁4-5-2和下支撑梁4-5-1均由两根槽钢拼装而成。

本实施例中，位于劲性骨架14左侧的多道所述竖向加固梁4-7均为左侧加固梁，位于劲性骨架14右侧的多道所述竖向加固梁4-7均为右侧加固梁，所述左侧加固梁和右侧加固梁的数量相同，且多道所述左侧加固梁和多道所述右侧加固梁呈左右对称布设，多道所述左侧加固梁和多道所述右侧加固梁之间分别通过多个紧拉装置进行连接，多个所述紧拉装置的结构均相同；所述紧拉装置包括上下两道呈水平布设的横向拉结筋，两道所述横向拉结筋4-8分别为位于劲性骨架14上方的上拉结筋和位于底模板4-1下方的下拉结筋，所述上拉结筋位于所述下拉结筋的正上方。所述上拉结筋的左右两端分别固定在所述左侧加固梁和右侧加固梁的上端，所述下拉结筋的左右两端分别固定在所述左侧加固梁和右侧加固梁的下端。

并且，多道所述左侧加固梁组成位于所述左侧模板外侧的左侧围檩，多道所述右侧加固梁位于所述右侧模板外侧的右侧围檩；所述上拉结筋与所述左侧加固梁和右侧加固梁之间以及所述下拉结筋与所述左侧加固梁和右侧加固梁之间均通过紧固螺栓进行连接。

实际施工时，所述拉杆4-5-3为精轧螺纹钢，所述拉杆4-5-3与上固定梁4-5-2和下支撑梁4-5-1之间均通过第二连接螺栓4-5-4进行紧固连接，所述上固定梁4-5-2和下支撑梁4-5-1的左右两端分别开有供拉杆5-3安装的拉杆安装孔。

本实施例中，多道所述上固定梁4-5-2、多道所述下支撑梁4-5-1和多个所述连接装置均呈均匀布设。

并且，多道所述上固定梁4-5-2的长度均相同，且多道所述下支撑梁4-5-1的长度均相同，所述下支撑梁4-5-1的长度大于上固定梁4-5-2的长度；所述下支撑梁4-5-1的左右两侧上方均设置有栏杆4-11。

本实施例中，所述芯模由支立在劲性骨架14内侧的多块竹胶板拼装而成，所述芯模通过多道定位钢筋进行固定，所述定位钢筋的一端固定在劲性骨架14上且其另一端支顶在芯模上。

同时，所述上固定梁4-5-2和下支撑梁4-5-1与第二连接螺栓4-5-4之间均垫有第一垫板4-5-5。

本实施例中，所述劲性骨架14包括多个沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设的支撑框架，多个所述支撑框架的结构均相同，每个所述支撑框架均为由四个型钢连接形成的矩形框架；多个所述支撑框架通过四道纵向连接型钢紧固连接为一体，四道所述纵向连接型钢包括两道分别对称布设在多个所述支撑框架上部左右两侧的上纵向连接型钢和两道分别对称布设在多个所述支撑框架下部左右两侧的下纵向连接型钢。并且，每个所述支撑框架的上部设置有多道上垫梁4-12，多道所述上垫梁4-12均由左至右布设在同一平面上。

本实施例中，所述系杆19的混凝土系杆混凝土采用泵送，为防止偏载，用两台泵车由跨中向两侧对称浇筑。这样，也能有效保证拱肋1和劲性骨架14均匀沉降。

如图16所示，步骤501中所述吊装支架包括前后两个结构相同的矩形吊架和对中横梁21进行支撑的纵向支撑梁5-7，两个所述矩形吊架分别位于中横梁21的左右两侧；所述中横梁21的前后两端分别支撑在两个所述吊装支架的纵向支撑梁5-7上；所述矩形吊架包括一道布设在系杆19底部的下横梁5-4、一道支撑于系杆19顶部的上横梁5-5和两个分别位于系杆19内外两侧的第二拉杆5-6，所述上横梁5-5位于下横梁5-4的正上方且二者均与中横梁21呈平行布设，两个所述第二拉杆5-6均呈竖直向布设；所述上横梁5-5与下横梁5-4的内端之间以及上横梁5-5与下横梁5-4的外端之间均通过一个第二拉杆5-6紧固连接，所述矩形吊架中位于系杆19内侧的第二拉杆5-6为内拉杆；所述纵向支撑梁5-7与中横梁21呈垂直布设，所述纵向支撑梁5-7呈水平布设且其前后两端分别支撑在两个所述矩形吊架的下横梁5-4的内端上方，所述纵向支撑梁5-7位于所述内拉杆内侧。

本实施例中，两个所述吊装支架分别为位于中横梁5-2前后两侧的前侧支架和后侧支架，所述前侧支架的纵向支撑梁5-7与中横梁5-2前端之间的间距以及所述后侧支架的纵向支撑梁5-7与中横梁5-2后端之间的间距均为70cm～100cm。

本实施例中，所述前侧支架的纵向支撑梁5-7与中横梁5-2前端之间的间距以及所述后侧支架的纵向支撑梁5-7与中横梁5-2后端之间的间距均为D，其中D＝80cm。

实际施工时，可根据具体需要，对D的取值大小进行相应调整。

同时，所述吊装支架还包括多根第三方木5-1，多根所述第三方木5-1均与纵向支撑梁5-7呈平行布设且其均支撑于两个所述吊装支架的下横梁5-4与中横梁5-2之间，多根所述第三方木5-1均位于所述内拉杆与纵向支撑梁5-7之间，每根所述第三方木5-1的前后两端分别支撑在两个所述矩形吊架的下横梁5-4的内端上方。

本实施例中，所述第二拉杆5-6为精轧螺纹钢。

实际使用时，所述第二拉杆5-6也可以采用其它结构的连接杆。

本实施例中，所述第二拉杆5-6与上横梁5-5和下横梁5-4之间均通过第三连接螺栓5-9进行紧固连接，所述上横梁5-5和下横梁5-4的左右两端分别开有供第二拉杆5-6安装的拉杆安装孔。

并且，所述上横梁5-5和下横梁5-4与第三连接螺栓5-9之间均垫有第二垫板5-8。

本实施例中，所述纵向支撑梁5-7为工字钢。

实际使用时，所述纵向支撑梁5-7也可以采用其它类型的型钢。

所述上横梁5-5焊接固定在劲性骨架14上部，所述纵向支撑梁5-7焊接固定在两个所述矩形吊架的下横梁5-4上。本实施例中，所述劲性骨架14上设置有多道沿所施工大跨度钢管拱桥纵桥向布设的上垫梁4-12，所述上横梁5-5焊接固定在多道所述上垫梁4-12上。

本实施例中，所述上横梁5-5和下横梁5-4均由两根并排布设的工字钢组成。

本实施例中，每道所述中横梁21的前后两端与两个所述系杆19之间均通过湿接头24进行紧固连接，所述湿接头包括钢筋连接结构和浇筑于所述钢筋连接结构外侧的混凝土结构，所述钢筋连接结构包括多道布设在中横梁21内且外端伸出至中横梁21的外露钢筋接头和多道预埋在系杆19内的钢筋连接接头，多道所述外露钢筋接头分别与多道所述钢筋连接接头紧固连接为一体。

实际施工时，每道所述中横梁21的前后两端与两个所述系杆19之间均通过湿接头24的混凝土采用吊模法进行浇筑。

同时，所述中横梁21的安装顺序由跨中向两端拱脚依次安装，确保拱肋1和系杆19的均匀沉降。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道(22)上的系杆拱桥，所述系杆拱桥包括桥梁下部支撑结构(23)和支撑于桥梁下部支撑结构(23)上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包括拱肋(1)和连接于拱肋(1)两个拱脚之间的系杆(19)，所述系杆(19)位于拱肋(1)正下方且其内部设置有劲性骨架(14)；所述劲性骨架(14)为对系杆(19)进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架(14)的两端分别与拱肋(1)的两端紧固连接；所述拱肋(1)为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架和浇筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成；所述拱肋(1)的数量为两片，两片所述拱肋(1)呈平行布设；所述系杆(19)的数量为两个且二者呈平行布设，两个所述系杆(19)之间通过多道由前至后布设的中横梁(21)进行连接，多道所述中横梁(21)均与系杆(19)呈垂直布设且其沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，多道所述中横梁(21)均为钢筋混凝土预制梁；两片所述拱肋(1)的两个拱脚之间通过两道端横梁进行连接，两道所述端横梁均为钢筋混凝土现浇梁和二者均与中横梁(21)呈平行布设，多道所述中横梁(21)均位于两道所述端横梁之间；所施工大跨度钢管拱桥的施工过程如下：

步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道(22)一侧岸边的拼装场地上，对拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构(2-10)；

所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥梁上部钢结构包括单片拱肋(1)的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性骨架(14)；

步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一中拼装成型的单片桥梁上部钢结构(2-10)吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构(23)上；

所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构(2-10)进行吊装并运输的浮吊(2-2)和对两个所述浮吊(2-2)进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊(2-2)包括漂浮在水面上的浮动平台(2-2-1)和安装在浮动平台(2-2-1)上的起重机(2-2-2)，两个所述浮吊(2-2)的浮动平台(2-2-1)之间通过连接机构紧固连接为一体，且两个所述浮吊(2-2)的浮动平台(2-2-1)组成对单片桥梁上部钢结构(2-10)进行移动的移动平台；所述浮吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置(2-6)和多个位于所述移动平台后方的后锚固装置(2-7)，每个所述前锚固装置(2-6)分别通过前拉绳(2-6-1)固定在所述移动平台前部，且每个所述后锚固装置(2-7)分别通过后拉绳(2-7-1)固定在所述移动平台后部；

步骤三、拱肋混凝土施工：待步骤二中两个所述单片桥梁上部钢结构(2-10)均吊装并移送至桥梁下部支撑结构(23)上后，进行拱肋混凝土施工，过程如下：

步骤301、拱脚及端横梁施工：对两片所述拱肋(1)的两个拱脚进行混凝土浇筑施工，同时对两道所述端横梁分别进行施工；并且，两片所述拱肋(1)的两个拱脚的混凝土浇筑施工过程与两个所述端横梁的混凝土浇筑施工过程同步进行；

步骤302、拱肋混凝土对称压注：对两片所述拱肋(1)分别进行混凝土压注施工，两片所述拱肋(1)的混凝土压注施工方法相同；

对拱肋(1)进行混凝土压注施工时，采用顶升压注法，从拱肋(1)的拱形钢管支架两端下部进行对称压注；

步骤四、系杆混凝土吊模法浇筑：采用吊模法，对两个所述系杆(19)分别进行混凝土浇筑施工，两个所述系杆(19)的混凝土浇筑施工方法相同；对任一个系杆(19)进行混凝土浇筑施工时，过程如下：

步骤401、系杆成型模板支立：在劲性骨架(14)的内外侧支立系杆成型模板，所述系杆成型模板包括布设在劲性骨架(14)内侧的芯模和通过吊架固定在劲性骨架(14)外侧的外侧模板；

步骤402、系杆混凝土浇筑：利用步骤401中所支立的系杆成型模板，对系杆(19)进行混凝土浇筑；进行混凝土浇筑时，从系杆(19)的中部向前后两侧进行对称浇筑；

步骤五、中横梁安装：对多道所述中横梁(21)分别进行安装，且多道所述中横梁(21)的安装方法均相同；对多道所述中横梁(21)进行安装时，按多道所述中横梁(21)的布设位置，由跨中向两侧拱脚进行对称安装；对任一道所述中横梁(21)进行安装时，过程如下：

步骤501、吊装支架安装：在步骤四中已施工完成的两个所述系杆(19)上分别安装一个对中横梁(21)两端进行吊装的吊装支架，两个所述吊装支架的结构相同且二者呈左右对称布设，两个所述吊装支架分别位于中横梁(21)的前后两侧；

步骤502、中横梁吊装：将当前所安装中横梁(21)吊装到位，并放置于步骤501中安装好的两个所述吊装支架上；

步骤503、中横梁与系杆连接施工：将步骤502中吊装到位的中横梁(21)的前后两端，分别与两个所述系杆(19)紧固连接。

2.按照权利要求1所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：每道所述中横梁(21)的前后两端与两个所述系杆(19)之间均通过湿接头(24)进行紧固连接，所述湿接头包括钢筋连接结构和浇筑于所述钢筋连接结构外侧的混凝土结构，所述钢筋连接结构包括多道布设在中横梁(21)内且外端伸出至中横梁(21)的外露钢筋接头和多道预埋在系杆(19)内的钢筋连接接头，多道所述外露钢筋接头分别与多道所述钢筋连接接头紧固连接为一体。

3.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤一中对拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)进行拼装时，采用支撑体系进行拼装；所述支撑体系包括对所述拱形钢管支架进行拼装的拱肋拼装支架和对劲性骨架(14)进行拼装的劲性骨架拼装支架；

所述拱肋(1)的拱形钢管支架由(2N+1)个钢管支架节段拼装而成，所述钢管支架节段为拱肋节段；所述劲性骨架(14)由(2N-1)个骨架节段拼装而成；(2N+1)个所述拱肋节段和(2N-1)个所述骨架节段均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；其中，N为正整数且N≥2；

所述拱肋拼装支架包括2N个拱肋支架(13)，前后相邻两个所述拱肋节段之间的连接处下方均设置有一个拱肋支架(13)；所述劲性骨架拼装支架包括2N个劲性骨架支架(15)，所述劲性骨架(14)的前后两端下方以及前后相邻两个所述骨架节段之间的连接处下方均设置有一个劲性骨架支架(15)；2N个所述拱肋支架(13)和2N个所述劲性骨架支架(15)均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，2N个所述拱肋支架(13)和2N个所述劲性骨架支架(15)均布设在同一竖直面上；

2N个所述拱肋支架(13)的结构均相同，所述拱肋支架(13)包括第一支撑基础(2)和搭设于第一支撑基础(2)上的钢管格构支架；2N个所述劲性骨架支架(15)的结构均相同；所述劲性骨架支架(15)包括第二支撑基础(16)和搭设于第二支撑基础(16)上的型钢支架；所述第一支撑基础(2)和第二支撑基础(16)均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。

4.按照权利要求3所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤一中对拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)进行拼装时，过程如下：

步骤101、支撑基础施工：对2N个所述拱肋支架(13)的第一支撑基础(2)和2N个所述劲性骨架支架(15)的第二支撑基础(16)分别进行施工；

步骤102、劲性骨架拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第二支撑基础(16)上分别搭设一个劲性骨架支架(15)，并获得所述劲性骨架拼装支架；

步骤103、劲性骨架拼装：按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N-1)个所述骨架节段进行对称拼装，获得拼装成型的劲性骨架(14)；

步骤104、拱肋拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第一支撑基础(2)上分别搭设一个拱肋支架(13)，并获得拱肋拼装支架；

步骤105、拱肋拼装：在步骤103中拼装成型的劲性骨架(14)正上方，按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对(2N+1)个所述拱肋节段进行对称拼装，获得拼装成型的拱肋(1)的拱形钢管支架；并且，对拱肋(1)两个拱脚处的所述拱肋节段进行拼装时，将两个拱脚处的所述拱肋节段分别与劲性骨架(14)的两端紧固连接。

5.按照权利要求3所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋(1)进行支撑的支撑架(3)，两个所述支撑架(3)呈平行布设，两个所述支撑架(3)的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋(1)的拼装高度相同，两个所述支撑架(3)均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设；所述支撑架(3)包括左右两根第一竖向钢管(3-1)、一根位于两根所述第一竖向钢管(3-1)之间中部的第二竖向钢管(3-2)和呈水平布设的上连接梁(3-3)，所述上连接梁(3-3)支撑于第二竖向钢管(3-2)与左右两根第一竖向钢管(3-1)上部，两根所述第一竖向钢管(3-1)与第二竖向钢管(3-2)均位于同一竖直面上且三者之间通过第一剪刀撑(3-4)进行连接；所述上连接梁(3-3)上设置有水平支撑架(5)，所述水平支撑架(5)上设置有对拱肋(1)进行支撑的拱肋支撑架，所述拱肋支撑架为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋(1)两侧的侧向支杆(4)，两道所述侧向支杆(4)呈左右对称布设；所述支撑架(3)中位于左侧的第一竖向钢管(3-1)为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管(3-1)为右侧钢管，两个所述支撑架(3)的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；所述钢管格构支架中第一竖向钢管(3-1)的数量为四根，四根所述第一竖向钢管(3-1)分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管(3-2)的数量为两根；所述第一支撑基础(2)上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管(3-1)和两根所述第二竖向钢管(3-2)固定的第一预埋钢板(7)，6个所述第一预埋钢板(7)均布设在同一水平面上；

多个所述劲性骨架支架(15)的结构均相同；所述劲性骨架支架(15)包括第二支撑基础(16)和搭设于第二支撑基础(16)上的型钢支架，所述型钢支架包括四根分别布设在一个矩形四个顶点上的支撑立柱(17)，相邻两个所述支撑立柱(17)均通过第二剪刀撑(18)进行连接；所述第二支撑基础(16)上部预埋有4个分别供四个所述支撑立柱(17)的第二预埋钢板，4个所述第二预埋钢板均布设在同一水平面上；所述支撑立柱(17)和第二剪刀撑(18)均为型钢；

步骤一中对拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)进行拼装时，利用所述支撑体系，对两个所述单片桥梁上部钢结构(2-10)同步进行拼装。

6.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤二中所述浮吊移位平台还包括将浮动平台(2-2-1)向前拖拉至桥梁下部支撑结构(23)所处位置处的拖拉装置，所述拖拉装置为卷扬机(2-11)，所述卷扬机(2-11)与浮动平台(2-2-1)之间通过钢丝绳进行连接，所述卷扬机(2-11)布设在桥梁下部支撑结构(23)所处位置处；

所述拱肋(1)的拱形钢管支架前后两侧分别设置有供两个所述浮吊(2-2)的起重机(2-2-2)吊装的吊装机构，两个所述吊装机构的结构相同且二者呈对称布设；所述吊装机构包括两个套装在所述拱形钢管支架上的吊环(2-4)，每个所述吊环(2-4)均由一根吊绳绑扎而成，且两个所述吊环(2-4)均吊挂在起重机(2-2-2)的吊钩(2-2-21)上；每个所述吊环(2-4)与拱肋(1)的拱形钢管支架之间均设置有支垫结构，所述支垫结构固定在所述拱形钢管支架上；所述支垫结构包括左右两块包覆在拱形钢管支架外侧的外包钢板(2-5)，两块所述外包钢板(2-5)呈对称布设且二者的上下部均固定连接为一体，每块所述外包钢板(2-5)与拱形钢管支架之间均垫装有橡胶板；两个所述吊装机构之间的间距为L0，其中其中L为拱肋(1)的跨度。

7.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤二中将单片桥梁上部钢结构(2-10)吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构(23)上后，还需采用多个地锚(25)对吊装到位的单片桥梁上部钢结构(2-10)进行临时固定；多个所述地锚(25)布设在单片桥梁上部钢结构(2-10)的四周外侧且其与单片桥梁上部钢结构(2-10)中的拱形钢管支架之间均通过缆风绳(26)进行连接。

8.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤401中所述外侧模板包括布设在劲性骨架(14)底部的底模板(4-1)和两个分别支立在劲性骨架(14)外部左右两侧的侧模板(4-2)，两个所述侧模板(4-2)分别布设在底模板(4-1)的左右两侧上方；所述吊架为对所述外侧模板进行支撑的模板支撑装置且其包括多道布设在劲性骨架(14)下方的下支撑梁(4-5-1)和多道分别支撑于劲性骨架(14)上方的上固定梁(4-5-2)，所述下支撑梁(4-5-1)和上固定梁(4-5-2)均呈水平布设且二者均沿所施工大跨度钢管拱桥的横桥向布设；所述下支撑梁(4-5-1)和上固定梁(4-5-2)的数量相同，多道所述上固定梁(4-5-2)分别位于多道所述下支撑梁(4-5-1)的正上方，多道所述上固定梁(4-5-2)和多道所述下支撑梁(4-5-1)均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；多道所述上固定梁(4-5-2)与多道所述下支撑梁(4-5-1)之间分别通过多个连接装置进行连接，多个所述连接装置的结构均相同，且所述连接装置包括两个分别位于劲性骨架(14)左右两侧的第一拉杆(4-5-3)，所述第一拉杆(4-5-3)呈竖直向布设且其上下两端分别固定在上固定梁(4-5-2)和下支撑梁(4-5-1)上；两个所述侧模板(4-4-2)的外侧均设置有多道呈竖直向布设的竖向加固梁(4-7)，多道所述竖向加固梁(4-7)沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设且其均位于同一竖直面上；

所述底模板(4-1)与多道所述下支撑梁(4-5-1)之间由左至右垫装有多根第一方木(4-6-1)，多根所述第一方木(4-6-1)均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；两个所述侧模板(4-2)分别为支立在劲性骨架(14)外部左右两侧的左侧模板和右侧模板，所述左侧模板与位于劲性骨架(14)左侧的多道所述竖向加固梁(4-7)之间以及所述右侧模板与位于劲性骨架(14)右侧的多道所述竖向加固梁(4-7)之间均由上至下垫装有多根第二方木(4-6-2)，多根所述第二方木(4-6-2)均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。

9.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：步骤501中所述吊装支架包括前后两个结构相同的矩形吊架和对中横梁(21)进行支撑的纵向支撑梁(5-7)，两个所述矩形吊架分别位于中横梁(21)的左右两侧；所述中横梁(21)的前后两端分别支撑在两个所述吊装支架的纵向支撑梁(5-7)上；所述矩形吊架包括一道布设在系杆(19)底部的下横梁(5-4)、一道支撑于系杆(19)顶部的上横梁(5-5)和两个分别位于系杆(19)内外两侧的第二拉杆(5-6)，所述上横梁(5-5)位于下横梁(5-4)的正上方且二者均与中横梁(21)呈平行布设，两个所述第二拉杆(5-6)均呈竖直向布设；所述上横梁(5-5)与下横梁(5-4)的内端之间以及上横梁(5-5)与下横梁(5-4)的外端之间均通过一个第二拉杆(5-6)紧固连接，所述矩形吊架中位于系杆(19)内侧的第二拉杆(5-6)为内拉杆；所述纵向支撑梁(5-7)与中横梁(21)呈垂直布设，所述纵向支撑梁(5-7)呈水平布设且其前后两端分别支撑在两个所述矩形吊架的下横梁(5-4)的内端上方，所述纵向支撑梁(5-7)位于所述内拉杆内侧。

10.按照权利要求1或2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架施工工艺，其特征在于：两片所述拱肋(1)之间通过多个横向连接杆进行连接；所述拱肋(1)与系杆(19)之间通过多根呈竖直向布设的吊杆(20)进行连接，多根所述吊杆(20)均布设在同一竖直面上；步骤一中所述拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)拼装完成后，还需在所述拱形钢管支架和劲性骨架(14)之间安装多根所述吊杆(20)；步骤二中将单片桥梁上部钢结构(2-10)吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构(23)上后，在两片所述拱肋(1)的拱形钢管支架之间安装多根所述横向连接杆；

步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，每片所述拱肋(1)的混凝土压注过程均连续进行；且对拱肋(1)进行混凝土对称压注之前，先在拱肋(1)的拱形钢管支架中部上方安装一个用于排气与离析混凝土溢出的排气及排浆管，所述排气及排浆管顶端高出拱形钢管支架中部的高度不少于2m；

所述拱肋(1)的拱形钢管支架由两根拱形钢管(1-1)和连接于两根所述拱形钢管(1-1)之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板(1-1)组成，两根所述拱形钢管(1-1)与两个所述竖向连接钢板(1-2)围成的空腔为拱肋(1)的腹腔，两根所述拱形钢管(1-1)分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管；步骤302中进行拱肋混凝土对称压注时，先对所述下钢管进行对称压注，再对所述上钢管进行对称压注，最后对所述腹腔进行对称压注；所述上钢管、所述下钢管和所述腹腔的两端均开有一个供压浆管安装的压浆孔，所述压浆管与拱肋(1)之间的夹角小于30°。