CN106120565B - 大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统 - Google Patents

大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,包括供桥梁上部结构支撑与纵向滑移的滑移系统、对桥梁上部结构前侧进行支撑的移动式支撑装置和拖动桥梁上部结构沿纵桥向向前平移的牵引系统,移动式支撑装置位于滑移体系的正前侧,滑移系统包括临时支撑结构、下滑道和上滑移装置,移动式支撑装置为位于河道上且能在河道上进行前后的支撑装置,移动式支撑装置包括驳船和对桥梁上部结构进行支撑的临时支撑架;牵引系统包括牵引锚固结构、牵引机构和牵引反力座,牵引反力座位于桥梁上部结构的正前方。本发明结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能简便、快速完成大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的浮拖施工过程。

Description

大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统
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偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统。
背景技术
苏南运河是全国水运主要通道之一,是京杭大运河的主要组成部分,是长江三角洲地区“两纵六横”高等级航道网中的“一纵”的重要航段,也是江苏省干线航道网的主要轴线。苏南运河吴江段三级航道整治工程通航净空要求为80×7m。苏南运河吴江段三级航道整治工程新建云梨桥位于苏州市吴江区云梨路跨京杭运河处,为东西走向,桥梁全长548.08m,上部结构跨径为2×(4×26)+100+3×(3×26)m,其中主桥为斜靠式系杆拱桥,引桥为预应力混凝土连续箱梁。新建云梨桥主桥为全钢结构斜靠式钢箱系杆拱,是一种结构形式新颖、特点鲜明的组合体系拱桥。该桥梁横跨京杭大运河,桥梁施工区域航运较繁忙,内河水运工程的显著特点是不具备大型设备起重吊装大重量钢结构桥梁,也不允许搭设水中临时支架长期占用航道影响运营,且施工时必要的封航时间短暂,必须采用对通航影响较小的施工方案。
经过慎重的安全、技术方面的比选,云梨桥主桥采用陆地支架上拼装,利用驳船作为水上移动前支点,分幅拖拉过河的施工工艺,即浮拖施工工艺。云梨桥主桥为单孔跨径为100m,左右幅主拱肋两侧各布置一片向内倾斜的斜靠拱,主斜拱圈在竖直面内夹角19°,全桥钢结构总重量约2700t,如何运用制定的综合施工技术安全、可靠地完成如此大跨度、大重量偏心斜靠式拱桥陆上拼装和浮拖架设,工艺复杂、难度大、安全风险高,并且最大悬臂达23.2m,对临河侧基础及支架要求高,同时京杭运河来往船只频繁,允许封航时间短暂,要求在封航时间内完成浮拖工作,任务重,目前尚无成功经验借鉴,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,提供一种大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能简便、快速完成大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的浮拖施工过程。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:包括供所施工拱桥的桥梁上部结构支撑与纵向滑移的滑移系统、对所述桥梁上部结构前侧进行支撑的移动式支撑装置和拖动所述桥梁上部结构沿纵桥向向前平移的牵引系统,所述移动式支撑装置位于所述滑移体系的正前侧;
所述滑移系统包括对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑结构、布设在所述临时支撑结构上的下滑道和位于所述下滑道上方的上滑移装置,所述临时支撑结构和所述下滑道均沿纵桥向布设;
所施工拱桥为架设在河道上的系杆拱桥,所述系杆拱桥为大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥且其包括桥梁下部结构和支撑于所述桥梁下部结构上的所述桥梁上部结构,所述桥梁上部结构包括左右两个对称布设的拱桥上部结构,所述拱桥上部结构包括呈竖直向布设的主拱肋、位于主拱肋外侧的斜拱肋和位于主拱肋与斜拱肋下方的拱肋下部支撑结构,所述斜拱肋由上至下逐渐向外倾斜;两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构通过拱肋下部连接结构紧固连接为一体,两个所述拱肋下部支撑结构与所述拱肋下部连接结构组成桥面支撑结构;所述桥梁下部结构包括两个分别对所述桥梁上部结构的两端进行支撑的桥梁下部支撑结构,两个所述桥梁下部支撑结构分别位于所述河道的两侧;所述拱肋下部支撑结构包括连接于主拱肋的两个拱脚之间的主系梁、连接于斜拱肋的两个拱脚之间的斜系梁、位于主系梁与斜系梁之间的边纵梁和位于斜系梁外侧的外纵梁,所述主系梁位于主拱肋的正下方,所述主拱肋和斜拱肋均沿纵桥向布设,所述主系梁、斜系梁、边纵梁和外纵梁均沿纵桥向布设且其均布设在同一水平面上;
所述临时支撑结构包括多个沿纵桥向由前至后布设的临时支架;所述下滑道与两个所述桥梁下部支撑结构布设在同一竖直面上,所述桥梁上部结构位于所述下滑道的正上方;所述下滑道包括四道沿纵桥向布设的滑道纵梁和四道分别布设在四道所述滑道纵梁正上方的滑移轨道,所述主系梁和斜系梁的正下方均设置有一道所述滑移轨道;四道所述滑道纵梁的结构均相同且其均布设在同一水平面上,四道所述滑移轨道的结构均相同且其均布设在同一水平面上;所述上滑移装置包括多个沿四道所述滑移轨道进行纵向滑移的纵向滑移车,多个所述纵向滑移车沿纵桥向由前至后进行布设且其均位于四道所述滑移轨道上;多个所述纵向滑移车均安装于所述桥梁上部结构底部,多个所述纵向滑移车的结构均相同且其均位于所述下滑道的正上方;
所述移动式支撑装置为位于所述河道上且能在所述河道上进行前后的支撑装置;所述移动式支撑装置包括驳船和对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑架,所述临时支撑架支撑于所述桥梁上部结构的前侧底部;所述临时支撑架固定安装在驳船的船舱内侧中部,所述临时支撑架包括由多根平直杆件焊接成型的支撑架体;所述临时支撑架的前后两侧下部均设置有对驳船进行加固的横桥向分配梁,所述横桥向分配梁沿横桥向布设且其位于驳船的船舱内,所述横桥向分配梁的左右两端分别固定在所述船舱的内侧壁上,所述横桥向分配梁底部固定在所述船舱的内侧底部;
所述牵引系统包括固定在所述桥梁上部结构前侧的牵引锚固结构、对所述桥梁上部结构进行向前拖拉的牵引机构和供所述牵引机构安装的牵引反力座,所述牵引反力座位于所述桥梁上部结构的正前方;所述牵引反力座和所述滑移系统分别位于所述河道的两侧;所述牵引机构为沿纵桥向布设的千斤顶;所述千斤顶为穿心式千斤顶且其与所述牵引锚固结构之间通过钢绞线进行连接。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述下滑道还包括多道横向分配梁,多道所述横向分配梁均沿横桥向布设,多道所述横向分配梁由前至后布设于四道所述滑道纵梁与四道所述滑移轨道之间。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述纵向滑移车包括车架和多个由前至后安装在所述车架底部且能在四道所述滑移轨道上进行纵向滑移的滚轴,多个所述滚轴均沿横桥向布设且其均布设在同一水平面上。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:每个所述拱桥上部结构内均搭设有临时支撑体系,所述临时支撑体系包括多个由前至后对主拱肋与斜拱肋进行支撑的临时竖向支撑架,多个所述临时竖向支撑架均搭设于所述拱肋下部支撑结构上,所述主拱肋和斜拱肋均支撑于多个所述临时竖向支撑架上;
所述纵向滑移车的数量与所述临时支撑体系中临时竖向支撑架的数量相同,每个所述临时竖向支撑架的正下方均设置有一个纵向滑移车。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:多个所述临时竖向支撑架中位于最前侧的临时竖向支撑架为前侧竖向支撑架;
所述临时支撑架位于所述前侧竖向支撑架下方,所述临时支撑架与所述前侧竖向支撑架紧固连接为一体。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述横桥向分配梁为由多根型钢杆件焊接而成的型钢分配梁,所述型钢分配梁与所述船舱之间以焊接方式进行固定连接。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述支撑架体包括四根支撑立柱,四根所述支撑立柱分别布设在一个矩形的四个顶点上,相邻两根所述支撑立柱之间通过剪刀撑和两道水平连接杆进行紧固连接,两道所述水平连接杆分别位于剪刀撑的上下两侧;
每个所述支撑立柱周侧均设置有立柱加固结构,所述立柱加固结构包括四个竖向加固钢板,四个所述竖向加固钢板分别为布设在支撑立柱前侧、后侧、左侧和右侧的前侧加固钢板、后侧加固钢板、左侧加固钢板和右侧加固钢板,所述前侧加固钢板和所述后侧加固钢板均呈纵桥向布设,所述左侧加固钢板和所述右侧加固钢板均呈横桥向布设;每个所述竖向加固钢板上均设置有一个十字形加劲肋;
所述船舱上固定支撑立柱的区域为立柱固定区,每个所述立柱固定区的外侧均设置有纵横向加固结构;所述纵横向加固结构包括多道由前至后布设的横向加劲肋和多道由左至右布设的纵向加劲肋,多道所述横向加劲肋和多道所述纵向加劲肋均布设在同一水平面上且其均焊接固定在所述船舱的内侧底部;多道所述横向加劲肋通过多道所述纵向加劲肋紧固连接为一体。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述牵引反力座包括底板、多道由左至右固定于底板上的竖向支撑柱、布设于多道所述竖向支撑柱前侧的垫板和两个分别固定在底板左右两侧上方的筋板,所述垫板呈横桥向布设且其呈竖直向布设;所述垫板固定在底板上,每道所述竖向支撑柱的后侧均设置有一道斜向撑杆;所述底板为水平钢板且其通过多个第一锚栓紧固固定在固定支撑结构上,所述底板上开有多个供第一锚栓安装的安装孔;多道所述斜向撑杆均呈纵桥向布设,每道所述斜向撑杆的上端均支顶于垫板上,每道所述斜向撑杆底部均固定在底板上;
两个所述筋板均呈竖直向布设且二者分别位于千斤顶的左右两侧,所述千斤顶和两个所述筋板均沿纵桥向布设,所述千斤顶和两个所述筋板均位于垫板前侧,所述千斤顶支撑于底板上,千斤顶卡装于两个所述筋板之间;所述千斤顶的后部支顶在垫板上。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述牵引锚固结构包括固定在所述桥梁上部结构前侧的铰接座、位于铰接座前侧且供钢绞线后端固定的固定座和左右两个对固定座进行限位的限位拉杆,所述固定座以铰接方式安装在铰接座上;两个所述限位拉杆对称布设在固定座的左右两侧,每个所述限位拉杆的前端均固定在固定座的外侧壁上,每个所述限位拉杆的后端均固定在所述桥梁上部结构上。
上述大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征是:所述牵引系统还包括布设在所述下部支撑结构上且对钢绞线进行导向的导向座,所述导向座位于牵引反力座后侧;
所述导向座包括底座板、两个分别固定在底座板左右两侧的限位件、固定在两个所述限位件之间的竖向支撑板和支撑于竖向支撑板上的水平托板,所述竖向支撑板底部固定在底座板上;所述底座板通过多个第二锚栓固定在所述下部支撑结构上;所述水平托板与两个所述限位件之间形成对钢绞线进行导向的导向槽。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、结构简单设计合理、施工简便且投入成本较低。
2、结构设计合理,包括供所施工拱桥的桥梁上部结构支撑与纵向滑移的滑移系统、对桥梁上部结构前侧进行支撑的移动式支撑装置和拖动桥梁上部结构沿纵桥向向前平移的牵引系统,所述移动式支撑装置位于所述滑移体系的正前侧,其中滑移系统和移动式支撑装置组成浮拖过程中,对桥梁上部结构进行平稳、可靠支撑的支撑体系,同时该支撑体系能对浮拖过程进行导向。
3、所采用的滑移系统结构简单、设计合理且加工制作简便,投入成本较低,包括对桥梁上部结构进行支撑的临时支撑结构、布设在临时支撑结构上的下滑道和位于下滑道上方的上滑移装置,临时支撑结构和下滑道均沿纵桥向布设,实际施工简便。实际使用时,临时支撑结构为桥梁上部结构拼装与滑移提供一个稳定、可靠的平台,下滑道固定安装于临时支撑结构上,上滑移装置装于桥梁上部结构并能沿下滑道仅平稳滑移。
4、所采用的上滑移装置结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好,上滑移装置包括多个由前至后布设的纵向滑移车,多个纵向滑移车不仅能带动桥梁上部结构进行简便、平稳纵向滑移,并且滑移过程中,能为桥梁上部结构提成平稳支撑,多个纵向滑移车组成一个结构稳固的上滑移通道。并且,该纵向滑移车以滚轴作为滑移件进行纵向滑移,滑移过程平稳,经久耐用。
5、所采用的滑移系统使用操作简便、使用效果好且实用价值高,不仅能作为桥梁上部结构提供拼装平台,并且能简便、快速对拼装成型的桥梁上部结构进行纵向滑移,使用性能可靠,能简便、快速对拼装成型的桥梁上部结构进行纵向滑移。
6、所采用的移动式支撑装置结构简单、设计合理且加工制作简便,投入成本较低,包括驳船和对所施工桥梁的桥梁上部结构进行支撑的临时支撑架,临时支撑架支撑于桥梁上部结构的前侧底部,并且为确保支撑可靠且拖拉过程中,船舱稳固、安全,在临时支撑架的前后两侧下部均设置有对驳船进行加固的横桥向分配梁,以便将浮拖荷载均匀传递至船体纵向及横向隔舱板,保证船体安全。
7、移动式支撑装置所采用的临时支撑架结构简单、设计合理且加工制作简便、使用效果好,能对桥梁上部结构进行稳固支撑。
8、驳船加固方案设计合理,在横桥向分配梁的基础上,在每个支撑立柱周侧均设置有立柱加固结构,同时在船舱上固定支撑立柱的立柱固定区外侧均设置有纵横向加固结构,能有效防止拖拉过程中临时支撑架承受较大拉力时发生屈曲破坏。
9、所采用的移动式支撑装置使用效果好且实用价值高,能在河道内进行平稳移动,并且通过对驳船进行加固并在驳船上设置临时支撑架,拖拉过程中能对桥梁上部结构前部进行稳固支撑,使用过程安全、可靠。
10、所采用的牵引系统结构简单、设计合理且加工制作简便,投入成本较低,包括固定在所施工桥梁的桥梁上部结构前侧的牵引锚固结构、对桥梁上部结构进行向前拖拉的牵引机构和供牵引机构安装的牵引反力座,牵引机构(即千斤顶)与牵引锚固结构之间通过钢绞线进行连接,实际安装简便且操作简单。同时,还包括布设在下部支撑结构上且对钢绞线进行导向的导向座,能有效保证牵引效果。
11、所采用的牵引反力座结构简单、设计合理且加工制作简便,投入成本较低,整体结构稳固,主要包括底板、多道由左至右固定于底板上的竖向支撑柱、布设于多道竖向支撑柱前侧的垫板和两个分别固定在底板左右两侧上方且对千斤顶进行限位的筋板,整体性好,连接可靠。实际使用时,千斤顶安装于底板上,并卡装于两个筋板之间,能对千斤顶进行有效径向限位,确保拖拉方向始终保持一致,同时千斤顶后部支顶在垫板上,因而该牵引反力座使用操作简便、使用效果好且实用价值高,满足千斤顶反力座使用需求,支撑稳固、可靠,并且固定简便,使用过程安全、可靠,能满足桥梁上部结构的纵向拖拉需求。
12、所采用的牵引锚固结构设计合理且使用操作简便、使用效果好,主要包括固定在桥梁上部结构前侧的铰接座、位于铰接座前侧且供钢绞线后端固定的固定座和左右两个对固定座进行限位的限位拉杆,能简便、快速完成钢绞线与桥梁上部结构的锚固连接,并且连接可靠,固定座以铰接方式安装在桥梁上部结构前部,使钢绞线后端能在一定范围内活动,满足拖拉过程中的实际需求,避免因钢绞线后端与桥梁上部结构前部采用刚性连接导致钢绞线变形、断裂等问题。
13、所采用的导向座结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,包括底座板、两个分别固定在底座板左右两侧的限位件、固定在两个限位件之间的竖向支撑板和支撑于竖向支撑板上的水平托板,水平托板与两个限位件之间形成对钢绞线进行导向的导向槽,实际施工时,只需将钢绞线置于导向槽内即可,通过导向座对钢绞线进行导向,能满足长距离拖拉需求。
14、所采用的牵引系统使用效果好且实用价值高,能简便、快速对拼装成型的桥梁上部结构进行纵向拖拉,以加快桥梁浮拖施工进度。
15、使用操作简便且使用效果好,滑移系统、移动式支撑装置和牵引系统协调作用,能简便、快速完成大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的浮拖架设施工过程,其中大跨度是指单孔跨径≥100米。采用本发明有效解决了高重心且偏心受力系杆拱桥的整体结构稳定性控制问题,对系杆拱结构自身的不稳定性,采用以下措施:第一、通过增加临时支撑体系参与系杆拱结构受力,兼做滑移的受力支点,提高了结构自身的稳定性;第二、浮拖过程中驳船支点受力逐渐增加,为避免驳船支点处系梁、拱肋受力变形,拖拖过程中驳船位于第一个临时竖向支撑架的正下方,且在该处系梁内增加环向加劲;基于由读个纵向滑移车租车的上滑移装置,在浮拖之前,驳船就位顶升并解除位于最前侧的纵向滑移车与拱桥上部结构之间的约束,减少浮拖过程中的排水次数,使整个浮拖基本处于理论受力不变的状况,从根本上减少了浮拖过程中的不稳定因素;浮拖过程中逐个解除纵向滑移车与拱桥上部结构之间的约束,保证了高重心且偏心受力系杆拱桥浮拖过程中的稳定性。另外,采用本发明有效解决了驳船作为水上移动支点对浮拖过程中稳定性的影响问题。驳船作为浮拖过程中水上移动支点,其承载能力和稳定性是施工控制的要点,
本发明通过对驳船进行加固,成功解决了驳船的承载力和稳定性两方面问题。在浮拖过程中,驳船作为前方水上移动支点,后方滑道上支点数量不断减少,整个系杆拱结构经历多次体系转换,后方每减少一个支点,驳船承载的重量将增加一部分,直至最后系杆拱结构仅在驳船和最后侧的纵向滑移车作为支点的简支工况下。同时,借助临时支撑架,并能有效保证临时支撑架的强度,能将荷载均匀地传递给船体。在解决驳船稳定性问题上,将驳船分割为10个船舱,通过调整船舱内水量,调整驳船、压舱水、驳船上支架三者重心与钢结构重心位于同一竖向面内,对驳船的稳定性起到了很好的作用。另外,在牵引系统方法,据拱桥上部结构的重心平面位置,将两组牵引力对称布置在距离重心相同的距离处,牵引过程中控制对岸穿心式千斤顶做到同步施力,进而保证了浮拖的稳定性。并且,采用连续穿心式液压千斤顶与钢绞线构成的牵引系统,使牵引力更加精确,进而控制拱桥上部结构偏位;通过调节两组千斤顶牵引力的大小对拱桥上部结构及时进行纠偏,控制轴线偏位在±5cm以内,效果较好;牵引、浮拖过程中喂送滑移支点下方的滚轴时,控制滚轴与下滑道垂直,减小侧向力作用;驳船设置的四个岸锚也可用于微调钢结构左右偏差,并在最后落梁、就位阶段发挥了重要作用。
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为本发明的使用状态参考图。
图1-1为本发明所施工大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的桥梁上部结构的纵桥向结构示意图。
图1-2为本发明所施工大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的桥梁上部结构的横桥向结构示意图。
图1-3为本发明所施工大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥的桥面支撑结构的平面结构示意图。
图2为本发明滑移系统的结构示意图。
图3为本发明滑移系统的使用状态参考图。
图4为本发明移动式支撑装置的横桥向结构示意图。
图5为本发明移动式支撑装置的纵桥向结构示意图。
图6为本发明牵引系统的使用状态参考图。
图7为本发明牵引反力座的结构示意图。
图8为图7的俯视图。
图9为本发明导向座的结构示意图。
附图标记说明:
1—主拱肋; 2—斜拱肋; 3—主系梁;
4—斜系梁; 5—边纵梁; 6—外纵梁;
7—边横梁; 8—中横梁; 9—竖向吊杆;
10—斜向吊杆; 11—中部支撑纵梁; 12—横向连接梁;
13—中纵梁; 14—临时竖向支撑架; 15—桥梁下部支撑结构;
16-1—临时支架; 16-2—滑道纵梁; 16-3—滑移轨道;
16-4—纵向滑移车; 17-1—牵引反力座; 17-11—底板;
17-12—垫板; 17-13—斜向撑杆; 17-14—第一锚栓;
17-15—筋板; 17-16—竖向支撑柱; 17-2—千斤顶;
17-31—铰接座; 17-32—固定座; 17-33—限位拉杆;
17-4—钢绞线; 17-5—导向座; 17-51—底座板;
17-52—限位件; 17-53—水平托板; 17-54—第二锚栓;
17-55—弧形限位钢板; 17-56—竖向支撑板; 18-1—驳船;
18-2—临时支撑架; 18-21—支撑架体; 18-22—纵向支撑梁;
18-23—横向支撑梁; 18-24—支撑立柱; 18-25—水平连接杆;
18-26—剪刀撑; 18-27—斜向支撑柱; 18-28—斜向连接杆;
18-3—横桥向分配梁; 19—钢筋混凝土梁。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括供所施工拱桥的桥梁上部结构支撑与纵向滑移的滑移系统、对所述桥梁上部结构前侧进行支撑的移动式支撑装置和拖动所述桥梁上部结构沿纵桥向向前平移的牵引系统,所述移动式支撑装置位于所述滑移体系的正前侧;
所述滑移系统包括对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑结构、布设在所述临时支撑结构上的下滑道和位于所述下滑道上方的上滑移装置,所述临时支撑结构和所述下滑道均沿纵桥向布设;
如图1-1、图1-2和图1-3所示,所施工拱桥为架设在河道上的系杆拱桥,所述系杆拱桥为大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥且其包括桥梁下部结构和支撑于所述桥梁下部结构上的所述桥梁上部结构,所述桥梁上部结构包括左右两个对称布设的拱桥上部结构,所述拱桥上部结构包括呈竖直向布设的主拱肋1、位于主拱肋1外侧的斜拱肋2和位于主拱肋1与斜拱肋2下方的拱肋下部支撑结构,所述斜拱肋2由上至下逐渐向外倾斜;两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构通过拱肋下部连接结构紧固连接为一体,两个所述拱肋下部支撑结构与所述拱肋下部连接结构组成桥面支撑结构;所述桥梁下部结构包括两个分别对所述桥梁上部结构的两端进行支撑的桥梁下部支撑结构15,两个所述桥梁下部支撑结构15分别位于所述河道的两侧;所述拱肋下部支撑结构包括连接于主拱肋1的两个拱脚之间的主系梁3、连接于斜拱肋2的两个拱脚之间的斜系梁4、位于主系梁3与斜系梁4之间的边纵梁5和位于斜系梁4外侧的外纵梁6,所述主系梁3位于主拱肋1的正下方,所述主拱肋1和斜拱肋2均沿纵桥向布设,所述主系梁3、斜系梁4、边纵梁5和外纵梁6均沿纵桥向布设且其均布设在同一水平面上;
结合图2、图3,所述临时支撑结构包括多个沿纵桥向由前至后布设的临时支架16-1;所述下滑道与两个所述桥梁下部支撑结构15布设在同一竖直面上,所述桥梁上部结构位于所述下滑道的正上方;所述下滑道包括四道沿纵桥向布设的滑道纵梁16-2和四道分别布设在四道所述滑道纵梁16-2正上方的滑移轨道16-3,所述主系梁3和斜系梁4的正下方均设置有一道所述滑移轨道16-3;四道所述滑道纵梁16-2的结构均相同且其均布设在同一水平面上,四道所述滑移轨道16-3的结构均相同且其均布设在同一水平面上;所述上滑移装置包括多个沿四道所述滑移轨道16-3进行纵向滑移的纵向滑移车16-4,多个所述纵向滑移车16-4沿纵桥向由前至后进行布设且其均位于四道所述滑移轨道16-3上;多个所述纵向滑移车16-4均安装于所述桥梁上部结构底部,多个所述纵向滑移车16-4的结构均相同且其均位于所述下滑道的正上方;
如图4、图5所示,所述移动式支撑装置为位于所述河道上且能在所述河道上进行前后的支撑装置;所述移动式支撑装置包括驳船18-1和对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑架18-2,所述临时支撑架18-2支撑于所述桥梁上部结构的前侧底部;所述临时支撑架18-2固定安装在驳船18-1的船舱内侧中部,所述临时支撑架18-2包括由多根平直杆件焊接成型的支撑架体18-21;所述临时支撑架18-2的前后两侧下部均设置有对驳船18-1进行加固的横桥向分配梁18-3,所述横桥向分配梁18-3沿横桥向布设且其位于驳船18-1的船舱内,所述横桥向分配梁18-3的左右两端分别固定在所述船舱的内侧壁上,所述横桥向分配梁18-3底部固定在所述船舱的内侧底部;
如图6所示,所述牵引系统包括固定在所述桥梁上部结构前侧的牵引锚固结构、对所述桥梁上部结构进行向前拖拉的牵引机构和供所述牵引机构安装的牵引反力座17-1,所述牵引反力座17-1位于所述桥梁上部结构的正前方;所述牵引反力座17-1和所述滑移系统分别位于所述河道的两侧;所述牵引机构为沿纵桥向布设的千斤顶17-2;所述千斤顶17-2为穿心式千斤顶且其与所述牵引锚固结构之间通过钢绞线17-4进行连接。
同时,所述移动式支撑装置还包括多个对驳船18-1的位置进行调整的拉锚,所述拉锚固定在所述河道的岸侧且其通过拉绳与驳船18-1连接。
本实施例中,所述下滑道还包括多道横向分配梁,多道所述横向分配梁均沿横桥向布设,多道所述横向分配梁由前至后布设于四道所述滑道纵梁16-2与四道所述滑移轨道16-3之间。
本实施例中,所述滑道纵梁16-2为贝雷梁。
实际使用时,所述滑道纵梁16-2也可以采用其它类型的纵梁。
本实施例中,所述滑移轨道16-3由两道呈平行布设的工字钢梁组成,两道所述工字钢梁均沿纵桥向布设且二者布设在同一水平面上。实际使用时,所述滑移轨道16-3也可以采用其它类型的滑道。
本实施例中,所述临时支架16-1包括门式支架和供所述门式支架支撑的支撑基础,所述支撑基础为钢筋混凝土基础,所述门式支架为型钢支架。
并且,所述支撑基础为扩大基础,支撑稳固、可靠。
本实施例中,所述纵向滑移车16-4包括车架和多个由前至后安装在所述车架底部且能在四道所述滑移轨道16-3上进行纵向滑移的滚轴,多个所述滚轴均沿横桥向布设且其均布设在同一水平面上。
并且,所述车架为由多根型钢杆件焊接而成的型钢车架。因而,不仅加工简便,并且使用过程安全、可靠,使用时间长。
本实施例中,所述纵向滑移车16-4还包括安装在所述车架底部且供多个所述滚轴安装的滚轴托架,每根所述滚轴的两端均通过轴承安装在所述滚轴托架上。
为确保滑移过程中,所述拱桥上部结构的结构稳固,每个所述拱桥上部结构内均搭设有临时支撑体系,所述临时支撑体系包括多个由前至后对主拱肋1与斜拱肋2进行支撑的临时竖向支撑架14,多个所述临时竖向支撑架14均搭设于所述拱肋下部支撑结构上,所述主拱肋1和斜拱肋2均支撑于多个所述临时竖向支撑架14上;
所述纵向滑移车16-4的数量与所述临时支撑体系中临时竖向支撑架14的数量相同,每个所述临时竖向支撑架14的正下方均设置有一个纵向滑移车16-4。
通过所述临时支撑体系,能有效解决高重心且偏心受力系杆拱桥的整体结构稳定性问题,对所述拱桥上部结构进行拼装过程中同步对所述临时支撑体系进行搭设,并将所述临时支撑体系保留至浮拖到位后拆除,使系杆和拱肋(包括主拱肋1和斜拱肋2)能更好地结合成整体。所述临时支撑体系不仅能作为所述拱桥上部结构拼装过程中的临时拼装支架,同时亦兼做浮拖过程中的结构滑移受力支点。
本实施例中,所施工拱桥为云梨桥主桥且其所处施工区域位于吴江市区,且处于京杭大运河通航较繁忙航段,允许封航时间短暂。现场施工场地狭小,西岸的主墩基础为水中桩,已超出老驳岸线,东岸的主墩距老驳岸33m,在东岸先施工供所述拱桥上部结构拼装的施工场地。
结合图1-3,所述主系梁3、斜系梁4、边纵梁5和外纵梁6之间通过多道呈平行布设的边横梁7紧固连接为一体,多道所述边横梁7均沿横桥向布设且其均布设在同一水平面上;
所述主拱肋1与主系梁3之间通过多根竖向吊杆9进行连接,多根所述竖向吊杆9沿纵桥向由前至后进行布设且其均布设在同一竖直面上;所述斜拱肋2与外纵梁6之间通过多根斜向吊杆10进行连接,多根所述斜向吊杆10沿纵桥向由前至后进行布设,所述斜向吊杆10由上至下逐渐向外倾斜;
两个所述拱桥上部结构的主系梁3之间通过多道呈平行布设的中横梁8紧固连接为一体,多道所述中横梁8均沿横桥向布设且其均布设在同一水平面上;两个所述拱桥上部结构的主系梁3之间由左至右设置有多道中纵梁13,多道所述中纵梁13均沿纵桥向布设且其均与主系梁3布设在同一水平面上;多道所述中横梁8与多道所述中纵梁13组成拱肋下部连接结构。
本实施例中,所述中横梁8的数量与所述拱桥上部结构中边横梁7的数量相同,并且,每道所述中横梁8的左右两侧均设置有一道所述边横梁7。所述拱桥上部结构中外纵梁6与斜系梁4之间由内至外设置有两道均沿纵桥向布设的中部支撑纵梁11,两道所述中部支撑纵梁11均为弧形梁,两道所述中部支撑纵梁11均与斜系梁4布设在同一水平面上;两道所述中部支撑纵梁11均通过多道所述边横梁7与主系梁3、斜系梁4、边纵梁5和外纵梁6紧固连接为一体。
所述主系梁3、斜系梁4和边纵梁5均为平直纵梁,所述外纵梁6为弧形梁,所述外纵梁6的两端分别固定在斜系梁4的两端外侧;
所述拱桥上部结构中主拱肋1与斜拱肋2之间通过多道横向连接梁12进行紧固连接。
其中,所述主系梁3和斜系梁4也称为系杆,系杆为钢箱结构,斜系梁4也称为边系梁。
所述主拱肋1由多个主拱肋节段从前至后拼装而成,所述斜拱肋2由多个斜拱肋节段从前至后拼装而成,所述主拱肋节段和所述斜拱肋节段均为弧形钢管节段。
本实施例中,两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构通过所述拱肋下部连接结构紧固连接为一体,两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构与所述拱肋下部连接结构组成桥面支撑结构,所述桥面支撑结构上平铺有桥面板;所述桥面板为钢筋混凝土桥面板。
所述桥面板由多块桥面预制板拼接而成,所述桥面预制板为钢筋混凝土预制板,相邻两块所述桥面预制板之间通过混凝土湿接缝进行连接。
本实施例中,所述主系梁3、斜系梁4和边纵梁5均为平直纵梁,所述外纵梁6为弧形梁,所述外纵梁6的两端分别固定在斜系梁4的两端外侧。
所述主拱肋1由多个主拱肋节段从前至后拼装而成,所述斜拱肋2由多个斜拱肋节段从前至后拼装而成,所述主拱肋节段和所述斜拱肋节段均为弧形钢管节段。
本实施例中,所述主拱肋节段和所述斜拱肋节段均为矩形钢管节段,所述主拱肋节段的板厚为24mm~28mm且其横截面尺寸为2050mm×2000mm,所述主拱肋节段的四个侧壁内部均设置有工字钢纵向加劲肋。所述主拱肋1的计算跨径98m,矢高20m,矢跨比1/4.9,拱轴线采用二次抛物线。
所述斜拱肋节段的板厚为18mm~30mm且其横截面尺寸为1450mm×1400mm,所述斜拱肋节段的顶板和两个腹板的内部均设置有工字钢纵向加劲肋。所述斜拱肋2的平面内计算跨径98m,矢高21.152m,矢跨比1/4.63,拱轴线采用二次抛物线。
本实施例中,所述斜拱肋2与竖直面之间的夹角为19°。
本实施例中,所述竖向吊杆9采用高强钢丝成品索,竖向吊杆9的纵桥向间距为3m,竖向吊杆9的拱肋端(即上端)为固定端且其系梁端(即下端)为张拉端。
所述斜向吊杆10为体外预应力系杆,所述体外预应力系杆为采用填充型环氧涂层钢绞线。
实际使用时,所述上滑移装置由多个从前至后布设的纵向滑移车16-4,因而所述上滑移装置按所述临时支撑体系的布置点采用由多个纵向滑移车16-4组成的间断滑道,并且所述下滑道采用型钢组拼连续滑移轨道的形式,能满足钢结构浮拖结构受力要求。并且,所述纵向滑移车16-4中采用所述滚轴作为滑移件,并且设置滚轴托架,所述滚轴托架采用钢板拼焊而成,与滑移轨道16-3等宽,所述滚轴托架的高度与主系梁3的拱度相同,因而对所述拱桥上部结构进行拼装时,采用所述上滑移装置能调整系梁(包括主系梁3和斜系梁4)的拱度。所述纵向滑移车16-4上部与系梁底部可靠连接,所述纵向滑移车16-4的下部用马板与滑移轨道16-3临时连接,待浮拖前拆除。
实际施工过程中,对所述拱桥上部结构进行拼装时,先对所述拱肋下部支撑结构进行拼装,再搭设所述临时支撑体系,之后对主拱肋1和斜拱肋2进行拼装。其中,对所述拱肋下部支撑结构进行拼装时,先对主系梁3和斜系梁4进行安装,再对边纵梁5、外纵梁6和边横梁7进行拼装。对主拱肋1和斜拱肋2进行拼装时,由两端向中间进行拼装,并且主拱肋1和斜拱肋2同步进行拼装。
所述拱桥上部结构拼装完成后,可以利用所述上滑移装置对所述拱桥上部结构的拱度进行调整,具体是在相应需调整位置处的纵向滑移车16-4与所述拱桥上部结构垫装钢垫板的方式进行调整。
如图4、图5所示,本实施例中,所述横桥向分配梁18-3为呈竖直向布设的桁架梁。
并且,所述横桥向分配梁18-3为由多根型钢杆件焊接而成的型钢分配梁,所述型钢分配梁与所述船舱之间以焊接方式进行固定连接。
本实施例中,两道所述横桥向分配梁18-3分别固定在临时支撑架18-2的前后两侧下部。
本实施例中,所述平直杆件为钢管。
实际使用时,所述平直杆件也可以为型钢杆件。
本实施例中,所述临时支撑架18-2还包括左右两道分别固定于支撑架体18-21左右两侧上方的纵向支撑梁18-22和两道分别支撑于两道所述纵向支撑梁18-22上方的横向支撑梁18-23,两道所述纵向支撑梁18-22均呈纵桥向布设且二者布设在同一水平面上,两道所述横向支撑梁18-23均呈横桥向布设且二者布设在同一水平面上。
本实施例中,所述支撑架体18-21包括四根支撑立柱18-24,四根所述支撑立柱18-24分别布设在一个矩形的四个顶点上,相邻两根所述支撑立柱18-24之间通过剪刀撑18-26和两道水平连接杆18-25进行紧固连接,两道所述水平连接杆18-25分别位于剪刀撑18-26的上下两侧。
同时,每个所述支撑立柱18-24周侧均设置有立柱加固结构,所述立柱加固结构包括四个竖向加固钢板,四个所述竖向加固钢板分别为布设在支撑立柱18-24前侧、后侧、左侧和右侧的前侧加固钢板、后侧加固钢板、左侧加固钢板和右侧加固钢板,所述前侧加固钢板和所述后侧加固钢板均呈纵桥向布设,所述左侧加固钢板和所述右侧加固钢板均呈横桥向布设;每个所述竖向加固钢板上均设置有一个十字形加劲肋。
本实施例中,所述船舱上固定支撑立柱18-24的区域为立柱固定区,每个所述立柱固定区的外侧均设置有纵横向加固结构;所述纵横向加固结构包括多道由前至后布设的横向加劲肋和多道由左至右布设的纵向加劲肋,多道所述横向加劲肋和多道所述纵向加劲肋均布设在同一水平面上且其均焊接固定在所述船舱的内侧底部;多道所述横向加劲肋通过多道所述纵向加劲肋紧固连接为一体。
本实施例中,每个所述支撑立柱18-24外侧均设置有一道斜向支撑柱18-27,所述斜向支撑柱18-27的上端固定在所支撑的支撑立柱18-24上部外侧,且斜向支撑柱18-27底部固定在所述船舱的内侧底部;所述斜向支撑柱18-27的中部与所支撑的支撑立柱18-24下部之间通过斜向连接杆18-28进行连接。
本实施例中,所述驳船18-1选择一艘1200t浮船作为浮拖的移动前支点,保证浮拖施工的安全性。为增加驳船18-1的浮拖能力,需对驳船18-1进行加固,具体是增设横桥向分配梁18-3,同时还需在每个所述支撑立柱18-24周侧均设置有立柱加固结构,并在所述船舱上固定支撑立柱18-24的所述立柱固定区设置纵横向加固结构。
同时,所述驳船18-1加固完成后需满水试航,对不满足吃水深度要求的区域进行疏浚,确保浮拖施工顺利进行。并且,还需对驳船18-1的压舱水量进行确定,既要考虑到驳船18-1的安全性和稳定性,又要确保浮拖的所述拱桥上部结构能自由进出。由于不同工况下的浮拖过程中,所述拱桥上部结构分配到驳船18-1上的重量是不同的,需通过压排水实时调整驳船18-1的标高和重心位置,精确计算各工况下驳船18-1所受支反力,同时考虑到驳船18-1、临时支撑架18-2的弹性压缩以及船舱内的备用压舱水,确定每个船舱内压排水量,以保证驳船18-1的支撑高度,同时确保驳船18-1、临时支撑架18-2和所述拱桥上部结构的重心位于同一平面内,实现浮拖过程中驳船18-1的竖向标高、平面内偏移及稳定性控制。
为保证浮拖施工能顺利进行,浮拖施工前根据驳船18-1的结构尺寸及浮拖重量(即所述拱桥上部结构的重量),除对驳船18-1进行加固之外,还需在驳船18-1上的浮拖位置增加临时支撑架18-2,该临时支撑架18-2采用立体桁架结构。所述临时支撑架18-2与横桥向分配梁18-3可靠连接,以便将浮拖荷载均匀传递至船体纵向及横向隔舱板,保证船体安全。
同时,还需对驳船18-1进行分舱隔离,购置足够多的潜水电泵和相应口径的水袋,确保每个舱室独立压排水,计算每个舱室需压水量和排水工况中的每个舱室需排水量,浮拖前设置水线标尺并进行压排水试验,确定准确压排水情况。
如图7、图8所示,所述牵引反力座17-1包括底板17-11、多道由左至右固定于底板17-11上的竖向支撑柱17-16、布设于多道所述竖向支撑柱17-16前侧的垫板17-12和两个分别固定在底板17-11左右两侧上方的筋板17-15,所述垫板17-12呈横桥向布设且其呈竖直向布设;所述垫板17-12固定在底板17-11上,每道所述竖向支撑柱17-16的后侧均设置有一道斜向撑杆17-13;所述底板17-11为水平钢板且其通过多个第一锚栓17-14紧固固定在固定支撑结构上,所述底板17-11上开有多个供第一锚栓17-14安装的安装孔;多道所述斜向撑杆17-13均呈纵桥向布设,每道所述斜向撑杆17-13的上端均支顶于垫板17-12上,每道所述斜向撑杆17-13底部均固定在底板17-11上;
两个所述筋板17-15均呈竖直向布设且二者分别位于千斤顶17-2的左右两侧,所述千斤顶17-2和两个所述筋板17-15均沿纵桥向布设,所述千斤顶17-2和两个所述筋板17-15均位于垫板17-12前侧,所述千斤顶17-2支撑于底板17-11上,千斤顶17-2卡装于两个所述筋板17-15之间;所述千斤顶17-2的后部支顶在垫板17-12上。
本实施例中,所述千斤顶17-2为穿心式千斤顶且其与所述牵引锚固结构之间通过钢绞线17-4进行连接。
本实施例中,所述牵引锚固结构包括固定在所述桥梁上部结构前侧的铰接座17-31、位于铰接座17-31前侧且供钢绞线17-4后端固定的固定座17-32和左右两个对固定座17-32进行限位的限位拉杆17-33,所述固定座17-32以铰接方式安装在铰接座17-31上;两个所述限位拉杆17-33对称布设在固定座17-32的左右两侧,每个所述限位拉杆17-33的前端均固定在固定座17-32的外侧壁上,每个所述限位拉杆17-33的后端均固定在所述桥梁上部结构上。
此处,所述铰接座17-31和限位拉杆17-33均固定在所述拱桥上部结构上。
本实施例中,所述固定座17-32与铰接座17-31之间通过铰接轴17-4进行连接,所述铰接轴17-4呈横桥向布设。
本实施例中,所述垫板17-12和筋板17-15均为焊接固定在底板17-11上的竖向钢板。
本实施例中,所述竖向支撑柱17-16为底部焊接固定在底板17-11上的竖向工字钢,所述斜向撑杆17-13为工字钢。
实际使用时,所述竖向支撑柱17-16和斜向撑杆17-13也可以采用其它类型的型钢杆件。本实施例中,所述竖向支撑柱17-16和斜向撑杆17-13的数量均为两道。
实际加工时,可根据具体需要,对竖向支撑柱17-16和斜向撑杆17-13的数量以及各竖向支撑柱17-16和各斜向撑杆17-13的布设位置分别进行相应调整。
实际使用时,所述千斤顶17-2的外径为Φ350mm~Φ450mm;
所述垫板17-12和筋板17-15均为矩形钢板;
所述垫板17-12的高度大于千斤顶17-2的外径,所述垫板17-12的高度为400mm~500mm;
所述筋板17-15的高度小于千斤顶17-2的外径,所述筋板17-15的高度为150mm~250mm。
并且,所述底板17-11、垫板17-12和筋板17-15的板厚均为15mm~25mm。
本实施例中,所述千斤顶17-2的外径为Φ400mm;所述垫板17-12的高度为450mm,所述筋板17-15的高度为200mm,底板17-11、垫板17-12和筋板17-15的板厚均为20mm。
实际使用时,可根据具体需要,对垫板17-12和筋板17-15的高度以及底板17-11、垫板17-12和筋板17-15的板厚分别进行相应调整。
为固定简便,所述固定座17-32上设置供钢绞线17-4固定的拉锚器。
同时,所述牵引系统还包括布设在所述下部支撑结构上且对钢绞线17-4进行导向的导向座17-5,所述导向座17-5位于牵引反力座17-1后侧,所述导向座17-5位于牵引反力座17-1后侧。
如图9所示,所述导向座17-5包括底座板17-51、两个分别固定在底座板17-51左右两侧的限位件17-52、固定在两个所述限位件17-52之间的竖向支撑板17-56和支撑于竖向支撑板17-56上的水平托板17-53,所述竖向支撑板17-56底部固定在底座板17-51上;所述底座板17-51通过多个第二锚栓17-54固定在所述下部支撑结构上;所述水平托板17-53与两个所述限位件17-52之间形成对钢绞线17-4进行导向的导向槽。
本实施例中,所述导向座17-5还包括两个分别固定于水平托板17-53上方的弧形限位钢板17-55,两个所述弧形限位钢板17-55呈对称布设且二者分别固定在两个所述限位件17-52上。
本实施例中,所述底座板17-51和水平托板17-53均为水平钢板,所述限位件17-52为竖向工字钢,所述竖向支撑板17-56为竖向钢板。
实际使用时,所述限位件17-52也可以采用其它类型的型钢杆件。
由于所述桥梁上部结构的前后两端分别支撑于两个桥梁下部支撑结构15上,两个所述桥梁下部支撑结构15中位于所述滑移系统一侧的桥梁下部支撑结构15为拼装侧支撑结构,另一个所述桥梁下部支撑结构15为对岸支撑结构。
所述固定支撑结构为钢筋混凝土结构,所述钢筋混凝土结构为钢筋混凝土梁19、钢筋混凝土墩柱、钢筋混凝土基础等。本实施例中,所述牵引反力座17-1和导向座17-5均固定于位于所述对岸支撑结构前方的钢筋混凝土梁19上。
实际施工时,先在所述拱桥上部结构前侧布设所述牵引锚固结构,再在所述拱桥上部结构的前方布设牵引反力座17-1和导向座17-5,并在牵引反力座17-1上安装千斤顶17-2,将千斤顶17-2与所述牵引锚固结构之间通过钢绞线17-4进行连接,并使钢绞线17-4从导向座17-5的导向槽内穿过,之后启动千斤顶17-2即可。
实际施工过程中,对一个所述拱桥上部结构进行浮拖时,可以采用多个由左至右布设的所述牵引系统同步进行牵引,多个所述牵引系统均沿纵桥向进行布设。
本实施例中,对一个所述拱桥上部结构进行浮拖时,采用左右两个对称布设的所述牵引系统同步进行牵引。并且,所述千斤顶17-2采用连续千斤顶,所述钢绞线17-4采用5根低松弛钢绞线。采用连续穿心式千斤顶,通过液压泵站和配套的控制系统进行浮拖牵引。连续千斤顶取代卷扬机,使整个浮拖过程缓慢、平稳地进行,避免了卷扬机牵引产生的窜动、后溜现象。同时,连续千斤顶通过控制系统可精确控制牵引力,使浮拖时所述拱桥上部结构发生的轴线偏移较小,且其自身作为主要的纠偏系统在浮拖过程中通过调节左右两侧的牵引力成功地解决了无限位装置的浮拖过程纠偏问题。
由于牵引反力座17-1承受牵引反力且其作用非常关键,为保证牵引反力座17-1能承受足够的牵引反力,牵引反力座17-1采用型钢和钢板组装结构,并通过化学锚栓进行固定。同时,由于拖拉距离大,中途需设置导向座17-5,保证钢绞线17-4平顺、正常使用。
本实施例中,在每个所述拱桥上部结构的前侧需设置两个所述牵引锚固结构,两个所述牵引锚固结构分别布设在主系梁4和斜系梁4前端,由于所述拱桥上部结构未偏心结构,牵引锚点的设置根据所述拱桥上部结构的计算重心位置对称设置,其中主系梁侧位于拱脚端部,边系梁侧位于端横梁顶板处,两者水平高度保持一致。另外,钢绞线穿束安装应依次进行,避免钢绞线互相错位,导致牵引时产生钢绞线破断的危险。为发挥钢绞线17-4良好的牵引性能,还应遵循正、反捻交替穿束的原则。钢绞线17-4穿好后,应再次对锚点进行检查,防止牵引时钢绞线17-4发生松动。正式拖拉之前,应用千斤顶17-2进行调索,使每侧的五根钢绞线17-4能同时均匀受力。
实际施工过程中,采用本发明进行浮拖施工时,包括以下步骤:
步骤一、前期准备工作:在所述河道一侧岸边对浮拖架设施工用滑移系统进行施工,并对浮拖架设施工用移动式支撑装置进行加工;
所述滑移系统包括对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑结构、布设在所述临时支撑结构上的下滑道和位于所述下滑道上方的上滑移装置,所述临时支撑结构和所述下滑道均沿纵桥向布设;
两个所述桥梁下部支撑结构15中位于所述滑移系统一侧的桥梁下部支撑结构15为拼装侧支撑结构,另一个所述桥梁下部支撑结构15为对岸支撑结构;所述临时支撑结构与两个所述桥梁下部支撑结构15布设在同一竖直面上,所述拼装侧支撑结构位于所述临时支撑结构中;
步骤二、桥梁上部结构陆地拼装:利用步骤一中所述滑移系统,对所述桥梁上部结构的两个所述拱桥上部结构分别进行拼装,获得拼装成型且均支撑于所述临时支撑结构上的两个所述拱桥上部结构,并使两个所述拱桥上部结构均安装于所述上滑移装置上;
步骤三、桥梁上部结构浮拖施工,过程如下:
步骤301、牵引系统施工:对浮拖架设施工用牵引系统进行施工;
步骤302、拱桥上部结构浮拖施工:采用步骤301中所述牵引系统,利用步骤一中所述滑移系统和所述移动式支撑装置,将步骤二中两个所述拱桥上部结构分别向前拖拉,直至将两个所述拱桥上部结构均拖拉到位,并使所述拱桥上部结构的前后两端分别支撑于两个所述桥梁下部支撑结构15上;
步骤四、拱肋下部连接结构施工:对所述拱肋下部连接结构进行施工,并通过所述拱肋下部连接结构将两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构紧固连接为一体,获得施工成型的所述桥面支撑结构;
步骤五、桥面板铺装:在步骤四中所述桥面支撑结构上施工平铺所述桥面板。
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 (8)

1.一种大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:包括供所施工拱桥的桥梁上部结构支撑与纵向滑移的滑移系统、对所述桥梁上部结构前侧进行支撑的移动式支撑装置和拖动所述桥梁上部结构沿纵桥向向前平移的牵引系统,所述移动式支撑装置位于所述滑移系统的正前侧;
所述滑移系统包括对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑结构、布设在所述临时支撑结构上的下滑道和位于所述下滑道上方的上滑移装置,所述临时支撑结构和所述下滑道均沿纵桥向布设;
所施工拱桥为架设在河道上的系杆拱桥,所述系杆拱桥为大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥且其包括桥梁下部结构和支撑于所述桥梁下部结构上的所述桥梁上部结构,所述桥梁上部结构包括左右两个对称布设的拱桥上部结构,所述拱桥上部结构包括呈竖直向布设的主拱肋(1)、位于主拱肋(1)外侧的斜拱肋(2)和位于主拱肋(1)与斜拱肋(2)下方的拱肋下部支撑结构,所述斜拱肋(2)由上至下逐渐向外倾斜;两个所述拱桥上部结构中的所述拱肋下部支撑结构通过拱肋下部连接结构紧固连接为一体,两个所述拱肋下部支撑结构与所述拱肋下部连接结构组成桥面支撑结构;所述桥梁下部结构包括两个分别对所述桥梁上部结构的两端进行支撑的桥梁下部支撑结构(15),两个所述桥梁下部支撑结构(15)分别位于所述河道的两侧;所述拱肋下部支撑结构包括连接于主拱肋(1)的两个拱脚之间的主系梁(3)、连接于斜拱肋(2)的两个拱脚之间的斜系梁(4)、位于主系梁(3)与斜系梁(4)之间的边纵梁(5)和位于斜系梁(4)外侧的外纵梁(6),所述主系梁(3)位于主拱肋(1)的正下方,所述主拱肋(1)和斜拱肋(2)均沿纵桥向布设,所述主系梁(3)、斜系梁(4)、边纵梁(5)和外纵梁(6)均沿纵桥向布设且其均布设在同一水平面上;
所述临时支撑结构包括多个沿纵桥向由前至后布设的临时支架(16-1);所述下滑道与两个所述桥梁下部支撑结构(15)布设在同一竖直面上,所述桥梁上部结构位于所述下滑道的正上方;所述下滑道包括四道沿纵桥向布设的滑道纵梁(16-2)和四道分别布设在四道所述滑道纵梁(16-2)正上方的滑移轨道(16-3),所述主系梁(3)和斜系梁(4)的正下方均设置有一道所述滑移轨道(16-3);四道所述滑道纵梁(16-2)的结构均相同且其均布设在同一水平面上,四道所述滑移轨道(16-3)的结构均相同且其均布设在同一水平面上;所述上滑移装置包括多个沿四道所述滑移轨道(16-3)进行纵向滑移的纵向滑移车(16-4),多个所述纵向滑移车(16-4)沿纵桥向由前至后进行布设且其均位于四道所述滑移轨道(16-3)上;多个所述纵向滑移车(16-4)均安装于所述桥梁上部结构底部,多个所述纵向滑移车(16-4)的结构均相同且其均位于所述下滑道的正上方;
所述纵向滑移车(16-4)包括车架和多个由前至后安装在所述车架底部且能在四道所述滑移轨道(16-3)上进行纵向滑移的滚轴,多个所述滚轴均沿横桥向布设且其均布设在同一水平面上;所述纵向滑移车(16-4)中采用所述滚轴作为滑移件,并且设置滚轴托架,所述滚轴托架采用钢板拼焊而成;
所述移动式支撑装置为位于所述河道上且能在所述河道上进行前后的支撑装置;所述移动式支撑装置包括驳船(18-1)和对所述桥梁上部结构进行支撑的临时支撑架(18-2),所述临时支撑架(18-2)支撑于所述桥梁上部结构的前侧底部;所述临时支撑架(18-2)固定安装在驳船(18-1)的船舱内侧中部,所述临时支撑架(18-2)包括由多根平直杆件焊接成型的支撑架体(18-21);所述临时支撑架(18-2)的前后两侧下部均设置有对驳船(18-1)进行加固的横桥向分配梁(18-3),所述横桥向分配梁(18-3)沿横桥向布设且其位于驳船(18-1)的船舱内,所述横桥向分配梁(18-3)的左右两端分别固定在所述船舱的内侧壁上,所述横桥向分配梁(18-3)底部固定在所述船舱的内侧底部;
所述牵引系统包括固定在所述桥梁上部结构前侧的牵引锚固结构、对所述桥梁上部结构进行向前拖拉的牵引机构和供所述牵引机构安装的牵引反力座(17-1),所述牵引反力座(17-1)位于所述桥梁上部结构的正前方;所述牵引反力座(17-1)和所述滑移系统分别位于所述河道的两侧;所述牵引机构为沿纵桥向布设的千斤顶(17-2);所述千斤顶(17-2)为穿心式千斤顶且其与所述牵引锚固结构之间通过钢绞线(17-4)进行连接;
所述牵引系统还包括布设在所述下部支撑结构上且对钢绞线(17-4)进行导向的导向座(17-5),所述导向座(17-5)位于牵引反力座(17-1)后侧;
所述导向座(17-5)包括底座板(17-51)、两个分别固定在底座板(17-51)左右两侧的限位件(17-52)、固定在两个所述限位件(17-52)之间的竖向支撑板(17-56)和支撑于竖向支撑板(17-56)上的水平托板(17-53),所述竖向支撑板(17-56)底部固定在底座板(17-51)上;所述底座板(17-51)通过多个第二锚栓(17-54)固定在所述下部支撑结构上;所述水平托板(17-53)与两个所述限位件(17-52)之间形成对钢绞线(17-4)进行导向的导向槽。
2.按照权利要求1所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:所述下滑道还包括多道横向分配梁,多道所述横向分配梁均沿横桥向布设,多道所述横向分配梁由前至后布设于四道所述滑道纵梁(16-2)与四道所述滑移轨道(16-3)之间。
3.按照权利要求1或2所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:每个所述拱桥上部结构内均搭设有临时支撑体系,所述临时支撑体系包括多个由前至后对主拱肋(1)与斜拱肋(2)进行支撑的临时竖向支撑架(14),多个所述临时竖向支撑架(14)均搭设于所述拱肋下部支撑结构上,所述主拱肋(1)和斜拱肋(2)均支撑于多个所述临时竖向支撑架(14)上;
所述纵向滑移车(16-4)的数量与所述临时支撑体系中临时竖向支撑架(14)的数量相同,每个所述临时竖向支撑架(14)的正下方均设置有一个纵向滑移车(16-4)。
4.按照权利要求3所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:多个所述临时竖向支撑架(14)中位于最前侧的临时竖向支撑架(14)为前侧竖向支撑架;
所述临时支撑架(18-2)位于所述前侧竖向支撑架下方,所述临时支撑架(18-2)与所述前侧竖向支撑架紧固连接为一体。
5.按照权利要求1或2所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:所述横桥向分配梁(18-3)为由多根型钢杆件焊接而成的型钢分配梁,所述型钢分配梁与所述船舱之间以焊接方式进行固定连接。
6.按照权利要求1或2所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:所述支撑架体(18-21)包括四根支撑立柱(18-24),四根所述支撑立柱(18-24)分别布设在一个矩形的四个顶点上,相邻两根所述支撑立柱(18-24)之间通过剪刀撑(18-26)和两道水平连接杆(18-25)进行紧固连接,两道所述水平连接杆(18-25)分别位于剪刀撑(18-26)的上下两侧;
每个所述支撑立柱(18-24)周侧均设置有立柱加固结构,所述立柱加固结构包括四个竖向加固钢板,四个所述竖向加固钢板分别为布设在支撑立柱(18-24)前侧、后侧、左侧和右侧的前侧加固钢板、后侧加固钢板、左侧加固钢板和右侧加固钢板,所述前侧加固钢板和所述后侧加固钢板均呈纵桥向布设,所述左侧加固钢板和所述右侧加固钢板均呈横桥向布设;每个所述竖向加固钢板上均设置有一个十字形加劲肋;
所述船舱上固定支撑立柱(18-24)的区域为立柱固定区,每个所述立柱固定区的外侧均设置有纵横向加固结构;所述纵横向加固结构包括多道由前至后布设的横向加劲肋和多道由左至右布设的纵向加劲肋,多道所述横向加劲肋和多道所述纵向加劲肋均布设在同一水平面上且其均焊接固定在所述船舱的内侧底部;多道所述横向加劲肋通过多道所述纵向加劲肋紧固连接为一体。
7.按照权利要求1或2所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:所述牵引反力座(17-1)包括底板(17-11)、多道由左至右固定于底板(17-11)上的竖向支撑柱(17-16)、布设于多道所述竖向支撑柱(17-16)前侧的垫板(17-12)和两个分别固定在底板(17-11)左右两侧上方的筋板(17-15),所述垫板(17-12)呈横桥向布设且其呈竖直向布设;所述垫板(17-12)固定在底板(17-11)上,每道所述竖向支撑柱(17-16)的后侧均设置有一道斜向撑杆(17-13);所述底板(17-11)为水平钢板且其通过多个第一锚栓(17-14)紧固固定在固定支撑结构上,所述底板(17-11)上开有多个供第一锚栓(17-14)安装的安装孔;多道所述斜向撑杆(17-13)均呈纵桥向布设,每道所述斜向撑杆(17-13)的上端均支顶于垫板(17-12)上,每道所述斜向撑杆(17-13)底部均固定在底板(17-11)上;
两个所述筋板(17-15)均呈竖直向布设且二者分别位于千斤顶(17-2)的左右两侧,所述千斤顶(17-2)和两个所述筋板(17-15)均沿纵桥向布设,所述千斤顶(17-2)和两个所述筋板(17-15)均位于垫板(17-12)前侧,所述千斤顶(17-2)支撑于底板(17-11)上,千斤顶(17-2)卡装于两个所述筋板(17-15)之间;所述千斤顶(17-2)的后部支顶在垫板(17-12)上。
8.按照权利要求1或2所述的大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖架设施工系统,其特征在于:所述牵引锚固结构包括固定在所述桥梁上部结构前侧的铰接座(17-31)、位于铰接座(17-31)前侧且供钢绞线(17-4)后端固定的固定座(17-32)和左右两个对固定座(17-32)进行限位的限位拉杆(17-33),所述固定座(17-32)以铰接方式安装在铰接座(17-31)上;两个所述限位拉杆(17-33)对称布设在固定座(17-32)的左右两侧,每个所述限位拉杆(17-33)的前端均固定在固定座(17-32)的外侧壁上,每个所述限位拉杆(17-33)的后端均固定在所述桥梁上部结构上。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107761573B (zh) * 2017-11-29 2019-04-16 中铁二十四局集团安徽工程有限公司 跨河桥梁底部贝雷梁临时支架顶升浮运拆除方法
CN113373824B (zh) * 2021-07-10 2022-10-28 江苏百崮钢结构工程有限公司 一种跨河桥梁施工用移动支撑装置
CN113774798A (zh) * 2021-09-02 2021-12-10 中铁四局集团第二工程有限公司 一种桥梁施工方法和桥梁拖拉牵引系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012127053A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 East Nippon Expressway Co Ltd プレストレストコンクリート橋梁構造
CN104532748A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 中铁上海工程局集团有限公司 一种超千吨线钢桁梁浮托顶推架设施工方法
CN104594206A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 中铁大桥局集团有限公司 一种钢桁梁纵移吊挂式拖拉锚座及方法
CN204644885U (zh) * 2015-04-16 2015-09-16 中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司 一种桥梁拖拉同步牵引系统
CN205954487U (zh) * 2016-08-17 2017-02-15 中铁二十局集团第一工程有限公司 大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖施工结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012127053A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 East Nippon Expressway Co Ltd プレストレストコンクリート橋梁構造
CN104532748A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 中铁上海工程局集团有限公司 一种超千吨线钢桁梁浮托顶推架设施工方法
CN104594206A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 中铁大桥局集团有限公司 一种钢桁梁纵移吊挂式拖拉锚座及方法
CN204644885U (zh) * 2015-04-16 2015-09-16 中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司 一种桥梁拖拉同步牵引系统
CN205954487U (zh) * 2016-08-17 2017-02-15 中铁二十局集团第一工程有限公司 大跨度偏心斜靠式钢箱系杆拱桥浮拖施工结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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大跨度、大重量斜靠式系杆拱桥浮拖法施工技术研究;刘强华;《铁道建筑技术》;20160229(第2期);第5-8页 *

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