CN107012797B - 一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工系统及方法，该系统包括支架系统和斜拉扣挂系统。支架系统与拱肋相连后将前几节拱肋产生的荷载传递给地面。斜拉扣挂系统包含扣索系统、扣塔系统和锚索系统，扣索系统和锚索系统均与扣塔系统连接。扣塔系统分为主扣塔系统和辅助扣塔系统。该体系包括：扣索、锚索、锚碇、主扣塔、辅助扣塔、支架、交界桥墩、辅助桥墩、拱座和拱肋。本发明涉及施工方法能经济、便捷、高效的解决所要求条件下钢桁架拱桥的施工问题，有效的降低了施工的难度，显著节约了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥梁工程施工系统及方法，特别涉及一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工系统及方法。尤其适用于跨度大、杆件重量大和地形条件复杂情况下钢桁架拱桥的施工。
背景技术
在跨越河流、峡谷的大跨度拱桥施工过程中，通常采用结合缆索吊的斜拉扣挂施工方法，同时将现有桥墩加工为斜拉扣挂系统中的扣塔，将交界墩的基础同时作为拱脚基础，以节约成本。若跨度很大，则杆件重量较大，吊装过程中扣塔将承受较大荷载，单个桥墩基础承载力很难满足工程需要，重新加工独立的、承载力较大的临时扣塔会又增大施工成本；由于桥墩布置情况和地形和空间的限制，前几节拱肋的拼装与固定很难实现；并且，传统的斜拉扣挂法且需在交界桥墩完工后才可进行主拱圈的悬臂拼装，将很大程度影响施工工期。因此，现有的斜拉扣挂法无法高效的满足跨度大、杆件重量大和地形条件复杂情况下钢桁架拱桥的施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支架法与斜拉扣挂法组合的斜拉扣挂施工系统方法，解决了在跨度大、杆件重量大和地形条件复杂情况下的钢桁架拱桥斜拉扣挂悬臂拼装和合拢问题，可以保证工程经济、高效、安全的施工，并且能较大程度地缩短工期。
为了实现上述目的，本发明通过以下的技术方案为一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工系统及方法，一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工系统，该系统包括支架系统和斜拉扣挂系统。支架系统与拱肋10相连后将前几节拱肋10产生的荷载传递给地面。斜拉扣挂系统包含扣索系统、扣塔系统和锚索系统，扣索系统和锚索系统均与扣塔系统连接。扣塔系统分为主扣塔系统和辅助扣塔系统。
主扣塔4和辅助扣塔5分别设在交界桥墩7和辅助桥墩8上。主扣塔4和辅助扣塔5的一侧通过扣索1与拱肋10连接，主扣塔4和辅助扣塔5的另一侧通过锚索2与锚碇3连接。拱肋10通过拱座9和支架6连接，主体的拱肋10通过扣索1进行连接。
扣索系统将扣索1通过扣点与拱肋10连接。
锚索系统包括锚索2、锚碇3和拱座9，用于平衡扣索1的水平力。
主扣塔4为安装在交界桥墩7上的扣塔，主扣塔4承担该系统的竖向力。交界桥墩7为距主拱最近的桥墩。
辅助扣塔5为安装在辅助桥墩8上的扣塔，辅助桥墩8为距交界桥墩7较近的桥墩。
本发明的有益效果是：
本发明涉及的施工方法对支架法和斜拉扣挂法进行了一定的融合，将荷载分别通过支架体系和斜拉扣挂体系传递给地面。支架系统的设置能在不增加外部荷载的情况下，经济高效的完成前几节拱肋的安装和固定，很大程度的降低了拱脚的初始压力和弯矩，保证了拱脚和整体桥梁施工过程中拱脚的安全，且施工方便，受力明确。主扣塔和辅助扣塔的结合，分摊了扣挂系统较大的竖向力，改善了扣塔和扣索的受力情况，减小了悬臂的主体拱肋产生的拱脚的压力和弯矩。主扣塔的施工和拱肋的安装可同步进行，有效的缩短了工期。根据有限元分析结果实时调整各施工阶段的索力，可高质量的控制拱桥的线性。
本发明通过既有的桥墩加工形成的斜拉扣挂体系与传统的支架法相结合，经济、高效的解决了跨度大、杆件重量大和地形条件复杂情况下钢桁架拱桥的施工问题，显著节约了施工的经济成本和时间成本，降低了施工过程中的安全风险，在桥梁施工领域具有较广阔的应用前景。
附图说明
图1支架法与斜拉扣挂法组合系统的示意图。
图中：1、扣索，2、锚索，3、锚碇，4、主扣塔，5、辅助扣塔，6、支架，7、交界桥墩，8、辅助桥墩，9、拱座，10、拱肋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述：
从附图1中可看出，主扣塔4和辅助扣塔5分别设在交界桥墩7和辅助桥墩8上。主扣塔4和辅助扣塔5分别通过扣索1、锚索2与拱肋10、锚碇3连接。拱脚处拱肋10通过拱座9和支架6连接，主体拱肋10通过扣索1连接。
一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，桥梁拱肋的安装时，可将其分为拱脚处拱肋的安装和主体拱肋的安装。拱脚处拱肋施工和扣塔的施工可同时进行。
对于拱脚处拱肋的安装，应先架设支架6，然后即可完成拱脚处前几节拱肋的拼装。在辅助桥墩8和交界桥墩7上分别完成辅助扣塔5和主扣塔4的施工后，进行主体拱肋的安装。
首先将锚碇3通过锚索2逐段连接至辅助扣塔5或主扣塔4，辅助扣塔5或主扣塔4通过扣索1与中间或跨中节段拱肋连接，然后按照设计位置张拉和调整索力，完成该节段拱肋的安装，之后重复即完成剩余部分主体拱肋的悬臂拼装。
整体拱圈合拢后，将扣索1、锚索2、主扣塔4、辅助扣塔5和支架6拆除即可。
Claims (5)
1.一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，实现该施工方法的施工系统包括支架系统和斜拉扣挂系统；支架系统与拱肋(10)相连后将前几节拱肋(10)产生的荷载传递给地面；斜拉扣挂系统包含扣索系统、扣塔系统和锚索系统，扣索系统和锚索系统均与扣塔系统连接；扣塔系统分为主扣塔系统和辅助扣塔系统；
主扣塔(4)和辅助扣塔(5)分别设在交界桥墩(7)和辅助桥墩(8)上；主扣塔(4)和辅助扣塔(5)的一侧通过扣索(1)与拱肋(10)连接，主扣塔(4)和辅助扣塔(5)的另一侧通过锚索(2)与锚碇(3)连接；拱肋(10)通过拱座(9)和支架(6)连接，主体的拱肋(10)通过扣索(1)进行连接：
其特征在于：
桥梁拱肋的安装时，可将其分为拱脚处拱肋的安装和主体拱肋的安装；拱脚处拱肋施工和扣塔的施工可同时进行；
对于拱脚处拱肋的安装，应先架设支架(6)，然后即可完成拱脚处前几节拱肋的拼装；在辅助桥墩(8)和交界桥墩(7)上分别完成辅助扣塔(5)和主扣塔(4)的施工后，进行主体拱肋的安装；
首先将锚碇(3)通过锚索(2)逐段连接至辅助扣塔(5)或主扣塔(4)，辅助扣塔(5)或主扣塔(4)通过扣索(1)与中间或跨中节段拱肋连接，然后按照设计位置张拉和调整索力，完成该节段拱肋的安装，之后重复即完成剩余部分主体拱肋的悬臂拼装；
整体拱圈合拢后，将扣索(1)、锚索(2)、主扣塔(4)、辅助扣塔(5)和支架(6)拆除即可。
2.根据权利要求1所述的一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，其特征在于：扣索系统将扣索(1)通过扣点与拱肋(10)连接。
3.根据权利要求1所述的一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，其特征在于：锚索系统包括锚索(2)、锚碇(3)和拱座(9)，用于平衡扣索(1)的水平力。
4.根据权利要求1所述的一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，其特征在于：主扣塔(4)为安装在交界桥墩(7)上的扣塔，主扣塔(4)承担该系统的竖向力；交界桥墩(7)为距主拱最近的桥墩。
5.根据权利要求1所述的一种支架法与斜拉扣挂法组合的施工方法，其特征在于：辅助扣塔(5)为安装在辅助桥墩(8)上的扣塔，辅助桥墩(8)为距交界桥墩(7)较近的桥墩。
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