CN107905114A - 一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，拱桥具有两个主墩和两个边墩，主墩的台阶式承台上设置一对薄壁墩柱；主桥梁部共分为75个节段施工，主跨部分有35个节段，边跨部分有19个节段，其中0号块的高度为9m；1号～4号节段和7号～8号节段长度相同；5号～6号节段长度相同；9号～17号节段长度相同；18号节段为边中跨合龙段；19号节段为边跨现浇段；所述施工方法包括0号块施工、挂篮悬臂浇筑主梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工、成拱和张拉吊杆施工和桥面施工。本发明的施工方法，能有效缩短工期，提高工效，保证桥梁线形符合设计及规范要求，还能降低风险，最大程度减小了跨越处的下通道安全隐患。

Description

一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法

技术领域

本发明涉及一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法。

背景技术

特大跨径连续刚构拱桥具有两个主墩和两个边墩，桥的总长度为319.8m(84.9+150+84.9m)。两个主墩下部结构为桩接台阶式矩形主墩承台，主墩承台上设置一对薄壁墩柱。两个边墩下部结构为桩接台阶式矩形边墩承台，边墩承台上为一个边墩柱，桥的上部结构为连续刚构拱组合结构，主梁为直腹板式单箱双室变高截面箱梁。左拱肋为等高哑铃型截面的钢管混凝土结构，左右拱肋平行，肋间横向中心距14.8m，拱肋跨度150m，拱轴线采用二次抛物线，弦管及腹板内填充C55无收缩混凝土。主桥梁部共分为75个节段施工，主跨部分有35个节段，边跨部分有19个节段，其中0号块长度为26.0m，高度为9m；1号～4号节段长度为3.0m；5号～6号节段长度为3.5m；7号～8号节段长度为3.0m；9号～17号节段长度为4.0m；18号节段为边中跨合龙段，长度为2.0m；19号节段为边跨现浇段，长度为8.75m。主跨部分的1号、4号、6号、9号、11号、13号、15号、17号节段上设置吊杆张拉槽。

该桥属于刚性梁柔性拱体系，施工方式为先梁后拱，连续梁采用悬臂浇筑施工，拱肋预埋及支架上拼装，钢管内混凝土顶升，吊杆底端张拉，各部分施工工艺复杂、要求高、难度大，主要表现在以下几点：

1)连续梁施工过程中挂篮的安全稳定是重点；

2)拱肋预埋段位置准确是确保拱肋线形正确的前提，保证其安装位置准确以及混凝土浇筑过程中不偏移是难点；

3)拱脚及连续梁实体段最高处离系梁底为15.9m，如何浇筑保证其质量是难点；

4)桥面至拱顶高度为30.35m，如何安全顺利吊装拱肋是难点；

5)本桥结构为多次超静定，施工工艺复杂、体系转换多，保证施工过程中的桥梁线形符合设计及规范要求是重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，它能有效缩短工期，提供工效，保证桥梁线形符合设计及规范要求，还能降低风险，最大程度减小跨越处的下通道安全隐患。

本发明的目的是这样实现的：一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，拱桥具有两个主墩和两个边墩，主墩的台阶式承台上设置一对薄壁墩柱；主桥梁部共分为75个节段施工，主跨部分有35个节段，边跨部分有19个节段，其中0号块的高度为9m；1号～4号节段和7号～8号节段长度相同；5号～6号节段长度相同；9号～17号节段长度相同；18号节段为边中跨合龙段；19号节段为边跨现浇段；所述施工方法包括0号块施工、挂篮悬臂浇筑主梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工、成拱和张拉吊杆施工和桥面施工；

所述0号块施工包括以下步骤：

A1、在两个主墩旁架设0号块施工支架，并进行预压；所述0号块施工支架采用Ф630×8mm钢管，顺桥向布置八排钢管，每排九根钢管；最外侧的一排钢管搭设在主墩两侧的扩大基础上，其余钢管均设在主墩承台上，中间两排钢管设在一对薄壁墩柱之间；相邻及相对应的钢管用剪刀撑焊接；在钢管上焊接两排工字钢作为纵梁，纵梁上面布设分配梁；

B1、在0号块施工支架上立0号块施工模板，分两次浇筑0号块混凝土，第一次浇筑0号块底下3m的薄壁墩柱及0号块7m高的梁体并预埋拱脚预埋段；所述0号块施工模板包括底模、侧模、内模和拱脚处模板；所述底模包括外底模板和中底模板，外底模板和中底模板均采用大块整体钢模板，外底模板通过槽钢放置在调坡架上，调坡架通过木楔设在位于外侧的三排钢管上的分配梁上；中底模板通过木楔放置在位于中间的两排钢管上的分配梁上；侧模采用钢模板并包括侧模框架和侧模板；侧模安装时采用塔吊配合25t吊车吊装直接安放到位，通过螺栓将侧模板与底模板连接紧密，利用0号块施工支架将侧模在竖向与横向上固定；两个侧模板之间通过拉杆与顶杆固定；内模采用高压竹胶板作面板，配合方木、顶托或底托及钢管脚手架施工；内模在连续梁底板与腹板钢筋绑扎完成后再组装，内模不设底模，并在腹板按竖向50cm高、横向100cm间距预留40cm见方的检查孔，用于辅助混凝土振捣；翼缘板底模与侧模的连接处镶橡胶条塞紧；所述拱脚预埋段设在拱脚段砼内，安装顺序为：拱脚底模铺设→拱脚预埋段安装→拱脚预埋段四周钢筋绑扎→拱脚段侧模板安装→拱脚段砼浇筑；拱脚预埋段采用汽车吊吊装，并采用在0号块的拱脚段位置设置搁墩支架来固定拱脚预埋段；所述搁墩支架包括内部搁墩支架和外部搁墩支架；所述内部搁墩支架包括由两根内侧短立柱、两根内侧长立柱、两根跨接在内侧短立柱的上部和内侧长立柱的上部之间的内斜撑，一根跨接在两根内侧短立柱的顶部之间的内低横梁、一根跨接在内侧长立柱的顶部之间的内高横梁和两对各自固定在内低横梁和内高横梁上的内上立柱；所述外部搁墩支架包括两根外侧短立柱、两根外侧长立柱、两根跨接在外侧短立柱的上部和外侧长立柱的上部之间的外斜撑、一根跨接在两根外侧短立柱的顶部之间的外低横梁、一根跨接在外侧长立柱的顶部之间的外高横梁、两对固定在外低横梁上和外高横梁上的外上立柱和两对分别跨接在外低横梁的两端与对应的一对外上立柱的上部之间以及外高横梁的两端与对应的一对外上立柱的上部的上斜撑；所述内侧短立柱、内侧长立柱、外侧短立柱和外侧长立柱的下端预埋在第一次浇筑砼顶面以下50cm；两对内上立柱和两对外上立柱均与拱肋预埋段焊接固定；

C1、第二次浇筑是0号块剩余2m的梁体及拱脚段的混凝土；

D1、混凝土养生、张拉并锚固0号块内纵向、横向及竖向预应力钢筋；

所述挂篮悬臂浇筑主梁施工包括以下步骤：

A2、拆除主墩旁架设的0号块施工支架；

B2、在0号块上拼装挂篮；

C2、采用挂篮悬臂浇筑1号、1’号块节段，预埋相应的预埋件；

D2、混凝土养生、张拉并锚固1号、1’号块节段内纵向、竖向预应钢束及上一节段横向预应力钢束；

E2、挂篮前移；

F2、重复步骤C2～E2的操作，直到17号、17’号块节段浇筑完毕；

G2、混凝土养生、张拉并锚固各节段内纵向、横向、竖向预应力钢束；

所述边跨现浇段施工包括以下步骤：

A3、在两个边墩旁架设边跨现浇段施工支架；

B3、在两个边跨现浇段施工支架上各自浇筑两个边跨现浇节段，安装边支座，预埋相应的预埋件；

所述合龙段施工包括边跨合龙段施工和中跨合龙段施工；

所述边跨合龙段施工包括以下步骤：

A4、拆除全部挂篮，安装边跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

B4、在边跨合龙吊架上浇筑边跨合龙段，混凝土养生、拆除钢结构，边跨箱梁合龙；

C4、张拉并锚固边跨合龙段纵向预应力钢束，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固边跨合龙段、边跨现浇节段的横向和竖向预应力钢束；

D4、拆除边墩旁的支架；

E4、拆除边墩合龙吊架；

中跨合龙段施工包括以下步骤：

A5、在中跨合龙段两侧施加顶力8000kN；

B5、安装中跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

C5、在中跨合龙吊架上浇筑中跨合龙段，然后进行混凝土养生、拆除钢结构，中跨箱梁合龙；

E5、张拉并锚固中跨合龙段纵向钢束，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固合龙段竖向预应力钢束；

成拱和张拉吊杆施工时，先在桥面的拱肋支架上拼装拱肋钢管，再安装拱肋之间的横撑，直到合龙成拱，然后安装并张拉吊杆；

所述桥面系施工按以下流程进行：安装竖向泄水管→防撞墙施工→安装横向泄水孔→边、竖墙及接触网支柱施工→防水层铺设→保护层施工→伸缩缝安装→预制与安装栏杆→预制与铺设人行道板。

上述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其中，进行所述0号块施工的步骤B1和步骤C1时，采用的混凝土粗骨料粒径不大于20mm，混凝土的强度等级为C55；浇筑从中间同时向两侧进行，分层浇筑，分层厚度为30cm，下层砼终凝前浇筑完成上层混凝土；自标高较低处向高处进行浇筑，用汽车泵对称布料，水平分层、斜向分段、两侧腹板对称；浇筑时同一断面依次浇筑底板、后腹板、顶板；底板与腹板混凝土相错浇筑，并适应控制浇注高度、速度，混凝土坍落度控制在160～200mm；混凝土振捣采用插入式振捣棒，振捣棒插入下一层5～10cm；顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋并在钢筋上作顶面混凝土高程标记；隔墙人洞以下砼采用局部开口的方法加强捣固；桥面板混凝土灌筑到设计标高后用提浆整平机抹平，保证排水坡度和平整度；混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，随后进行第三次抹面，第三次抹面在混凝土近初凝前进行。

上述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其中，所述搁墩支架中的内侧短立柱、内侧长立柱、外侧短立柱和外侧长立柱均为36号工字钢；所述内上立柱和外上立柱均为20号槽钢；所述内低横梁、内高横梁、外低横梁和外高横梁均为32号工字钢。

上述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其中，挂篮悬臂浇筑主梁施工采用的挂篮包括主桁架、行走机构、锚固系统、底模和模板系统，其中，

所述主桁架包括三榀平行设置的承重架、四个横联、一根顶横梁和一根后横梁；每榀承重架包括前上杆、后上杆、前下杆和后下杆通过立柱连接成菱形结构；前上杆的后端和后上杆的前端通过前上支座连接在立柱的上端，前下杆的后端和后下杆的前端通过前下支座连接在立柱的下端，前上杆的前端和前下杆的前端连接在顶支座上，后上杆的后端和后下杆的后端连接在后支座上；四个横联一一对应地连接在三根立柱之间和三根后上杆之间；所述顶横梁安装在三个顶支座的顶面上；所述后横梁安装在三个后支座的顶面上；

所述行走机构包括三根轨道、三个反扣轮装置和三个液压千斤顶；三根轨道均由两根工字钢构成并一一对应地铺设在三榀承重架的立柱和后下杆的下方的箱梁节段的顶面上；三个反扣轮装置一一对应地安装在三榀承重架的后下杆的后部下端面上并一一对应地在三根轨道上滚动；三个液压千斤顶一一对应地安装在三根轨道上并顶在所述前下支座的后端面上；

所述锚固系统包括三个安装在所述后横梁上并与三榀承重架的后支座一一对应的锚固装置；每个锚固装置包括一对铺设在后横梁上的锚固垫梁、两对一一对应地安装在一对锚固垫梁上的千斤顶、一对根各自压在两对千斤顶上的锚固扁担梁和两对预埋在箱梁节段的顶板上的锚固孔中并依次穿过锚固垫梁的锚杆穿孔后锚固在锚固扁担梁的顶面上的锚杆；

所述底模包括前下横梁、后下横梁和设在前下横梁和后下横梁之间的底模板；前下横梁通过六根前吊杆一一对应地与顶横梁上的六个底模吊点连接；后下横梁通过六根后吊杆与箱梁节段的底板连接；

所述模板系统包括两个内模和一对侧模；每个内模通过两根内滑梁支承，每根内滑梁分别通过一根短吊杆与顶横梁上的内模吊点连接；一对侧模各自设在箱梁节段的两侧并分别由一根外滑梁支承，每根外滑梁的前端分别通过一根中吊杆悬吊在顶横梁上的侧模吊点上，每根外滑梁的后部通过小吊轮和悬吊架悬挂在箱梁节段的翼缘板上。

上述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其中，所述0号块和其他节段的混凝土养生方法如下：

A6、腹板和底板混凝土养生：采取自动喷洒和人工操作高压水枪喷洒相结合的办法，确保混凝土的内外强度同期增长；

B6、顶板混凝土养生：混凝土初凝后，覆盖海绵或土工布保湿，时间不小于14天，在养生期内始终保持海绵或土工布的湿润。

本发明的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，具有以下特点：

(1)连续梁施工挂篮按规范经过严格设计，保证其强度、刚度、稳定性满足施工要求；

(2)拱肋预埋段安装前先放样；安装过程一直在测量仪器的监控下进行，保证其顶端、底部测点的纵向、横向及标高准确；安装调整位置完成后与周围钢筋点焊固定并适当增加型钢固结措施；混凝土浇筑过程中不触碰；

(3)拱脚及连续梁实体段混凝土采取两次浇筑的方式；

(4)拱肋安装采取搭设支架于系梁上，吊车在系梁上吊装的方式；支架经过详细设计，满足强度、刚度及稳定性要求；

(5)施工过程中对连续梁、拱肋关键截面以及吊杆进行应力、线形监测，利用有限元软件时时调整控制，确保施工过程安全、成桥后线形符合设计要求。

附图说明

图1是本发明的施工方法所涉及的特大跨径连续刚构拱桥的结构示意图；

图2a是本发明的施工方法采用的0号块施工支架的横断面示意图；

图2b是本发明的施工方法采用的0号块施工支架的纵断面示意图；

图2c是本发明的施工方法采用的0号块施工支架的平面示意图；

图3a是本发明的施工方法采用的拱脚搁墩支架的纵断面示意图；

图3b是本发明的施工方法采用的拱脚内部搁墩支架的横断面示意图；

图3c是本发明的施工方法采用的拱脚外部搁墩支架的横断面示意图；

图4a是本发明的施工方法采用的挂篮的纵断面示意图；

图4b是图4a中的A-A断面图；

图4c是图4a中的B-B断面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的施工方法所涉及的拱桥具有两个主墩和两个边墩并为特大跨径连续刚构拱桥。主墩的台阶式承台100上设置一对薄壁墩柱101；主桥梁部共分为75个节段施工，主跨部分有35个节段，边跨部分有19个节段，其中0号块长度为26.0m，高度为9.m；1号～4号节段和7号～8号节段长度相同为3.0m；5号～6号节段长度相同为3.5m；9号～17号节段长度相同为4.0m；18号节段为边中跨合龙段，长度为2.0m；19号节段为边跨现浇段，长度为8.75m。主跨部分的1号、4号、6号、9号、11号、13号、15号、17号节段上设置吊杆张拉槽。

本发明的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法包括0号块施工、挂篮悬臂浇筑主梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工、成拱和张拉吊杆施工和桥面施工。

0号块施工包括以下步骤：

A1、在两个主墩旁架设0号块施工支架，并进行预压；

B1、在0号块施工支架上立0号块施工模板，并分两次浇筑0号块混凝土；第一次浇筑0号块底下3m的薄壁墩柱及0号块7m高的梁体并预埋拱脚预埋段；

C1、第二次浇筑是0号块剩余2m的梁体及拱脚段的混凝土；

D1、混凝土养生、张拉并锚固0号块内纵向、横向及竖向预应力钢筋；

0号块施工支架采用Ф630×8mm钢管，顺桥向布置八排钢管11，每排九根钢管11；最外侧的一排钢管11’搭设在主墩两侧的扩大基础200上，扩大基础200采用钢筋混凝土，钢筋采用Φ16mm，扩大基础200下方在管桩对应位置使用D120型振动锤打入6m长、直径为Φ630mm的钢管桩，间距10×10cm布置成网片，其余钢管11均设在主墩承台100上，中间两排钢管设在一对薄壁墩柱101之间并分别与薄壁墩柱101通过连接片12连接；相邻及相对应的钢管11用剪刀撑13焊接；在每根钢管11、11’上焊接两排I 36a型工字钢作为纵梁14，纵梁14上面布设I 32a型工字钢作为分配梁15(见图2a至图2c)；

0号块施工模板包括底模、侧模、内模和拱脚段模板；其中，底模包括两个外底模板和一个中底模板，外底模板24和中底模板32均采用大块整体钢模板，外底模板24通过槽钢23放置在用槽钢焊接而成的调坡架22上，调坡架22通过木楔21设在位于外侧的三排钢管11上的分配梁15上，中底模板32通过木楔21和槽钢31放置在位于中间的两排钢管11上的分配梁15上；侧模40采用钢模板，包括侧模框架和侧模板；侧模安装时采用塔吊配合25t吊车吊装直接安放到位，通过螺栓将侧模板与底模板32连接紧密，利用0号块施工支架将侧模40在竖向与横向上固定，并微调模板标高，两个侧模板32之间通过拉杆与顶杆固定，拉杆使用Ф25mm精轧螺纹钢，顶杆为10×10cm松木方；内模采用高压竹胶板作面板，配合方木、顶托或底托及钢管脚手架施工；内模在连续梁底板与腹板钢筋绑扎完成后再组装，内模不设底模，并在腹板按竖向50cm高、横向100cm间距预留40cm见方的检查孔，用于辅助混凝土振捣；翼缘板底模与侧模的连接处镶橡胶条塞紧，以防漏浆；

拱脚预埋段50设在拱脚段砼50’内；拱脚预埋段的安装顺序为：拱脚底模铺设→拱脚预埋段安装→拱脚预埋段四周钢筋绑扎→拱脚段侧模板安装→拱脚段砼浇筑；

拱脚预埋段采用汽车吊吊装，并采用在0号块的拱脚段位置设置搁墩支架来固定拱脚预埋段50；

搁墩支架包括内部搁墩支架51和外部搁墩支架52；内部搁墩支架51包括由两根内侧短立柱51a、两根内侧长立柱51b、两根跨接在内侧短立柱51a的上部和内侧长立柱51b的上部之间的内斜撑51c、一根跨接在两根内侧短立柱51a的顶部之间的内低横梁51d、一根跨接在内侧长立柱51b的顶部之间的内高横梁51e和两对各自固定在内低横梁51d和内高横梁51e上的内上立柱51f；两根内侧短立柱51a之间和两根内侧长立柱51b之间还分别连接一根横撑51g；外部搁墩支架52包括两根外侧短立柱52a、两根外侧长立柱52b、两根跨接在外侧短立柱52a的上部和外侧长立柱52b的上部之间的外斜撑52c，一根跨接在两根外侧短立柱52a的顶部之间的外低横梁52d、一根跨接在外侧长立柱52b的顶部之间的外高横梁52e；两根外侧短立柱52a之间和两根外侧长立柱52b之间还分别连接三根横撑52g；两对固定在外低横梁52d上和外高横梁52e上的外上立柱52f和两对分别跨接在外低横梁52d的两端与对应的一对外上立柱52f的上部之间以及外高横梁52e的两端与对应的一对外上立柱52f的上部的上斜撑52h；两根外侧短立柱52a和外侧长立柱52b之间还跨接两根纵撑52i和一根斜纵撑52j；内侧短立柱51a、内侧长立柱51b、外侧短立柱52a和外侧长立柱52b均为36号工字钢并且它们的下端预埋在第一次浇筑砼顶面以下50cm；两对内上立柱51f和两对外上立柱52f均为20号槽钢并均与拱肋预埋段50焊接固定；内低横梁51d、内高横梁51e、外低横梁52d和外高横梁52e均为32号工字钢，其余均为20号槽钢(见图3a至图3c)。

0号块浇筑砼时，采用的混凝土粗骨料粒径不大于20mm，混凝土的强度等级为C55；浇筑从中间同时向两侧进行，分层浇筑，分层厚度为30cm，下层砼终凝前浇筑完成上层混凝土；自标高较低处向高处进行浇筑，用汽车泵对称布料，水平分层、斜向分段、两侧腹板对称；浇筑时同一断面依次浇筑底板、后腹板、顶板；底板与腹板混凝土相错浇筑，并适应控制浇注高度、速度，混凝土坍落度控制在120～160mm；混凝土振捣采用插入式振捣棒，振捣棒插入下一层10～15cm；顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋并在钢筋上作顶面混凝土高程标记；隔墙人洞以下砼采用局部开口的方法加强捣固；桥面板混凝土灌筑到设计标高后用提浆整平机抹平，保证排水坡度和平整度；混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，随后进行第三次抹面，第三次抹面在混凝土近初凝前进行。

挂篮悬臂浇筑主梁施工包括以下步骤：

A2、拆除主墩旁架设的0号块施工支架；

B2、在0号块上拼装挂篮；

C2、采用挂篮悬臂浇筑1号、1’号块节段，预埋相应的预埋件；

D2、混凝土养生、张拉并锚固1号、1’号块节段内纵向、竖向预应钢束及上一节段横向预应力钢束；

E2、挂篮前移；

F2、重复步骤C2～E2的操作，直到17号、17’号块节段浇筑完毕；

G2、混凝土养生、张拉并锚固各节段内纵向、横向、竖向预应力钢束；

挂篮包括主桁架、行走机构、锚固系统、底模和模板系统(见图4a至图4c)。

主桁架包括三榀平行设置的承重架10、四个横联20、一根顶横梁30和一根后横梁40；其中，每榀承重架1包括前上杆11、后上杆12、前下杆12和后下杆14通过立柱15连接成菱形结构，前上杆11的后端和后上杆12的前端通过前上支座151连接在立柱15的上端，前下杆13的后端和后下杆14的前端通过前下支座152连接在立柱15的下端，前上杆11的前端和前下杆13的前端连接在顶支座110上，前上杆11以其前端低于后端的方式设置，前下杆13以其前端高于后端的方式设置；后上杆12的后端和后下杆14的后端连接在后支座120上；四个横联20一一对应地连接在三根立柱15之间和三根后上杆12之间；顶横梁30为两根工字钢并安装在三个顶支座110的顶面上，该顶横梁30的前端设置上操作平台300并在上操作平台300的周围设置栏杆；后横梁40为两根工字钢并安装在三个后支座120的顶面上。

行走机构包括三根轨道50和三个反扣轮装置60和三个液压千斤顶500；其中，三根轨道50均由两根工字钢构成并一一对应地通过轨道垫梁51和轨道锚固梁52铺设在三榀承重架10的立柱15和后下杆12的下方的箱梁节段100的顶面上；三个反扣轮装置60一一对应地安装在三榀承重架10的后下杆12的后部下端面上，每个反扣轮装置60均设有两对滚轮，每对滚轮并一一对应地反扣在每根轨道50上的两根工字钢上；三个液压千斤顶500一一对应地安装在三根轨道上并顶在前下支座152的后端面上。

锚固系统包括三个安装在后横梁40上并与三榀承重架10的后支座120一一对应的锚固装置70；每个锚固装置70包括一对锚固垫梁71、两对千斤顶72、一对锚固扁担梁73和两对锚杆74；其中，一对锚固垫梁71跨接在后横梁40的两根工字钢上；两对千斤顶72一一对应地安装在一对锚固垫梁71上；一对锚固扁担梁73各自压在两对千斤顶72的上端；两对锚杆74预埋在箱梁节段100的顶板上的锚固孔中并依次穿过锚固垫梁71的锚杆穿孔后锚固在锚固扁担梁73的顶面上。在锚固时，锚固装置70利用千斤顶72将反扣轮装置上的反扣滚轮脱离轨道50，然后与箱梁节段100上的锚杆74锚固。

底模包括前下横梁81、后下横梁82和通过多根纵梁设在前下横梁81和后下横梁82之间的底模板80；其中，前下横梁81通过六根前吊杆810与顶横梁30上的六个底模吊点连接，该前下横梁81的前端设置前下操作平台811并在前下平台811的周围设置栏杆；后下横梁82通过六根后吊杆820与箱梁节段100的底板连接，该后下横梁82的前端设置后下操作平台821并在后下操作平台821的周围设置栏杆。

模板系统包括两个内模9和一对侧模(图中未示)；每个内模9通过两根内滑梁91支承，每根内滑梁91通过一根短吊杆910与顶横梁30上的内模吊点连接；一对侧模各自设在箱梁节段100的两侧并分别由一根外滑梁92支承，每根外滑梁92的前端分别通过一根中吊杆920悬吊在顶横梁30上的侧模吊点上，每根外滑梁92的后部通过小吊轮和悬吊架悬挂在箱梁节段100的翼缘板上。

顶横梁30上的底模吊点、内模吊点和侧模吊点均为吊杆扁担梁机构，每个吊杆扁担梁机构包括一对吊杆垫梁31、两对千斤顶32、一对吊杆扁担梁33；其中，一对吊杆垫梁31跨接在顶横梁30的两根工字钢上；两对千斤顶32一一对应地安装在一对吊杆垫梁31上；一对吊杆扁担梁33各自压在两对千斤顶32的上端；当吊杆穿过吊杆垫梁31的吊杆穿孔和后锚固在吊杆扁担梁33的顶面上；

边跨现浇段施工包括以下步骤：

A3、在两个边墩旁架设边跨现浇段施工支架；

B3、在两个边跨现浇段施工支架上各自浇筑两个边跨现浇节段，安装边支座，预埋相应的预埋件；

合龙段施工包括边跨合龙段施工和中跨合龙段施工；

边跨合龙段施工包括以下步骤：

A4、拆除全部挂篮，安装边跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

B4、在边跨合龙吊架上浇筑边跨合龙段，混凝土养生、拆除钢结构，边跨箱梁合龙；

C4、张拉并锚固边跨合龙段纵向预应力钢束(步骤A4中已临时张拉部分合龙束为补张至张拉控制应力)，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固边跨合龙段、边跨现浇节段的横向和竖向预应力钢束；

D4、拆除边墩旁的支架；

E4、拆除边墩合龙吊架。

中跨合龙段施工包括以下步骤：

A5、在中跨合龙段两侧施加顶力8000kN(施工中应保证水平顶力合力点位于截面形心)；

B5、安装中跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

C5、在中跨合龙吊架上浇筑中跨合龙段，养生、拆除钢结构，中跨箱梁合龙；

E5、张拉并锚固中跨合龙段纵向钢束(步骤B5中已临时张拉部分合龙束为补张至张拉控制应力)，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固合龙段竖向预应力钢束。

0号块和其他节段的混凝土养生方法如下：

A6、腹板和底板混凝土养生：采取自动喷洒和人工操作高压水枪喷洒相结合的办法，确保混凝土的内外强度同期增长；

B6、顶板混凝土养生：混凝土初凝后，覆盖海绵或土工布保湿，时间不小于14天，在养生期内始终保持海绵或土工布的湿润。

成拱和张拉吊杆施工时，先在桥面的拱肋支架上拼装拱肋钢管，再安装拱肋之间的横撑，直到合龙成拱，然后安装并张拉吊杆。

桥面系施工按以下流程进行：安装竖向泄水管→防撞墙施工→安装横向泄水孔→边、竖墙及接触网支柱施工→防水层铺设→保护层施工→伸缩缝安装→预制与安装栏杆→预制与铺设人行道板。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，拱桥具有两个主墩和两个边墩，主墩的台阶式承台上设置一对薄壁墩柱；主桥梁部共分为75个节段施工，主跨部分有35个节段，边跨部分有19个节段，其中0号块的高度为9m；1号～4号节段和7号～8号节段长度相同；5号～6号节段长度相同；9号～17号节段长度相同；18号节段为边中跨合龙段；19号节段为边跨现浇段；所述施工方法包括0号块施工、挂篮悬臂浇筑主梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工、成拱和张拉吊杆施工和桥面施工，其特征在于，

所述0号块施工包括以下步骤：

A1、在两个主墩旁架设0号块施工支架，并进行预压；所述0号块施工支架采用Ф630×8mm钢管，顺桥向布置八排钢管，每排九根钢管；最外侧的一排钢管搭设在主墩两侧的扩大基础上，其余钢管均设在主墩承台上，中间两排钢管设在一对薄壁墩柱之间；相邻及相对应的钢管用剪刀撑焊接；在钢管上焊接两排工字钢作为纵梁，纵梁上面布设分配梁；

B1、在0号块施工支架上立0号块施工模板，分两次浇筑0号块混凝土，第一次浇筑0号块底下3m的薄壁墩柱及0号块7m高的梁体并预埋拱脚预埋段；所述0号块施工模板包括底模、侧模、内模和拱脚处模板；所述底模包括外底模板和中底模板，外底模板和中底模板均采用大块整体钢模板，外底模板通过槽钢放置在调坡架上，调坡架通过木楔设在位于外侧的三排钢管上的分配梁上；中底模板通过木楔放置在位于中间的两排钢管上的分配梁上；侧模采用钢模板并包括侧模框架和侧模板；侧模安装时采用塔吊配合25t吊车吊装直接安放到位，通过螺栓将侧模板与底模板连接紧密，利用0号块施工支架将侧模在竖向与横向上固定；两个侧模板之间通过拉杆与顶杆固定；内模采用高压竹胶板作面板，配合方木、顶托或底托及钢管脚手架施工；内模在连续梁底板与腹板钢筋绑扎完成后再组装，内模不设底模，并在腹板按竖向50cm高、横向100cm间距预留40cm见方的检查孔，用于辅助混凝土振捣；翼缘板底模与侧模的连接处镶橡胶条塞紧；所述拱脚预埋段设在拱脚段砼内，安装顺序为：拱脚底模铺设→拱脚预埋段安装→拱脚预埋段四周钢筋绑扎→拱脚段侧模板安装→拱脚段砼浇筑；拱脚预埋段采用汽车吊吊装，并采用在0号块的拱脚段位置设置搁墩支架来固定拱脚预埋段；所述搁墩支架包括内部搁墩支架和外部搁墩支架；所述内部搁墩支架包括由两根内侧短立柱、两根内侧长立柱、两根跨接在内侧短立柱的上部和内侧长立柱的上部之间的内斜撑，一根跨接在两根内侧短立柱的顶部之间的内低横梁、一根跨接在内侧长立柱的顶部之间的内高横梁和两对各自固定在内低横梁和内高横梁上的内上立柱；所述外部搁墩支架包括两根外侧短立柱、两根外侧长立柱、两根跨接在外侧短立柱的上部和外侧长立柱的上部之间的外斜撑、一根跨接在两根外侧短立柱的顶部之间的外低横梁、一根跨接在外侧长立柱的顶部之间的外高横梁、两对固定在外低横梁上和外高横梁上的外上立柱和两对分别跨接在外低横梁的两端与对应的一对外上立柱的上部之间以及外高横梁的两端与对应的一对外上立柱的上部的上斜撑；所述内侧短立柱、内侧长立柱、外侧短立柱和外侧长立柱的下端预埋在第一次浇筑砼顶面以下50cm；两对内上立柱和两对外上立柱均与拱肋预埋段焊接固定；

C1、第二次浇筑是0号块剩余2m的梁体及拱脚段的混凝土；

D1、混凝土养生、张拉并锚固0号块内纵向、横向及竖向预应力钢筋；

所述挂篮悬臂浇筑主梁施工包括以下步骤：

A2、拆除主墩旁架设的0号块施工支架；

B2、在0号块上拼装挂篮；

C2、采用挂篮悬臂浇筑1号、1’号块节段，预埋相应的预埋件；

D2、混凝土养生、张拉并锚固1号、1’号块节段内纵向、竖向预应钢束及上一节段横向预应力钢束；

E2、挂篮前移；

F2、重复步骤C2～E2的操作，直到17号、17’号块节段浇筑完毕；

G2、混凝土养生、张拉并锚固各节段内纵向、横向、竖向预应力钢束；

所述边跨现浇段施工包括以下步骤：

A3、在两个边墩旁架设边跨现浇段施工支架；

B3、在两个边跨现浇段施工支架上各自浇筑两个边跨现浇节段，安装边支座，预埋相应的预埋件；

所述合龙段施工包括边跨合龙段施工和中跨合龙段施工；

所述边跨合龙段施工包括以下步骤：

A4、拆除全部挂篮，安装边跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

B4、在边跨合龙吊架上浇筑边跨合龙段，混凝土养生、拆除钢结构，边跨箱梁合龙；

C4、张拉并锚固边跨合龙段纵向预应力钢束，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固边跨合龙段、边跨现浇节段的横向和竖向预应力钢束；

D4、拆除边墩旁的支架；

E4、拆除边墩合龙吊架；

中跨合龙段施工包括以下步骤：

A5、在中跨合龙段两侧施加顶力8000kN；

B5、安装中跨合龙吊架和临时钢结构，并临时张拉部分合龙束；

C5、在中跨合龙吊架上浇筑中跨合龙段，然后进行混凝土养生、拆除钢结构，中跨箱梁合龙；

E5、张拉并锚固中跨合龙段纵向钢束，先张拉长钢束，后张拉短钢束，张拉并锚固合龙段竖向预应力钢束；

成拱和张拉吊杆施工时，先在桥面的拱肋支架上拼装拱肋钢管，再安装拱肋之间的横撑，直到合龙成拱，然后安装并张拉吊杆；

所述桥面系施工按以下流程进行：安装竖向泄水管→防撞墙施工→安装横向泄水孔→边、竖墙及接触网支柱施工→防水层铺设→保护层施工→伸缩缝安装→预制与安装栏杆→预制与铺设人行道板。

2.根据权利要求1所述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其特征在于，进行所述0号块施工的步骤B1和步骤C1时，采用的混凝土粗骨料粒径不大于20mm，混凝土的强度等级为C55；浇筑从中间同时向两侧进行，分层浇筑，分层厚度为30cm，下层砼终凝前浇筑完成上层混凝土；自标高较低处向高处进行浇筑，用汽车泵对称布料，水平分层、斜向分段、两侧腹板对称；浇筑时同一断面依次浇筑底板、后腹板、顶板；底板与腹板混凝土相错浇筑，并适应控制浇注高度、速度，混凝土坍落度控制在160～200mm；混凝土振捣采用插入式振捣棒，振捣棒插入下一层5～10cm；顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋并在钢筋上作顶面混凝土高程标记；隔墙人洞以下砼采用局部开口的方法加强捣固；桥面板混凝土灌筑到设计标高后用提浆整平机抹平，保证排水坡度和平整度；混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，随后进行第三次抹面，第三次抹面在混凝土近初凝前进行。

3.根据权利要求1所述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其特征在于，所述搁墩支架中的内侧短立柱、内侧长立柱、外侧短立柱和外侧长立柱均为36号工字钢；所述内上立柱和外上立柱均为20号槽钢；所述内低横梁、内高横梁、外低横梁和外高横梁均为32号工字钢。

4.根据权利要求1所述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其特征在于，挂篮悬臂浇筑主梁施工采用的挂篮包括主桁架、行走机构、锚固系统、底模和模板系统，其中，

所述主桁架包括三榀平行设置的承重架、四个横联、一根顶横梁和一根后横梁；每榀承重架包括前上杆、后上杆、前下杆和后下杆通过立柱连接成菱形结构；前上杆的后端和后上杆的前端通过前上支座连接在立柱的上端，前下杆的后端和后下杆的前端通过前下支座连接在立柱的下端，前上杆的前端和前下杆的前端连接在顶支座上，后上杆的后端和后下杆的后端连接在后支座上；四个横联一一对应地连接在三根立柱之间和三根后上杆之间；所述顶横梁安装在三个顶支座的顶面上；所述后横梁安装在三个后支座的顶面上；

所述行走机构包括三根轨道、三个反扣轮装置和三个液压千斤顶；三根轨道均由两根工字钢构成并一一对应地铺设在三榀承重架的立柱和后下杆的下方的箱梁节段的顶面上；三个反扣轮装置一一对应地安装在三榀承重架的后下杆的后部下端面上并一一对应地在三根轨道上滚动；三个液压千斤顶一一对应地安装在三根轨道上并顶在所述前下支座的后端面上；

所述锚固系统包括三个安装在所述后横梁上并与三榀承重架的后支座一一对应的锚固装置；每个锚固装置包括一对铺设在后横梁上的锚固垫梁、两对一一对应地安装在一对锚固垫梁上的千斤顶、一对根各自压在两对千斤顶上的锚固扁担梁和两对预埋在箱梁节段的顶板上的锚固孔中并依次穿过锚固垫梁的锚杆穿孔后锚固在锚固扁担梁的顶面上的锚杆；

所述底模包括前下横梁、后下横梁和设在前下横梁和后下横梁之间的底模板；前下横梁通过六根前吊杆一一对应地与顶横梁上的六个底模吊点连接；后下横梁通过六根后吊杆与箱梁节段的底板连接；

所述模板系统包括两个内模和一对侧模；每个内模通过两根内滑梁支承，每根内滑梁分别通过一根短吊杆与顶横梁上的内模吊点连接；一对侧模各自设在箱梁节段的两侧并分别由一根外滑梁支承，每根外滑梁的前端分别通过一根中吊杆悬吊在顶横梁上的侧模吊点上，每根外滑梁的后部通过小吊轮和悬吊架悬挂在箱梁节段的翼缘板上。

5.根据权利要求1所述的特大跨径连续刚构拱桥的施工方法，其特征在于，所述0号块和其他节段的混凝土养生方法如下：

A6、腹板和底板混凝土养生：采取自动喷洒和人工操作高压水枪喷洒相结合的办法，确保混凝土的内外强度同期增长；

B6、顶板混凝土养生：混凝土初凝后，覆盖海绵或土工布保湿，时间不小于14天，在养生期内始终保持海绵或土工布的湿润。