CN110438908B - 一种上承式箱型拱桥改造施工方法 - Google Patents

一种上承式箱型拱桥改造施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种上承式箱型拱桥改造施工方法,包括步骤:一、先拆除拱桥拆除;二、先施工拱桥施工:201、桥梁下部支撑结构施工;202、拱肋施工;203、后续施工;三、后拆除拱桥拆除;四、后施工拱桥施工:401、桥梁下部支撑结构施工;402、拱肋施工;403、后续施工。本发明方法步骤设计合理且施工简便、使用效果好,对所改造上承式拱桥的两幅待拆除拱桥一先一后进行拆除,并且待新建桥梁中的先施工拱桥施工完成后再对所改造上承式拱桥的后拆除拱桥进行拆除,以满足交通畅通需求;并且,采用一个钢拱架对两幅拱肋一先一后进行施工,并采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行支撑与横移,能有效提高上承式拱桥的改造施工效率。

Description

一种上承式箱型拱桥改造施工方法
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域,尤其是涉及一种上承式箱型拱桥改造施工方法。
背景技术
上承式拱桥是桥面系设置在桥跨主要承重结构(即拱肋)上面的桥梁,拱座将拱肋端部(也称拱端)推力传递给基岩的部件,位于拱桥两端与基岩的连接处,上承式拱桥的拱肋两端均支撑于拱座上,拱座是支承拱上结构的重要构件。用于支撑拱肋的拱座为永久支座,该永久支座一般为支撑于基岩上的钢筋混凝土结构。其中,拱肋也称为主拱或拱圈。
处于安全考虑,需对出现病害的危桥进行改造。对危桥进行改造时,通常采用的方法是将需改造旧桥(即危桥)拆除,再在需改造旧桥所处施工位置处新建桥梁。对上承式拱桥进行改造时,由于上承式拱桥通常均有左右两幅对称布设的拱桥,改造施工难度较大,如对位于三游洞景区中心的下牢溪桥进行改造施工时,由于施工场地有限,交通拥堵严重,进一步增大了施工难度,并且为保证交通畅通,无法对两幅拱桥同时进行改造施工,施工工期无法保证。
对于拱肋为钢筋混凝土拱圈的上承式箱型拱桥进行施工时,拱肋通常采用预先架设到位的钢拱架进行现浇施工;待拱肋浇筑成型后,对钢拱架进行拆除。钢拱架架设到位后且采用钢拱架对拱肋进行浇筑施工之前,为准确掌握钢拱架受荷载及温度等因素影响下的应力、应变和位移情况,确保安全、顺利地浇筑拱肋,需对架设到位的钢拱架进行预压,并且需对钢拱架进行全断面预压,钢拱架预压的主要目的在于:第一、检验钢拱架与支座的强度和稳定性,消除拱肋砼浇筑施工前钢拱架的非弹性变形,主要是消除钢拱架的沉降变形量及拱架各接触部位的变形;第二、检验钢拱架的受力情况和弹性变形情况,测量出钢拱架的弹性变形。待拱肋浇筑成型后,对钢拱架进行拆除。
实际施工过程中,上承式拱桥通常均有左右两幅对称布设的拱肋,结合现场地形条件、施工场地、工期及经济性来综合考虑,通常仅投入一套钢拱架,具体是先采用预压后的钢拱架对一幅拱肋进行浇筑,浇筑完成后将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处,待两幅拱肋均施工完成后再拆除钢拱架。尤其是在所施工上承式拱桥的施工场地有限、交通拥堵严重等情形下,为保证交通畅通,不能同时对左右幅拱肋进行同时施工,一般也是先采用钢拱架对一幅拱肋进行浇筑,再将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处。并且,由于钢拱架整体横移过程中,拱脚底间距未发生变化,钢拱架变形可忽略不计,非弹性变形已消除,因此对另一幅拱肋进行施工时无需再对横移后的钢拱架进行预压,可直接对该拱肋进行施工,因而能大幅节约施工成本,省工省时。
但现如今对钢拱架进行横移时,施工操作比较随意,没有一套统一、规范的横装设备与横移方法,再加上钢桁架的体积大且重量大,钢桁架横移难度大,横移过程中不可避免地会存在横移过程复杂、钢桁架不平稳、横移速度慢等问题,并且横移到位后钢桁架不易支撑。同时,将钢拱架从已浇筑完成的拱肋下方移出时,由于钢桁架稳固支撑于已浇筑成型的拱肋底部,因而将钢桁架从拱肋下方移出时,移出难度非常大,并且移出过程中不可避免会造成钢桁架变形,甚至造成钢桁架损伤。尤其是对上承式拱桥进行改造施工时,由于旧桥拆除后,需在其旧桥所处施工位置处对新建桥梁进行施工,施工场地有限,再加上需保证交通畅通和施工工期,施工难度更大。
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,提供一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其方法步骤设计合理且施工简便、使用效果好,对所改造上承式拱桥的两幅待拆除拱桥一先一后进行拆除,并且待新建桥梁中的先施工拱桥施工完成后再对所改造上承式拱桥的后拆除拱桥进行拆除,以满足交通畅通需求;并且,采用一个钢拱架对两幅拱肋一先一后进行施工,并采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行支撑与横移,能简便、快速完成两幅拱肋的施工过程,并且施工过程安全、可靠,能有效提高上承式拱桥的改造施工效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:对所改造上承式拱桥进行改造时,将所改造上承式拱桥拆除,并在所改造上承式拱桥所处位置处施工新建桥梁;
所改造上承式拱桥和所述新建桥梁均为上承式拱桥;所改造上承式拱桥包括左右两幅对称布设的待拆除拱桥,一幅所述待拆除拱桥为先拆除拱桥,另一幅所述待拆除拱桥为后拆除拱桥;
所述新建桥梁包括左右两幅对称布设的新建拱桥,一幅所述新建拱桥为所述先拆除拱桥拆除后在所述先拆除拱桥所处位置处施工的先施工拱桥,另一幅所述新建拱桥为所述后拆除拱桥拆除后在所述后拆除拱桥所处位置处施工的后施工拱桥;
每幅所述新建拱桥均包括一幅拱肋和一个布设于拱肋正上方的主梁,所述先施工拱桥中的拱肋为先施工拱肋,所述后施工拱桥中的拱肋为后施工拱肋;每幅所述拱肋的前后两端分别支撑于一个永久支座上,所述永久支座为钢筋混凝土支座,所述拱肋沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈;
每个所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋上的中部梁段和两个分别位于中部梁段前后两侧的侧部梁段,所述中部梁段连接于两个所述侧部梁段之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段与拱肋之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱紧固连接;每个所述侧部梁段下方均沿纵桥向由前至后布设有多个呈竖直向布设的支撑墩柱,所述支撑墩柱为钢筋混凝土墩柱,每个所述侧部梁段均支撑于一个所述桥台和多个所述支撑墩柱上,每个所述侧部梁段下方所支撑的一个所述桥台和多个所述支撑墩柱均组成一个侧部梁段支撑结构;每个所述主梁下方的两个所述侧部梁段支撑结构分别为位于拱肋前侧的前侧梁段支撑结构和位于拱肋后侧的后侧梁段支撑结构,两个所述永久支座分别为位于拱肋前端下方的前侧永久支座和位于拱肋后端下方的后侧永久支座;所述桥台为钢筋混凝土桥台,所述竖向立柱为钢筋混凝土立柱,每个所述侧部梁段与中部梁段之间的连接处下方均设置有一个所述支撑墩柱,每个所述侧部梁段支撑结构中的桥台和多个所述支撑墩柱均布设于同一竖直面上;
对所改造上承式拱桥进行改造时,包括以下步骤:
步骤一、先拆除拱桥拆除:对所改造上承式拱桥中的所述先拆除拱桥进行拆除;
步骤二、先施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述先施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤201、桥梁下部支撑结构施工:对所述先施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤202、拱肋施工:采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工;
所述钢拱架为采用拱架支撑与横移装置进行支撑与横移的拱形支撑架,所述拱形支撑架支撑于所施工拱肋的正下方,所述拱形支撑架沿纵桥向布设;
所述拱架支撑与横移装置包括沿横桥向对拱形支撑架进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对拱形支撑架进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对拱形支撑架进行支撑的钢拱架支座,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋的正下方;所述拱形支撑架的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;
每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的临时拱座,两个所述临时拱座均沿横桥向布设且二者分别为供拱形支撑架前端支撑的前支座和供拱形支撑架后端支撑的后支座;
每个所述临时拱座均为L形支座;所述L形支座包括一个水平支座和一个布设于水平支座外侧上方的竖向支座,所述水平支座和竖向支座均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述临时拱座中水平支座和竖向支座浇筑为一体;每个所述水平支座上均开有M个布设于同一竖直面上的竖向凹槽,M个所述竖向凹槽的结构和尺寸均相同且其沿横桥向由左至右布设;其中,M为正整数且M≥3;每个所述竖向凹槽均为立方体槽;每个所述临时拱座中M个所述竖向凹槽均位于竖向支座内侧;
两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;
每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括N个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶,N个所述竖向千斤顶的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,N为正整数且2≤N≤M;每个所述竖向千斤顶均布设于一个所述竖向凹槽内;
所述前侧支座上的所有竖向千斤顶均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶组成一个对拱形支撑架进行同步顶升的钢拱架顶升装置;
所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道和前后两个同步带动拱形支撑架沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶,所述顶推千斤顶呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
两个所述平移滑道分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道;
采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工时,包括以下步骤:
步骤B1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述先施工拱肋正下方的一个所述钢拱架支座进行施工;
步骤B2、水平滑道与升降装置安装:在步骤B1中所述钢拱架支座中的每个所述临时支座上均安装一个所述水平滑道,并在所述钢拱架支座上安装一个所述升降装置;
步骤B3、钢拱架拼装:对拱形支撑架进行拼装,并使拼装成型的拱形支撑架位于所述先施工拱肋的正下方,同时使拼装成型的拱形支撑架支撑于所述先施工拱肋正下方的所述升降装置上,且使拱形支撑架前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤B4、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架下方的所述升降装置将拱形支撑架竖直向上顶升,直至将拱形支撑架顶升至所述先施工拱肋的施工位置处;
步骤B5、先施工拱肋施工:在步骤B4中所述拱形支撑架上支立用于施工所述先施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述先施工拱肋进行施工;
步骤B6、拱形支撑架下放:步骤B5中所述先施工拱肋施工完成后,采用支撑于拱形支撑架下方的所述升降装置或竖向移动装置,对步骤B4中所述拱形支撑架进行竖直下放,直至所述拱形支撑架的前后两端分别支撑于一个所述平移滑道上;
步骤203、后续施工:在步骤B5中施工完成的所述先施工拱肋上施工多个所述竖向立柱,并在多个所述竖向立柱上施工一个中部梁段;同时,在步骤201中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段,并使中部梁段与位于其前后两侧的侧部梁段连接形成一个所述主梁,完成所述先施工拱桥的施工过程;
步骤三、后拆除拱桥拆除:待步骤二中所述先施工拱桥施工完成后,对所改造上承式拱桥中的所述后拆除拱桥进行拆除;
步骤四、后施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述后施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤401、桥梁下部支撑结构施工:对所述后施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤402、拱肋施工:采用拱形支撑架对所述后施工拱肋进行施工,包括以下步骤:
步骤C1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述后施工拱肋正下方的另一个所述钢拱架支座进行施工,获得施工成型的所述前侧支座和所述后侧支座;
步骤C2、水平滑道与升降装置安装:在步骤C1中所述钢拱架支座中的每个所述临时支座上均安装一个所述水平滑道,获得安装完成的两个所述平移滑道;同时,在步骤C1中所述钢拱架支座上安装另一个所述升降装置;
步骤C3、横移驱动装置安装:对前后两个所述横移驱动装置分别进行安装,获得安装完成的所述平移装置,并使所述平移装置中每个所述顶推千斤顶均与拱形支撑架中的一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
步骤C4、拱形支撑架横移:利用步骤C4中前后两个所述横移驱动装置沿横桥向同步带动拱形支撑架向所述后施工拱肋一侧平移,直至将拱形支撑架移动至所述后施工拱肋的正下方,同时使拱形支撑架支撑于所述后施工拱肋正下方的一个所述升降装置上,并使拱形支撑架前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤C5、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架下方的所述升降装置将拱形支撑架竖直向上顶升,直至将拱形支撑架顶升至所述后施工拱肋的施工位置处;
步骤C6、后施工拱肋施工:在步骤C5中所述拱形支撑架上支立用于施工所述后施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述后施工拱肋进行施工;
步骤403、后续施工:在步骤C6中施工完成的所述后施工拱肋上施工多个所述竖向立柱,并在多个所述竖向立柱上施工一个中部梁段;同时,在步骤401中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段,并使中部梁段与位于其前后两侧的侧部梁段连接形成一个所述主梁,完成所述后施工拱桥的施工过程,获得施工成型的所述新建桥梁。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:步骤B5中进行先施工拱肋施工时和步骤C6中后施工拱肋施工,均先对拱肋的底板进行施工;
步骤B5中和步骤C6中所述成型模板的结构相同且二者均包括位于拱肋底部的底模板和左右两个对称布设的侧模板,所述底模板为拱形模板,两个所述侧模板均呈竖直向布设且二者均支撑于底模板上;
步骤B5中和步骤C6中对拱肋的底板进行施工之前,先在底模板上方布设压模机构,所述压模机构位于两个所述侧模板之间;
所述拱肋为箱梁且其包括底板、位于底板正上方的顶板、K个由左至右布设于底板上的腹板和多个由前至后布设于底板上的横隔板,所述底板、顶板和腹板均为钢筋混凝土板,所述横隔板为混凝土板;其中,K为正整数且K≥3;所述底板和顶板均为拱形,多个所述腹板和多个所述横隔板均支撑于底板和顶板之间,多个所述腹板的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设,多个所述腹板均呈竖直向布设,多个所述腹板中位于最左侧的腹板为左侧腹板,多个所述腹板中位于最右侧的腹板为右侧腹板,所施工拱圈中除所述左侧腹板和所述右侧腹板之外的所有腹板均为中腹板,所施工拱圈中所述中腹板的数量为K-2个多个所述横隔板均沿横桥向布设且其均呈竖直向布设,每个所述横隔板均连接于所述左侧腹板与所述右侧腹板之间;每个所述横隔板均通过 K-2个所述中腹板分为K-1个横隔板节段,每个所述横隔板节段均位于相邻两个所述腹板之间;相邻两个所述腹板之间的空腔均通过多个所述横隔板节段由前至后分隔为多个浇筑腔,每个所述浇筑腔均位于前后相邻两个所述横隔板节段之间;每个所述腹板与底板之间以及每个所述横隔板节段与底板之间均设置有倒角;
所述压模机构包括K-1列压模板,每列所述压模板均位于相邻两个所述腹板之间;每列所述压模板均包括多个由前至后布设在同一竖直面上的压模板,每个所述压模板均位于一个所述浇筑腔内,每个所述浇筑腔内均设置有一个所述压模板;
每个所述压模板均包括多个由前至后布设于同一个所述浇筑腔内的压模板单元,多个所述压模板单元的横桥向宽度均相同且其均布设于同一竖直面上,相邻两个所述压模板单元之间均预留有一个浇筑口,所述浇筑口为相邻两个所述压模板单元之间的间隙;
每个所述压模板单元均包括上压板、左右两个对称布设于上压板两侧上方的侧部模板和前后两个布设于上压板两端上方的端部模板,两个所述侧部模板均沿纵桥向布设,两个所述端部模板均沿横桥向布设;所述上压板为拱形且其由一块矩形平直模板弯曲而成,所述上压板为对所布设位置处底板的上表面进行成型的成型模板;所述侧部模板和端部模板均为弯折式模板,所述弯折式模板包括对倒角进行成型的倒角成型模板和连接于倒角成型模板上部的上部成型模板;所述倒角成型模板和上部成型模板均为平直模板,所述倒角成型模板为等腰梯形模板且其宽度由下至上逐渐增大,所述上部成型模板为长方形模板,所述上部成型模板的宽度与其所连接倒角成型模板的上部宽度相同;所述侧部模板中的上部成型模板为对腹板的侧壁进行成型的成型模板,所述端部模板中的上部成型模板为对所述横隔板节段的侧壁进行成型的成型模板;
每个所述压模板单元中四个所述上部成型模板连接成一个呈竖直向布设的立方体模板,每个所述压模板单元中四个所述倒角成型模板连接成一个四棱锥台形模板。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:所述拱形支撑架为一个拼装式钢拱架或由多个沿横桥向由左至右布设的拼装式钢拱架拼装而成,每个所述拼装式钢拱架均为一个拱形架,每个所述拼装式钢拱架均沿纵桥向布设且其均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段拼接而成;
步骤B3中进行钢拱架拼装时,采用拱架拼装装置进行拼装;
所述拱架拼装装置包括对拼装式钢拱架的拱架拼装节段进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段进行逐一移动的拱架分段移送装置;
所述拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段逐一进行水平移动的拼装节段移动装置和供所述拼装节段移动装置水平移动的水平移动通道,所述水平移动通道呈水平布设且其沿纵桥向布设;
所述水平移动通道布设于所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上,所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构为移动通道支撑结构;所述水平移动通道包括一个支撑于所述移动通道支撑结构上的纵向支撑梁,所述拼装节段移动装置为一个能在纵向支撑梁进行前后移动且移动过程中带动所移动拱架拼装节段进行同步移动的水平移动装置,所述纵向支撑梁呈水平布设且其沿纵桥向布设;所述水平移动装置布设于纵向支撑梁上,所移动拱架拼装节段水平支撑于所述水平移动装置上;所述纵向支撑梁的后端为支撑于所述移动通道支撑结构中桥台上的桥台支撑端,所述纵向支撑梁的前端为起吊端;所述纵向支撑梁的起吊端上设置有对所述水平移动装置进行限位的水平限位件;
所述缆索吊机包括前后两个塔架、安装于两个所述塔架上的工作索和能沿工作索进行前后移动且对拱架拼装节段进行吊装的起重小车,所述起重小车安装在工作索上且其位于两个所述塔架之间,所述起重小车位于所述先施工拱肋上方;两个所述塔架与所述先施工拱肋和纵向支撑梁均位于同一竖直面上,两个所述塔架分别为位于所述先施工拱肋前侧的前塔架和位于所述先施工拱肋后侧的后塔架;
所述后侧梁段支撑结构中位于最前侧的支撑墩柱为前墩柱,所述纵向支撑梁的起吊端位于所述后塔架前侧,所述纵向支撑梁的起吊端支撑于所述前墩柱上,所述纵向支撑梁为从所述后塔架中部穿过的水平支撑梁;所述后塔架和所述前墩柱均支撑于所述后侧永久支座上,所述前墩柱位于所述后塔架前侧;
步骤B3中进行钢拱架拼装之前,在所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上施工所述水平移动通道,并在所述水平移动通道安装所述拼装节段移动装置,获得施工完成的所述拱架分段移送装置;同时,对所述缆索吊机进行施工,并将所述缆索吊机中的所述后塔架支撑于所述先施工拱肋后侧的所述后侧永久支座上;
步骤B3中对拱形支撑架进行拼装时,由先至后对拱形支撑架中的所有拼装式钢拱架分别进行拼装,拱形支撑架中所有拼装式钢拱架的拼装方法均相同;
对拱形支撑架进行拼装时,包括以下步骤:
步骤A1、侧部拼接架拼装:对拱形支撑架中一个所述拼装式钢拱架的两个所述侧部拼接架进行对称拼装;
对任一个所述侧部拼接架进行拼装时,均由下至上对组成该侧部拼接架的多个所述拱架拼装节段进行拼装,过程如下:
步骤A11、第一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段进行吊装并下放到位,完成当前所拼装拱架拼装节段的拼装过程;
本步骤中,当前所拼装的拱架拼装节段为所述侧部拼接架中位于最底部的一个所述拱架拼装节段;
步骤A12、上一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将上一个所拼装的拱架拼装节段向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱架拼装节段与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段连接,完成当前所拼装拱架拼装节段的拼装过程;
步骤A13、一次或多次重复步骤A12,完成所述侧部拼接架中所有拱架拼装节段的拼装过程,获得拼装完成的所述侧部拼接架;
步骤A2、拱顶拼接节段拼装:待拼装式钢拱架的两个所述侧部拼接架均拼装完成后,采用所述拱架分段移送装置将拱顶拼接节段向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱顶拼接节段进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱顶拼接节段与已拼装完成的两个所述侧部拼接架连接,完成一个所述拼装式钢拱架的合拢过程,获得拼装成型的一个所述拼装式钢拱架;
步骤A3、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架是否拼装完成,当拱形支撑架拼装完成时,完成拱形支撑架的拼装过程,进入步骤B4;否则,进入步骤A4;
步骤A4、下一个拼装式钢拱架拼装:按照步骤A1至步骤A2中所述的方法,对拱形支撑架中的下一个所述拼装式钢拱架进行拼装,并将当前所拼装的拼装式钢拱架中各拱架拼装节段均与此时已拼装完成的拼装式钢拱架连接;
步骤A5、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架是否拼装完成,当拱形支撑架拼装完成时,完成拱形支撑架的拼装过程,进入步骤B4;否则,返回步骤A4。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:步骤202中所述拱架支撑与横移装置还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括H个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,H个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,H为正整数且H≤M;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽内;
所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座;
所述暂时支座为砂筒或砂箱;
步骤B4中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述先施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架下方的所述升降装置拆除;
步骤B6中所述竖向移动装置为所述落梁装置;
步骤B6中进行拱形支撑架下放时,利用支撑于拱形支撑架下方的所述落梁装置对步骤B4中所述拱形支撑架进行竖直下放;
步骤C5中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述后施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架下方的所述升降装置拆除。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:步骤202中所述拱形支撑架的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座上,所述拱架铰接座为所述横向安装座,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座底部的拱座梁;所述拱形支撑架呈竖直向布设且其沿纵桥向布设;
所述拱形支撑架包括前后两个对称布设的拱脚节段和连接于两个所述拱脚节段之间的承重钢拱架,所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段均沿纵桥向布设;
两个所述拱脚节段的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座上的横向钢管,所述横向钢管呈水平布设且其沿横桥向布设,所述横向钢管为圆形钢管;每个所述横向钢管均支撑于一个所述拱架铰接座上,每个所述横向钢管与其所支撑的拱架铰接座之间均以铰接方式进行连接;
所述拱架铰接座包括一个支撑于拱座梁上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板,所述水平支撑座和支撑钢板均呈水平布设且二者均沿横桥向布设;所述支撑钢板的横截面为弧形,每个所述横向钢管均支撑于一个支撑钢板上,每个所述横向钢管与其所支撑的支撑钢板均呈同轴布设,所述支撑钢板位于所支撑横向钢管的外侧下方。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:所述先施工拱肋下方的两个所述桥台分别为支撑于所述主梁前端下方的前桥台和支撑于所述主梁后端下方的后桥台,所述前桥台的正前方设置有前锚锭,所述后桥台的正后方设置有后锚锭;
两个所述侧部拼接架分别为位于拱顶拼接节段前侧的前侧拼装架和位于拱顶拼接节段后侧的后侧拼装架;
每个所述塔架上均设置有拱架临时固定机构,所述拱架临时固定机构包括左右两组呈对称布设且对已吊装到位的拱架拼装节段进行临时固定的扣索,每组所述扣索均与一个所述竖向支撑架布设于同一竖直面上;每组所述扣索均包括多道由上至下布设于同一竖直面上的扣索,多道所述扣索均沿纵桥向布设;
所述缆索吊机中每个所述竖向支撑架上均由上至下布设有多个供扣索安装的扣索滑轮,每个所述竖向支撑架上所布设的所有扣索滑轮均位于同一竖直面上,每道所述扣索均安装在一个所述扣索滑轮上;
所述后塔架中每道所述扣索的前端均固定在所述后侧拼装架中一个已吊装到位的拱架拼装节段上,所述后塔架中每道所述扣索的后端均固定在后锚锭上;
所述前塔架中每道所述扣索的后端均固定在所述前侧拼装架中一个所述拱架拼装节段上,所述前塔架中每道所述扣索的前端均固定在前锚锭上;
步骤A12中将下放到位的拱架拼装节段与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段连接后,还需通过一道所述扣索对本步骤中所拼装的拱架拼装节段进行临时固定。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:每个所述塔架均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架;所述后塔架中两个所述竖向支撑架均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架对称布设于所述水平移动通道的左右两侧,所述后塔架中两个所述竖向支撑架的净距大于所述水平移动通道的宽度;
每个所述塔架还包括供所述组装式架体底部安装的塔架底座,所述塔架底座呈水平布设且其沿横桥向布设,所述组装式架体位于塔架底座正上方;
每个所述竖向支撑架底部均设置有安装于塔架底座上的三角架,所述三角架底部与位于其下方的塔架底座之间以铰接方式进行连接;每个所述塔架底座的正下方设置有一道底部分配梁,所述底部分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;位于所述后塔架底部的底部分配梁固定在所述后侧永久支座上,位于所述前塔架底部的底部分配梁固定在所述前侧永久支座上。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:步骤B6中进行拱形支撑架下放时,待步骤B5中所述先施工拱肋中所浇筑混凝土强度达到设计强度的90%以上后,再对步骤B4中所述拱形支撑架进行竖直下放。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:所述塔架中每个所述竖向支撑架上均设置有供工作索安装的索鞍;
所述工作索的数量为两道,两道所述工作索均沿纵桥向布设且二者对称布设于所述先施工拱肋的左右两侧上方;每道所述工作索上均安装有前后两个所述起重小车,两个所述起重小车均位于两个所述塔架之间;所述缆索吊机中四个所述起重小车组成对拱架拼装节段进行吊装的吊装装置;
两道所述工作索分别为左侧工作索和位于所述左侧工作索右侧的右侧工作索,每个所述塔架中的两个所述竖向支撑架分别为左侧支撑架和位于所述左侧支撑架右侧的右侧支撑架;所述左侧工作索支撑于两个所述塔架的所述左侧支撑架上,所述右侧工作索支撑于两个所述塔架的所述右侧支撑架上。
上述一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征是:步骤A11中进行第一个拱架拼装节段拼装时和步骤A12中进行上一个拱架拼装节段拼装时,均采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段向前平移;当拱架拼装节段的前端移动至所述前墩柱上方时,所移动拱架拼装节段进入所述缆索吊机的起吊区域,此时将前跑车与所移动拱架拼装节段的前端连接,完成前跑车对所移动拱架拼装节段前端进行吊装;再利用所述拱架分段移送装置将拱架拼装节段沿纵桥向继续向前移动,直至将所移动拱架拼装节段的前端移动至所述前墩柱上方后,将后跑车与所移动拱架拼装节段的后端连接,完成后跑车对所移动拱架拼装节段后端进行吊装;待后跑车与所移动拱架拼装节段的后端连接后,完成所述缆索吊机的所述吊装装置对拱架拼装节段的起吊过程,再通过所述缆索吊机的所述吊装装置将拱架拼装节段吊装并下放到位。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、方法步骤设计合理且施工简便、使用效果好,对所改造上承式拱桥的两幅待拆除拱桥一先一后进行拆除,并且待新建桥梁中的先施工拱桥施工完成后再对所改造上承式拱桥的后拆除拱桥进行拆除,以满足交通畅通需求;并且,采用一个钢拱架对两幅拱肋一先一后进行施工,并采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行支撑与横移,能有效提高上承式拱桥的改造施工效率,施工工期较短。同时,由于采用一个钢拱架对两幅拱肋一先一后进行施工,能进一步减少施工成本,节约施工工期,并且采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行支撑与横移,能简便、快速完成两幅拱肋的施工过程,并且施工过程安全、可靠,能有效提高新建桥梁的施工效率。
2、采用一个钢拱架对两幅拱肋一先一后进行施工,由于采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行支撑与横移,横移过程平稳且安全、可靠,横移过程不会对钢拱架结构造成任何影响,因而只需对钢拱架进行一次预压,具体是在先施工拱肋施工前进行一次预压即可,后续进行后施工拱肋施工时,无需对钢拱架进行预压,进一步减少施工成本,节约施工工期。
3、所采用的分节段移动与吊装系统结构设计合理、施工简便且投入施工成本较低。
4、所采用的塔架结构简单、设计合理且投入施工成本较低。并且,实际安装简便,只需将架体底座底部的底部分配梁固定在永久支座(即塔架基础)上,再将组装式架体与架体底座进行铰接即可。
5、所采用的架体底座结构简单、加工制作方便且投入成本较低,并且架体底座能沿横桥向在底部分配梁上进行平移,从而能通过架体底座能简便对塔架在永久支座上的布设位置进行调整,塔架位置可调且调整方便,能满足缆索吊的简便、快速吊装需求。
6、塔架上设置有拱架临时固定机构能对拼装式钢拱架中已吊装到位的拱架拼装节段进行紧固固定,并且拆装简便,固定可靠。
7、所采用的塔架使用操作简便且使用效果好,待永久支座施工完成后,便能在永久支座上对本发明进行安装,以永久支座作为塔架基础,支撑稳固、可靠,并且无需另外施工塔架基础,省工省时,同时占用施工空间小。利用所施工上承式拱桥拱肋的拱座作为塔架基础,并且将组装式架体底部以铰接方式安装在架体底座上,实际安装时只需将架体底座平稳安装在塔架基础上即可,实际安装简便、稳固,安装难度低。
8、所采用的拱架分段移送装置结构简单、设计合理且投入施工成本较低。
9、所采用的拱架分段移送装置利用一个对侧部梁段进行支撑的侧部梁段支撑结构作为水平移动通道的下部支撑结构,能直接、快速将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域,占用空间小,并且施工简便、快速,无需专门施工移动通道,省工省时,能大幅度节约成本,同时不受施工场合和现场施工条件限制,使用效果好。
10、所采用的水平移动通道设计合理、施工简便且使用效果好,仅需在移动通道支撑结构上搭设一个纵向支撑梁即可。为便于水平移动装置平稳、快速进行水平移动,同时为对水平移动装置进行导向,在纵向支撑梁设置水平移动轨道,拆装简便且投入成本较低。
11、所采用的水平移动装置结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,并且投入成本低,能反复使用,水平移动装置包括左右两组对称布设的水平移动机构,能对所移动拱架拼装节段进行平稳移动,同时水平移动装置与水平限位件相配合,确保所移动拱架拼装节段的移动过程安全、可靠。
12、所采用的拱架分段移送装置使用操作简便且使用效果好,通过在一个侧部梁段支撑结构搭设水平移动通道,并在水平移动通道上布设水平移动装置便能对拱架拼装节段进行平稳移动,同时水平移动通道的前端位于缆索吊机的后塔架前侧,并且水平移动通道能从后塔架中穿过,因而能简便、快速将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域,并且拱架拼装节段移动过程安全、可靠,能简便、快速将拱架拼装节段逐一移送至缆索吊机的起吊范围内,极大程度上降低缆索吊的起吊难度,加快缆索吊机的吊装效率。
13、所采用的拱架拼装装置机构设计合理、使用操作简便且使用效果好,将拱架分段移送装置与缆索吊机相配合使用,并且缆索吊机中两个塔架的布设位置合理、施工简便,通过在一个侧部梁段支撑结构搭设水平移动通道,并在水平移动通道上布设水平移动装置便能对拱架拼装节段进行平稳移动,能简便、快速将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域,并且拱架拼装节段移动过程安全、可靠。并且,缆索吊机与拱架分段移送装置相配合,对移动到位的拱架拼装节段进行吊装并下放到位,从而能简便、快速完成钢拱架拼装过程。
14、所采用的钢拱架结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,拱形支撑架前后两端所设置的横向钢管与所支撑的拱架铰接座之间以铰接方式进行连接,能有效满足拱形支撑架的变形需求;并且沿横桥向同步推动两个拱座梁便能简便将拱形支撑架从所施工拱肋正下方移出,以便后续使用或拆除。
15、所采用的拱架铰接座使用操作简便且使用效果好,拱架铰接座由一个水平支撑座和一个支撑钢板组成,将拱形支撑架的前后两端分别支撑于一个拱架铰接座上,拱形支撑架的前后两端均设置有一个横向钢管,且横向钢管与所支撑拱架铰接座之间以铰接方式进行连接,这样能有效满足拱形支撑架的变形需求。
16、所采用的拱架铰接座使用效果好,拱架铰接座上所承受的巨大水平力与竖向力,水平力传递给水平支座且竖向力传递给竖向支座,拱架铰接座与钢拱架形成铰接,能将拱架铰接座上所承受的作用力传递至拱座。
17、所采用的拱架支撑与横移装置结构简单、设计合理且投入施工成本较低。
18、钢拱架支座结构设计合理且使用效果好,两个所施工拱肋的正下方分别布设一个钢拱架支座,钢拱架支座中采用前后两个对称布设的L形支座作为钢拱架拱脚的临时拱座,L形支座布设在拱肋的永久支座上,支撑稳固、可靠;并且,在L形支座的水平支座上开设多个竖向凹槽,并在竖向凹槽内放置竖向千斤顶形成升降机构,通过升降机构将钢拱架调整为支撑状态或横移状态,能简便对钢拱架进行升降与平移。
19、所采用的平移滑道结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,且平移滑道与钢拱架拱脚的横向安装座相配合使用,能简便、快速对钢拱架进行横移。
20、所采用的横移装置结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,临时拱座上设置横移分配梁,并将拱架铰接座牢固固定在横向分配梁顶部,横移时横向分配梁连同拱架铰接座与钢拱架整体横移,并且通过横移装置推动横向分配梁实现整体横移,实际操作简便,时间方便,并且能确保横移过程简便、快速且平稳进行。
21、所采用的拱架拼装装置和拱架支撑与横移装置相配合使用,拱架拼装装置中拱架分段移送装置简便、快速将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域,而缆索吊机将移动到位的拱架拼装节段吊装到位,能简便、快速完成钢拱架拼装过程;拱架支撑与横移装置中在两个所施工拱肋的正下方分别布设一个钢拱架支座,钢拱架支座中采用L形支座作为钢拱架拱脚的临时拱座,在L形支座的水平支座上开设多个竖向凹槽,并在竖向凹槽内放置竖向千斤顶形成升降机构,通过升降机构将钢拱架调整为支撑状态或横移状态,同时通过平移装置对钢拱架进行横移,实现通过一个钢拱架对两个拱肋进行施工的目的。因而,能简便快速完成钢拱架拼装与横移过程,并且施工过程安全、可靠。
22、所采用的压模机构结构简单、设计合理且投入施工成本较低。
23、所采用的压模板单元结构简单、设计合理且加工制作简便、加工成本较低,并且压模板单元包括上压板、左右两个侧部模板和前后两个端部模板,而侧部模板和端部模板均采用弯折式模板,能对腹板和横隔板节段的底部节段以及倒角进行同步浇筑。
24、压模板单元采用弯钩固定在底板钢筋笼上,不仅固定简便,并且压模板单元后期拆除简便,所采用的弯钩后期无需拆除。
25、所采用的压模机构使用操作简便、使用效果好,采用多列压模板组成压模机构,并且每个压模板均采用由前至后布设的多个压模板单元,前后压模板单元之间预留有浇筑口,能简便、快速完成上承式箱型拱桥拱圈底板的混凝土浇筑过程,能有效防止浇筑过程中混凝土向拱脚一侧流动,并且预留有浇筑口便于将混凝土振捣密实,能有效确保拱圈底板的混凝土浇筑质量。
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为本发明的方法流程框图。
图2为本发明拱架分段移送装置的横桥向结构示意图。
图3为图2中A处的局部放大示意图。
图4为本发明所施工新建桥梁的纵桥向结构示意图。
图5为本发明拱架分段移送装置的纵桥向使用状态参考图。
图6为本发明拱架拼装节段后端移动至前墩柱上方时的使用状态参考图。
图7为本发明拱架分段移送装置与塔架的布设位置示意图。
图8为本发明拱架的纵桥向结构示意图。
图9为本发明拱架的横桥向结构示意图。
图10为本发明竖向支撑架底部三角架与架体底座之间的连接状态示意图。
图11为本发明拱脚节段与钢拱架节段的纵桥向连接示意图。
图12为本发明组装式架体的平面结构示意图。
图13为本发明拱架拼装装置和拱架支撑与横移装置的纵桥向结构示意图。
图14为本发明钢桁架的纵桥向支撑状态示意图。
图15为本发明拱脚节段、拱架铰接座、拱座梁与临时拱座的结构示意图。
图16为本发明拱架铰接座、横向钢管与临时拱座的结构示意图。
图17为本发明拱架铰接座的结构示意图。
图18为本发明水平支撑座的结构示意图。
图19为本发明钢管限位机构的结构示意图。
图20为本发明承重钢拱架的横桥向结构示意图。
图21为本发明拱脚节段的纵桥向结构示意图。
图22为本发明拱架支撑与横移装置的平面结构示意图。
图23为本发明L形支座、升降机构与落梁机构的立面结构示意图。
图24为本发明钢桁架处于支撑状态时前侧支座的结构示意图。
图25为本发明钢桁架横移过程中前侧支座的结构示意图。
图26为本发明压模机构的横桥向结构示意图。
图27为本发明压模机构中各压模板单元的平面布设位置示意图。
图28为本发明压模板单元的平面结构示意图。
图29为本发明拱肋与钢拱架的纵桥向支撑状态示意图。
图30为本发明拱肋与钢拱架的横桥向支撑状态示意图。
图31为本发明底模板与侧模板在钢拱架上的纵桥向支撑状态示意图。
附图标记说明:
100-拱形支撑架; 1-拼装式钢拱架; 1-1-拱架拼装节段;
1-10-拱脚节段; 1-11-横向钢管; 1-12-下连接杆;
1-13-上连接杆; 1-14-中连接杆; 1-2-钢拱架节段;
1-21-下弦杆; 1-22-上弦杆; 1-23-腹杆;
2-拱肋; 2-1-底板; 2-2-腹板;
2-3-横隔板; 2-4-顶板; 2-5-倒角;
2-6-纵向钢筋; 2-7-下马蹄; 3-中部梁段;
3-0-压模板单元; 3-1-纵向支撑梁; 3-10-上压板;
3-2-侧部模板; 3-3-端部模板; 3-4-倒角成型模板;
3-5-上部成型模板; 3-6-弯钩;
3-7-限位螺母; 3-8-浇筑口;
4-侧部梁段; 5-竖向立柱; 6-永久支座;
7-支撑墩柱; 7-1-竖向墩柱; 7-2-盖梁;
8-桥台; 9-水平限位件; 10-水平移动机构;
10-1-车架; 10-2-行走轮; 10-3-上部支撑板;
11-水平移动轨道; 12-轨道支撑梁; 13-支垫钢板;
14-限位绳; 15-1-前锚锭; 15-2-后锚锭;
16-竖向连接螺栓; 17-塔架;
17-1-竖向支撑架; 17-2-横向连接梁; 17-3-架体底座;
17-31-水平底座; 17-32-铰接座; 17-4-三角架;
17-41-竖向立柱; 17-42-侧部支架; 17-5-内部缆风索;
17-6-索鞍; 17-7-底部分配梁; 17-8-工作索;
17-10-扣索; 17-11-扣索滑轮;
17-12-水平导向钢板; 17-13-斜向加劲板; 17-14-外侧缆风索;
17-15-剪刀撑; 18-下支撑钢板; 19-找平层;
20-拱架铰接座; 20-1-支撑钢板; 20-2-水平底板;
20-3-竖向支撑板; 20-4-竖向钢板; 20-5-横向钢板;
20-6-斜向钢板; 20-7-弧形限位压条; 20-8-限位钢板条;
21-前跑车; 22-后跑车; 23-拱座梁;
24-调节螺栓; 25-螺栓安装座; 26-下耳板;
27-上耳板; 28-水平连接螺栓; 29-水平铰接轴;
30-L形支座; 30-1-水平支座; 30-2-竖向支座;
31-竖向凹槽; 32-竖向千斤顶; 33-平移滑道;
34-砂筒; 35-牵引机构; 36-牵引绳;
37-反力架; 38-竖向挡板; 39-前侧基础;
40-后侧基础; 41-顶推千斤顶; 42-预埋钢板;
43-三角形加劲板; 44-底模板; 45-侧模板。
具体实施方式
如图1所示的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,对所改造上承式拱桥进行改造时,将所改造上承式拱桥拆除,并在所改造上承式拱桥所处位置处施工新建桥梁;
所改造上承式拱桥和所述新建桥梁均为上承式拱桥;所改造上承式拱桥包括左右两幅对称布设的待拆除拱桥,一幅所述待拆除拱桥为先拆除拱桥,另一幅所述待拆除拱桥为后拆除拱桥;
所述新建桥梁包括左右两幅对称布设的新建拱桥,一幅所述新建拱桥为所述先拆除拱桥拆除后在所述先拆除拱桥所处位置处施工的先施工拱桥,另一幅所述新建拱桥为所述后拆除拱桥拆除后在所述后拆除拱桥所处位置处施工的后施工拱桥;
如图4所示,每幅所述新建拱桥均包括一幅拱肋2和一个布设于拱肋2正上方的主梁,所述先施工拱桥中的拱肋2为先施工拱肋,所述后施工拱桥中的拱肋2为后施工拱肋;每幅所述拱肋2的前后两端分别支撑于一个永久支座6上,所述永久支座6 为钢筋混凝土支座,所述拱肋2沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈;
结合图4,每个所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台8上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋2上的中部梁段3和两个分别位于中部梁段3前后两侧的侧部梁段4,所述中部梁段3连接于两个所述侧部梁段4之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段3与拱肋2之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱5紧固连接;每个所述侧部梁段4下方均沿纵桥向由前至后布设有多个呈竖直向布设的支撑墩柱7,所述支撑墩柱7为钢筋混凝土墩柱,每个所述侧部梁段4均支撑于一个所述桥台8和多个所述支撑墩柱7上,每个所述侧部梁段4下方所支撑的一个所述桥台8 和多个所述支撑墩柱7均组成一个侧部梁段支撑结构;每个所述主梁下方的两个所述侧部梁段支撑结构分别为位于拱肋2前侧的前侧梁段支撑结构和位于拱肋2后侧的后侧梁段支撑结构,两个所述永久支座6分别为位于拱肋2前端下方的前侧永久支座和位于拱肋2后端下方的后侧永久支座;所述桥台8为钢筋混凝土桥台,所述竖向立柱 5为钢筋混凝土立柱,每个所述侧部梁段4与中部梁段3之间的连接处下方均设置有一个所述支撑墩柱7,每个所述侧部梁段支撑结构中的桥台8和多个所述支撑墩柱7 均布设于同一竖直面上;
对所改造上承式拱桥进行改造时,包括以下步骤:
步骤一、先拆除拱桥拆除:对所改造上承式拱桥中的所述先拆除拱桥进行拆除;
步骤二、先施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述先施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤201、桥梁下部支撑结构施工:对所述先施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座6和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤202、拱肋施工:采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工;
结合图4、图13、图29和图30,所述钢拱架为采用拱架支撑与横移装置进行支撑与横移的拱形支撑架100,所述拱形支撑架100支撑于所施工拱肋2的正下方,所述拱形支撑架100沿纵桥向布设;
如图14、图15、图22、图23、图24及图25所示,所述拱架支撑与横移装置包括沿横桥向对拱形支撑架100进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对拱形支撑架100进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对拱形支撑架100进行支撑的钢拱架支座,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋2的正下方;所述拱形支撑架100的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架100的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;
每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的临时拱座,两个所述临时拱座均沿横桥向布设且二者分别为供拱形支撑架100前端支撑的前支座和供拱形支撑架100 后端支撑的后支座;
每个所述临时拱座均为L形支座30;所述L形支座30包括一个水平支座30-1 和一个布设于水平支座30-1外侧上方的竖向支座30-2,所述水平支座30-1和竖向支座30-2均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述临时拱座中水平支座30-1和竖向支座30-2浇筑为一体;每个所述水平支座30-1上均开有M个布设于同一竖直面上的竖向凹槽31,M个所述竖向凹槽31的结构和尺寸均相同且其沿横桥向由左至右布设;其中,M为正整数且M≥3;每个所述竖向凹槽31均为立方体槽;每个所述临时拱座中M个所述竖向凹槽31均位于竖向支座30-2内侧;
两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽31均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽31均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;
每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括N个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶32, N个所述竖向千斤顶32的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶32为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,N为正整数且2≤N≤M;每个所述竖向千斤顶32均布设于一个所述竖向凹槽31内;
所述前侧支座上的所有竖向千斤顶32均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶32组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶32均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶32组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶32组成一个对拱形支撑架100进行同步顶升的钢拱架顶升装置;
所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道33和前后两个同步带动拱形支撑架100沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道33呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶41,所述顶推千斤顶41呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶41 均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶41支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
两个所述平移滑道33分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座30-2的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座30-2上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座30-2上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道;
采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工时,包括以下步骤:
步骤B1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述先施工拱肋正下方的一个所述钢拱架支座进行施工;
步骤B2、水平滑道与升降装置安装:在步骤B1中所述钢拱架支座中的每个所述临时支座上均安装一个所述水平滑道,并在所述钢拱架支座上安装一个所述升降装置;
步骤B3、钢拱架拼装:对拱形支撑架100进行拼装,并使拼装成型的拱形支撑架100位于所述先施工拱肋的正下方,同时使拼装成型的拱形支撑架100支撑于所述先施工拱肋正下方的所述升降装置上,且使拱形支撑架100前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤B4、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架100下方的所述升降装置将拱形支撑架100竖直向上顶升,直至将拱形支撑架100顶升至所述先施工拱肋的施工位置处;
步骤B5、先施工拱肋施工:在步骤B4中所述拱形支撑架100上支立用于施工所述先施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述先施工拱肋进行施工;
步骤B6、拱形支撑架下放:步骤B5中所述先施工拱肋施工完成后,采用支撑于拱形支撑架100下方的所述升降装置或竖向移动装置,对步骤B4中所述拱形支撑架 100进行竖直下放,直至所述拱形支撑架100的前后两端分别支撑于一个所述平移滑道33上;
步骤203、后续施工:在步骤B5中施工完成的所述先施工拱肋上施工多个所述竖向立柱5,并在多个所述竖向立柱5上施工一个中部梁段3;同时,在步骤201中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段4,并使中部梁段3 与位于其前后两侧的侧部梁段4连接形成一个所述主梁,完成所述先施工拱桥的施工过程;
步骤三、后拆除拱桥拆除:待步骤二中所述先施工拱桥施工完成后,对所改造上承式拱桥中的所述后拆除拱桥进行拆除;
步骤四、后施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述后施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤401、桥梁下部支撑结构施工:对所述后施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座6和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤402、拱肋施工:采用拱形支撑架100对所述后施工拱肋进行施工,包括以下步骤:
步骤C1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述后施工拱肋正下方的另一个所述钢拱架支座进行施工,获得施工成型的所述前侧支座和所述后侧支座;
步骤C2、水平滑道与升降装置安装:在步骤C1中所述钢拱架支座中的每个所述临时支座上均安装一个所述水平滑道,获得安装完成的两个所述平移滑道33;同时,在步骤C1中所述钢拱架支座上安装另一个所述升降装置;
步骤C3、横移驱动装置安装:对前后两个所述横移驱动装置分别进行安装,获得安装完成的所述平移装置,并使所述平移装置中每个所述顶推千斤顶41均与拱形支撑架100中的一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶41支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
步骤C4、拱形支撑架横移:利用步骤C4中前后两个所述横移驱动装置沿横桥向同步带动拱形支撑架100向所述后施工拱肋一侧平移,直至将拱形支撑架100移动至所述后施工拱肋的正下方,同时使拱形支撑架100支撑于所述后施工拱肋正下方的一个所述升降装置上,并使拱形支撑架100前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤C5、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架100下方的所述升降装置将拱形支撑架100竖直向上顶升,直至将拱形支撑架100顶升至所述后施工拱肋的施工位置处;
步骤C6、后施工拱肋施工:在步骤C5中所述拱形支撑架100上支立用于施工所述后施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述后施工拱肋进行施工;
步骤403、后续施工:在步骤C6中施工完成的所述后施工拱肋上施工多个所述竖向立柱5,并在多个所述竖向立柱5上施工一个中部梁段3;同时,在步骤401中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段4,并使中部梁段3 与位于其前后两侧的侧部梁段4连接形成一个所述主梁,完成所述后施工拱桥的施工过程,获得施工成型的所述新建桥梁。
本实施例中,所改造上承式拱桥中两幅所述待拆除拱桥均包括待拆除拱圈、支撑于所述待拆除拱圈下方的桥梁下部结构和布设于所述待拆除拱圈上的水平纵梁。
步骤一中进行前拆除拱桥拆除时和步骤三中进行后拆除拱桥拆除时,对所述前拆除拱桥和所述后拆除拱桥的待拆除拱圈、桥梁下部结构和水平纵梁分别进行拆除。
本实施例中,所述新建桥梁中每个所述中部梁段3均与位于其前后两侧的侧部梁段4之间均通过横桥伸缩缝进行连接。
本实施例中,步骤B6中进行拱形支撑架下放时,待步骤B5中所述先施工拱肋中所浇筑混凝土强度达到设计强度的90%以上后,再对步骤B4中所述拱形支撑架 100进行竖直下放,这样因而钢拱架横移过程对所述先施工拱肋的损害降至最低。
本实施例中,所述拱形支撑架100为一个拼装式钢拱架1或由多个沿横桥向由左至右布设的拼装式钢拱架1拼装而成,每个所述拼装式钢拱架1均为一个拱形架,每个所述拼装式钢拱架1均沿纵桥向布设且其均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段1-1拼接而成;
步骤B3中进行钢拱架拼装时,采用拱架拼装装置进行拼装;
如图2、图3及图13所示,所述拱架拼装装置包括对拼装式钢拱架1的拱架拼装节段1-1进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段1-1进行逐一移动的拱架分段移送装置;
所述拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段1-1逐一进行水平移动的拼装节段移动装置和供所述拼装节段移动装置水平移动的水平移动通道,所述水平移动通道呈水平布设且其沿纵桥向布设;
所述水平移动通道布设于所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上,所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构为移动通道支撑结构;所述水平移动通道包括一个支撑于所述移动通道支撑结构上的纵向支撑梁3-1,所述拼装节段移动装置为一个能在纵向支撑梁3-1进行前后移动且移动过程中带动所移动拱架拼装节段 1-1进行同步移动的水平移动装置,所述纵向支撑梁3-1呈水平布设且其沿纵桥向布设;所述水平移动装置布设于纵向支撑梁3-1上,所移动拱架拼装节段1-1水平支撑于所述水平移动装置上;所述纵向支撑梁3-1的后端为支撑于所述移动通道支撑结构中桥台8上的桥台支撑端,所述纵向支撑梁3-1的前端为起吊端;所述纵向支撑梁 3-1的起吊端上设置有对所述水平移动装置进行限位的水平限位件9;
所述缆索吊机包括前后两个塔架17、安装于两个所述塔架17上的工作索17-8 和能沿工作索17-8进行前后移动且对拱架拼装节段1-1进行吊装的起重小车,所述起重小车安装在工作索17-8上且其位于两个所述塔架17之间,所述起重小车位于所述先施工拱肋上方;两个所述塔架17与所述先施工拱肋和纵向支撑梁3-1均位于同一竖直面上,两个所述塔架17分别为位于所述先施工拱肋前侧的前塔架和位于所述先施工拱肋后侧的后塔架;
所述后侧梁段支撑结构中位于最前侧的支撑墩柱7为前墩柱,所述纵向支撑梁 3-1的起吊端位于所述后塔架前侧,所述纵向支撑梁3-1的起吊端支撑于所述前墩柱上,所述纵向支撑梁3-1为从所述后塔架中部穿过的水平支撑梁;所述后塔架和所述前墩柱均支撑于所述后侧永久支座上,所述前墩柱位于所述后塔架前侧;
步骤B3中进行钢拱架拼装之前,在所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上施工所述水平移动通道,并在所述水平移动通道安装所述拼装节段移动装置,获得施工完成的所述拱架分段移送装置;同时,对所述缆索吊机进行施工,并将所述缆索吊机中的所述后塔架支撑于所述先施工拱肋后侧的所述后侧永久支座上;
步骤B3中对拱形支撑架100进行拼装时,由先至后对拱形支撑架100中的所有拼装式钢拱架1分别进行拼装,拱形支撑架100中所有拼装式钢拱架1的拼装方法均相同;
对拱形支撑架100进行拼装时,包括以下步骤:
步骤A1、侧部拼接架拼装:对拱形支撑架100中一个所述拼装式钢拱架1的两个所述侧部拼接架进行对称拼装;
对任一个所述侧部拼接架进行拼装时,均由下至上对组成该侧部拼接架的多个所述拱架拼装节段1-1进行拼装,过程如下:
步骤A11、第一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段1-1向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段1-1进行吊装并下放到位,完成当前所拼装拱架拼装节段1-1的拼装过程;
本步骤中,当前所拼装的拱架拼装节段1-1为所述侧部拼接架中位于最底部的一个所述拱架拼装节段1-1;
步骤A12、上一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将上一个所拼装的拱架拼装节段1-1向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段1-1进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱架拼装节段1-1与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段1-1连接,完成当前所拼装拱架拼装节段1-1的拼装过程;
步骤A13、一次或多次重复步骤A12,完成所述侧部拼接架中所有拱架拼装节段 1-1的拼装过程,获得拼装完成的所述侧部拼接架;
步骤A2、拱顶拼接节段拼装:待拼装式钢拱架1的两个所述侧部拼接架均拼装完成后,采用所述拱架分段移送装置将拱顶拼接节段1-01向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱顶拼接节段1-01进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱顶拼接节段1-01与已拼装完成的两个所述侧部拼接架连接,完成一个所述拼装式钢拱架1的合拢过程,获得拼装成型的一个所述拼装式钢拱架1;
步骤A3、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架100是否拼装完成,当拱形支撑架100拼装完成时,完成拱形支撑架100的拼装过程,进入步骤B4;否则,进入步骤A4;
步骤A4、下一个拼装式钢拱架拼装:按照步骤A1至步骤A2中所述的方法,对拱形支撑架100中的下一个所述拼装式钢拱架1进行拼装,并将当前所拼装的拼装式钢拱架1中各拱架拼装节段1-1均与此时已拼装完成的拼装式钢拱架1连接;
步骤A5、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架100是否拼装完成,当拱形支撑架100拼装完成时,完成拱形支撑架100的拼装过程,进入步骤B4;否则,返回步骤A4;
其中,所述永久支座6为对拱肋2进行支撑的拱座。
本实施例中,所述先施工拱肋下方的两个所述桥台8分别为支撑于所述主梁前端下方的前桥台和支撑于所述主梁后端下方的后桥台,所述前桥台的正前方设置有前锚锭15-1,所述后桥台的正后方设置有后锚锭15-2;
每个所述塔架17上均设置有拱架临时固定机构,所述拱架临时固定机构包括左右两组呈对称布设且对已吊装到位的拱架拼装节段1-1进行临时固定的扣索17-10,每组所述扣索17-10均与一个所述竖向支撑架17-1布设于同一竖直面上;每组所述扣索17-10均包括多道由上至下布设于同一竖直面上的扣索17-10,多道所述扣索 17-10均沿纵桥向布设;
所述缆索吊机中每个所述竖向支撑架17-1上均由上至下布设有多个供扣索 17-10安装的扣索滑轮17-11,每个所述竖向支撑架17-1上所布设的所有扣索滑轮 17-11均位于同一竖直面上,每道所述扣索17-10均安装在一个所述扣索滑轮17-11 上;
所述后塔架中每道所述扣索17-10的前端均固定在一个已吊装到位的拱架拼装节段1-1上,所述后塔架中每道所述扣索17-10的后端均固定在后锚锭15-2上;
所述前塔架中每道所述扣索17-10的后端均固定在一个所述拱架拼装节段1-1上,所述前塔架中每道所述扣索17-10的前端均固定在前锚锭15-1上。
本实施例中,所述后锚锭15-2和前锚锭15-1均为钢筋混凝土锚锭。
如图8、图9及图10所示,每个所述塔架17均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架17-1;所述后塔架中两个所述竖向支撑架 17-1均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1对称布设于所述水平移动通道的左右两侧,所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距大于所述水平移动通道的宽度。
本实施例中,所述前塔架中两个所述竖向支撑架17-1均支撑于所述前侧永久支座上。
本实施例中,每道所述扣索17-10的两端分别位于所述组装式架体的前后两侧;
每道所述扣索17-10的两端高度均低于该扣索17-10所安装扣索滑轮17-11的安装高度。因而,每道所述扣索17-10均呈倒V字形,通过两组所述扣索17-10能对拼装式钢拱架1中已吊装到位的拱架拼装节段1-1进行紧固固定,并且拆装简便,固定可靠。
本实施例中,每个所述塔架17还包括供所述组装式架体底部安装的塔架底座 17-3,所述塔架底座17-3呈水平布设且其沿横桥向布设,所述组装式架体位于塔架底座17-3正上方。
结合图4、图13,所述拱肋2的前后两端分别支撑于一个永久支座6上,所述永久支座6为钢筋混凝土支座;所述架体底座17-3水平支撑于一个所述永久支座6 上,所述架体底座17-3所支撑的永久支座6为塔架基础。本实施例中,所述前侧永久支座和所述后侧永久支座均为塔架基础。
实际安装时,所述组装式架体中两个所述竖向支撑架17-1底部均支撑于架体底座17-3上,每个所述竖向支撑架17-1底部与架体底座17-3之间均以铰接方式进行连接。
如图9所示,所述组装式梁体还包括多个由上至下布设的横向连接梁17-2,两个所述竖向支撑架17-1通过多个所述横向连接梁17-2连接为一体。
本实施例中,两个所述竖向支撑架17-1通过上下两个所述横向连接梁17-2连接为一体。
两个所述横向连接梁17-2分别为一个连接于两个所述竖向支撑架17-1上部之间的上连接梁和一个连接于两个所述竖向支撑架17-1中部之间的中部连接梁。本实施例中,两个所述竖向支撑架17-1之间还设置有剪刀撑17-15,所述剪刀撑17-15位于所述上连接梁底部。
如图12所示,为提高竖向支撑架17-1的承载力,所述竖向支撑架17-1为由多根平直杆件拼装而成的支撑柱,所述支撑柱为立方体柱。并且,所述横向连接梁17-2 为由多根平直杆件拼装而成的水平连接梁。本实施例中,所述横向连接梁17-2为立方体梁。
如图8和图10所示,每个所述竖向支撑架17-1底部均设置有安装于塔架底座 17-3上的三角架17-4,所述三角架17-4底部与位于其下方的塔架底座17-3之间以铰接方式进行连接;每个所述塔架底座17-3的正下方设置有一道底部分配梁17-7,所述底部分配梁17-7呈水平布设且其沿横桥向布设;位于所述后塔架底部的底部分配梁17-7固定在所述后侧永久支座上,位于所述前塔架底部的底部分配梁17-7固定在所述前侧永久支座上。
本实施例中,所述三角架17-4呈竖直向布设且其纵桥向宽度由上至下逐渐缩小。通过三角架17-4能简便、快速将竖向支撑架17-1底部与架体底座17-3进行稳固连接,并且三角架17-4底部与架体底座17-3连接简便,同时能简化架体底座17-3的结构。
实际使用时,所述三角架17-4为由多根平直杆件拼装而成的三角形支撑架。
为结构稳固且连接简便,每个所述三角架17-4均包括一个固定在竖向支撑架 17-1中部下方的竖向支架和前后两个对称布设在所述竖向支架两侧的侧部支架 17-42,所述竖向支架由多个从左至右布设于同一竖直面上的竖向立柱17-41组成。本实施例中,所述竖向支架由左右两个对称布设于同一个竖向支撑架17-1底部的竖向立柱17-41组成。两个所述侧部支架17-42均为平面桁架,所述平面桁架的上部固定在竖向支撑架17-1底部且其底部固定在所述竖向支架上。
本实施例中,每个所述竖向立柱17-41与架体底座17-3之间以铰接方式进行连接。实际进行连接时,只需将每个所述竖向立柱17-41与架体底座17-3之间进行铰接,便完成竖向支撑架17-1底部与架体底座17-3之间的连接,因而连接简便、简便,并且能有效简化竖向支撑架17-1与架体底座17-3的结构。
如图9和图10所示,所述架体底座17-3的正下方设置有一道底部分配梁17-7,所述底部分配梁17-7呈水平布设且其沿横桥向布设;所述底部分配梁17-7固定在所述塔架基础上。
为确保连接简便、可靠,所述底部分配梁17-7通过多个锚栓固定在所述塔架基础上,所述锚栓呈竖直向布设。其中,位于所述后塔架底部的底部分配梁17-7通过多个锚栓固定在所述后侧永久支座上,位于所述前塔架底部的底部分配梁17-7通过多个锚栓固定在所述前侧永久支座上。
本实施例中,所述底部分配梁17-7由多道并排布设于同一水平面上的工字钢拼接而成。每道所述工字钢均呈水平布设且其沿横桥向布设。
为进一步增大底部分配梁17-7的稳固性和承重效果,所述底部分配梁17-7的前后两侧对称布设于斜向加劲板17-13。
本实施例中,所述架体底座17-3包括水平底座17-31和安装在水平底座17-31 上的铰接座17-32,所述水平底座17-31水平支撑于底部分配梁17-7上,所述三角架17-4底部与位于其下方的铰接座17-32之间以铰接方式进行连接,具体是所述三角架17-4中每个所述竖向立柱17-41底部与位于其下方的铰接座17-32之间以铰接方式进行连接。
因而,所述架体底座17-3的结构简便且支撑稳固,并且架体底座17-3与三角架17-4之间连接简便。
如图9和图10所示,本实施例中,所述水平底座17-31为一道呈水平布设的工字钢,所述水平底座17-31的腹板呈水平布设,所述铰接座17-32固定在水平底座 17-31的腹板上。采用工字钢作为水平底座17-31,一方面能有效简化水平底座17-31 的结构,另一方面能确保水平底座17-31的平稳性和支撑强度。
本实施例中,所述水平底座17-31为能沿横桥向在底部分配梁17-7进行水平移动的滑移座,所述底部分配梁17-7上设置有对水平底座17-31进行导向的导向件,所述导向件呈水平布设且其沿横桥向布设。因而,实际使用过程中,能简便、快速对本发明在所述塔架基础上的布设位置进行调整,并且调整过程安全、可靠。
本实施例中,所述导向件为水平固定在底部分配梁17-7的水平导向钢板17-12,所述水平导向钢板17-12为长方形钢板。
并且,所述水平导向钢板17-12焊接固定在底部分配梁17-7上,因而实际固定连接、牢靠。
本实施例中,所述水平底座17-31包括一个呈水平布设的所述腹板和前后两个对称布设于所述腹板两侧的翼板,两个所述翼板均呈竖直向布设。所述水平导向钢板17-12卡装于水平底座17-31的两个翼板之间,实际安装简便,并且导向效果好。
如图8和图9所示,每个所述竖向支撑架17-1上均设置有供工作索17-8安装的索鞍17-6,并且索鞍17-6上设置有供工作索17-8安装的工作索滑轮。为连接可靠,所述组装式架体中两个所述索鞍17-6之间通过顶部连接梁进行紧固连接。
为进一步提高所述组装式架体中两个所述竖向支撑架17-1之间的连接强度,所述组装式架体还包括两道呈交叉布设的内部缆风索17-5,两道所述内部缆风索17-5 均位于所述中部连接梁下方且二者均位于两个所述竖向支撑架17-1之间,每道所述内部缆风索17-5的上部均固定在竖向支撑架17-1的内侧壁上,每道所述内部缆风索 17-5的底部均固定在水平底座17-31上,因而能进一步确保所述组装式架体与架体底座17-3之间进行稳固连接,确保所述组装式架体与架体底座17-3之间的连接可靠性。
如图4所示,所施工上承式拱桥包括拱肋2和位于拱肋2正上方的主梁,所述拱肋2和所述主梁均沿纵桥向布设,所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台8上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋2上的中部梁段3和两个分别位于中部梁段3 前后两侧的侧部梁段4,所述中部梁段3连接于两个所述侧部梁段4之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段3与拱肋2之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱5紧固连接;每个所述侧部梁段4下方均沿纵桥向由前至后布设有多个呈竖直向布设的支撑墩柱7,所述支撑墩柱7为钢筋混凝土墩柱,每个所述侧部梁段4均支撑于一个所述桥台8和多个所述支撑墩柱7上,每个所述侧部梁段4下方所支撑的一个所述桥台8和多个所述支撑墩柱7均组成一个侧部梁段支撑结构。
实际施工时,先对两个所述永久支座6进行施工,并在两个所述永久支座6之间架设拼装式钢拱架1,并且采用缆索吊机对拼装式钢拱架1的拱架拼装节段1-1进行吊装,所述塔架17为所述缆索吊机的吊机塔架。
待永久支座6施工完成后,便能在永久支座6上对塔架17进行安装。对塔架17 进行安装时,只需将架体底座17-3底部的底部分配梁17-7固定在永久支座6上,再将所述组装式架体与架体底座17-3进行铰接即可,实际安装非常简便,并且通过架体底座17-3能简便对塔架17在永久支座6上的布设位置进行调整。同时,采用所述缆索吊机对拼装式钢拱架1的拱架拼装节段1-1进行吊装过程中,通过两组所述扣索17-10能对拼装式钢拱架1中已吊装到位的拱架拼装节段1-1进行紧固固定,并且拆装简便,固定可靠。另外,所述塔架17以永久支座6作为塔架基础,支撑稳固、可靠,并且无需另外施工塔架基础,省工省时,同时占用施工空间小。
为进一步提高塔架17的稳固性,每个所述竖向支撑架17-1顶部与锚锭15之间均通过一道外侧缆风索17-14进行固定,所述外侧缆风索17-14和内部缆风索17-5 均为固定索,所述索鞍17-6上设置有供外侧缆风索17-14安装的固定索滑轮。
本实施例中,所述前侧梁段支撑结构中位于最后侧的支撑墩柱7为后墩柱,所述后墩柱和所述前塔架均支撑于所述前侧永久支座上;所述后墩柱位于所述前塔架后侧。
所述后墩柱与所述前侧永久支座浇筑为一体,所述前墩柱与所述后侧永久支座浇筑为一体。
两个所述侧部梁段4分别为位于中部梁段3前侧的前侧梁段和位于中部梁段3后侧的后侧梁段,所述前墩柱支撑于中部梁段3与所述后侧梁段之间的连接处下方,所述后墩柱支撑于中部梁段3与所述前侧梁段之间的连接处下方。
如图5所示,本实施例中,所述移动通道支撑结构为位于中部梁段3后侧的所述侧部梁段支撑结构,即所述后侧梁段支撑结构。实际使用时,所述移动通道支撑结构也可以为位于中部梁段3前侧的所述侧部梁段支撑结构。
本实施例中,所述水平限位件9为呈水平布设的限位挡块。
为确保水平限位件9对所述水平移动装置进行限位的同时,不会对所移动拱架拼装节段1-1的水平移动过程造成任何影响,所述水平限位件9位于所移动拱架拼装节段1-1下方。
本实施例中,所述限位挡块为固定于纵向支撑梁3-1起吊端上方的立方体挡块。
如图2所示,为确保对所移动拱架拼装节段1-1进行平稳移动,并确保移动过程中所移动拱架拼装节段1-1平稳放置于所述水平移动装置上,所述水平移动装置包括左右两组对称布设的水平移动机构10,每组所述水平移动机构10均包括多个沿纵桥向由前至后布设的所述水平移动机构10;两组所述水平移动机构10对称支撑于所移动拱架拼装节段1-1的左右两侧下方。
实际进行移动时,所移动拱架拼装节段1-1平稳放置于两组所述水平移动机构 10上。
本实施例中,每组所述水平移动机构10均包括前后两个所述水平移动机构10,两个所述水平移动机构10分别支撑于所移动拱架拼装节段1-1的前后两侧下方。实际使用时,可根据具体需要,对每组所述水平移动机构10中所包括水平移动机构10 的数量以及各水平移动机构10的布设位置分别进行相应调整。
如图2和图3所示,为便于水平移动机构10平稳、快速进行水平移动,同时为对水平移动机构10进行导向,所述水平移动通道还包括左右两个对称布设且供水平移动机构10水平移动的水平移动轨道11,所述水平移动轨道11呈水平布设且其沿纵桥向布设;两个所述水平移动轨道11对称布设于纵向支撑梁3-1的左右两侧上方;
所述水平移动装置中每组所述水平移动机构10均安装于同一个所述水平移动轨道11上。
本实施例中,所述纵向支撑梁3-1由多个水平支撑板拼接而成,多个所述水平支撑板均呈水平布设且其均沿纵桥向布设,多个所述水平支撑板沿横桥向由左至右布设于同一水平面上;多个所述水平支撑板均支撑于所述移动通道支撑结构上。实际施工时,多个所述水平支撑板宽度小、重量轻,拆装简便。
为确保支撑强度,所述水平移动通道还包括左右两个对称布设且对水平移动轨道11进行支撑的轨道支撑梁12,所述轨道支撑梁12呈水平布设且其沿纵桥向布设;每个所述轨道支撑梁12均支撑于一个所述水平移动轨道11的正下方。
本实施例中,所述水平限位件9的数量为两个,每个所述水平限位件9均位于一个所述水平移动轨道11正前方。
为确保移动过程安全、可靠,防止所移动拱架拼装节段1-1向前移出至所述水平移动通道外侧,所述拱架分段移送装置还包括一个对所移动拱架拼装节段1-1进行限位的限位绳14,所述限位绳14位于所述水平移动通道上方,所述限位绳14位于所述拼装节段移动装置后方,所述限位绳14的后端固定在位于所述水平移动通道正后方的后锚锭15-2或锚固基础上,所述限位绳14的前端固定在所移动拱架拼装节段 1-1上。实际使用时,通过限位绳14能有效防止所移动拱架拼装节段1-1失控前溜,冲出所述水平移动通道。
本实施例中,所述限位绳14的后端固定在后锚锭15-2上。所述后锚锭15-2上设置有供限位绳14的后端绑扎固定的锚固件。
本实施例中,所述纵向支撑梁3-1前端所支撑的支撑墩柱7为前墩柱;两个所述永久支座6分别为支撑于拱肋2前端下方的前侧永久支座和支撑于拱肋2后端下方的后侧永久支座,所述纵向支撑梁3-1的前端位于所述后侧永久支座上方,所述前墩柱支撑于所述后侧永久支座上。
两个所述永久支座6均为对拱肋2进行支撑的拱座,所述前墩柱支撑于所述后侧永久支座上,能有效确保所述前墩柱的支撑稳固性,同时由于所述前墩柱支撑于中部梁段3与一个所述侧部梁段4之间的连接处下方,因而能有效确保所支撑中部梁段3 与侧部梁段4的支撑强度,并且将所述后侧永久支座直接作为所述前墩柱的支撑基础,省去对所述前墩柱的基础进行施工,省工省时。
实际施工时,对拼装式钢拱架1进行拼装时,采用缆索吊机将拼装式钢拱架1的拱架拼装节段1-1逐一吊装到位进行拼装。
如图5和图7所示,所述后侧永久支座上布设有一个塔架17,所述塔架17为对所移动拱架拼装节段1-1进行吊装的缆索吊机的吊机塔架;所述塔架17位于所述前墩柱的正后方;
所述塔架17包括左右两个对称布设的竖向支撑架17-1,两个所述竖向支撑架17-1均支撑于所述后侧永久支座上,两个所述竖向支撑架17-1对称布设于所述水平移动通道的左右两侧。
同时,每个所述塔架17还包括多个由上至下布设的横向连接梁17-2,每个所述塔架17中两个所述竖向支撑架17-1通过多个所述横向连接梁17-2进行连接为一体。
本实施例中,所述竖向支撑架17-1为由多根平直杆件拼装而成的支撑柱,所述支撑柱为立方体柱。
并且,所述横向连接梁17-2为由多根平直杆件拼装而成的水平连接梁。
实际施工时,无需专门施工供塔架17支撑的塔架基础,只需将塔架17直接支撑于所述后侧永久支座上即可,不仅支撑牢靠,并且省工省时。同时,由于塔架17和所述前墩柱均支撑于所述后侧永久支座上,所述后侧永久支座施工完成后,便可对塔架17和所述前墩柱分别进行施工,能有效提供施工效率,并且更便于所述缆索吊机对移动至所述前墩柱上方的拱架拼装节段1-1进行吊装。所述前墩柱上方的区域为所述缆索吊机的起吊区域,所述起吊区域位于塔架17前侧。
实际施工时,两个所述塔架17与拱肋2和纵向支撑梁3-1均位于同一竖直面上,两个所述塔架17分别为位于拱肋2前侧的前塔架和位于拱肋2后侧的后塔架,支撑于所述后侧永久支座上的塔架17为所述后塔架。。其中,所述起重小车也称为跑车或起重跑车。
本实施例中,每个所述支撑墩柱7均包括左右两个对称布设的竖向墩柱7-1和一个水平支撑于两个所述竖向墩柱7-1上的盖梁7-2,所述盖梁7-2呈水平布设且其沿横桥向布设,所述纵向支撑梁3-1支撑于所述移动通道支撑结构中的多个盖梁7-2上。
实际施工时,所述盖梁7-2为钢筋混凝土梁,所述竖向墩柱7-1为钢筋混凝土柱。
本实施例中,所述水平支撑板为平直钢板,所述水平支撑板与所述移动通道支撑结构中的每个盖梁7-2之间均通过多个竖向连接螺栓16进行连接。因而,实际拆装简便,并且能满足平稳支撑需求。
为确保支撑平稳性,所述水平支撑板与所述移动通道支撑结构中的每个盖梁7-2之间均垫装有下支撑钢板18,每个所述下支撑钢板18与所述水平支撑板之间均通过竖向连接螺栓16进行固定。
本实施例中,所述下支撑钢板18与其所支撑的盖梁7-2之间均设置有一层找平层19,所述找平层19为砂浆找平层或混凝土找平层。
本实施例中,所述水平移动轨道11为一道槽口朝上的槽钢。并且,所述水平移动机构10安装于所述槽钢内。
所述水平移动轨道11实际安装简便,并且使用操作简便,使用效果好,通过所述槽钢能对水平移动机构10进行平稳导向,确保移动过程简便、快速进行。
本实施例中,所述水平移动机构10为水平移动车,所述水平移动车包括车架 10-1、安装在车架10-1上的上部支撑板10-3和两组对称安装于车架10-1左右两侧底部的行走轮10-2,每组所述行走轮10-2均包括多个沿纵桥向由前至后布设的行走轮10-2;所移动拱架拼装节段1-1支撑于上部支撑板10-3上。
每个所述轨道支撑梁12均由多道工字钢拼接而成,多道所述工字钢均呈水平布设且其均沿纵桥向布设,多个所述工字钢沿横桥向由左至右布设。并且,为确保支撑稳固性,每个所述轨道支撑梁12与纵向支撑梁3-1均垫装有一个支垫钢板13,所述支垫钢板13为呈水平布设的平直钢板且其沿纵桥向布设。
本实施例中,每个所述轨道支撑梁12均焊接固定在一个所述支垫钢板13上。每个所述水平移动轨道11均焊接固定在一个所述轨道支撑梁12上。实际施工简便,并且连接牢靠。
实际使用时,利用一个对侧部梁段4进行支撑的所述侧部梁段支撑结构对拱架拼装节段1-1进行移动,能直接、快速将拱架拼装节段1-1移动至所述缆索吊机的起吊区域,占用空间小,并且施工简便、快速,无需专门施工移动通道,省工省时,能大幅度节约成本,同时不受施工场合和现场施工条件限制,使用效果好。如图5和图6 所示,所述工作索17-8上安装有前后两个所述起重小车,两个所述起重小车分别为前跑车21和位于前跑车21后侧的后跑车22。
本实施例中,所述工作索17-8的数量为两道,两道所述工作索17-8均沿纵桥向布设且二者对称布设于所述先施工拱肋的左右两侧上方;每道所述工作索17-8上均安装有前后两个所述起重小车,两个所述起重小车均位于两个所述塔架17之间;所述缆索吊机中四个所述起重小车组成对拱架拼装节段1-1进行吊装的吊装装置;
两道所述工作索17-8分别为左侧工作索和位于所述左侧工作索右侧的右侧工作索,每个所述塔架17中的两个所述竖向支撑架17-1分别为左侧支撑架和位于所述左侧支撑架右侧的右侧支撑架;所述左侧工作索支撑于两个所述塔架17的所述左侧支撑架上,所述右侧工作索支撑于两个所述塔架17的所述右侧支撑架上。
所述起重小车为跑车,两个所述起重小车分别为前跑车21和位于前跑车21后侧的后跑车22。并且,所述索鞍17-6上设置有供工作索17-8安装的工作索滑轮。
本实施例中,每个所述竖向支座30-2的内侧壁上均安装有一块竖向挡板38,所述竖向挡板38位于所述水平滑道上方;所述竖向挡板38沿横桥向布设,所述竖向挡板38为长方形平直钢板且其位于水平支座30-1上方,所述水平支撑座的外侧壁与所述竖向挡板38紧贴;
所述前侧支座上的两个所述竖向挡板38布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的两个所述竖向挡板38布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上。
如图15所示,每个所述竖向挡板38均位于其下方的所述竖向直角边正上方,并且每个所述竖向挡板38底部与位于其下方的所述竖向直角边紧贴且二者形成侧部导向板。
实际使用过程中,对所施工拱肋进行混凝土浇筑过程中,对所述钢拱架(即拱形支撑架100)进行支撑的所述钢拱架支座承担整个钢拱架的自重、拱肋成型模板的重量以及施工荷载等,将每个所述临时拱座均布设于对所施工拱肋的永久支座6上,所述永久支座6为钢筋混凝土支座,所述钢筋混凝土支座的支座基础为呈水平布设的钢筋混凝土支座,所述临时拱座固定于所述支座基础上且其与永久支座6紧固连接为一体,因而能有效确保所述临时拱座的承重效果和受力性能。对所述支座基础进行浇筑时,同步浇筑所述临时拱座,并使所述临时拱座与所述支座基础浇筑为一体,所述临时拱座为由C40混凝土浇筑成型的支座。
每个所述临时拱座均包括水平支座30-1(即底座)和竖向支座30-2(背座),所述水平支座30-1(即底座)上的拱架铰接座20为所述钢拱架的铰支点,拱架铰接座20承受的巨大水平力与竖向力,水平力传递给背座,竖向力传递给底座,因而所述临时拱座结构设计合理且受力效果好。所述拱架铰接座20与所述钢拱架形成铰接,考虑到所述钢拱架横移,还需在水平支座30-1上设横移分配梁,并将拱架铰接座20 牢固固定在所述横向分配梁顶部,横移时所述横向分配梁连同拱架铰接座20与所述钢拱架整体横移。
本实施例中,所述前侧支座支撑于前侧基础39上,所述后侧支座支撑于后侧基础40上,所述前侧基础39和后侧基础40均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。两个所述横移驱动装置分别布设于前侧基础39和后侧基础40上,两个所述反力架37分别布设于前侧基础39和后侧基础40上。所述前侧基础39和所述后侧基础均为所述支座基础。
本实施例中,所述临时拱座的纵向宽度为1m且其横向宽度为22m。
实际施工时,可根据具体需要,对所述临时拱座的尺寸进行相应调整。
本实施例中,所述竖向挡板38为厚度1cm的钢板。
实际使用时,所述竖向挡板38既可以作为对所述横向安装座进行限位的限位板,也可以作为所述横向安装座横桥向平移过程中的导向板,能进一步确保所述钢拱架横移过程的平稳性。同时,所述竖向挡板38能有效减小所述横向安装座与竖向支座30-2 之间的摩擦力,使所述横向安装座的横移过程更简便、快速。所述竖向挡板38与其下方的所述水平滑道平顺相接,能有效减少滑移过程中的摩擦力。
为确保所述钢桁架(即拱形支撑架100)顺利进行横桥向平移,每个所述平移滑道33中两个所述水平滑道之间的净距小于所述横向安装座的长度。所述横向安装座的长度与所述钢桁架的横桥向宽度相同,并且所述横向分配梁的长度与所述横向安装座的长度相同,使所述横向安装座能平稳、牢靠支撑于所述横向分配梁上,并能确保两道所述横向分配梁能对所述钢桁架进行平稳、可靠支撑。
本实施例中,所述竖向千斤顶32和顶推千斤顶41均为液压千斤顶,所述液压千斤顶是指采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件(即顶举件)的千斤顶。
实际使用过程中,当采用所述钢拱架(拱形支撑架100)对所施工拱肋(即拱肋 2)进行施工时,所述钢拱架处于支撑状态;当所采用平移装置对所述钢拱架进行横移时,所述钢拱架处于横移状态。当所述钢拱架处于支撑状态时,所述钢拱架通过位于其正下方的一个所述钢拱架顶升装置对所述钢拱架进行平稳向上顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,此时对所述钢拱架进行顶升的所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶32的刚性顶举件上端均伸出至水平支座30-1上方。当所述钢拱架处于横移状态时,对所述钢拱架进行顶升的所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶32均回缩,且所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶32的刚性顶举件上端均位于水平支座30-1的上表面下方。
如图15所示,本实施例中,所述水平滑道为一道固定在竖向支座30-2内侧壁上的直角角钢。
实际施工时,所述平移滑道33也可以为其它类型的滑道,如槽口朝上的槽钢。
为固定简便、牢靠,所述竖向支座30-2内设置有对所述水平滑道进行固定的预埋钢板42,所述预埋钢板42呈竖直向布设且其沿横桥向布设,所述预埋钢板42的外侧壁与竖向支座30-2的内侧壁平齐,所述水平滑道焊接固定在预埋钢板42上。并且,所述平移滑道33的一个直角边为与预埋钢板42焊接固定为一体的竖向直角边,所述平移滑道33的另一个直角边为呈水平布设的水平直角边。对所述钢拱架进行横移时,所述横向安装座水平支撑于所述水平直角边上,因而所述水平直角边为所述横向安装座的滑移通道。
为进一步增强所述水平直角边的稳固性,所述水平直角边底部沿横桥向由左至右布设有多个三角形加劲板43,所述三角形加劲板43呈竖直向布设且其焊接固定在所述水平直角边底部,所述三角形加劲板43焊接固定在预埋钢板42上。
如图13、图22和图25所示,每个所述横移驱动装置还包括一个为顶推千斤顶 41提供反力的反力架37,每个所述反力架37均与一个所述顶推千斤顶41布设于同一竖直面上,每个所述顶推千斤顶41均位于一个所述反力架37与所述钢拱架之间。因而,每个所述顶推千斤顶41的刚性顶举件均支顶在一道所述横向分配梁上。
实际施工过程中,所施工拱肋施工完成后且对所述钢拱架进行横移之前,先对所述钢拱架进行下放。本实施例中,如图23、图24和图25所示,步骤202中所述拱架支撑与横移装置还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括H个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,H个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,H为正整数且H≤M;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽31内;
所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座。
本实施例中,步骤B4中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述先施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架100的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架100下方的所述升降装置拆除;
步骤B6中所述竖向移动装置为所述落梁装置;
步骤B6中进行拱形支撑架下放时,利用支撑于拱形支撑架100下方的所述落梁装置对步骤B4中所述拱形支撑架100进行竖直下放;
步骤C5中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述后施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架100的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架100下方的所述升降装置拆除。
对所述钢拱架进行下放时,位于所述钢拱架正下方的所述钢拱架支座上设置的所有暂时支座同步对所述钢拱架进行下放。并且,对所述钢拱架进行下放之前,先在位于所述钢拱架正下方的所述钢拱架支座上布设所述暂时支座。所述暂时支座为砂筒34 或砂箱。
本实施例中,所述暂时支座为砂筒34,并且砂筒34为卸荷支座。
本实施例中,N=5。
实际使用时,可根据具体需要,对N的取值大小进行相应调整。因而,所述临时拱座中每个所述竖向凹槽31内均布设有一个竖向千斤顶32。
本实施例中,H=5。因而,所述临时拱座中每个所述竖向凹槽31内均布设有一个所述暂时支座。
实际使用时,可根据具体需要,对H的取值大小进行相应调整。
本实施例中,每个所述横移驱动装置还包括一个带动所述横向分配梁水平向前移动的牵引机构35,每个所述牵引机构35均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述牵引机构35通过牵引绳36与位于同一竖直面上的所述横向分配梁连接;
每个所述横移驱动装置中顶推千斤顶41与牵引机构35分别布设于所述钢拱架的两侧。实际使用时,所述顶推千斤顶41与牵引机构35相配合对所述钢拱架进行平移。
本实施例中,所述牵引机构35为卷扬机。
实际使用时,所述牵引机构35也可以采用其它类型的牵引设备。
本实施例中,所施工拱肋为上承式箱型拱桥的拱肋,所述所施工拱肋的数量为两幅且两幅所述拱肋呈左右对称布设,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋的正下方。
实际使用时,当拱形支撑架100的横桥向宽度小于所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距时,所述拱形支撑架100为一个所述拼装式钢拱架1;否则,当拱形支撑架100的横桥向宽度不小于所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距时,需将拱形支撑架100由左至右分成多个所述拱形架,每个所述拼装式钢拱架1 均为拱形支撑架100中的一个所述拱形架,每个所述拱形架均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段1-1拼接而成,此时拱形支撑架100中的每个所述拱形架均为一个拼装式钢拱架1。
如图14、图15及图16所示,本实施例中,步骤202中所述拱形支撑架100的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座20上,所述拱架铰接座20为供拱形支撑架 100的拱脚安装的横向安装座,所述拱架铰接座20底部安装有一道横向分配梁,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座20底部的拱座梁23;所述拱形支撑架100呈竖直向布设且其沿纵桥向布设。所述拱座梁23支撑于所述升降装置或所述落梁装置上。对拱形支撑架100进行平移时,所述拱座梁23支撑于平移滑道33上。因而,所述拱架铰接座20为所述横向安装座,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座20底部的拱座梁23。
本实施例中,每个所述拱座梁23均支撑于一个临时拱座上,所述临时拱座为布设于永久支座6内侧的L形支座30。并且,所述L形支座30上设置有对拱座梁23 进行支撑的竖向支撑件(即所述升降装置或所述落梁装置)。
如图11、图21所示,所述拱形支撑架100包括前后两个对称布设的拱脚节段 1-100和连接于两个所述拱脚节段1-100之间的承重钢拱架,所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段1-100均沿纵桥向布设;所述承重钢拱架由多个钢拱架节段1-2拼接而成,多个所述钢拱架节段1-2沿纵桥布设从前至后布设;所述承重钢拱架的前后两端下部与两个所述拱脚节段1-100的下部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2 的下部之间均以铰接方式连接,所述承重钢拱架的前后两端上部与两个所述拱脚节段 1-100的上部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2的上部之间均通过可调节连接件进行连接;两个所述拱脚节段1-100和多个所述钢拱架节段1-2均为由多根平直杆件拼装成的钢桁架;
两个所述拱脚节段1-100的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座20上的横向钢管1-11,所述横向钢管1-11呈水平布设且其沿横桥向布设,所述横向钢管1-11 为圆形钢管;每个所述横向钢管1-11均支撑于一个所述拱架铰接座20上,每个所述横向钢管1-11与其所支撑的拱架铰接座20之间均以铰接方式进行连接。因而,通过横向钢管1-11能简便实现所述钢拱架与拱架铰接座20之间的铰接。
本实施例中,所述平直杆件为平直钢管。
如图17、图18所示,所述拱架铰接座20包括一个支撑于拱座梁23上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板20-1,所述水平支撑座和支撑钢板 20-1均呈水平布设且二者均沿横桥向布设;所述支撑钢板20-1的横截面为弧形,每个所述横向钢管1-11均支撑于一个支撑钢板20-1上,每个所述横向钢管1-11与其所支撑的支撑钢板20-1均呈同轴布设,所述支撑钢板20-1位于所支撑横向钢管1-11 的外侧下方。
本实施例中,每个所述横向分配梁均支撑于一个临时拱座上,所述临时拱座为布设于永久支座6内侧的L形支座30。
本实施例中,如图21所示,每个所述拱脚节段1-100均由M榀拱脚钢桁架拼装而成,M榀所述拱脚钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设;
如图21、图11所示,每个所述钢拱架节段1-2均由M榀拱形钢桁架拼装而成, M榀所述拱形钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设;
所述钢拱架节段1-2中每榀所述拱形钢桁架均与所述拱脚节段1-100中的一榀所述拱脚钢桁架布设于同一竖直面上;
所述拱形支撑架100中位于同一竖直面上的两榀所述拱脚钢桁架和所有拱形钢桁架组成一榀组装式钢拱架,所述拱形支撑架100包括M榀沿横桥向由左至右布设的所述组装式钢拱架,M榀所述组装式钢拱架的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设;
每个所述临时拱座中每个所述竖向凹槽31均位于一榀所述组装式钢拱架的正下方。
实际施工时,根据所述拱形支撑架100中所述组装式钢拱架的数量对每个所述临时拱座中所述竖向凹槽31的数量进行确定。
本实施例中,所述拱形支撑架100中前后两个所述拱脚节段1-100与多个所述钢拱架节段1-2均布设于同一竖直面上。
为连接简便且拆装方便,所述承重钢拱架的前后两端下部与两个所述拱脚节段1-100的下部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2的下部之间均通过水平铰接轴29连接,所述水平铰接轴29沿横桥向布设。
如图11、图21所示,两个所述拱脚节段1-100的上部以及每个所述钢拱架节段 1-2的前后两侧上部均设置有供调节螺栓24安装的螺栓安装座25。本实施例中,通过调节螺栓24对所述承重钢拱架上部与两个所述拱脚节段1-100上部之间的间距以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2上部之间的间距进行调整。
为固定牢靠且支撑稳固,所述拱座梁23为焊接固定于所述水平支撑座底部的钢箱梁。
本实施例中,所述钢箱梁由前后两道对称布设的工字钢拼接而成,两道所述工字钢均呈水平布设且二者均布设于同一水平面上,两道所述工字钢均沿横桥向布设。
为进一步提高所述钢箱梁的支撑强度,两道所述工字钢之间通过多道横向连接板进行紧固连接,并且多道所述横向连接板之间通过多个沿横桥向水平布设的拉杆进行紧固连接。
对所述钢拱架进行横移过程中,所述横向分配梁支撑于水平支座30-1上,因而能有效确保横移过程中所述钢拱架始终处于平稳状态,并且所述钢拱架承受的竖向作用力直接作用于水平支座30-1上,避免所述钢拱架承受的竖向作用力作用于所述水平滑道上并造成所述水平滑道破坏。同时,对所述钢拱架进行横移过程中,所述横向安装座外侧与竖向挡板38紧贴,能确保所述钢拱架承受的水平力作用于所述水平滑道上并造成所述水平滑道破坏。并且,能确保所述钢拱架简便、快速进行横移。
为确保所述横向分配梁能在水平支座30-1上简便、快速且平稳移动,所述横向分配梁的前后两端底部均经切割后形成船形,并在所述横向分配梁的前后两端底部均焊接滑动钢板,防止所述横向分配梁横移过程中端头应力集中导致竖向凹槽31损坏。
如图18所示,所述水平支撑座包括支撑于支撑钢板20-1外侧下方的L形支撑座,所述L形支撑座的横截面为L形且其沿横桥向布设,所述L形支撑座由水平支撑于拱座梁23上的水平底板20-2和固定在水平底板20-2外侧上方的竖向支撑板20-3组成所述水平底板20-2与支撑钢板20-1之间通过多个由外至内布设的竖向钢板20-4 进行连接,所述竖向支撑板20-3与支撑钢板20-1之间通过多个由下至上布设的横向钢板20-5进行连接,所述横向钢板20-5呈水平布设;所述水平底板20-2、竖向支撑板20-3、竖向钢板20-4和横向钢板20-5均为平直钢板且其均沿横桥向布设,所述竖向钢板20-4与水平底板20-2和支撑钢板20-1之间均以焊接方式固定连接,所述横向钢板20-5与竖向支撑板20-3和支撑钢板20-1之间均以焊接方式固定连接。
本实施例中,所述水平支撑座中竖向钢板20-4和横向钢板20-5的数量均为两个。实际加工时,可根据具体需要,对所述水平支撑座中竖向钢板20-4和横向钢板20-5 的数量以及竖向钢板20-4和横向钢板20-5的布设位置分别进行相应调整。
同时,所述水平支撑座还包括斜向钢板20-6,所述斜向钢板20-6由上至下逐渐向外倾斜且其为沿横桥向布设的平直钢板,所述斜向钢板20-6的上部焊接固定在支撑钢板20-1上且其底部焊接固定在水平底板20-2与竖向支撑板20-3之间的连接处。
如图19所示,为确保拱形支撑架100能平稳、稳固支撑于拱架铰接座20上,所述拱架铰接座20还包括多个对横向钢管1-11进行限位的钢管限位机构,多个所述钢管限位机构的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设,多个所述钢管限位机构均呈竖直向布设;
所述钢管限位机构包括布设于横向钢管1-11内侧上方的弧形限位压条20-7,所述弧形限位压条20-7呈竖直向布设且其上下两端均固定在所述水平支撑座上,所述弧形限位压条20-7与横向钢管1-11之间垫装有限位钢板条20-8,所述限位钢板条 20-8的横截面为弧形且其固定于弧形限位压条20-7的正下方。
本实施例中,所述弧形限位压条20-7为由一根钢筋弯曲而成的钢筋压条,所述限位钢板条20-8由一块长方形平直钢板弯曲而成且其焊接固定在弧形限位压条20-7 上。
为固定简便,所述弧形限位压条20-7的上部节段为上连接段且其下部节段为下连接段,所述水平底板20-2上焊接固定有用于固定所述下连接段的下耳板26,所述竖向支撑板20-3的上部内侧焊接固定有用于固定所述上连接段的上耳板27,所述下耳板26和上耳板27均为呈竖直向布设的平直钢板。实际固定时,所述上连接段与上耳板27之间以及所述下连接段与下耳板26之间均通过水平连接螺栓28进行固定连接,因而所述钢管限位机构连接简便且拆装方便,并且通过所述钢管限位机构能对横向钢管1-11进行有效限位,防止横向钢管1-11从所述水平支撑座上脱离,确保横向钢管1-11的支撑平稳性;同时,所述钢管限位机构不会限制横向钢管1-11在支撑钢板20-1上转动。
如图21所示,每榀所述拱脚钢桁架均为一个三角形钢桁架,每榀所述拱脚钢桁架均包括左右两个对称布设的三角形平面桁架,两个所述三角形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设,两个所述三角形平面桁架之间通过多道连接杆进行连接;每个所述三角形平面桁架均由一根下连接杆1-12、一根位于下连接杆1-12正上方的上连接杆1-13和一根连接于下连接杆1-12与上连接杆1-13之间的中连接杆 1-14连接而成,所述下连接杆1-12的下端与上连接杆1-13的下端均固定在横向钢管1-11上,所述下连接杆1-12的上端与上连接杆1-13的上端之间通过中连接杆 1-14进行连接。
本实施例中,所述下连接杆1-12、上连接杆1-13和中连接杆1-14均为平直钢管,并且所述下连接杆1-12的下端与上连接杆1-13的下端均焊接固定在横向钢管 1-11上,并且中连接杆1-14与下连接杆1-12和上连接杆1-13之间均以焊接方式进行固定连接。所述连接杆为平直钢管且其与所述三角形平面桁架之间均以焊接方式进行固定连接。
如图11、图20所示,每个所述拱脚节段1-100中相邻两榀所述拱脚钢桁架之间以及每个所述钢拱架节段1-2中相邻两榀所述拱形钢桁架之间均通过横向连接架紧固连接为一体;
每榀所述拱形钢桁架均包括左右两个对称布设的拱形平面桁架,两个所述拱形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设,两个所述拱形平面桁架之间通过多道连接杆件进行连接;每个所述拱形平面桁架均由一根下弦杆1-21、一根位于下弦杆 1-21正上方的上弦杆1-22和多根连接于下弦杆1-21与上弦杆1-22之间的腹杆 1-23连接而成。
本实施例中,M=5。
实际加工时,可根据具体需要,对M的取值大小进行相应调整。
本实施例中,所述下弦杆1-21、上弦杆1-22和腹杆1-23均为平直钢板,所述腹杆1-23与下弦杆1-21和上弦杆1-22之间均以焊接方式固定连接。所述连接杆件为平直钢管且其与所述拱形平面桁架以焊接方式固定连接。
本实施例中,每个所述下连接杆1-12和与其相邻的下弦杆1-21之间以及前后相邻两个所述下弦杆1-21之间均通过水平铰接轴29进行连接,每个所述上连接杆1-13 和与其相邻的上弦杆1-22之间以及前后相邻两个所述上弦杆1-22之间均通过所述可调节连接件进行连接,所述可调节连接件沿纵桥向布设。
实际使用时,将拱形支撑架100的前后两端分别支撑于一个所述拱架铰接座20上,拱形支撑架100的前后两端均设置有一个横向钢管1-11,且横向钢管1-11与所支撑拱架铰接座20之间以铰接方式进行连接,这样能有效满足拱形支撑架100的变形需求。并且,每个所述拱架铰接座20均通过一个拱座梁23进行稳固支撑。实际施工过程中,沿横桥向同步推动两个所述拱座梁23便能简便推动拱形支撑架100沿横桥向进行移动,这样能将拱形支撑架100从所施工拱肋正下方移出以便后续使用或拆除。
本实施例中,如图22所示,所述中部拱形架包括3榀沿横桥向由左至右布设的所述组装式钢拱架,所述左侧拱形架和右侧拱形架均包括一榀所述组装式钢拱架。
步骤A1中对所拼装钢拱架1的两个所述侧部拼接架进行对称拼装指的是对两个所述侧部拼接架中的拱架拼装节段1-1进行交错拼装。
本实施例中,两个所述侧部拼接架分别为位于拱顶拼接节段1-01前侧的前侧拼装架和位于拱顶拼接节段1-01后侧的后侧拼装架;
两个所述桥台8分别为支撑于所述主梁前端下方的前桥台和支撑于所述主梁后端下方的后桥台,所述前桥台的正前方设置有前锚锭15-1,所述后桥台的正后方设置有后锚锭15-2;
所述后塔架中每道所述扣索17-10的前端均固定在所述后侧拼装架中一个已吊装到位的拱架拼装节段1-1上,所述后塔架中每道所述扣索17-10的后端均固定在后锚锭15-2上;
所述前塔架中每道所述扣索17-10的后端均固定在所述前侧拼装架中一个所述拱架拼装节段1-1上,所述前塔架中每道所述扣索17-10的前端均固定在前锚锭15-1 上;
步骤A12中将下放到位的拱架拼装节段1-1与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段1-1连接后,还需通过一道所述扣索17-10对本步骤中所拼装的拱架拼装节段1-1进行临时固定。因而,拼装过程中,通过两组所述扣索17-10能确保拼装完成的拱架拼装节段1-1的稳定性。
由上述内容可知,吊装到位的拱架拼装节段1-1采用斜拉扣挂(即扣索17-10) 的悬拼方式进行临时固定,步骤A2中进行拱顶拼接节段拼装之前,可以通过两组所述扣索17-10分别对两个所述侧部拼接架的线形进行调整,进一步保证拼装式钢拱架 1合拢后的线形。
步骤A2中拱顶拼接节段拼装完成后,再对两组所述扣索17-10分步分批拆除。
本实施例中,步骤A11中进行第一个拱架拼装节段拼装时和步骤A12中进行上一个拱架拼装节段拼装时,均采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段1-1向前平移;当拱架拼装节段1-1的前端移动至所述前墩柱上方时,所移动拱架拼装节段1-1进入所述缆索吊机的起吊区域,此时将前跑车21与所移动拱架拼装节段1-1的前端连接,完成前跑车21对所移动拱架拼装节段1-1前端进行吊装;再利用所述拱架分段移送装置将拱架拼装节段1-1沿纵桥向继续向前移动,直至将所移动拱架拼装节段1-1的前端移动至所述前墩柱上方后,将后跑车22与所移动拱架拼装节段1-1的后端连接,完成后跑车22对所移动拱架拼装节段1-1后端进行吊装;待后跑车22与所移动拱架拼装节段1-1的后端连接后,完成所述缆索吊机的所述吊装装置对拱架拼装节段1-1的起吊过程,再通过所述缆索吊机的所述吊装装置将拱架拼装节段1-1吊装并下放到位。
所移动拱架拼装节段1-1进入所述缆索吊机的起吊区域后,通过水平限位件9对所述水平移动装置进行限位,能确保所述水平移动装置不会移出至所述水平移动通道外侧,确保施工过程安全、可靠,同时不会对拱架拼装节段1-1继续向前移动造成任何影响。另外,所述限位绳14为制动索,能进一步确保拱架拼装节段1-1的移动过程安全、平稳。
本实施例中,如图1所示,步骤A2中进行拱顶拼接节段拼装时,由于拱顶拼接节段1-01的长度较短,采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱顶拼接节段1-01进行吊装时,采用所述缆索吊机中的两个所述后跑车22进行吊装即可。
步骤A2中进行拱顶拼接节段拼装时,均采用所述拱架分段移送装置将拱顶拼接节段1-01向前平移;当拱顶拼接节段1-01平移至所述前墩柱上方时,拱顶拼接节段 1-01进入所述缆索吊机的起吊区域,此时将后跑车22与拱顶拼接节段1-01中部连接,实现后跑车22对拱顶拼接节段1-01进行吊装;完成所述缆索吊机的所述吊装装置对拱顶拼接节段1-01的起吊过程,再通过所述缆索吊机的所述吊装装置将拱顶拼接节段1-01吊装并下放到位。
实际施工时,步骤A2中进行拱顶拼接节段拼装时,也可以按照步骤A11中所述的方法,采用两个前跑车21和两个后跑车22同步对拱顶拼接节段1-01进行吊装。
如图5所示,采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段1-1向前平移时,利用所述水平移动装置将拱架拼装节段1-1沿纵桥向向前移动,移动过程中通过所述水平移动装置对拱架拼装节段1-1前后两侧的水平支撑,确保所移动拱架拼装节段1-1处于平稳状态且移动过程安全、可靠;当所移动拱架拼装节段1-1的前端移动至所述前墩柱上方时,所移动拱架拼装节段1-1进入所述缆索吊机的起吊区域,此时将前跑车21与所移动拱架拼装节段1-1的前端连接,完成前跑车21对所移动拱架拼装节段1-1前端进行吊装。之后,利用所述水平移动装置将拱架拼装节段1-1 沿纵桥向继续向前移动,直至将所移动拱架拼装节段1-1的前端移动至所述前墩柱上方,移动过程中所述前跑车21的吊装作用与所述水平移动装置的水平支撑作用相配合,能有效确保所移动拱架拼装节段1-1处于平稳状态,并确保移动过程安全、可靠;如图6所示,当所移动拱架拼装节段1-1的前端移动至所述前墩柱上方时,将后跑车 22与所移动拱架拼装节段1-1的后端连接,完成后跑车22对所移动拱架拼装节段 1-1后端进行吊装。待后跑车22与所移动拱架拼装节段1-1的后端连接后,所移动拱架拼装节段1-1通过前跑车21和后跑车22进行平稳吊装,从而完成所述缆索吊机的起吊过程,实际施工简便,并且施工过程安全、可靠。
所移动拱架拼装节段1-1进入所述缆索吊机的起吊区域后,通过水平限位件9对所述水平移动装置进行限位,能确保所述水平移动装置不会移出至所述水平移动通道外侧,确保施工过程安全、可靠,同时不会对拱架拼装节段1-1继续向前移动造成任何影响。另外,所述限位绳14为制动索,能进一步确保拱架拼装节段1-1的移动过程安全、平稳。
实际施工时,对拱肋2进行施工的钢拱架为拱形支撑架100。拼装式钢拱架1为拱形支撑架100或拱形支撑架100中的中部拱架。
实际使用时,当拱形支撑架100的横桥向宽度小于所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距时,所述拼装式钢拱架1为拱形支撑架100;否则,当拱形支撑架 100的横桥向宽度不小于所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距时,需将拱形支撑架100由左至右分成多个拱形架,拼装式钢拱架1为拱形支撑架100中的一个所述拱形架,每个所述拱形架均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段1-1 拼接而成,此时拱形支撑架100中的每个所述拱形架均为一个拼装式钢拱架1。
步骤B3中进行钢拱架拼装时,均由先至后对拱形支撑架100中的多个所述拱形架分别进行拼装,每个所述拱形架均为一个拼装式钢拱架1,多个所述拱形架的拼装方法均相同;对拱形支撑架100中的任一个所述拱形架进行拼装时,均按照步骤A1 至步骤A2中所述的方法进行拼装。
本实施例中,所述拱形支撑架100的横桥向宽度不小于所述后塔架中两个所述竖向支撑架17-1的净距,所述拱形支撑架100由左至右分成3个拱形架,3个拱形架沿横桥向由左至右分别为左侧拱形架、中部拱形架和右侧拱形架。
步骤B3中进行钢拱架拼装时,先按照步骤A1至步骤A2中所述的方法对所述中部拱形架进行拼接,再按照步骤A1至步骤A2中所述的方法对所述左侧拱形架进行拼接,并将所述左侧拱形架中各拱架拼装节段1-1均与所述中部拱形架紧固连接为一体;最后,按照步骤A1至步骤A2中所述的方法对所述右侧拱形架进行拼接,并将所述右侧拱形架中各拱架拼装节段1-1均与所述中部拱形架紧固连接为一体。
对所述先施工拱肋进行施工时,先通过所述钢拱架支座上的所述钢拱架顶升装置对拼装成型的所述钢拱架(即拱形支撑架100)进行竖向顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,此时所述钢拱架处于支撑状态;之后,利用顶升到位的所述钢拱架对所述先施工拱肋进行施工;待所述先施工拱肋施工完成后,采用该钢拱架支座上的所有临时支座将所述钢拱架平稳下放,直至所述钢拱架前后两端下方的所述横向分配梁均水平支撑于一个水平支座30-1上,使所述钢拱架处于横移状态且使所述钢拱架的所述横向安装座支撑于所述水平滑道上;随后,采用所述横移装置对所述钢拱架进行横移,直至将所述钢拱架移至所述后施工拱肋正下方的钢拱架支座上;最后,再通过所述钢拱架顶升装置对移动到位的所述钢拱架进行竖向顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,再利用顶升到位的所述钢拱架对所述后施工拱肋进行施工。
采用所述钢拱架支座上的所有临时支座将所述钢拱架平稳下放过程中或对所述钢拱架进行下放之前,将所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶32均回缩。采用所述横移装置对所述钢拱架进行横移之前,将所述后施工拱肋正下方的钢拱架支座上的所有竖向千斤顶32均回缩。
本实施例中,步骤B5中进行先施工拱肋施工时和步骤C6中后施工拱肋施工,均先对拱肋2的底板进行施工;
如图26、图27所示,步骤B5中和步骤C6中所述成型模板的结构相同且二者均包括位于拱肋2底部的底模板44和左右两个对称布设的侧模板45,所述底模板44 为拱形模板,两个所述侧模板45均呈竖直向布设且二者均支撑于底模板44上;
步骤B5中和步骤C6中对拱肋2的底板进行施工之前,先在底模板44上方布设压模机构,所述压模机构位于两个所述侧模板45之间;
结合图29和图30,所述拱肋2为箱梁且其包括底板2-1、位于底板2-1正上方的顶板2-4、K个由左至右布设于底板2-1上的腹板2-2和多个由前至后布设于底板 2-1上的横隔板2-3,所述底板2-1、顶板2-4和腹板2-2均为钢筋混凝土板,所述横隔板2-3为混凝土板;其中,K为正整数且K≥3;所述底板2-1和顶板2-4均为拱形,多个所述腹板2-2和多个所述横隔板2-3均支撑于底板2-1和顶板2-4之间,多个所述腹板2-2的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设,多个所述腹板2-2均呈竖直向布设,多个所述腹板2-2中位于最左侧的腹板2-2为左侧腹板,多个所述腹板 2-2中位于最右侧的腹板2-2为右侧腹板,所施工拱圈2中除所述左侧腹板和所述右侧腹板之外的所有腹板2-2均为中腹板,所施工拱圈2中所述中腹板的数量为K-2 个;多个所述横隔板2-3均沿横桥向布设且其均呈竖直向布设,每个所述横隔板2-3 均连接于所述左侧腹板与所述右侧腹板之间;每个所述横隔板2-3均通过K-2个所述中腹板分为K-1个横隔板节段,每个所述横隔板节段均位于相邻两个所述腹板2-2之间;相邻两个所述腹板2-2之间的空腔均通过多个所述横隔板节段由前至后分隔为多个浇筑腔,每个所述浇筑腔均位于前后相邻两个所述横隔板节段之间;每个所述腹板 2-2与底板2-1之间以及每个所述横隔板节段与底板2-1之间均设置有倒角2-5;
所述压模机构包括K-1列压模板,每列所述压模板均位于相邻两个所述腹板2-2之间;每列所述压模板均包括多个由前至后布设在同一竖直面上的压模板,每个所述压模板均位于一个所述浇筑腔内,每个所述浇筑腔内均设置有一个所述压模板;
每个所述压模板均包括多个由前至后布设于同一个所述浇筑腔内的压模板单元3-0,多个所述压模板单元3-0的横桥向宽度均相同且其均布设于同一竖直面上,相邻两个所述压模板单元3-0之间均预留有一个浇筑口3-8,所述浇筑口3-8为相邻两个所述压模板单元3-0之间的间隙;
结合图28,每个所述压模板单元3-0均包括上压板3-10、左右两个对称布设于上压板3-10两侧上方的侧部模板3-2和前后两个布设于上压板3-10两端上方的端部模板3-3,两个所述侧部模板3-2均沿纵桥向布设,两个所述端部模板3-3均沿横桥向布设;所述上压板3-10为拱形且其由一块矩形平直模板弯曲而成,所述上压板3-10为对所布设位置处底板2-1的上表面进行成型的成型模板;所述侧部模板3-2 和端部模板3-3均为弯折式模板,所述弯折式模板包括对倒角2-5进行成型的倒角成型模板3-4和连接于倒角成型模板3-4上部的上部成型模板3-5;所述倒角成型模板 3-4和上部成型模板3-5均为平直模板,所述倒角成型模板3-4为等腰梯形模板且其宽度由下至上逐渐增大,所述上部成型模板3-5为长方形模板,所述上部成型模板 3-5的宽度与其所连接倒角成型模板3-4的上部宽度相同;所述侧部模板3-2中的上部成型模板3-5为对腹板2-2的侧壁进行成型的成型模板,所述端部模板3-3中的上部成型模板3-5为对所述横隔板节段的侧壁进行成型的成型模板;
每个所述压模板单元3-0中四个所述上部成型模板3-5连接成一个呈竖直向布设的立方体模板,每个所述压模板单元3-0中四个所述倒角成型模板3-4连接成一个四棱锥台形模板。
本实施例中,每个所述腹板2-2均呈竖直向布设,每个所述横隔板2-3均与其所连接处的底板2-1呈垂直布设。
每个所述压模板单元3-0中两个所述侧部模板3-2分别位于上压板3-10的左右两侧上方,每个所述压模板单元3-0中两个所述端部模板3-3分别位于上压板3-10 的前后两端上方,所述侧部模板3-2中的上部成型模板3-5呈竖直向布设,所述端部模板3-3中的上部成型模板3-5与其所连接的上压板3-10呈垂直布设。
本实施例中,如图29、图30及图31所示,所施工拱圈2采用钢拱架1进行施工,所述底模板44支撑于钢拱架1上,所施工拱圈2的前后两端分别支撑于一个永久支座6上,所述永久支座6为钢筋混凝土支座。所述永久支座6为对所述拱肋进行支撑的拱座。
实际施工时,所述底板2-1内设置有底板钢筋笼,所述底板钢筋笼包括多根纵向钢筋2-6,多根所述纵向钢筋2-6由左至右布设于同一个拱形面上,多根所述纵向钢筋2-6均沿纵桥向布设。
为固定简便且固定牢靠,每个所述压模板单元3-0的上压板3-10均通过多个弯钩3-6与纵向钢筋2-6连接,多个所述弯钩3-6均位于所连接的上压板3-10下方,每个所述弯钩3-6的上部均固定在所连接的上压板3-10上,每个所述弯钩3-6的下部均钩挂在一根所述纵向钢筋2-6上。
本实施例中,所述弯钩3-6为由一根钢筋弯曲成型的钢筋弯钩。
实际施工时,采用弯钩3-6能将压模板单元3-0牢靠固定在所述底板钢筋笼上方,并且确保压模板单元3-0不移位,并且所施工拱圈2的底板2-1浇筑施工完成后,无需对弯钩3-6进行拆除。
本实施例中,每个所述弯钩3-6的上部均伸出至所连接的上压板3-10上方,所述上压板3-10上开有多个供弯钩3-6上部穿出的通孔,每个所述弯钩3-6上部均安装有限位螺母3-7,所述限位螺母3-7位于上压板3-10上方。实际施工过程中,所施工拱圈2的底板2-1浇筑施工完成后,只需拆除限位螺母3-7,便能简便、快速对压模板单元3-0进行拆除。
本实施例中,所述的K=4。
实际施工时,可根据具体需要,对K的取值大小进行相应调整。
本实施例中,所述底模板44由多个底部模板组成,多个所述底部模板均为拱形模板且其沿横桥向由左至右进行布设,多个所述底部模板的长度均相同且每个所述底部模板均由一个长方形平直模板弯曲而成,所述底部模板的横向宽度为7m~12m,多个所述底部模板均呈平行布设,相邻两个所述底部模板之间的间隙宽度为1cm~ 2m,相邻两个所述底部模板之间的间隙内均设置有密封层。
本实施例中,所述底部模板为竹胶板,所述侧模板45为钢模板。实际施工时,所述底部模板和侧模板45也可以采用其它类型的模板。
实际对所述底部模板进行铺设之前,先在钢拱架1上铺设多道呈横桥向布设的方木,并在方木下支垫厚度不均的木块来调整底模板44的线形。
本实施例中,所述密封层为粘贴在相邻两个所述底部模板之间的双面胶或由填充于相邻两个所述底部模板之间间隙内的密封胶形成的密封胶涂层。
所述底模板44分为多个所述底部模板,并在相邻两个所述底部模板之间设置间隙,能有效防止混凝土浇筑时因受力不均匀导致底模板44起拱变形,相邻两个所述底部模板之间设置的间隙采用所述密封层进行封堵,能有效防止漏浆。
为防止漏浆,所述侧模板45的内侧壁上铺装有一层防水膜。
本实施例中,所述弯折式模板由一块长方形钢板弯曲而成,所述倒角成型模板3-4为由上至下逐渐向内倾斜的倾斜板。所述上压板3-10为钢板。因而,实际加工制作非常简便。
如图26所示,所述上部成型模板3-5的高度为8cm~12cm。
本实施例中,所述上部成型模板3-5的高度为10cm。实际施工时,可根据具体需要,对上部成型模板3-5的高度进行相应调整。
对所施工拱圈2进行施工之前,先对钢拱架1进行架设;待钢拱架1架设完成后,在钢拱架1上铺设底模板44,并在底模板44的左右两侧上方分别支立侧模板45,同时在底模板44上方绑扎所述底板钢筋笼,并在所述底板钢筋笼上方布设由多个所述压模板单元3-0组成的压模机构,然后利用所述压模机构对所施工拱圈2的底板 2-1和下马蹄2-7进行混凝土浇筑施工,通所述压模机构能简便、快速完成上承式箱型拱桥拱圈底板的混凝土浇筑过程,能有效防止浇筑过程中混凝土向所施工拱圈2的拱脚一侧流动,并且预留有浇筑口3-8便于将混凝土振捣密实,能有效确保所施工拱圈2的底板2-1的混凝土浇筑质量。其中,每个所述腹板2-2的底部节段和与其连接的倒角2-5均组成一个下马蹄2-7,并且每个所述横隔板节段的底部节段和与其连接的倒角2-5均组成一个下马蹄2-7。由于所述上部成型模板3-5的高度为10cm,使所施工成型的下马蹄2-7的上表面高度比其下方的倒角2-5高出10cm,能确保各倒角2-5的混凝土浇筑质量和成型质量,并且使每个所述腹板2-2和每个所述横隔板节段中上下两次浇筑混凝土形成的施工缝位于倒角2-5上方10cm的位置处,该位置所受的剪力和弯矩较小,使每个所述腹板2-2和每个所述横隔板节段中的施工缝位于剪力和弯矩较小的位置处,因而能确保所施工成型的腹板2-2和所述横隔板节段的成型质量和受力效果。
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)

1.一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:对所改造上承式拱桥进行改造时,将所改造上承式拱桥拆除,并在所改造上承式拱桥所处位置处施工新建桥梁;
所改造上承式拱桥和所述新建桥梁均为上承式拱桥;所改造上承式拱桥包括左右两幅对称布设的待拆除拱桥,一幅所述待拆除拱桥为先拆除拱桥,另一幅所述待拆除拱桥为后拆除拱桥;
所述新建桥梁包括左右两幅对称布设的新建拱桥,一幅所述新建拱桥为所述先拆除拱桥拆除后在所述先拆除拱桥所处位置处施工的先施工拱桥,另一幅所述新建拱桥为所述后拆除拱桥拆除后在所述后拆除拱桥所处位置处施工的后施工拱桥;
每幅所述新建拱桥均包括一幅拱肋(2)和一个布设于拱肋(2)正上方的主梁,所述先施工拱桥中的拱肋(2)为先施工拱肋,所述后施工拱桥中的拱肋(2)为后施工拱肋;每幅所述拱肋(2)的前后两端分别支撑于一个永久支座(6)上,所述永久支座(6)为钢筋混凝土支座,所述拱肋(2)沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈;
每个所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台(8)上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋(2)上的中部梁段(3)和两个分别位于中部梁段(3)前后两侧的侧部梁段(4),所述中部梁段(3)连接于两个所述侧部梁段(4)之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段(3)与拱肋(2)之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱(5)紧固连接;每个所述侧部梁段(4)下方均沿纵桥向由前至后布设有多个呈竖直向布设的支撑墩柱(7),所述支撑墩柱(7)为钢筋混凝土墩柱,每个所述侧部梁段(4)均支撑于一个所述桥台(8)和多个所述支撑墩柱(7)上,每个所述侧部梁段(4)下方所支撑的一个所述桥台(8)和多个所述支撑墩柱(7)均组成一个侧部梁段支撑结构;每个所述主梁下方的两个所述侧部梁段支撑结构分别为位于拱肋(2)前侧的前侧梁段支撑结构和位于拱肋(2)后侧的后侧梁段支撑结构,两个所述永久支座(6)分别为位于拱肋(2)前端下方的前侧永久支座和位于拱肋(2)后端下方的后侧永久支座;所述桥台(8)为钢筋混凝土桥台,所述竖向立柱(5)为钢筋混凝土立柱,每个所述侧部梁段(4)与中部梁段(3)之间的连接处下方均设置有一个所述支撑墩柱(7),每个所述侧部梁段支撑结构中的桥台(8)和多个所述支撑墩柱(7)均布设于同一竖直面上;
对所改造上承式拱桥进行改造时,包括以下步骤:
步骤一、先拆除拱桥拆除:对所改造上承式拱桥中的所述先拆除拱桥进行拆除;
步骤二、先施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述先施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤201、桥梁下部支撑结构施工:对所述先施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座(6)和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤202、拱肋施工:采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工;
所述钢拱架为采用拱架支撑与横移装置进行支撑与横移的拱形支撑架(100),所述拱形支撑架(100)支撑于所施工拱肋(2)的正下方,所述拱形支撑架(100)沿纵桥向布设;
所述拱架支撑与横移装置包括沿横桥向对拱形支撑架(100)进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对拱形支撑架(100)进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对拱形支撑架(100)进行支撑的钢拱架支座,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋(2)的正下方;所述拱形支撑架(100)的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架(100)的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;
每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的临时拱座,两个所述临时拱座均沿横桥向布设且二者分别为供拱形支撑架(100)前端支撑的前支座和供拱形支撑架(100)后端支撑的后支座;所述临时拱座布设于永久支座(6)上且其与永久支座(6)紧固连接为一体;
每个所述临时拱座均为L形支座(30);所述L形支座(30)包括一个水平支座(30-1)和一个布设于水平支座(30-1)外侧上方的竖向支座(30-2),所述水平支座(30-1)和竖向支座(30-2)均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述临时拱座中水平支座(30-1)和竖向支座(30-2)浇筑为一体;每个所述水平支座(30-1)上均开有M个布设于同一竖直面上的竖向凹槽(31),M个所述竖向凹槽(31)的结构和尺寸均相同且其沿横桥向由左至右布设;其中,M为正整数且M≥3;每个所述竖向凹槽(31)均为立方体槽;每个所述临时拱座中M个所述竖向凹槽(31)均位于竖向支座(30-2)内侧;
两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽(31)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽(31)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;
每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括N个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶(32),N个所述竖向千斤顶(32)的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶(32)为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,N为正整数且2≤N≤M;每个所述竖向千斤顶(32)均布设于一个所述竖向凹槽(31)内;
所述前侧支座上的所有竖向千斤顶(32)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶(32)组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶(32)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶(32)组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶(32)组成一个对拱形支撑架(100)进行同步顶升的钢拱架顶升装置;
所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道(33)和前后两个同步带动拱形支撑架(100)沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道(33)呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶(41),所述顶推千斤顶(41)呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶(41)均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶(41)支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
两个所述平移滑道(33)分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座(30-2)的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座(30-2)上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座(30-2)上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道;
每个所述竖向支座(30-2)的内侧壁上均安装有一块竖向挡板(38),所述竖向挡板(38)位于所述水平滑道上方;所述竖向挡板(38)沿横桥向布设,所述竖向挡板(38)为长方形平直钢板且其位于水平支座(30-1)上方,水平支撑座的外侧壁与所述竖向挡板(38)紧贴;所述前侧支座上的两个所述竖向挡板(38)布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的两个所述竖向挡板(38)布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上;
采用钢拱架对所述先施工拱肋进行施工时,包括以下步骤:
步骤B1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述先施工拱肋正下方的一个所述钢拱架支座进行施工;
步骤B2、水平滑道与升降装置安装:在步骤B1中所述钢拱架支座中的每个临时支座上均安装一个所述水平滑道,并在所述钢拱架支座上安装一个所述升降装置;
步骤B3、钢拱架拼装:对拱形支撑架(100)进行拼装,并使拼装成型的拱形支撑架(100)位于所述先施工拱肋的正下方,同时使拼装成型的拱形支撑架(100)支撑于所述先施工拱肋正下方的所述升降装置上,且使拱形支撑架(100)前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤B4、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架(100)下方的所述升降装置将拱形支撑架(100)竖直向上顶升,直至将拱形支撑架(100)顶升至所述先施工拱肋的施工位置处;
步骤B5、先施工拱肋施工:在步骤B4中所述拱形支撑架(100)上支立用于施工所述先施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述先施工拱肋进行施工;
步骤B6、拱形支撑架下放:步骤B5中所述先施工拱肋施工完成后,采用支撑于拱形支撑架(100)下方的所述升降装置或竖向移动装置,对步骤B4中所述拱形支撑架(100)进行竖直下放,直至所述拱形支撑架(100)的前后两端分别支撑于一个所述平移滑道(33)上;
步骤203、后续施工:在步骤B5中施工完成的所述先施工拱肋上施工多个所述竖向立柱(5),并在多个所述竖向立柱(5)上施工一个中部梁段(3);同时,在步骤201中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段(4),并使中部梁段(3)与位于其前后两侧的侧部梁段(4)连接形成一个所述主梁,完成所述先施工拱桥的施工过程;
步骤三、后拆除拱桥拆除:待步骤二中所述先施工拱桥施工完成后,对所改造上承式拱桥中的所述后拆除拱桥进行拆除;
步骤四、后施工拱桥施工:对所述新建桥梁中的所述后施工拱桥进行施工,过程如下:
步骤401、桥梁下部支撑结构施工:对所述后施工拱桥中所述主梁下方的两个所述永久支座(6)和两个所述侧部梁段支撑结构分别进行施工,获得施工成型的所述前侧梁段支撑结构、所述后侧梁段支撑结构、所述前侧永久支座和所述后侧永久支座;
步骤402、拱肋施工:采用拱形支撑架(100)对所述后施工拱肋进行施工,包括以下步骤:
步骤C1、钢拱架支座施工:对所述拱架支撑与横移装置中位于所述后施工拱肋正下方的另一个所述钢拱架支座进行施工,获得施工成型的所述前侧支座和所述后侧支座;
步骤C2、水平滑道与升降装置安装:在步骤C1中所述钢拱架支座中的每个所述临时支座上均安装一个所述水平滑道,获得安装完成的两个所述平移滑道(33);同时,在步骤C1中所述钢拱架支座上安装另一个所述升降装置;
步骤C3、横移驱动装置安装:对前后两个所述横移驱动装置分别进行安装,获得安装完成的所述平移装置,并使所述平移装置中每个所述顶推千斤顶(41)均与拱形支撑架(100)中的一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶(41)支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
步骤C4、拱形支撑架横移:利用步骤C4中前后两个所述横移驱动装置沿横桥向同步带动拱形支撑架(100)向所述后施工拱肋一侧平移,直至将拱形支撑架(100)移动至所述后施工拱肋的正下方,同时使拱形支撑架(100)支撑于所述后施工拱肋正下方的一个所述升降装置上,并使拱形支撑架(100)前后两端分别支撑于一个所述升降机构上;
步骤C5、拱形支撑架顶升:采用支撑于拱形支撑架(100)下方的所述升降装置将拱形支撑架(100)竖直向上顶升,直至将拱形支撑架(100)顶升至所述后施工拱肋的施工位置处;
步骤C6、后施工拱肋施工:在步骤C5中所述拱形支撑架(100)上支立用于施工所述后施工拱肋的成型模板,并利用所述成型模板对所述后施工拱肋进行施工;
所述钢拱架进行横移过程中,所述横向分配梁支撑于水平支座(30-1)上;
步骤403、后续施工:在步骤C6中施工完成的所述后施工拱肋上施工多个所述竖向立柱(5),并在多个所述竖向立柱(5)上施工一个中部梁段(3);同时,在步骤401中施工完成的两个所述侧部梁段支撑结构上分别施工一个侧部梁段(4),并使中部梁段(3)与位于其前后两侧的侧部梁段(4)连接形成一个所述主梁,完成所述后施工拱桥的施工过程,获得施工成型的所述新建桥梁。
2.按照权利要求1所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:步骤B5中进行先施工拱肋施工时和步骤C6中后施工拱肋施工,均先对拱肋(2)的底板进行施工;
步骤B5中和步骤C6中所述成型模板的结构相同且二者均包括位于拱肋(2)底部的底模板(44)和左右两个对称布设的侧模板(45),所述底模板(44)为拱形模板,两个所述侧模板(45)均呈竖直向布设且二者均支撑于底模板(44)上;
步骤B5中和步骤C6中对拱肋(2)的底板进行施工之前,先在底模板(44)上方布设压模机构,所述压模机构位于两个所述侧模板(45)之间;
所述拱肋(2)为箱梁且其包括底板(2-1)、位于底板(2-1)正上方的顶板(2-4)、K个由左至右布设于底板(2-1)上的腹板(2-2)和多个由前至后布设于底板(2-1)上的横隔板(2-3),所述底板(2-1)、顶板(2-4)和腹板(2-2)均为钢筋混凝土板,所述横隔板(2-3)为混凝土板;其中,K为正整数且K≥3;所述底板(2-1)和顶板(2-4)均为拱形,多个所述腹板(2-2)和多个所述横隔板(2-3)均支撑于底板(2-1)和顶板(2-4)之间,多个所述腹板(2-2)的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设,多个所述腹板(2-2)均呈竖直向布设,多个所述腹板(2-2)中位于最左侧的腹板(2-2)为左侧腹板,多个所述腹板(2-2)中位于最右侧的腹板(2-2)为右侧腹板,所施工拱圈(2)中除所述左侧腹板和所述右侧腹板之外的所有腹板(2-2)均为中腹板,所施工拱圈(2)中所述中腹板的数量为K-2个;多个所述横隔板(2-3)均沿横桥向布设且其均呈竖直向布设,每个所述横隔板(2-3)均连接于所述左侧腹板与所述右侧腹板之间;每个所述横隔板(2-3)均通过K-2个所述中腹板分为K-1个横隔板节段,每个所述横隔板节段均位于相邻两个所述腹板(2-2)之间;相邻两个所述腹板(2-2)之间的空腔均通过多个所述横隔板节段由前至后分隔为多个浇筑腔,每个所述浇筑腔均位于前后相邻两个所述横隔板节段之间;每个所述腹板(2-2)与底板(2-1)之间以及每个所述横隔板节段与底板(2-1)之间均设置有倒角(2-5);
所述压模机构包括K-1列压模板,每列所述压模板均位于相邻两个所述腹板(2-2)之间;每列所述压模板均包括多个由前至后布设在同一竖直面上的压模板,每个所述压模板均位于一个所述浇筑腔内,每个所述浇筑腔内均设置有一个所述压模板;
每个所述压模板均包括多个由前至后布设于同一个所述浇筑腔内的压模板单元(3-0),多个所述压模板单元(3-0)的横桥向宽度均相同且其均布设于同一竖直面上,相邻两个所述压模板单元(3-0)之间均预留有一个浇筑口(3-8),所述浇筑口(3-8)为相邻两个所述压模板单元(3-0)之间的间隙;
每个所述压模板单元(3-0)均包括上压板(3-10)、左右两个对称布设于上压板(3-10)两侧上方的侧部模板(3-2)和前后两个布设于上压板(3-10)两端上方的端部模板(3-3),两个所述侧部模板(3-2)均沿纵桥向布设,两个所述端部模板(3-3)均沿横桥向布设;所述上压板(3-10)为拱形且其由一块矩形平直模板弯曲而成,所述上压板(3-10)为对所布设位置处底板(2-1)的上表面进行成型的成型模板;所述侧部模板(3-2)和端部模板(3-3)均为弯折式模板,所述弯折式模板包括对倒角(2-5)进行成型的倒角成型模板(3-4)和连接于倒角成型模板(3-4)上部的上部成型模板(3-5);所述倒角成型模板(3-4)和上部成型模板(3-5)均为平直模板,所述倒角成型模板(3-4)为等腰梯形模板且其宽度由下至上逐渐增大,所述上部成型模板(3-5)为长方形模板,所述上部成型模板(3-5)的宽度与其所连接倒角成型模板(3-4)的上部宽度相同;所述侧部模板(3-2)中的上部成型模板(3-5)为对腹板(2-2)的侧壁进行成型的成型模板,所述端部模板(3-3)中的上部成型模板(3-5)为对所述横隔板节段的侧壁进行成型的成型模板;
每个所述压模板单元(3-0)中四个所述上部成型模板(3-5)连接成一个呈竖直向布设的立方体模板,每个所述压模板单元(3-0)中四个所述倒角成型模板(3-4)连接成一个四棱锥台形模板。
3.按照权利要求1或2所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:所述拱形支撑架(100)为一个拼装式钢拱架(1)或由多个沿横桥向由左至右布设的拼装式钢拱架(1)拼装而成,每个所述拼装式钢拱架(1)均为一个拱形架,每个所述拼装式钢拱架(1)均沿纵桥向布设且其均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段(1-1)拼接而成;
步骤B3中进行钢拱架拼装时,采用拱架拼装装置进行拼装;
所述拱架拼装装置包括对拼装式钢拱架(1)的拱架拼装节段(1-1)进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段(1-1)进行逐一移动的拱架分段移送装置;
所述拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段(1-1)逐一进行水平移动的拼装节段移动装置和供所述拼装节段移动装置水平移动的水平移动通道,所述水平移动通道呈水平布设且其沿纵桥向布设;
所述水平移动通道布设于所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上,所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构为移动通道支撑结构;所述水平移动通道包括一个支撑于所述移动通道支撑结构上的纵向支撑梁(3-1),所述拼装节段移动装置为一个能在纵向支撑梁(3-1)进行前后移动且移动过程中带动所移动拱架拼装节段(1-1)进行同步移动的水平移动装置,所述纵向支撑梁(3-1)呈水平布设且其沿纵桥向布设;所述水平移动装置布设于纵向支撑梁(3-1)上,所移动拱架拼装节段(1-1)水平支撑于所述水平移动装置上;所述纵向支撑梁(3-1)的后端为支撑于所述移动通道支撑结构中桥台(8)上的桥台支撑端,所述纵向支撑梁(3-1)的前端为起吊端;所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端上设置有对所述水平移动装置进行限位的水平限位件(9);
所述缆索吊机包括前后两个塔架(17)、安装于两个所述塔架(17)上的工作索(17-8)和能沿工作索(17-8)进行前后移动且对拱架拼装节段(1-1)进行吊装的起重小车,所述起重小车安装在工作索(17-8)上且其位于两个所述塔架(17)之间,所述起重小车位于所述先施工拱肋上方;两个所述塔架(17)与所述先施工拱肋和纵向支撑梁(3-1)均位于同一竖直面上,两个所述塔架(17)分别为位于所述先施工拱肋前侧的前塔架和位于所述先施工拱肋后侧的后塔架;
所述后侧梁段支撑结构中位于最前侧的支撑墩柱(7)为前墩柱,所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端位于所述后塔架前侧,所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端支撑于所述前墩柱上,所述纵向支撑梁(3-1)为从所述后塔架中部穿过的水平支撑梁;所述后塔架和所述前墩柱均支撑于所述后侧永久支座上,所述前墩柱位于所述后塔架前侧;
步骤B3中进行钢拱架拼装之前,在所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上施工所述水平移动通道,并在所述水平移动通道安装所述拼装节段移动装置,获得施工完成的所述拱架分段移送装置;同时,对所述缆索吊机进行施工,并将所述缆索吊机中的所述后塔架支撑于所述先施工拱肋后侧的所述后侧永久支座上;
步骤B3中对拱形支撑架(100)进行拼装时,由先至后对拱形支撑架(100)中的所有拼装式钢拱架(1)分别进行拼装,拱形支撑架(100)中所有拼装式钢拱架(1)的拼装方法均相同;
对拱形支撑架(100)进行拼装时,包括以下步骤:
步骤A1、侧部拼接架拼装:对拱形支撑架(100)中一个所述拼装式钢拱架(1)的两个所述侧部拼接架进行对称拼装;
对任一个所述侧部拼接架进行拼装时,均由下至上对组成该侧部拼接架的多个所述拱架拼装节段(1-1)进行拼装,过程如下:
步骤A11、第一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段(1-1)向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段(1-1)进行吊装并下放到位,完成当前所拼装拱架拼装节段(1-1)的拼装过程;
本步骤中,当前所拼装的拱架拼装节段(1-1)为所述侧部拼接架中位于最底部的一个所述拱架拼装节段(1-1);
步骤A12、上一个拱架拼装节段拼装:采用所述拱架分段移送装置将上一个所拼装的拱架拼装节段(1-1)向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱架拼装节段(1-1)进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱架拼装节段(1-1)与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段(1-1)连接,完成当前所拼装拱架拼装节段(1-1)的拼装过程;
步骤A13、一次或多次重复步骤A12,完成所述侧部拼接架中所有拱架拼装节段(1-1)的拼装过程,获得拼装完成的所述侧部拼接架;
步骤A2、拱顶拼接节段拼装:待拼装式钢拱架(1)的两个所述侧部拼接架均拼装完成后,采用所述拱架分段移送装置将拱顶拼接节段(1-01) 向前平移至所述水平移动通道的前端上方,再采用所述缆索吊机的所述起重小车对拱顶拼接节段(1-01)进行吊装并下放到位,同时将下放到位的拱顶拼接节段(1-01)与已拼装完成的两个所述侧部拼接架连接,完成一个所述拼装式钢拱架(1)的合拢过程,获得拼装成型的一个所述拼装式钢拱架(1);
步骤A3、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架(100)是否拼装完成,当拱形支撑架(100)拼装完成时,完成拱形支撑架(100)的拼装过程,进入步骤B4;否则,进入步骤A4;
步骤A4、下一个拼装式钢拱架拼装:按照步骤A1至步骤A2中所述的方法,对拱形支撑架(100)中的下一个所述拼装式钢拱架(1)进行拼装,并将当前所拼装的拼装式钢拱架(1)中各拱架拼装节段(1-1)均与此时已拼装完成的拼装式钢拱架(1)连接;
步骤A5、拱形支撑架拼装完成判断:判断拱形支撑架(100)是否拼装完成,当拱形支撑架(100)拼装完成时,完成拱形支撑架(100)的拼装过程,进入步骤B4;否则,返回步骤A4。
4.按照权利要求1或2所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:步骤202中所述拱架支撑与横移装置还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括H个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,H个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,H为正整数且H≤M;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽(31)内;
所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座;
所述暂时支座为砂筒(34)或砂箱;
步骤B4中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述先施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架(100)的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架(100)下方的所述升降装置拆除;
步骤B6中所述竖向移动装置为所述落梁装置;
步骤B6中进行拱形支撑架下放时,利用支撑于拱形支撑架(100)下方的所述落梁装置对步骤B4中所述拱形支撑架(100)进行竖直下放;
步骤C5中拱形支撑架顶升完成后,对位于所述后施工拱肋正下方的所述落梁装置进行安装,并使拱形支撑架(100)的前后两端分别支撑于一个所述落梁机构上;之后,将支撑于拱形支撑架(100)下方的所述升降装置拆除。
5.按照权利要求1或2所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:步骤202中所述拱形支撑架(100)的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座(20)上,所述拱架铰接座(20)为所述横向安装座,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座(20)底部的拱座梁(23);所述拱形支撑架(100)呈竖直向布设且其沿纵桥向布设;
所述拱形支撑架(100)包括前后两个对称布设的拱脚节段(1-100)和连接于两个所述拱脚节段(1-100)之间的承重钢拱架,所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段(1-100)均沿纵桥向布设;
两个所述拱脚节段(1-100)的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座(20)上的横向钢管(1-11),所述横向钢管(1-11)呈水平布设且其沿横桥向布设,所述横向钢管(1-11)为圆形钢管;每个所述横向钢管(1-11)均支撑于一个所述拱架铰接座(20)上,每个所述横向钢管(1-11)与其所支撑的拱架铰接座(20)之间均以铰接方式进行连接;
所述拱架铰接座(20)包括一个支撑于拱座梁(23)上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板(20-1),所述水平支撑座和支撑钢板(20-1)均呈水平布设且二者均沿横桥向布设;所述支撑钢板(20-1)的横截面为弧形,每个所述横向钢管(1-11)均支撑于一个支撑钢板(20-1)上,每个所述横向钢管(1-11)与其所支撑的支撑钢板(20-1)均呈同轴布设,所述支撑钢板(20-1)位于所支撑横向钢管(1-11)的外侧下方。
6.按照权利要求3所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:所述先施工拱肋下方的两个所述桥台(8)分别为支撑于所述主梁前端下方的前桥台和支撑于所述主梁后端下方的后桥台,所述前桥台的正前方设置有前锚锭(15-1),所述后桥台的正后方设置有后锚锭(15-2);
两个所述侧部拼接架分别为位于拱顶拼接节段(1-01)前侧的前侧拼装架和位于拱顶拼接节段(1-01)后侧的后侧拼装架;
每个所述塔架(17)均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架(17-1);所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)对称布设于所述水平移动通道的左右两侧,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)的净距大于所述水平移动通道的宽度;
每个所述塔架(17)上均设置有拱架临时固定机构,所述拱架临时固定机构包括左右两组呈对称布设且对已吊装到位的拱架拼装节段(1-1)进行临时固定的扣索(17-10),每组所述扣索(17-10)均与一个所述竖向支撑架(17-1)布设于同一竖直面上;每组所述扣索(17-10)均包括多道由上至下布设于同一竖直面上的扣索(17-10),多道所述扣索(17-10)均沿纵桥向布设;
所述缆索吊机中每个所述竖向支撑架(17-1)上均由上至下布设有多个供扣索(17-10)安装的扣索滑轮(17-11),每个所述竖向支撑架(17-1)上所布设的所有扣索滑轮(17-11)均位于同一竖直面上,每道所述扣索(17-10)均安装在一个所述扣索滑轮(17-11)上;
所述后塔架中每道所述扣索(17-10)的前端均固定在所述后侧拼装架中一个已吊装到位的拱架拼装节段(1-1)上,所述后塔架中每道所述扣索(17-10)的后端均固定在后锚锭(15-2)上;
所述前塔架中每道所述扣索(17-10)的后端均固定在所述前侧拼装架中一个所述拱架拼装节段(1-1)上,所述前塔架中每道所述扣索(17-10)的前端均固定在前锚锭(15-1)上;
步骤A12中将下放到位的拱架拼装节段(1-1)与位于其下方且已拼装完成的拱架拼装节段(1-1)连接后,还需通过一道所述扣索(17-10)对本步骤中所拼装的拱架拼装节段(1-1)进行临时固定。
7.按照权利要求3所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:每个所述塔架(17)均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架(17-1);所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)对称布设于所述水平移动通道的左右两侧,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)的净距大于所述水平移动通道的宽度;
每个所述塔架(17)还包括供所述组装式架体底部安装的塔架底座(17-3),所述塔架底座(17-3)呈水平布设且其沿横桥向布设,所述组装式架体位于塔架底座(17-3)正上方;
每个所述竖向支撑架(17-1)底部均设置有安装于塔架底座(17-3) 上的三角架(17-4),所述三角架(17-4)底部与位于其下方的塔架底座(17-3)之间以铰接方式进行连接;每个所述塔架底座(17-3)的正下方设置有一道底部分配梁(17-7),所述底部分配梁(17-7)呈水平布设且其沿横桥向布设;位于所述后塔架底部的底部分配梁(17-7)固定在所述后侧永久支座上,位于所述前塔架底部的底部分配梁(17-7)固定在所述前侧永久支座上。
8.按照权利要求1或2所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:步骤B6中进行拱形支撑架下放时,待步骤B5中所述先施工拱肋中所浇筑混凝土强度达到设计强度的90%以上后,再对步骤B4中所述拱形支撑架(100)进行竖直下放。
9.按照权利要求3所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:每个所述塔架(17)均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架(17-1);所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)对称布设于所述水平移动通道的左右两侧,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)的净距大于所述水平移动通道的宽度;
所述塔架(17)中每个所述竖向支撑架(17-1)上均设置有供工作索(17-8)安装的索鞍(17-6);
所述工作索(17-8)的数量为两道,两道所述工作索(17-8)均沿纵桥向布设且二者对称布设于所述先施工拱肋的左右两侧上方;每道所述工作索(17-8)上均安装有前后两个所述起重小车,两个所述起重小车均位于两个所述塔架(17)之间;所述缆索吊机中四个所述起重小车组成对拱架拼装节段(1-1)进行吊装的吊装装置;
两道所述工作索(17-8)分别为左侧工作索和位于所述左侧工作索右侧的右侧工作索,每个所述塔架(17)中的两个所述竖向支撑架(17-1) 分别为左侧支撑架和位于所述左侧支撑架右侧的右侧支撑架;所述左侧工作索支撑于两个所述塔架(17)的所述左侧支撑架上,所述右侧工作索支撑于两个所述塔架(17)的所述右侧支撑架上。
10.按照权利要求9所述的一种上承式箱型拱桥改造施工方法,其特征在于:步骤A11中进行第一个拱架拼装节段拼装时和步骤A12中进行上一个拱架拼装节段拼装时,均采用所述拱架分段移送装置将当前所拼装的拱架拼装节段(1-1)向前平移;当拱架拼装节段(1-1)的前端移动至所述前墩柱上方时,所移动拱架拼装节段(1-1)进入所述缆索吊机的起吊区域,此时将前跑车(21)与所移动拱架拼装节段(1-1)的前端连接,完成前跑车(21)对所移动拱架拼装节段(1-1)前端进行吊装;再利用所述拱架分段移送装置将拱架拼装节段(1-1)沿纵桥向继续向前移动,直至将所移动拱架拼装节段(1-1)的前端移动至所述前墩柱上方后,将后跑车(22)与所移动拱架拼装节段(1-1)的后端连接,完成后跑车(22)对所移动拱架拼装节段(1-1)后端进行吊装;待后跑车(22)与所移动拱架拼装节段(1-1)的后端连接后,完成所述缆索吊机的所述吊装装置对拱架拼装节段(1-1)的起吊过程,再通过所述缆索吊机的所述吊装装置将拱架拼装节段(1-1)吊装并下放到位。
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