CN112144424A - 一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法 - Google Patents

一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法 Download PDF

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Abstract

一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，包括以下施工步骤：按照原施工工序的逆序拆除桥面系和主梁；安装拱肋施工平台及缆索吊装系统；以下管为支架，分段切割上管和缀板，并利用缆索吊装系统逐段拆除；待上管切割完成后，利用斜拉扣挂施工体系，调整扣索力至拱中应力趋近于零，打开拱肋，逐段切割吊走拆除。利用哑铃型钢管混凝土拱桥的下管作为支架分段拆除上管，再安装斜拉扣挂体系拆除下管，使拱肋的自重降低50％，降低斜拉扣挂体系的设计要求，降低施工成本和施工风险。

Description

一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法
技术领域
本发明涉及拱桥拆除技术领域，更具体地说，特别涉及一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法。
背景技术
钢管混凝土拱桥是20世纪90年代发展起来的一种新型拱桥技术，它发挥钢管和混凝土的力学特性，具有承载力高、跨越能力强、抗震性能好、施工方便等优良特性。
当钢管混凝土拱桥承载能力退化、不满通行要求、或限于环境或者其他原因不得采用爆破法拆除的时候，往往需要采用与原施工工序相反的逆序拆除法施工。对于钢管混凝土拱桥，其管内混凝土已经成型，很难破碎清除，导致斜拉扣挂系统的设计要求提高，成本和风险也相应提高。
发明内容
本发明提供了一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，解决相关技术中钢管混凝土拱桥拆除时对斜扣挂系统设计要求高、成本高、风险高的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，包括以下施工步骤：
按照原施工工序的逆序拆除桥面系和主梁；
安装拱肋施工平台及缆索吊装系统；
以下管为支架，分段切割上管和缀板，并利用缆索吊装系统逐段拆除；
待上管切割完成后，利用斜拉扣挂施工体系，调整扣索力至拱中应力趋近于零，打开拱肋，逐段切割吊走拆除。
进一步的，所述钢管混凝土拱桥拱肋的截面为哑铃型，包括上管、下管和缀板，所述上管和下管通过缀板连接于一体，所述上管位于所述下管的上方，所述缀板位于所述上管和所述下管的中间。
进一步的，按照从跨中向两边的顺序对称拆除护栏和人行道板，再按照从跨中向两边的顺序对称拆除主纵梁，最后按照从跨中向两边的顺序对称拆除横梁和吊杆。
进一步的，在主拱圈侧面焊接临时施工平台，用于拱肋上的施工作业。
进一步的，所述缆索吊装系统用于主拱圈中的上管、下管的拆除吊装。
进一步的，先用缆索吊挂住待切割拱段，然后在拱肋施工平台上按照节段划分利用绳锯切割上管拱肋，利用氧气乙炔割枪切割缀板，切割完成后利用缆索吊走拆除。
进一步的，待上管切割完成后，主拱肋的自重为原拱肋的一半。
通过本发明提供的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，发挥原有结构的承载能力，利用哑铃型钢管混凝土拱桥的下管作为支架分段拆除上管，再安装斜拉扣挂体系拆除下管，使拱肋的自重降低50％，降低斜拉扣挂体系的设计要求，降低施工成本和施工风险。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明具体实施例中哑铃型截面的钢筋混凝土桥拱拱肋截面结构示意图；
图2是本发明具体实施例中下管拱肋拆除前安装结构示意图；
图3是本发明具体实施例中拆除上管和缀板的结构示意图；
图4是本发明具体实施例中上管和缀板拆除完毕后的结构示意图；
图5是本发明具体实施例中的安装斜拉扣挂施工体系结构示意图。
图中：1、上管，2、下管，3、缀板，4、工字钢，5、应力测试装置，6、绳锯切缝，7、缆索吊装系统，8、斜拉扣挂施工体系。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
具体实施例一，如图1-图5所示，本哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，应用于哑铃型截面的钢筋混凝土桥拱拱肋的拆除，该种桥拱拱肋的截面图如图1所示，上管1和下管通过缀板3连接于一体，上管1位于下管2的上方，缀板3位于上管1和下管2的中间。
本拱肋拆除施工方法中，利用哑铃型结构的下管作为支撑，拆除上管和缀板，降低拱肋本身的自重，再按照斜拉扣挂法拆除下管，从而完成拱肋的拆除。
本拱肋拆除施工方法具体施工工序为：
(1)按照原施工工序的逆序拆除桥面系和主梁。
按照从跨中向两边的顺序对称拆除护栏、人行道板，再按照从跨中向两边的顺序对称拆除主纵梁，最后依旧按照从跨中向两边的顺序对称拆除横梁和吊杆。
(2)安装拱肋施工平台及缆索吊装系统7。
在主拱圈侧面焊接临时施工平台，用于拱肋上的施工作业。安装缆索吊装系统，用于主拱圈中的上管、下管的拆除吊装。
其中，施工平台设置在拱圈拱脚处，在施工平台上铺设沿桥横向延伸的轨道。缆索吊装系统的塔柱设置在拱脚处桥两侧。
缆索吊装系统包括主索、工作索、塔架及锚固装置。其中，工作索包括起重索、牵引索和扣索等。缆索吊装的工作原理是利用主缆承受吊重和作为跑车的运行轨道，主索跑车上的起重装置和牵引装置将构件吊起、升降、运输和安装。缆索吊装系统的结构和原理均属于现有技术，在此不再赘述。
(3)以下管为支架分段切割上管和缀板，并使用缆索吊装系统逐段拆除。
如图3所示，先用缆索吊挂住待切割拱段，然后在拱肋施工平台上按照节段划分使用绳锯切割上管拱肋，使用氧气乙炔割枪切割缀板。切割完成后，将切割成一段段的上管-缀板组合体利用缆索吊装系统按照从中间到两侧的顺序吊走拆除。
(4)待上管切割完成后，此时主拱肋的自重仅有原拱肋的一半，如图4所示。此时，安装常规的斜拉扣挂施工体系8，如图5所示，斜拉扣索按照从下到上的顺序依次张拉，扣索的初步索力由有限元仿真模型计算得出。
在下管2的拱顶拱中提前焊接工字钢4，并安装应力测试装置5，如图2所示，在拱肋打开过程中进行应力测试。若应力变大则通过补张拉扣索索力的方式工字钢的应力水平的在拱顶打开过程中始终趋近于零应力状态，以此保证拱顶打开过程的安全性。调整扣索力至拱中应力趋近于零，打开拱肋，沿绳锯切缝6逐段切割吊走拆除。
其中，该斜拉扣挂施工体系的安装工序为：按照施工准备→平衡锁安装、张拉→拱肋N节段吊装→扣索安装及锚固端固定→扣索张拉→完成拱肋N节段吊装→继续拱肋N+1节段吊装→主拱肋合龙→斜拉扣挂系统。由于斜拉扣挂施工体系8是针对仅为原拱肋重量一半的下管拱肋设计，其平衡锁采用强度标准值1860MPa的钢绞线，扣索采用1860MPa的钢绞线，扣索分批安装于对应的下管拱肋节段，扣索采用单端拉张，张拉端位于该体系扣塔锚梁上，固定端位于下管拱肋扣点上，均采用OVN可调锚具。本实施例中，该斜拉扣挂施工体系的结构承受力与常规拆除方法的结构承受力相比，减少一半。
通过本发明提供的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，发挥原有结构的承载能力，利用哑铃型钢管混凝土拱桥的下管作为支架分段拆除上管，再安装斜拉扣挂体系拆除下管，使拱肋的自重降低50％，从而能够降低斜拉扣挂体系的承重和受力要求，降低施工成本和施工风险。
本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的产品。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
按照原施工工序的逆序拆除桥面系和主梁；
安装拱肋施工平台及缆索吊装系统；
以下管为支架，分段切割上管和缀板，并利用缆索吊装系统逐段拆除；
待上管切割完成后，利用斜拉扣挂施工体系，调整扣索力至拱中应力趋近于零，打开拱肋，逐段切割吊走拆除。
2.根据权利要求1所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，所述钢管混凝土拱桥拱肋的截面为哑铃型，包括上管、下管和缀板，所述上管位于所述下管的上方，所述缀板位于所述上管和所述下管的中间。
3.根据权利要求2所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，按照从跨中向两边的顺序对称拆除护栏和人行道板，再按照从跨中向两边的顺序对称拆除主纵梁，最后按照从跨中向两边的顺序对称拆除横梁和吊杆。
4.根据权利要求3所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，在主拱圈侧面焊接临时施工平台，用于拱肋上的施工作业。
5.根据权利要求4所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，所述缆索吊装系统用于主拱圈中的上管、下管的拆除吊装。
6.根据权利要求5所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，先用缆索吊挂住待切割拱段，然后在拱肋施工平台上按照节段划分利用绳锯切割上管拱肋，利用氧气乙炔割枪切割缀板，切割完成后利用缆索吊走拆除。
7.根据权利要求6所述的哑铃型截面的钢管混凝土拱桥拱肋拆除施工方法，其特征在于，待上管切割完成后，主拱肋的自重为原拱肋的一半。
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