CN114250710A - 钢箱系杆拱桥施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢箱系杆拱桥施工方法，包括如下施工步骤：搭设主梁支架、主梁拼接、搭设拱肋支架、拱肋拼接、拉杆、吊杆安装、拉杆张拉、拱肋脱架、拱肋支架拆除、吊杆张拉、主梁脱架、主梁支架拆除。采用拼接辅助装置进行主梁及拱肋的拼接作业，可有效保证主梁以及拱肋的拼接精度，保证结构受力满足设计要求；拼接辅助装置可适应不同截面形式的主梁、拱肋，工程适用范围广。本发明可以有效地解决钢箱系杆拱桥施工过程中存在的拱肋合龙、拱肋脱架、主梁脱架等问题。
Description
技术领域
本发明涉及拱桥施工技术领域，尤其涉及一种钢箱系杆拱桥施工方法。
背景技术
系杆拱桥主要是将拱桥与梁桥两种桥型组合在一起，充分发挥拱桥受压、梁桥受弯的特点，相比于同跨径的拱桥或者梁桥，其承载能力具有极大的提升。但是，相比于普通的拱桥或者梁桥，其结构受力也更为复杂。因此，对施工过程的控制相比于传统的拱桥或者梁桥要求更为严格、精确。现有钢箱系杆拱桥的施工方法主要为工厂节段预制，运输至施工现场拼装，拼装时搭设主梁支架以及拱肋支架，对主梁和拱肋进行临时支撑，拼接就位后再将支架拆除。但是，由于构件受温度的影响，构件运输至施工现场后将出现热胀冷缩的现象，如何选取桥梁合龙时机，将直接关系到桥梁的受力状态。另外，在拱肋支架、主梁支架拆除时，需要对拉杆和吊杆分别进行张拉，如何控制拉杆及吊杆的张拉应力，确保拱肋及主梁顺利托架，也是系杆拱桥施工质量的关键。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种钢箱系杆拱桥施工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢箱系杆拱桥施工方法，具体包括如下步骤：
步骤1、搭设主梁支架：在桥梁两端安装桩基础、承台及墩柱，施工完成后沿桥梁纵向打设钢管桩，搭设主梁支架；
步骤2、主梁拼接：将预制好的纵向主梁、横向主梁节段吊放至主梁支架上，调整纵向主梁和横向主梁的位置，将纵向主梁和横向主梁节段拼接成一个整体，并在纵向主梁端部搭设拉杆作业平台；
步骤3、 搭设拱肋支架：纵向主梁和横向主梁拼接就位后，在纵向主梁和横向主梁上搭设拱肋支架；
步骤4、拱肋拼接：将预制好的拱肋节段，支撑在拱肋支架上，调整拱肋的位置，将拱肋节段拼接成一个整体，并在两侧的拱肋之间设置风撑，将两侧的拱肋连接成一个整体；最后一节拱肋合龙时，根据拱肋的长度确定所需合龙段的长度，再根据钢材的热膨胀系数及合龙段的长度计算作业时的环境温度；
步骤5、 拉杆、吊杆安装：在纵向主梁内布设纵向拉杆，在拱肋上设置吊杆，吊杆的下端固定在横向主梁端部的锚固孔内；
步骤6、拉杆张拉、拱肋脱架：张拉纵向主梁内的拉杆，张拉过程中动态监测拱肋与拱肋支架之间的压力，拱肋对拱肋支架的压力为0时，即拱肋与拱肋支架脱离后，停止拉杆的张拉，并对拉杆的两端进行锚固；
步骤7、 拱肋支架拆除：拱肋与拱肋支架脱离后，拆除拱肋支架，拱肋支架拆除从中间向两边对称进行；
步骤8、吊杆张拉、主梁脱架；对吊杆进行张拉，吊杆张拉应对称同步进行，吊杆张拉过程中，动态监控主梁与主梁支架之间的压力，主梁对主梁支架的压力为0时，即纵向主梁和横向主梁与主梁支架脱离后，停止吊杆的张拉，并对吊杆的下端锚固；
步骤9、主梁支架拆除：从两边向中间对称拆除主梁支架。
所述主梁支架及拱肋支架上设有纵向分配横梁、横向分配横梁、反力架、斜撑杆、横向千斤顶、竖向千斤顶；所述竖向千斤顶上设有压力传感器，所述纵向主梁、横向主梁和拱肋支撑在压力传感器上，所述横向千斤顶一端抵反力架上，另一端抵在纵向主梁、横向主梁或拱肋的侧边，所述纵向主梁、横向主梁和拱肋通过横向千斤顶和竖向千斤顶精确调整位置，再进行拼接。
所述步骤1中，所述主梁支架上设置加载水箱预压，所述加载水箱在预压完成后拆除；所述加载水箱底部设有出水阀、进水管和水泵；主梁支架采用加载水箱预压，可提升现场施工效率。
所述步骤3中，所述拱肋支架上设有安全爬梯、拱肋安装平台和拱肋焊接平台，为作业人员开展拱肋的安装、焊接提供稳定可靠的作业平台；所述拱肋支架采用临时风缆锚固，所述临时风缆下端锚固在横向主梁的锚固孔内。
所述纵向主梁、拱肋拼接使用拼接辅助装置临时固定，所述拼接辅助装置由竖向限位杆、三角调节杆、液压千斤顶、侧向限位杆和条形限位肋组成，所述竖向限位杆的两端分别与三角调节杆连接，所述三角调节杆的端部与液压千斤顶铰接，所述侧向限位杆铰接在液压千斤顶的前端，所述竖向限位杆、三角调节杆、液压千斤顶、侧向限位杆铰接点设有连接铰；所述竖向限位杆和侧向限位杆上设有限位凹槽，所述条形限位肋位于限位凹槽内；所述条形限位肋分别设置在纵向主梁和拱肋的上、下、左、右表面。通过拼接辅助装置对相邻节段的拱肋、纵向主梁进行临时固定，然后再连接固定，可有效提升拼接精度，保证结构受力状态满足设计要求；所述拼接辅助可适应不同尺寸、结构形式的纵向主梁、拱肋的拼接，工程适用范围广。
本发明的优点是：
1、本发明可以有效地解决钢箱系杆拱桥施工过程中存在的拱肋合龙、拱肋脱架、主梁脱架等问题；
2、本发明可有效保证主梁以及拱肋的拼接精度，保证结构受力满足设计要求；拼接辅助装置可适应不同截面形式的主梁、拱肋，工程适用范围广；
3、本发明主梁拼接直接采用水箱预压，避免支架沉降影响主梁及拱肋的拼接精度；水箱通过加水、防水的方式即可实现预压、卸载，可减少现场作业量，提高施工效率。
附图说明
图1是主梁、拱肋施工示意图；
图2是拱肋安装/焊接作业平台结构示意图（图1中A节点）；
图3是主梁拉杆作业平台结构示意图（图1中B节点）；
图4是主梁、拱肋施工横断面示意图；
图5是主梁拉杆张拉施工示意图；
图6是拱肋支架拆除、吊杆张拉施工示意图；
图7是主梁支架拆除施工示意图；
图8是支架预压结构示意图；
图9是主梁位置调整结构示意图；
图10是可调对接定位支架结构示意图；
图11是可调对接定位支架辅助拱肋对接施工示意图；
图12是可调对接定位支架辅助主梁对接施工示意图；
图13是可调对接定位支架辅助主梁/拱肋对接施工侧视图；
图14是钢箱系杆拱桥施工工艺流程图。
图中标注：11-主梁支架，12-拱肋支架，13-临时风缆，14-拱肋安装平台，15-拱肋焊接平台，16-安全爬梯，21-桩基础，22-承台，23-墩柱，24-纵向主梁，25-横向主梁，26-锚固孔，27-拱肋，28-风撑，29-吊杆，210-拉杆，211-拉杆作业平台，3-加载水箱，31-水泵，32-进水管，33-出水阀，4-纵向分配横梁，41-横向分配横梁，42-反力架，43-斜撑杆，44-横向千斤顶，45-竖向千斤顶，46-压力传感器，51-竖向限位杆，52-三角调节杆，53-连接铰，54-液压千斤顶，55-侧向限位杆，56-限位凹槽，57-条形限位肋。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将参考附图1至附图14，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明涉及的钢箱系杆拱桥施工方法，包括如下施工步骤：
步骤1、搭设主梁支架11：桥梁两端的桩基础21、承台22及墩柱23施工完成后，沿桥梁纵向打设钢管桩，搭设主梁支架11；所述主梁支架11上设置加载水箱3预压，所述加载水箱3在预压完成后拆除；所述加载水箱3底部设有出水阀33、进水管32和水泵31；主梁支架11采用加载水箱3预压，可提升现场施工效率，如附图8所示。
步骤2、主梁拼接：将预制好的纵向主梁24、横向主梁25节段吊放至主梁支架11上，调整纵向主梁24和横向主梁25的位置，将纵向主梁24和横向主梁25节段拼接成一个整体，并在纵向主梁24端部搭设拉杆作业平台211，如附图1、附图3所示。
步骤3、搭设拱肋支架12：如附图1所示，纵向主梁24和横向主梁25拼接就位后，在纵向主梁24和横向主梁25上搭设拱肋支架12；如附图9所示，所述主梁支架11及拱肋支架12上设有纵向分配横梁4、横向分配横梁41、反力架42、斜撑杆43、横向千斤顶44、竖向千斤顶45；所述纵向主梁24、横向主梁25和拱肋27支撑在竖向千斤顶45上，所述横向千斤顶44一端抵反力架42上，另一端抵在纵向主梁24、横向主梁25或拱肋27的侧边，所述纵向主梁24、横向主梁25和拱肋27通过横向千斤顶44和竖向千斤顶45精确调整位置，再进行拼接。
如附图2所示，所述拱肋支架12上设有安全爬梯16、拱肋安装平台14和拱肋焊接平台15，为作业人员开展拱肋27的安装、焊接提供稳定可靠的作业平台；所述拱肋支架12采用临时风缆13锚固，所述临时风缆13下端锚固在横向主梁25的锚固孔26内。
步骤4、拱肋27拼接：将预制好的拱肋27节段，支撑在拱肋支架12上，调整拱肋27的位置，将拱肋27节段拼接成一个整体，并在两侧的拱肋27之间设置风撑28，将两侧的拱肋27连接成一个整体；最后一节拱肋27合龙时，拱肋27的长度确定所需合龙段的长度，再根据钢材的热膨胀系数及合龙段的长度计算作业时的环境温度，如附图4所示。
如附图10至附图13所示，所述步骤2、步骤4中，所述纵向主梁24、拱肋27拼接使用拼接辅助装置临时固定，所述拼接辅助装置由竖向限位杆51、三角调节杆52、液压千斤顶54、侧向限位杆55和条形限位肋57组成，所述竖向限位杆51的两端分别与三角调节杆52连接，所述三角调节杆52的端部与液压千斤顶54铰接，所述侧向限位杆55铰接在液压千斤顶54的前端，所述竖向限位杆51、三角调节杆52、液压千斤顶54、侧向限位杆55铰接点设有连接铰53；所述竖向限位杆51和侧向限位杆55上设有限位凹槽56，所述条形限位肋57位于限位凹槽56内；所述条形限位肋57分别设置在纵向主梁24和拱肋27的上、下、左、右表面。通过拼接辅助装置对相邻节段的拱肋27、纵向主梁24进行临时固定，然后再连接固定，可有效提升拼接精度，保证结构受力状态满足设计要求；所述拼接辅助可适应不同尺寸、结构形式的纵向主梁24、拱肋27的拼接，工程适用范围广。
步骤5、拉杆210、吊杆29安装：在纵向主梁24内布设纵向拉杆210，在拱肋27上设置吊杆29，吊杆29的下端固定在横向主梁25端部的锚固孔26内。
步骤6、拉杆210张拉、拱肋27脱架：张拉纵向主梁24内的拉杆210，张拉过程中动态监测拱肋27与拱肋支架12之间的压力，拱肋27对拱肋支架12的压力为0时，即拱肋27与拱肋支架12脱离后，停止拉杆210的张拉，并对拉杆210的两端进行锚固，如附图5所示。
步骤7、拱肋支架12拆除：拱肋27与拱肋支架12脱离后，拆除拱肋支架12，拱肋支架12拆除从中间向两边对称进行，如附图6所示。
步骤8、吊杆29张拉、主梁脱架；对吊杆29进行张拉，吊杆29张拉应对称同步进行，吊杆29张拉过程中，动态监控主梁与主梁支架11之间的压力，主梁对主梁支架11的压力为0时，即纵向主梁24和横向主梁25与主梁支架11脱离后，停止吊杆29的张拉，并对吊杆29的下端锚固，如附图7所示。
步骤9、主梁支架11拆除：从两边向中间对称拆除主梁支架11，如附图7所示。
以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1、搭设主梁支架：在桥梁两端安装桩基础、承台及墩柱，施工完成后，沿桥梁纵向打设钢管桩，搭设主梁支架；
步骤2、主梁拼接：所述主梁包括有纵向主梁和横向主梁，将纵向主梁和横向主梁节段吊放至所述主梁支架上，调整纵向主梁和横向主梁的位置，将纵向主梁和横向主梁节段拼接成一个整体，并在纵向主梁端部搭设拉杆作业平台；
步骤3、搭设拱肋支架：所述纵向主梁和横向主梁拼接就位后，在纵向主梁和横向主梁上搭设拱肋支架；
步骤4、拱肋拼接：将拱肋节段支撑在拱肋支架上，调整拱肋的位置，将拱肋节段拼接成一个整体，并在两侧的拱肋之间设置风撑，将两侧的拱肋连接成一个整体；
步骤5、拉杆、吊杆安装：在纵向主梁内布设纵向拉杆，在拱肋上设置吊杆，吊杆的下端固定在横向主梁端部的锚固孔内；
步骤6、拉杆张拉、拱肋脱架：张拉纵向主梁内的拉杆，张拉过程中动态监测拱肋与拱肋支架之间的压力，拱肋对拱肋支架的压力为0时，即拱肋与拱肋支架脱离后，停止拉杆的张拉，并对拉杆的两端进行锚固；
步骤7、拱肋支架拆除：拱肋与拱肋支架脱离后，拆除拱肋支架，拱肋支架拆除从中间向两边对称进行；
步骤8、吊杆张拉、主梁脱架；对吊杆进行张拉，吊杆张拉对称同步进行，吊杆张拉过程中，动态监控主梁与主梁支架之间的压力，主梁对主梁支架的压力为0时，即纵向主梁和横向主梁与主梁支架脱离后，停止吊杆的张拉，并对吊杆的下端锚固；
步骤9、主梁支架拆除：从两边向中间对称拆除主梁支架。
2.根据权利要求1所述的一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于：在所述主梁支架及拱肋支架上均设有纵向分配横梁、横向分配横梁、反力架、斜撑杆、横向千斤顶和竖向千斤顶；所述竖向千斤顶上设有压力传感器，所述纵向主梁、横向主梁和拱肋支撑在压力传感器上，所述横向千斤顶一端抵反力架上，另一端抵在纵向主梁、横向主梁或拱肋的侧边。
3.根据权利要求1所述的一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于：步骤1中，在所述主梁支架上设置有加载水箱预压，所述加载水箱在预压完成后拆除；所述加载水箱底部设有出水阀、进水管和水泵。
4.根据权利要求1所述的一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于，步骤3中，在所述拱肋支架上设有安全爬梯、拱肋安装平台和拱肋焊接平台；所述拱肋支架采用临时风缆锚固，所述临时风缆下端锚固在横向主梁的锚固孔内。
5.根据权利要求1所述的一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于：所述的纵向主梁和拱肋的拼接均使用拼接辅助装置临时固定，所述拼接辅助装置由竖向限位杆、三角调节杆、液压千斤顶、侧向限位杆和条形限位肋组成，所述竖向限位杆的两端分别与三角调节杆连接，所述三角调节杆的端部与液压千斤顶铰接，所述侧向限位杆铰接在液压千斤顶的前端，所述竖向限位杆、三角调节杆、液压千斤顶、侧向限位杆铰接点设有连接铰；所述竖向限位杆和侧向限位杆上设有限位凹槽，所述条形限位肋位于限位凹槽内；所述条形限位肋分别设置在纵向主梁或拱肋的上、下、左、右表面。
6.根据权利要求1所述的一种钢箱系杆拱桥施工方法，其特征在于：步骤4中，最后一节拱肋合龙时，根据拱肋的长度确定所需合龙段的长度，再根据钢材的热膨胀系数及合龙段的长度计算作业时的环境温度。
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| GR01 | Patent grant | ||
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