CN114250710B - 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 (1)
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;
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;
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;
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;
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;
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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