CN118127938A - 跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，涉及桥梁施工技术领域。施工步骤如下：进行东西侧拱梁结合段分段、端横梁分段、悬挑端横梁分段及拱脚节段的吊装；进行桥面钢梁节段桥位组拼，随后再对桥面钢梁节段进行组拼，直至桥面钢梁施工至合拢；安装副拱肋节段和主拱肋节段，随后安装拱间装饰节段；待副拱肋和主拱肋节段安装完成后，安装主风撑，随后进行装饰风撑和次风撑的吊装；拱肋结构安装完成之后进行吊杆安装；拆除拱肋临时支架，并第一次张拉系梁预应力；安装剩余挑臂节段，进行吊杆分批张拉，完成钢结构主桥施工。本发明降低了吊装难度，节省了施工周期，降低了施工成本，保证了施工质量。

Description

跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法。

背景技术

跨河道桥梁是在河道的上方修建的建筑物，用于方便河流两岸的人过往同行。随着技术的不断进步，不仅能够在不同宽度的河道上修建跨河或跨江大桥，还能够修建不同样式的跨河大桥。其中下承式系杆拱桥是一种常见的桥梁形式，是桥面系设置在桥跨主要承重结构(桁架、拱肋、主梁)下面的桥梁。系杆拱桥在修建时又分为先拱后梁、先梁后拱和整体架设的技术方案。但是由于拱肋在桥面钢梁的上方可能会设计出多种造型，例如，在桥面钢梁上设计主拱和副拱。对于此类结构，主桥钢构件的最大重量可达108t，最大安装高度可达到65.74m，主拱、副拱有倾斜角度，起重重量大、高度大，施工现场台风、洪水等复杂环境条件影响，现场吊装环境复杂，跨河道施工，给吊装带来了极大的困难，并且还存在工程量大，工期短的问题。

发明内容

本发明主要目的在于提供跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，所述主桥包括桥面钢梁结构、拱肋结构、吊杆和系梁预应力，所述拱肋结构位于所述桥面钢梁结构的上方，所述系梁预应力采用37孔可换索式系杆，单个系梁共张拉6根系梁预应力，主桥每侧拱肋各设置23对吊杆，所述吊杆的上端与所述拱肋结构连接，所述吊杆的下端与所述系杆连接；

所述桥面钢梁结构和拱肋结构均采用支架法进行分段吊装安装，桥面钢梁结构由两岸侧往跨中架设，待桥面钢梁结构架设合拢之后，再进行上部拱肋结构安装，具体施工步骤如下：

S1：采用浮吊进行东西侧拱梁结合段分段、端横梁分段、悬挑端横梁分段及拱脚节段的吊装；

S2：从东西两岸侧向跨中进行桥面钢梁节段桥位组拼，待前一桥面钢梁节段焊接完成之后采用汽车吊位于桥面进行中横梁、小纵梁及桥板单元的吊装，随后再对桥面钢梁节段进行组拼，直至桥面钢梁施工至合拢；

S3：采用浮吊对称安装副拱肋节段和主拱肋节段，随后安装副拱肋之间的拱间装饰节段，形成稳定结构，在安装过程中主拱临时支架根据主拱肋节段安装进度同步设置；

S4：待副拱肋和主拱肋节段安装完成后，立即安装两者之间的主风撑，随后进行装饰风撑和次风撑的吊装；

S5：拱肋结构安装完成之后进行吊杆安装，吊杆的上端通过叉耳销接在主拱肋上，吊杆的下端通过叉耳销接在系杆上；

S6：吊杆安装完成之后，拆除拱肋临时支架，并第一次张拉系梁预应力；

S7：安装剩余挑臂节段，拆除桥面钢梁临时支架，进行吊杆分批张拉，并进行第二次张拉系梁预应力至设计张拉力，完成钢结构主桥施工。

进一步的，在步骤S1施工之前，先在主桥西岸设置预拼场及钢结构堆场，同时在西岸侧桥位两侧设置两座码头，桥面钢梁及拱肋节段运输至码头，采用400吨浮吊吊运至安装位置进行吊装安装。

进一步的，步骤S2中桥面钢梁组拼时安装拱脚及端横梁节段→系梁节段→中横梁节段→小纵梁→桥面板单元的顺序施工，具体施工步骤如下：

A1：拱脚节段-1吊装定位；

A2：拱脚节段-2吊装定位；

A3：端横梁节段吊装定位，端横梁之间平联散件嵌补安装；

A4：拱脚节点-3及悬挑端横梁吊装定位；

A5：系梁节段吊装定位；

A6：中横梁节段吊装定位；

A7：小纵梁吊装定位；

A8：桥面板单元吊装定位；

A9：桥面钢梁吊装至合拢。

进一步的，拱肋结构先安装副拱肋，再进行主拱肋安装；风撑分为主风撑和次风撑，安装时按照主风撑→装饰风撑→次风撑的顺序进行吊装；具体施工步骤如下：

B1：副拱肋节段对称吊装；

B2：副拱支架及拱间装饰节段吊装；

B3：主拱肋节段对称安装；

B4：主副拱之间主风撑安装；

B5：副拱肋节段安装及拱间装饰节段安装；

B6：装饰风撑节段安装；

B7：主副拱之间次风撑安装；

B8：副拱节段吊装至合拢；

B9：跨中主风撑及装饰风撑分段吊装，主拱肋节段吊装至合拢。

进一步的，拱间装饰为副拱之间的联系结构，安装时分为两种情况：作为嵌补节段安装，或者与两侧副拱节段拼装成分块之后安装。

进一步的，所述桥面钢梁结构分为系梁节段、中横梁节段、桥面板单元节段和挑臂节段，所述拱肋结构分为主拱肋节段、副拱肋节段和拱脚节段，所述桥面钢梁结构和所述拱肋结构均以节段的形式公路运输至现场，然后进行桥位原位组拼安装；

现场需拼装成大节段之后进行吊装的节段包括：

(1)浮吊通航孔对应上方系梁节段；

(2)部分主拱加工运输节段拼装成安装节段；

(3)部分副拱加工运输节段与拱间装饰拼装成安装分块结构；

(4)挑臂安装节段。

进一步的，通航孔系梁节段拼装工艺流程如下：首先在拼装工位下放置200mm路基箱作为拼装胎架基础，路基箱上焊接单排3个D351*10钢管作胎架立柱，立柱上口采用卡槽形式焊接3200mm*200mm*20的钢板条作胎架定位模板；

流程一：系梁节段-1定位，定位时候严格按划设的基准线定位；

流程二：系梁节段-2定位，定位时候严格按划设的基准线定位，同时控制与相邻节段的相对位置，拉杆耳板定位固定，暂不焊接；

流程三：相邻节段对接焊接，严格按焊接方案的焊接顺序进行，控制焊接变形；

流程四：整体安装节点进行检测，检测合格之后进行吊装安装。

进一步的，吊杆安装时，拱肋处吊点附近设置手拉葫芦和站人简易吊平台，用手拉葫芦牵引吊杆安装就位，吊杆钢梁侧设置手拉葫芦牵引吊杆与张拉装置连接，通过张拉装置收紧吊杆，然后按设计要求完成张拉；起吊拉索将拉索从索盘放出，将拉索上叉耳与拱端耳板连接，叉耳与耳板连接时使用手拉葫芦调整入锚角度，叉耳调整到位，将销轴穿过叉耳与耳板孔洞安装到位，随即安装销轴防松装置，在拱端叉耳安装完毕后再安装下端叉耳；与上端安装方式相同，利用吊车与手拉葫芦人工辅助安装，完成吊杆的下端与系杆的连接。

进一步的，37孔可换索式系杆到现场验收后，用汽车吊吊至N号墩钢梁端侧，系杆展开后，用10t卷扬机做牵引，从系梁预留孔道向N+1号墩方向穿索，穿索到位后，安装张拉锚具，完成系杆的张拉。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

采用先梁后拱、原位组拼的施工方式，待桥面钢梁结构架设合拢之后，再进行上部拱肋结构安装，通过合理有效地对桥面钢梁结构及拱肋结构进行节段划分，桥面钢梁结构及拱肋结构均采用节段预制吊装，降低了吊装难度，使高空电焊工作量大大减少，节省了施工周期，降低了施工成本，保证了施工质量。

附图说明

图1为本发明主桥整体结构示意图。

图2为本发明主桥未画出吊杆时的示意图。

图3为本发明主桥正视图。

图4为本发明主桥俯视图。

图5为本发明主桥横断面示意图。

其中，1-桥面钢梁结构，2-拱肋结构，21-主拱肋，22-副拱肋，23-主风撑，24-装饰风撑，25-拱间装饰，26-次风撑，3-吊杆。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

结合图1至图5，本实施例提供一种跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，所述主桥包括桥面钢梁结构1、拱肋结构2、吊杆3和系梁预应力，所述拱肋结构2位于所述桥面钢梁结构1的上方，所述系梁预应力采用37孔可换索式系杆，单个系梁共张拉6根系梁预应力，主桥每侧拱肋各设置23对吊杆3，所述吊杆3的上端与所述拱肋结构2连接，所述吊杆3的下端与所述系杆连接；

所述桥面钢梁结构1和拱肋结构2均采用支架法进行分段吊装安装，桥面钢梁结构1由两岸侧往跨中架设，待桥面钢梁结构1架设合拢之后，再进行上部拱肋结构2安装，具体施工步骤如下：

S1：采用浮吊进行东西侧拱梁结合段分段、端横梁分段、悬挑端横梁分段及拱脚节段的吊装；

S2：从东西两岸侧向跨中进行桥面钢梁节段桥位组拼，待前一桥面钢梁节段焊接完成之后采用汽车吊位于桥面进行中横梁、小纵梁及桥板单元的吊装，随后再对桥面钢梁节段进行组拼，直至桥面钢梁施工至合拢；

S3：采用浮吊对称安装副拱肋22节段和主拱肋21节段，随后安装副拱肋22之间的拱间装饰25节段，形成稳定结构，在安装过程中主拱临时支架根据主拱肋21节段安装进度同步设置；

S4：待副拱肋22和主拱肋21节段安装完成后，立即安装两者之间的主风撑23，随后进行装饰风撑24和次风撑26的吊装；

S5：拱肋结构2安装完成之后进行吊杆3安装，吊杆3的上端通过叉耳销接在主拱肋21上，吊杆3的下端通过叉耳销接在系杆上；

S6：吊杆3安装完成之后，拆除拱肋临时支架，并第一次张拉系梁预应力；

S7：安装剩余挑臂节段，拆除桥面钢梁临时支架，进行吊杆3分批张拉，并进行第二次张拉系梁预应力至设计张拉力，完成钢结构主桥施工。

本实施例中，拱肋结构包括主拱肋和副拱肋，主风撑是指位于主拱肋和副拱肋之间靠近中间部位的风撑，其长度较大，次风撑是指位于主拱肋和副拱肋之间靠近边缘部位的风撑，其长度较短。

本实施例中，在步骤S1施工之前，先在主桥西岸设置预拼场及钢结构堆场，同时在西岸侧桥位两侧设置两座码头，桥面钢梁及拱肋节段运输至码头，采用400吨浮吊吊运至安装位置进行吊装安装。采用浮吊起吊无需码头，减少水下切割作业，降低安全风险；相比其他起重机械，浮吊吊装过程中稳定性较好；构件采用散拼，钢梁构件吊装重量、高度均较小，吊装就位后倾覆风险小。

本实施例中，步骤S2中桥面钢梁组拼时安装拱脚及端横梁节段→系梁节段→中横梁节段→小纵梁→桥面板单元的顺序施工，具体施工步骤如下：

A1：拱脚节段-1吊装定位；

A2：拱脚节段-2吊装定位；

A3：端横梁节段吊装定位，端横梁之间平联散件嵌补安装；

A4：拱脚节点-3及悬挑端横梁吊装定位；

A5：系梁节段吊装定位；

A6：中横梁节段吊装定位；

A7：小纵梁吊装定位；

A8：桥面板单元吊装定位；

A9：桥面钢梁吊装至合拢。

本实施例中，拱肋结构2先安装副拱肋22，再进行主拱肋21安装；风撑分为主风撑23和次风撑26，安装时按照主风撑23→装饰风撑24→次风撑26的顺序进行吊装；具体施工步骤如下：

B1：副拱肋22节段对称吊装；

B2：副拱支架及拱间装饰25节段吊装；

B3：主拱肋21节段对称安装；

B4：主副拱之间主风撑23安装；

B5：副拱肋22节段安装及拱间装饰25节段安装；

B6：装饰风撑24节段安装；

B7：主副拱之间次风撑26安装；

B8：副拱节段吊装至合拢；

B9：跨中主风撑23及装饰风撑24分段吊装，主拱肋21节段吊装至合拢。

本实施例中，拱间装饰25为副拱之间的联系结构，安装时分为两种情况，一：作为嵌补节段安装，二：与两侧副拱节段拼装成分块之后安装。

本实施例中，所述桥面钢梁结构1分为系梁节段、中横梁节段、桥面板单元节段和挑臂节段，所述拱肋结构2分为主拱肋21节段、副拱肋22节段和拱脚节段，所述桥面钢梁结构1和所述拱肋结构2均以节段的形式公路运输至现场，然后进行桥位原位组拼安装；

现场需拼装成大节段之后进行吊装的节段包括：

(1)浮吊通航孔对应上方系梁节段；

(2)部分主拱加工运输节段拼装成安装节段；

(3)部分副拱加工运输节段与拱间装饰25拼装成安装分块结构；

(4)挑臂安装节段。

本实施例中，通航孔系梁节段拼装工艺流程如下：首先在拼装工位下放置200mm路基箱作为拼装胎架基础，路基箱上焊接单排3个D351*10钢管作胎架立柱，立柱上口采用卡槽形式焊接3200mm*200mm*20的钢板条作胎架定位模板；

流程一：系梁节段-1定位，定位时候严格按划设的基准线定位；

流程二：系梁节段-2定位，定位时候严格按划设的基准线定位，同时控制与相邻节段的相对位置，拉杆耳板定位固定，暂不焊接；

流程三：相邻节段对接焊接，严格按焊接方案的焊接顺序进行，控制焊接变形；

流程四：整体安装节点进行检测，检测合格之后进行吊装安装。

本实施例中，吊杆3安装时，拱肋处吊点附近设置手拉葫芦和站人简易吊平台，用手拉葫芦牵引吊杆3安装就位，吊杆3钢梁侧设置手拉葫芦牵引吊杆3与张拉装置连接，通过张拉装置收紧吊杆3，然后按设计要求完成张拉；起吊拉索将拉索从索盘放出，将拉索上叉耳与拱端耳板连接，叉耳与耳板连接时使用手拉葫芦调整入锚角度，叉耳调整到位，将销轴穿过叉耳与耳板孔洞安装到位，随即安装销轴防松装置，在拱端叉耳安装完毕后再安装下端叉耳；与上端安装方式相同，利用吊车与手拉葫芦人工辅助安装，完成吊杆3的下端与系杆的连接。

本实施例中，37孔可换索式系杆到现场验收后，用汽车吊吊至N号墩钢梁端侧，系杆展开后，用10t卷扬机做牵引，从系梁预留孔道向N+1号墩方向穿索，穿索到位后，安装张拉锚具，完成系杆的张拉。

实施例2

本实施例针对具体的工程进行施工方法的具体介绍。

本项目位于丽水市区城东区块，西起东港路，东至水东路，沿途依次与好溪路，绕城公路及规划支路四相交，道路全长约1144m(含水东二桥)，红线宽度39.5m，按城市主干路标准设计，设计行车速度50km/h，路面采用沥青混凝土结构。横跨好溪桥梁一座(水东二桥)，桥梁总长552m，设计安全等级：一级，设计使用年限100年。配套建设给排水、电力、通讯、燃气等管网工程和绿化、交通安全标志标线等配套设施。

项目建成后将直接拉近水东与城区的距离加强区域间互联互通，加快城市一体化发展步伐。

主桥桥跨布置为单跨208米下承式钢结构“蝴蝶式”系杆拱桥，主桥长度214米，主桥桥面宽度45.7米。上部结构采用208米下承式系杆拱，纵横梁结构主梁，箱型截面拱肋。上部为简支体系，下部结构采用实体桥墩，设置承台，钻孔灌注桩基础。

桥梁标准横断面设计为：3.6m(人行道)+3.5m(非机动车道)+4.0m(拉索区)+11.0m(车行道)+0.5m(中央分隔带)+11.0m(车行道)+4.0m(拉索区)+3.5m(非机动车道)+3.6m(人行道)＝45.7m。

河道宽度约195米，河道两侧为现状防洪提，西侧堤顶标高约为54.30米，东侧堤顶标高54.0米。

主桥钢结构

1、桥面钢梁结构

桥面钢梁由系梁、中横梁、小纵梁、桥面板及挑臂组成。

(1)系梁

主桥系梁采用全焊平行四边形截面，高4.5m，宽2.614m。顶、底板厚24/28/32mm，腹板为斜腹板，厚20/28mm具体尺寸详图。分别在顶底板和腹板设5道和8道纵向加劲肋，加劲肋均为板形，高180mm，厚16mm。沿系梁中心线每2.75m设一道横隔板，有吊杆处隔板厚30mm，普通横隔板厚16mm。

(2)中横梁、纵梁及桥面板

主桥每隔2.75m设1道中横梁，全桥共设71道。

中横梁采用工字形钢梁，梁高约3m，上翼缘在车行道范围内设1.5％横坡，底板为水平设置。工字梁上翼缘宽400mm，厚20mm；下翼缘宽600mm，厚20/28mm；腹板厚20mm。工字梁每隔1.5m设一道竖向加劲肋，板厚12mm，加劲肋的高度随梁高变化而变化。

两道横梁之间设置3道纵梁，为工字形，纵梁上翼缘宽400mm，板厚20mm，下翼缘宽400mm，板厚20mm，腹板厚20mm，梁高为1164/1277mm。

桥面板为正交异性钢桥面板，与系梁和横梁焊接，顶底设1.5％横坡。

(3)端横梁

主桥在两端拱脚处设置端横梁，横梁为钢箱梁，共2道，通过平联连接。

端横梁采用箱形截面，高3.9～4.069m。顶板在车行道范围内顶板设1.5％横坡，底板水平。顶板宽4150mm，厚30mm；底板宽4150mm，厚30mm；腹板为直腹板，厚20mm。梁内设8道顶底板加劲肋和5道腹板加劲肋，加劲肋均为板式，高160mm，厚14mm，加劲肋的高度随梁高变化而变化。沿端横梁中心线每1.475m设一道横隔板，隔板厚16mm。

2、拱肋

拱肋采用全焊钢箱结构，设两片主拱肋和两片副拱肋。主拱肋铅直面内投影矢高52m(斜平面内54.376m)，矢跨208m，矢跨比1/4，拱轴线为二次抛物线，主拱肋向外倾斜17度。副拱肋铅直面内投影矢高40m(斜平面内41.411m)，矢跨206m，矢跨比1/5.15，拱轴线线型为二次抛物线，副拱肋向内倾15度。主拱肋中心横向距离在拱顶处为57.5m，拱脚处为25.7m。

(1)主拱

主拱肋采用多边形截面，高3.5m，宽2.5m。拱肋顶、底板厚30mm，腹板厚30mm；为满足局部稳定的需要，分别在顶、底板和腹板设置纵向加劲肋，加劲肋均为板形，高210mm，厚20mm，每隔1.5m左右设一道横隔板，有吊杆处隔板厚30mm，非吊杆处隔板厚16mm。

(2)副拱

副拱肋采用矩形截面，高1.6m，宽1.4m。拱肋顶、底板厚20mm，腹板厚20mm；为满足局部稳定的需要，分别在顶、底板和腹板设3道纵向加劲肋，加劲肋均为板形，高180mm，厚16mm，每隔1.5m左右设一道横隔板，横隔板厚16mm。

(3)拱脚结构

主拱拱脚节段上端与拱肋节段焊接，下端与系梁节段、端横梁焊接。拱脚节段构造为整体焊接节段。桥面以上部分断面尺寸与拱肋截面匹配；顺桥向断面尺寸与系梁尺寸匹配；横桥向设置过渡段与端横梁焊接，断面形式为箱形。交叉段设置纵横向隔板、加劲肋与上述三方向受力板件对接。

(4)横撑

主拱和副拱支架设有装饰风撑以及横撑。副拱之间设有拱间装饰。

主、副拱肋间共设置21道横撑，采用箱形截面。高1.3m，顶、底板厚为20/16mm，腹板厚为20/16mm。

横撑顶板、底板、腹板分别与拱肋纵向加劲肋及隔板的位置相对应。

副拱之间拱间装饰共计七道，拱间装饰为箱型结构。根据副拱线形为弧形。顶底板厚16mm，腹板厚度10mm。

3、吊杆

主桥每侧拱肋各设置23对吊杆，全桥共46对。吊杆纵桥向间距为8.25m，采用高强度镀锌平行钢丝束，标准强度为1860MPa，PE双护层。吊杆上下两端均采用叉耳销接在拱肋及系杆上。锚具采用冷铸锚，桥面处锚头为张拉端，拱肋处锚头为固定端。吊杆近张拉端设调节套筒，可调节量为±150mm。吊杆与拱肋平面在横桥向外倾17度。

4、系梁预应力

系梁预应力采用37孔可换索式系杆，索体为环氧喷涂钢绞线成品索,采用抗拉强度1960MPa级钢绞线进行单根钢丝环氧喷涂，极限破断索力10153kN。单个系梁共张拉6根预应力。

主要工程数量

主桥整体工程量约11116吨。

主体结构采用Q345qD钢，拱脚腹板采用Q370qDZ35，其化学成分和力学性能应符合《桥梁用结构钢》GB/T714-2015的要求，且化学成分C含量不超过0.14％，P含量不超过0.025％，S含量不超过0.015％，Mn含量为1.0～1.6％。

工程量清单

1.拱脚及端横梁节段划分

单侧拱梁结合段划分为3个节段。端横梁划分为8个节段。两道端横梁之间平联作为散件嵌补安装。

拱脚及端横梁节段安装参数一览表

2.系梁节段划分

单侧系梁划分15个节段，其中通航孔对应XL-6和XL-7节段现场拼接之后进行吊装安装。

系梁安装节段参数一览表

3.中横梁节段划分

单根中横梁长度23.943米，分2段进行桥位组拼安装。全桥共计71根中横梁。142个节段。

中横梁节段安装参数一览表

4、桥面板单元划分

桥面板单元以桥位组拼的方式进行安装。横桥向划分为8块板单元。纵桥向划分15个节段。全桥共计120块桥面板单元。

桥面板单元安装参数一览表

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为加快施工进度，采用80吨汽车吊位于桥面配合浮吊进行桥面板单元的组拼。80吨汽车吊采用31.39米主臂，吊装半径14米，吊重16吨，亦满足板单元吊重要求。

5、挑臂分块划分

挑臂结构工厂以板单元形式公路运输至现场，现场拼装场地匹配拼装成分块之后进行吊装安装。单侧共分为16个分块。

挑臂分块安装参数一览表

6、主拱节段划分

单侧主拱共分为17个加工运输节段。其中ZG-3和ZG-4，ZG-5和ZG-6，ZG-7和ZG-8现场拼接成大节段进行吊装安装。ZG-9节段为合拢段。

主拱节段安装参数一览表

7、副拱节段及拱间装饰划分

单侧副拱共分为16个加工运输节段。其中两片FG-6、FG-7、FG-8、FG-9和之间拱间装饰结构现场拼接成大节段进行吊装安装。

副拱与拱间装饰安装节段安装参数一览表

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8、风撑节段划分

风撑分为主风撑和次风撑。安装时首先吊装定位主风撑，然后主风撑之间装饰风撑，最后次风撑。

风撑安装节段安装参数一览表

9、装饰风撑节段划分

单侧装饰风撑分为8个节段。

装饰风撑节段安装参数一览表

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主桥钢结构采用“先梁后拱、原位组拼”的技术路线组织施工，钢梁及拱肋均采用支架法进行分节段吊装安装，具体施工步骤如下：

钢桥架设步骤一：

1.首先架设拱脚段；(6个节段，浮吊穿越通航孔1次)

2.拱脚段之间端横梁；(8个节段，浮吊穿越通航孔1次)

钢桥架设步骤二：

1.系梁安装；(4个节段，浮吊穿越通航孔1次)

2.中横梁安装；(16个节段，浮吊穿越通航孔1次)

钢桥架设步骤三：

1.安装2个节段桥面板单元；

2.80吨汽车吊上桥面；

钢桥架设步骤四：

1.浮吊进行系梁节段吊装；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.一个桥面板单元长度对应中横梁和小纵梁安装完成即进行桥面板单元安装；

钢桥架设步骤五：

1.浮吊进行系梁节段吊装；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.一个桥面板单元长度对应中横梁和小纵梁安装完成即进行桥面板单元安装；

钢桥架设步骤六：

1.浮吊进行系梁节段吊装；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.一个桥面板单元长度对应中横梁和小纵梁安装完成即进行桥面板单元安装；

钢桥架设步骤七：

1.浮吊进行系梁节段吊装；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.一个桥面板单元长度对应中横梁和小纵梁安装完成即进行桥面板单元安装；

钢桥架设步骤八：

1.浮吊进行系梁节段吊装；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.一个桥面板单元长度对应中横梁和小纵梁安装完成即进行桥面板单元安装；

钢桥架设步骤九：

1.系梁合拢；

2.80吨汽车吊进行中横梁、小纵梁吊装；

3.桥面板单元合拢；

钢桥架设步骤十：

1.挑臂分块吊装安装；

2.与主拱支架干涉分块暂不安装；

钢桥架设步骤十一：

1.副拱节段吊装；

2.拱间装饰节段吊装；

钢桥架设步骤十二：

1.副拱节段吊装；

2.拱间装饰节段吊装,拱间装饰节段对应的副拱节段安装完成即进行安装；

钢桥架设步骤十三：

1.主拱节段吊装；

2.贯通主风撑节段吊装,主风撑节段对应的主拱节段安装完成即进行安装；

钢桥架设步骤十四：

1.装饰风撑节段吊装；

2.次风撑节段吊装；

钢桥架设步骤十五：

1.副拱+拱间装饰分块吊装至合拢；

钢桥架设步骤十六：

1.主风撑节段吊装；

2.装饰风撑节段吊装；

钢桥架设步骤十七：

1.主拱节段吊装；

钢桥架设步骤十八：

1.主拱节段吊装至合拢；

钢桥架设步骤十九：

1.次风撑节段吊装；

2.主桥合拢；

3.吊杆安装，张拉；

钢桥架设步骤二十：

1.主拱临时支撑拆除之后进行剩余挑臂分块安装；

2.主桥钢结构安装完成。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (9)

1.跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，所述主桥包括桥面钢梁结构、拱肋结构、吊杆和系梁预应力，所述拱肋结构位于所述桥面钢梁结构的上方，所述系梁预应力采用37孔可换索式系杆，单个系梁共张拉6根系梁预应力，主桥每侧拱肋各设置23对吊杆，所述吊杆的上端与所述拱肋结构连接，所述吊杆的下端与所述系杆连接；

所述桥面钢梁结构和拱肋结构均采用支架法进行分段吊装安装，桥面钢梁结构由两岸侧往跨中架设，待桥面钢梁结构架设合拢之后，再进行上部拱肋结构安装，具体施工步骤如下：

S1：采用浮吊进行东西侧拱梁结合段分段、端横梁分段、悬挑端横梁分段及拱脚节段的吊装；

S2：从东西两岸侧向跨中进行桥面钢梁节段桥位组拼，待前一桥面钢梁节段焊接完成之后采用汽车吊位于桥面进行中横梁、小纵梁及桥板单元的吊装，随后再对桥面钢梁节段进行组拼，直至桥面钢梁施工至合拢；

S3：采用浮吊对称安装副拱肋节段和主拱肋节段，随后安装副拱肋之间的拱间装饰节段，形成稳定结构，在安装过程中主拱临时支架根据主拱肋节段安装进度同步设置；

S4：待副拱肋和主拱肋节段安装完成后，立即安装两者之间的主风撑，随后进行装饰风撑和次风撑的吊装；

S5：拱肋结构安装完成之后进行吊杆安装，吊杆的上端通过叉耳销接在主拱肋上，吊杆的下端通过叉耳销接在系杆上；

S6：吊杆安装完成之后，拆除拱肋临时支架，并第一次张拉系梁预应力；

S7：安装剩余挑臂节段，拆除桥面钢梁临时支架，进行吊杆分批张拉，并进行第二次张拉系梁预应力至设计张拉力，完成钢结构主桥施工。

2.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，在步骤S1施工之前，先在主桥西岸设置预拼场及钢结构堆场，同时在西岸侧桥位两侧设置两座码头，桥面钢梁及拱肋节段运输至码头，采用400吨浮吊吊运至安装位置进行吊装安装。

3.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，步骤S2中桥面钢梁组拼时安装拱脚及端横梁节段→系梁节段→中横梁节段→小纵梁→桥面板单元的顺序施工，具体施工步骤如下：

A1：拱脚节段-1吊装定位；

A2：拱脚节段-2吊装定位；

A3：端横梁节段吊装定位，端横梁之间平联散件嵌补安装；

A4：拱脚节点-3及悬挑端横梁吊装定位；

A5：系梁节段吊装定位；

A6：中横梁节段吊装定位；

A7：小纵梁吊装定位；

A8：桥面板单元吊装定位；

A9：桥面钢梁吊装至合拢。

4.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，拱肋结构先安装副拱肋，再进行主拱肋安装；风撑分为主风撑和次风撑，安装时按照主风撑→装饰风撑→次风撑的顺序进行吊装；具体施工步骤如下：

B1：副拱肋节段对称吊装；

B2：副拱支架及拱间装饰节段吊装；

B3：主拱肋节段对称安装；

B4：主副拱之间主风撑安装；

B5：副拱肋节段安装及拱间装饰节段安装；

B6：装饰风撑节段安装；

B7：主副拱之间次风撑安装；

B8：副拱节段吊装至合拢；

B9：跨中主风撑及装饰风撑分段吊装，主拱肋节段吊装至合拢。

5.如权利要求4所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，拱间装饰为副拱之间的联系结构，安装时分为两种情况：作为嵌补节段安装，或者与两侧副拱节段拼装成分块之后安装。

6.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，所述桥面钢梁结构分为系梁节段、中横梁节段、桥面板单元节段和挑臂节段，所述拱肋结构分为主拱肋节段、副拱肋节段和拱脚节段，所述桥面钢梁结构和所述拱肋结构均以节段的形式公路运输至现场，然后进行桥位原位组拼安装；

现场需拼装成大节段之后进行吊装的节段包括：

(1)浮吊通航孔对应上方系梁节段；

(2)部分主拱加工运输节段拼装成安装节段；

(3)部分副拱加工运输节段与拱间装饰拼装成安装分块结构；

(4)挑臂安装节段。

7.如权利要求6所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，通航孔系梁节段拼装工艺流程如下：首先在拼装工位下放置200mm路基箱作为拼装胎架基础，路基箱上焊接单排3个D351*10钢管作胎架立柱，立柱上口采用卡槽形式焊接3200mm*200mm*20的钢板条作胎架定位模板；

流程一：系梁节段-1定位，定位时候严格按划设的基准线定位；

流程二：系梁节段-2定位，定位时候严格按划设的基准线定位，同时控制与相邻节段的相对位置，拉杆耳板定位固定，暂不焊接；

流程三：相邻节段对接焊接，严格按焊接方案的焊接顺序进行，控制焊接变形；

流程四：整体安装节点进行检测，检测合格之后进行吊装安装。

8.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，吊杆安装时，拱肋处吊点附近设置手拉葫芦和站人简易吊平台，用手拉葫芦牵引吊杆安装就位，吊杆钢梁侧设置手拉葫芦牵引吊杆与张拉装置连接，通过张拉装置收紧吊杆，然后按设计要求完成张拉；起吊拉索将拉索从索盘放出，将拉索上叉耳与拱端耳板连接，叉耳与耳板连接时使用手拉葫芦调整入锚角度，叉耳调整到位，将销轴穿过叉耳与耳板孔洞安装到位，随即安装销轴防松装置，在拱端叉耳安装完毕后再安装下端叉耳；与上端安装方式相同，利用吊车与手拉葫芦人工辅助安装，完成吊杆的下端与系杆的连接。

9.如权利要求1所述的跨越河道的先梁后拱、原位组拼的钢结构主桥施工方法，其特征在于，37孔可换索式系杆到现场验收后，用汽车吊吊至N号墩钢梁端侧，系杆展开后，采用10t卷扬机做牵引，从系梁预留孔道向N+1号墩方向穿索，穿索到位后，安装张拉锚具，完成系杆的张拉。