大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法，将拱肋分成上下两段，在拱肋支架上完成拼装，并且拱肋上、下段之间通过中间铰铰接，拱肋下段底端与底铰铰接，利用锚碇系统设置牵引索和上、下扣索，分两次将拱肋竖转就位，最后安装合龙段。本发明专利技术充分利用“Ｖ”型山谷两岸地势，减少了支架工程量，将高空作业转换为在离地面较低的支架上进行拱肋拼装、焊接，有效降低了施工风险，并大大提高了施工质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁施工方法，具体涉及，用于 在环境恶劣的“V”型山谷进行钢拱桥的架设施工。
技术介绍
随着我国铁路、高速公路建设电目的日益增多，在自然条件较差的深山峡谷修建 桥梁的工程也越来越多，尤其是大跨度钢拱桥，因为该结构特别适宜于谷深流急、施工环境 恶劣的高原峡谷地区。现有的大跨度钢拱桥，一般采用悬臂扣挂法或转体法进行施工。悬臂扣挂法一般 采用缆索吊机吊装拱肋，进行悬臂拼装，安装好的拱肋通过扣索锚固在扣塔上；转体法一般 采取在岸上或已成桥面搭设拱肋支架，在支架上将半拱拼装成型，并整体平转或竖转就位。 悬臂扣挂法为成熟的施工方法，但在施工过程中，由于拱肋为柔性拉索支撑的大悬臂结构， 刚度较小，变形不易控制，节段连接为高空作业，因此，安装就位比较困难，且拱肋的焊接部 分为高空仰焊，焊接质量难以保证。转体法有平转或竖转法两种，拼装拱肋在支架上完成， 这种方法虽然解决了拱肋拼装线形不易控制及焊接质量难以保证的问题，但要求桥址处有 较大的拼装场地，当施工条件不具备时，该方案难以实施。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决现有大跨度钢拱桥拱肋施工方法存在安装就 位比较困难、焊接质量难以保证或者施工方案难以实施的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种大跨度钢拱桥拱肋 二次竖转施工方法，包括以下步骤A10、在山谷左、右两岸的坡面上分别搭设底铰和用于支撑拱肋上、下段的若干拱 肋上、下段支架及拉压杆；A20、在拱肋上、下段支架上分别拼装完成左、右两岸的拱肋上、下段，拱肋下段的 底端分别与底铰铰接，拱肋下段上部与拉压杆连接，拱肋上、下段之间分别通过中间铰铰 接；A30、在拱肋上方左、右两岸的坡面上根据地形和地质条件设置相应的左岸锚碇系 统和右岸锚碇系统；A40、安装左岸拱肋牵引索，该牵引索一端与左岸拱肋上段的上部固定，另一端与 右岸锚碇系统固定；安装左岸上、下扣索，左岸上、下扣索的一端与左岸拱肋上段固定，另一 端与左岸锚碇系统固定；A50、完成左岸拱肋的第一次竖转，即向右岸方向牵引左岸拱肋牵引索，使左岸拱 肋上段绕中间铰向右岸转动，当左岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上 下弦杆将左岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成左岸拱肋上段与下段之间的刚性连 接；3A60、完成左岸拱肋的第二次竖转，即解除左岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引左 岸拱肋牵引索使左岸拱肋整体绕底铰向右岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计 值时，停止牵引左岸拱肋牵引索，左岸拱肋在其自重和左岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢 向下转体就位；A70、安装右岸拱肋牵引索，该牵引索一端与右岸拱肋上段的上部固定，另一端与 左岸锚碇系统固定；安装右岸上、下扣索，右岸上、下扣索的一端与右岸拱肋上段固定，另一 端与右岸锚碇系统固定；A80、完成右岸拱肋的第一次竖转，即向左岸方向牵引右岸拱肋牵引索，使右岸拱 肋上段绕中间铰向右岸转动，当右岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上 下弦杆将右岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成右岸拱肋上段与下段之间的刚性连 接；A90、完成右岸拱肋的第二次竖转，即解除右岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引右 岸拱肋牵引索使右岸拱肋整体绕底铰向左岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计 值时，停止牵引右岸拱肋牵引索，右岸拱肋在其自重和右岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢 向下转体就位；A100、采用缆索吊机安装合拢段拱肋，拆除扣拉索系统，拱肋施工完成。上述方法中，所述拱肋上、下段支架及拉压杆根据山势搭设，使拼装完成后的拱肋 下段与山体基本平行，拱肋下段在拱肋下段的基础上再后仰一定角度。上述方法中，右岸锚碇采用的是岩锚，通过预应力锚索锚于右岸山体完整岩石内， 所述右岸锚碇包括钢筋混凝土锚碇、锚座、钢锚箱、斜向锚索和竖向锚索，锚座固定在锚碇 的工作面上，钢锚箱的端部与锚座铰接且箱内设有张拉千斤顶，斜向锚索与锚碇的工作面 垂直设置且穿过锚座和锚碇锚固在山体上，该斜向拉索与水平面的夹角为12 18度，竖向 锚索垂直穿过锚碇的顶面锚固在山体上。本专利技术，将拱肋分成上下两段，在拱肋支架上完成拼装，并且拱肋上、下段之间通 过中间铰铰接，拱肋下段底端与底铰铰接，利用锚碇系统设置牵引索和上、下扣索，分两次 将拱肋竖转就位，最后安装合龙段。本专利技术充分利用“V”型山谷两岸地势，减少了支架工程 量，将高空作业转换为在离地面较低的支架上进行拱肋拼装、焊接，有效降低了施工风险， 并大大提高了施工质量。附图说明图1为左岸拱肋拼装成型图；图2为右岸拱肋拼装成型图；图3为中间铰结构图；图4为底铰结构图；图5为拉压杆立面图；图6为拉压杆平面图；图7为拱肋下段支架立面图；图8为拱肋下段支架平面图；图9为拱肋上段支架立面图10为拱肋上段支架断面图；图11为M4岩锚布置图；图12为拱肋在支架上准备扳起示意13为左岸拱肋上段扳起示意图；图14为左岸拱肋二次竖转下放就位示意图；图15为右岸拱肋上段扳起示意图；图16为右岸拱肋二次竖转下放就位示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作出进一步的详细说明。该实施例全长528. lm,主跨342m，为上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥，全桥共2条 拱肋，每条拱肋为单个混凝土箱梁，内包钢管混凝土劲性骨架，两条拱肋均内倾6. 8°，为提 篮拱结构。为充分利用两岸“V”型山谷搭设施工支架，将拱肋分成上下两段，通过中间铰连 接。下段拱肋沿设计拱轴线后仰65°，基本与山体平行，上段拱肋在其基础上左岸再后仰 65°，右岸后仰55°。图1、图2分别为左、右岸拱肋拼装成型图，如图1、图2所示，左岸拱肋由左岸拱肋 上段20a和左岸拱肋下段21a组成，二者通过左岸中间铰la铰接，左岸的坡面上分别搭设 有左岸底铰3a以及用于支撑左岸拱肋上、下段20a、21a的若干左岸拱肋上、下段支架4a、 5a,左岸拱肋下段21a的底端与左岸底铰3a铰接，左岸拱肋下段21a的上部与拉压杆2a连 接。右岸拱肋由右岸拱肋上段20b和右岸拱肋下段21b组成，二者通过右岸中间铰lb铰接， 右岸的坡面上分别搭设有右岸底铰3b以及用于支撑右岸拱肋上、下段20b、21b的若干右岸 拱肋上、下段支架4b、5b ；其中，右岸拱肋下段21b的底端与右岸底铰3b铰接，右岸拱肋下 段21b的上部与右岸拉压杆2b连接。图12 图16为拱肋二次竖转施工过程示意图，该施工方法包括以下步骤A10、参见图12，首先在V型山谷左、右两岸的坡面上分别搭设左、右岸底铰3a、3b， 然后在左岸坡面上搭设用于支撑左岸拱肋上、下段20a、21a的若干左岸拱肋上、下段支架 4a、5a及拉压杆2a，在右岸坡面上搭设用于支撑右岸拱肋上、下段20b、21b的右岸拱肋上、 下段支架4b、5b及拉压杆2b。根据山势的不同，左岸和右岸拱肋上、下段支架4a、5a、4b、 5b可采用不同的结构形式，以保证能够可靠支撑住左岸和右岸拱肋上、下段20a、21a、20b、 21b。A20、利用缆索吊机吊装左岸和右岸拱肋上、下段20a、21a、20b、21b的杆件单元， 并在左岸和右岸拱肋上、下段支架4a、5a、4b、5b上分别拼装完成，左岸和右岸拱肋下段 21a、21b的底端分别与左、右岸底本文档来自技高网...

【技术保护点】
大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法，其特征在于包括以下步骤：Ａ１０、在山谷左、右两岸的坡面上分别搭设底铰和用于支撑拱肋上、下段的若干拱肋上、下段支架及拉压杆；Ａ２０、在拱肋上、下段支架上分别拼装完成左、右两岸的拱肋上、下段，拱肋下段的底端分别与底铰铰接，拱肋下段上部与拉压杆连接，拱肋上、下段之间分别通过中间铰铰接；Ａ３０、在拱肋上方左、右两岸的坡面上根据地形和地质条件设置相应的左岸锚碇系统和右岸锚碇系统；Ａ４０、安装左岸拱肋牵引索，该牵引索一端与左岸拱肋上段的上部固定，另一端与右岸锚碇系统固定；安装左岸上、下扣索，左岸上、下扣索的一端与左岸拱肋上段固定，另一端与左岸锚碇系统固定；Ａ５０、完成左岸拱肋的第一次竖转，即向右岸方向牵引左岸拱肋牵引索，使左岸拱肋上段绕中间铰向右岸转动，当左岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上下弦杆将左岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成左岸拱肋上段与下段之间的刚性连接；Ａ６０、完成左岸拱肋的第二次竖转，即解除左岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引左岸拱肋牵引索使左岸拱肋整体绕底铰向右岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计值时，停止牵引左岸拱肋牵引索，左岸拱肋在其自重和左岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢向下转体就位；Ａ７０、安装右岸拱肋牵引索，该牵引索一端与右岸拱肋上段的上部固定，另一端与左岸锚碇系统固定；安装右岸上、下扣索，右岸上、下扣索的一端与右岸拱肋上段固定，另一端与右岸锚碇系统固定；Ａ８０、完成右岸拱肋的第一次竖转，即向左岸方向牵引右岸拱肋牵引索，使右岸拱肋上段绕中间铰向右岸转动，当右岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上下弦杆将右岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成右岸拱肋上段与下段之间的刚性连接；Ａ９０、完成右岸拱肋的第二次竖转，即解除右岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引右岸拱肋牵引索使右岸拱肋整体绕底铰向左岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计值时，停止牵引右岸拱肋牵引索，右岸拱肋在其自重和右岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢向下转体就位；Ａ１００、采用缆索吊机安装合拢段拱肋，拆除扣拉索系统，拱肋施工完成。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦顺全，李军堂，涂满明，毛伟琦，姚森，张爱花，宋小三，姚发海，张瑞霞，彭颇，曲江峰，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]