一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道上的系杆拱桥且其桥梁上部结构包括拱肋和连接于拱肋的两个拱脚之间的系杆，系杆内设置有劲性骨架；该跨度钢管拱桥的无支架吊装过程如下：一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道一侧岸边的拼装场地上，对拱肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构；二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将拼装成型的单片桥梁上部钢结构吊装并移送至桥梁下部支撑结构上。本发明专利技术工艺步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便、快速完成大跨度钢管拱桥的无支架吊装施工过程，并且吊装过程安全、可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺
本专利技术属于桥梁施工
，尤其是涉及一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工 艺。
技术介绍
申张线-张家港复线航道设计等级为III级，通航孔要求为（90X7)m。新建工农大 桥与航道中心线交角为90°，如采用支架现浇方案对新建工农大桥进行施工时，需在船闸 上游引航道上设（2X25)m通航孔，由于施工时所用的支架位于航道中心且处于三岔河口 弯道地段，桥梁施工期间对航道通航势必会造成影响，同时存在过往船只碰撞支架的安全 隐患。 新建工农大桥主桥的上部结构采用下承式钢管混凝土系杆拱结构，并且采用刚性 系杆、刚性拱和刚性吊杆，计算跨径为l〇〇m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1 : 5,矢高为 20m。如图1所示，新建工农大桥主桥的拱肋1采用哑铃型钢管混凝土结构，拱肋1的两侧 拱脚之间通过系杆进行连接。所述拱肋1由两根拱形钢管1-1和连接于两根所述拱形钢管 1-1之间的左右两个呈坚直向布设的坚向连接钢板1-2组成，所述坚向连接钢板1-2为缀 板且两根所述拱形钢管1-1与两个所述坚向连接钢板1-2围成的空腔为拱肋1的腹腔，两 根所述拱形钢管1-1的外径均为Φ90cm且其壁厚均为1.4cm，坚向连接钢板1-2的板厚为 I. 6cm，所述拱形钢管1-1和所述腹腔内均填充C40微膨胀混凝土，拱肋1的高度为220cm。 新建工农大桥主桥中拱肋1的数量为两片。所述拱肋1的两个拱脚之间通过系杆进行连 接，所采用系杆为预应力混凝土结构且其采用箱型断面，高为220cm，宽为130cm且其壁厚 为30cm，并且系杆采用劲性骨架进行加固。 经过慎重的安全、技术方面的比选，新建工农大桥的主桥采用单片拱肋及系杆劲 性骨架整体吊装的无支架施工方案，也就是说，先在岸侧将桥梁上部结构的钢管结构拼装 完毕后再整体吊装到位，之后内灌混凝土，这样既能确保钢结构整体质量，也对航道通航不 会造成较大影响，并且施工过程安全、可靠。无支架施工（erectionwithoutscaffolding) 大大减少施工辅助结构及桥上施工作业量。但如何安全、可靠地进行大跨度钢管拱桥中单 片拱肋及劲性骨架的整体吊装，并且施工过程中不会对河道通航造成较大影响，目前可供 借鉴的技术资料较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大跨度钢 管拱桥无支架吊装工艺，其工艺步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便、快速 完成大跨度钢管拱桥的无支架吊装施工过程，并且吊装过程安全、可靠。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种大跨度钢管拱桥无支架吊 装工艺，其特征在于：所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道上的系杆拱桥，所述系杆拱桥包 括桥梁下部支撑结构和支撑于桥梁下部支撑结构上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包 括拱肋和连接于拱肋两个拱脚之间的系杆，所述系杆位于拱肋正下方且其内部设置有劲性 骨架；所述劲性骨架为对系杆进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架 的两端分别与拱肋的两端紧固连接；所述拱肋为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架和浇 筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成；所述拱肋的数量为两片，两片所述拱肋呈平 行布设；所述系杆的数量为两个且二者呈平行布设；所施工大跨度钢管拱桥的无支架吊装 过程如下： 步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道一侧岸边的拼装场地上，对拱 肋的拱形钢管支架和劲性骨架进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构； 所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥 梁上部钢结构包括单片拱肋的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性 骨架； 步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一 中拼装成型的单片桥梁上部钢结构吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构上； 所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构进行吊装并运输的浮吊和对 两个所述浮吊进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊包括漂浮在水面上的浮动平台 和安装在浮动平台上的起重机，两个所述浮吊的浮动平台之间通过连接机构紧固连接为一 体，且两个所述浮吊的浮动平台组成对单片桥梁上部钢结构进行移动的移动平台；所述浮 吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置和多个位于所述移动平台 后方的后锚固装置，每个所述前锚固装置分别通过前拉绳固定在所述移动平台前部，且每 个所述后锚固装置分别通过后拉绳固定在所述移动平台后部。 上述一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征是：步骤一中对拱肋的拱形钢 管支架和劲性骨架进行拼装时，采用支撑体系进行拼装；所述支撑体系包括对所述拱形钢 管支架进行拼装的拱肋拼装支架和对劲性骨架进行拼装的劲性骨架拼装支架； 所述拱肋的拱形钢管支架由（2N+1)个钢管支架节段拼装而成，所述钢管支架节 段为拱肋节段；所述劲性骨架由（2N-1)个骨架节段拼装而成；(2N+1)个所述拱肋节段和 (2N-1)个所述骨架节段均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；其中，N为正 整数且N彡2 ; 所述拱肋拼装支架包括2N个拱肋支架，前后相邻两个所述拱肋节段之间的连接 处下方均设置有一个拱肋支架；所述劲性骨架拼装支架包括2N个劲性骨架支架，所述劲性 骨架的前后两端下方以及前后相邻两个所述骨架节段之间的连接处下方均设置有一个劲 性骨架支架；2N个所述拱肋支架和2N个所述劲性骨架支架均沿所施工大跨度钢管拱桥的 纵桥向由前至后布设，2N个所述拱肋支架和2N个所述劲性骨架支架均布设在同一坚直面 上； 2N个所述拱肋支架的结构均相同，所述拱肋支架包括第一支撑基础和搭设于第一 支撑基础上的钢管格构支架；2N个所述劲性骨架支架的结构均相同；所述劲性骨架支架包 括第二支撑基础和搭设于第二支撑基础上的型钢支架；所述第一支撑基础和第二支撑基础 均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。 上述一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征是：步骤一中对拱肋的拱形钢 管支架和劲性骨架进行拼装时，过程如下： 步骤101、支撑基础施工：对2N个所述拱肋支架的第一支撑基础和2N个所述劲性 骨架支架的第二支撑基础分别进行施工； 步骤102、劲性骨架拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第二支撑 基础上分别搭设一个劲性骨架支架，并获得所述劲性骨架拼装支架； 步骤103、劲性骨架拼装：按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对（2N-1)个所述骨架 节段进行对称拼装，获得拼装成型的劲性骨架； 步骤104、拱肋拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第一支撑基础 上分别搭设一个拱肋支架，并获得拱肋拼装支架； 步骤105、拱肋拼装：在步骤103中拼装成型的劲性骨架正上方，按由两侧拱脚向 跨中的拼装顺序，对（2N+1)个所述拱肋节段进行对称拼装，获得拼装成型的拱肋的拱形钢 管支架；并且，对拱肋两个拱脚处的所述拱肋节段进行拼装时，将两个拱脚处的所述拱肋节 段分别与劲性骨架的两端紧固连接。 上述一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征是：所述钢管格构支架包括前 后两个对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征在于：所施工大跨度钢管拱桥为架设在河道(22)上的系杆拱桥，所述系杆拱桥包括桥梁下部支撑结构(23)和支撑于桥梁下部支撑结构(23)上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包括拱肋(1)和连接于拱肋(1)两个拱脚之间的系杆，所述系杆位于拱肋(1)正下方且其内部设置有劲性骨架(14)；所述劲性骨架(14)为对系杆进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架(14)的两端分别与拱肋(1)的两端紧固连接；所述拱肋(1)为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架和浇筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成；所述拱肋(1)的数量为两片，两片所述拱肋(1)呈平行布设；所述系杆的数量为两个且二者呈平行布设；所施工大跨度钢管拱桥的无支架吊装过程如下：步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道(22)一侧岸边的拼装场地上，对拱肋(1)的拱形钢管支架和劲性骨架(14)进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结构(2‑10)；所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥梁上部钢结构包括单片拱肋(1)的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性骨架(14)；步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一中拼装成型的单片桥梁上部钢结构(2‑10)吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构(23)上；所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构(2‑10)进行吊装并运输的浮吊(2‑2)和对两个所述浮吊(2‑2)进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊(2‑2)包括漂浮在水面上的浮动平台(2‑2‑1)和安装在浮动平台(2‑2‑1)上的起重机(2‑2‑2)，两个所述浮吊(2‑2)的浮动平台(2‑2‑1)之间通过连接机构紧固连接为一体，且两个所述浮吊(2‑2)的浮动平台(2‑2‑1)组成对单片桥梁上部钢结构(2‑10)进行移动的移动平台；所述浮吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置(2‑6)和多个位于所述移动平台后方的后锚固装置(2‑7)，每个所述前锚固装置(2‑6)分别通过前拉绳(2‑6‑1)固定在所述移动平台前部，且每个所述后锚固装置(2‑7)分别通过后拉绳(2‑7‑1)固定在所述移动平台后部。...

【技术特征摘要】
1. 一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征在于：所施工大跨度钢管拱桥为架设 在河道（22)上的系杆拱桥，所述系杆拱桥包括桥梁下部支撑结构（23)和支撑于桥梁下部 支撑结构（23)上的桥梁上部结构，所述桥梁上部结构包括拱肋（1)和连接于拱肋（1)两个 拱脚之间的系杆，所述系杆位于拱肋（1)正下方且其内部设置有劲性骨架（14);所述劲性 骨架（14)为对系杆进行加固且由多根杆件拼装而成的刚性骨架，所述劲性骨架（14)的两 端分别与拱肋（1)的两端紧固连接；所述拱肋（1)为钢管混凝土结构且其由拱形钢管支架 和浇筑于所述拱形钢管支架内的混凝土结构组成；所述拱肋（1)的数量为两片，两片所述 拱肋（1)呈平行布设；所述系杆的数量为两个且二者呈平行布设；所施工大跨度钢管拱桥 的无支架吊装过程如下： 步骤一、单片拱肋及系杆劲性骨架陆地拼装：在河道（22) -侧岸边的拼装场地上，对 拱肋（1)的拱形钢管支架和劲性骨架（14)进行拼装，并获得拼装成型的单片桥梁上部钢结 构（2-10); 所述单片桥梁上部钢结构的数量为两个且二者的结构和尺寸均相同，所述单片桥梁上 部钢结构包括单片拱肋（1)的拱形钢管支架和连接于所述拱形钢管支架两端之间的劲性 骨架（14); 步骤二、单片拱肋及系杆劲性骨架整体吊装与就位：采用浮吊移位平台，将步骤一中 拼装成型的单片桥梁上部钢结构（2-10)吊装并移送至预先施工完成的桥梁下部支撑结构 (23)上； 所述浮吊移位平台包括两个对单片桥梁上部钢结构（2-10)进行吊装并运输的浮吊 (2-2)和对两个所述浮吊（2-2)进行临时固定的浮吊临时固定装置；所述浮吊（2-2)包括 漂浮在水面上的浮动平台（2-2-1)和安装在浮动平台（2-2-1)上的起重机（2-2-2)，两个 所述浮吊（2-2)的浮动平台（2-2-1)之间通过连接机构紧固连接为一体，且两个所述浮吊 (2-2)的浮动平台（2-2-1)组成对单片桥梁上部钢结构（2-10)进行移动的移动平台；所述 浮吊临时固定装置包括多个位于所述移动平台前方的前锚固装置（2-6)和多个位于所述 移动平台后方的后锚固装置（2-7)，每个所述前锚固装置（2-6)分别通过前拉绳（2-6-1)固 定在所述移动平台前部，且每个所述后锚固装置（2-7)分别通过后拉绳（2-7-1)固定在所 述移动平台后部。2. 按照权利要求1所述的一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征在于：步骤一 中对拱肋（1)的拱形钢管支架和劲性骨架（14)进行拼装时，采用支撑体系进行拼装；所述 支撑体系包括对所述拱形钢管支架进行拼装的拱肋拼装支架和对劲性骨架（14)进行拼装 的劲性骨架拼装支架； 所述拱肋（1)的拱形钢管支架由（2N+1)个钢管支架节段拼装而成，所述钢管支架节段 为拱肋节段；所述劲性骨架（14)由（2N-1)个骨架节段拼装而成；（2N+1)个所述拱肋节段 和（2N-1)个所述骨架节段均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设；其中，N为 正整数且N彡2 ; 所述拱肋拼装支架包括2N个拱肋支架（13)，前后相邻两个所述拱肋节段之间的连接 处下方均设置有一个拱肋支架（13);所述劲性骨架拼装支架包括2N个劲性骨架支架（15)， 所述劲性骨架（14)的前后两端下方以及前后相邻两个所述骨架节段之间的连接处下方均 设置有一个劲性骨架支架（15) ;2N个所述拱肋支架（13)和2N个所述劲性骨架支架（15) 均沿所施工大跨度钢管拱桥的纵桥向由前至后布设，2N个所述拱肋支架（13)和2N个所述 劲性骨架支架（15)均布设在同一坚直面上； 2N个所述拱肋支架（13)的结构均相同，所述拱肋支架（13)包括第一支撑基础（2)和 搭设于第一支撑基础（2)上的钢管格构支架；2N个所述劲性骨架支架（15)的结构均相同； 所述劲性骨架支架（15)包括第二支撑基础（16)和搭设于第二支撑基础（16)上的型钢支 架；所述第一支撑基础（2)和第二支撑基础（16)均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。3. 按照权利要求2所述的一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征在于：步骤一 中对拱肋（1)的拱形钢管支架和劲性骨架（14)进行拼装时，过程如下： 步骤101、支撑基础施工：对2N个所述拱肋支架（13)的第一支撑基础（2)和2N个所 述劲性骨架支架（15)的第二支撑基础（16)分别进行施工； 步骤102、劲性骨架拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第二支撑基础 (16)上分别搭设一个劲性骨架支架（15)，并获得所述劲性骨架拼装支架； 步骤103、劲性骨架拼装：按由两侧拱脚向跨中的拼装顺序，对（2N-1)个所述骨架节段 进行对称拼装，获得拼装成型的劲性骨架（14); 步骤104、拱肋拼装支架搭设：在步骤101中施工完成的2N个所述第一支撑基础（2)上 分别搭设一个拱肋支架（13)，并获得拱肋拼装支架； 步骤105、拱肋拼装：在步骤103中拼装成型的劲性骨架（14)正上方，按由两侧拱脚向 跨中的拼装顺序，对（2N+1)个所述拱肋节段进行对称拼装，获得拼装成型的拱肋（1)的拱 形钢管支架；并且，对拱肋（1)两个拱脚处的所述拱肋节段进行拼装时，将两个拱脚处的所 述拱肋节段分别与劲性骨架（14)的两端紧固连接。4. 按照权利要求2或3所述的一种大跨度钢管拱桥无支架吊装工艺，其特征在于： 所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋（1)进行支撑的支撑架 (3)，两个所述支撑架（3)呈平行布设，两个所述支撑架（3)的结构相同且二者的坚向高度 分别与所支撑位置处拱肋（1)的拼装高度相同，两个所述支撑架（3)均沿所拼装大跨度钢 管拱桥的横桥向布设；所述支撑架（3)包括左右两根第一坚向钢管（3-1)、一根位于两根所 述第一坚向钢管（3-1)之间中部的第二坚向钢管（3-2)和呈水平布设的上连接梁（3-3)， 所述上连接梁（3-3)支撑于第二坚向钢管（3-2)与左右两根第一坚向钢管（3-1)上部，两 根所述第一坚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张记军，杜越，丁大友，李洁勇，张广义，陈会景，张睿强，严朝锋，王永丽，杨利清，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32