一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法技术

本发明专利技术公开一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法，拱桥包括整体拱梁和桥墩，整体拱梁包括主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆、拱梁临时固结构件和临时端横梁，主拱肋采用钢箱截面，主拱横撑与主拱肋刚性连接，主梁与主拱肋在拱脚处固定相连接，拱梁临时固结构件设置在主拱肋与主梁之间，拱梁临时固结构件分别与主拱肋和主梁临时固结，临时端横梁沿与主梁长度方向相垂直的横向设置在主梁的端部，柔性系杆为沿主梁长度方向纵向设置在主梁内的多股，柔性系杆的两端分别锚固在主梁与主拱肋的交接处，吊杆为竖向掉挂在主梁与主拱肋之间的多根杆，该拱桥能够在岸上整体拼装，然后整体浮运及整体提升成桥。本发明专利技术同时公开其施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法
本专利技术涉及一种拱桥及其施工方法，具体是指一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法，该拱桥在岸上拼装成桥，整体浮运至桥位，整体提升至墩上。
技术介绍
拱桥的桥型形式及结构构造，主要由其施工方案确定的。目前水上大跨径拱桥施工方案有：缆索吊装方案，支架方案，转体施工方案等。主要问题如下：缆索吊装方案，需设置多座较高的塔架，设置扣索、背索及地锚，采用大吨位的缆索吊机，吊拼拱肋及桥面，采用缆索吊投入大，造价高，施工过程受风的影响大、风险高，整个施工过程对过往船只安全有较大影响。支架法施工方案，在支架上散件安装或浇注，需要大量的临时支架，施工周期长，不适合有通航要求的桥梁。转体施工方案，在河岸或水中搭设支架，完成拱肋拼装后，转体拱肋，安装桥面板，转体的转动盘造价高，转体过程风的影响大，风险高，施工周期较长。在大江或海面上建造大跨径拱桥，迫切需要一种施工中，尽量少影响通航、对桥下过往船只安全影响小，施工过程中受风影响小的拱桥及其施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种整体拼装浮运提升拱桥，该拱桥能够在岸上整体拼装，然后整体浮运及整体提升成桥。本专利技术的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述拱桥包括整体拱梁和桥墩，所述的整体拱梁包括主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆、拱梁临时固结构件和临时端横梁，所述主拱肋采用钢箱截面，横向布置双拱肋，拱肋内设隔板及加劲肋，所述的主拱横撑为多道，主拱横撑与主拱肋刚性连接，所述主梁为双边钢箱梁，主梁兼作为刚性系杆，主梁与主拱肋在拱脚处固定相连接，所述拱梁临时固结构件设置在主拱肋与主梁之间，并且靠近拱脚处，所述的拱梁临时固结构件分别与主拱肋和主梁临时固结，所述的临时端横梁沿与主梁长度方向相垂直的横向设置在所述主梁的端部，以满足整体拱梁在浮运及提升时的受力需要，所述柔性系杆为沿主梁长度方向纵向设置在主梁内的多股，柔性系杆的两端分别锚固在主梁与主拱肋的交接处，在施工过程中根据受力可逐股张拉柔性系杆以调整主拱肋及主梁的内力，所述吊杆为竖向掉挂在主梁与主拱肋之间的多根杆，相邻吊杆之间的间距为8m～16m，所述的整体拱梁能够整体拼装、浮运和提升，并且整体承托在桥墩上。本专利技术中的，所述的主梁可以采用正交异性桥面板或组合桥面板。本专利技术的整体拼装浮运提升拱桥，可以采用非顶推墩身工艺时，也可以采用顶推墩身工艺。当采用非顶推墩身工艺时，所述的桥墩为固定的非顶推桥墩，桥墩由墩身、承台和桩基础组成，墩身上预制有拱梁永久固结段，所述整体拱梁整体提升就位后，顶推入拱梁永久固结段，所述主梁与拱梁永久固结段固定相连接，从而将整体拱梁架设在桥墩的墩身上。当采用顶推墩身工艺时，所述的桥墩为可顶推移动的顶推桥墩，桥墩由顶推墩身，、临时承台，和临时桩，组成，所述桥墩单侧或双侧顶推就位后现浇墩身合拢段，达到设计强度后，所述整体拱梁整体提升后架设在桥墩的顶推墩身，上。本专利技术中，所述拱桥为跨度为300～600m的长拱桥。本专利技术中，所述拱桥为跨度为80～300m的短拱桥。本专利技术的目的之二是提供上述整体拼装浮运提升拱桥的施工方法，该施工方法通过整体浮运提升成桥，对通航几乎无影响，对过往船只安全影响小，且施工不受风、雨影响。本专利技术的这一目的是通过如下技术方案来实现的：上述整体拼装浮运提升拱桥的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：步骤1：在工厂预制主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆，运至岸边拼装场，搭设岸上拼装支架，该岸上拼装支架为整体钢桁架体系，在岸上拼装支架上拼装整体拱梁，同时施工临时码头栈桥；步骤2：整体拱梁焊接拼装完成后，张拉部分柔性系杆及吊杆、合拢主梁，然后继续张拉吊杆，主梁脱架，整体拱梁的重量由岸上拼装支架转换到位于栈桥滑道上的滑靴支撑，岸上成桥；对称拆除岸上拼装支架，将拱肋船上支撑支架的上端与主拱肋相连接，在滑道上将整体拱梁顶推至栈桥区的上驳船位置；视拱桥规模采用单驳船或双驳船，乘低潮位时将驳船压舱绞锚到设计位置后，待涨潮时通过排水慢慢调整运输驳船标高，并使驳船上的支架支座与拱肋船上支撑支架的底座精确对位，继续通过驳船上水泵排水迫使驳船升高，然后通过微调锚上缆绳将驳船上的支架支座与拱肋船上支撑支架精确接触对位；继续通过驳船排水，慢慢调整驳船标高，使拱肋船上支撑支架的底座与驳船接触，将拱肋船上支撑支架固定焊接在驳船上的支架支座上；继续排水调整驳船标高，使整体拱梁的支撑滑靴脱离栈桥，将整体拱梁的重量由栈桥支撑转换到驳船支撑；步骤3：按照一艘驳船四台拖轮的配置，拖轮平行布置于驳船两侧，通过拖轮和驳船将整体拱梁整体浮运至桥位，旋转，整体拱梁与桥位平行，精确定位，锁紧各缆绳和锚缆；步骤4：将整体提升架和液压同步连续提升系统安装就位，整体拱梁置于承台，解除船拱约束，驳船压舱驶离，同时完成液压同步连续提升系统调试；步骤5：通过液压同步连续提升系统整体提升整体拱梁，分级加载液压同步连续提升系统并检查系统，提升整体拱梁离开承台cm后，锁定检查，确定液压同步连续提升系统正常安全工作后，同步连续提升整体拱梁至设计标高，整体拱梁提升就位；步骤6：整体拱梁架设在桥墩上；步骤7：拆除液压同步连续提升系统、整体提升架以及拱梁临时固结构件，调整吊杆及柔性系杆，施工桥面系，成桥通车。本专利技术的整体拼装浮运提升拱桥采用非顶推墩身工艺时或者顶推墩身工艺，步骤6的具体过程不同：所述步骤6中，当采用非顶推墩身工艺时，桥墩具有墩身，墩身上预制拱梁永久固结段，整体拱梁提升就位后，顶推入拱梁永久固结段，锁定并焊接或栓接，将整体拱梁架设在桥墩上；当采用顶推墩身工艺时，可双侧顶推墩身或单侧顶推墩身，将墩身顶推并精确定位后，连接底部钢筋并现浇下端合拢段，达到设计强度后，操作液压同步连续提升系统将整体拱梁架设在桥墩上。本专利技术中，所述拱桥为跨度为300～600m的长拱桥，所述驳船为两艘，每一艘驳船均配置四台拖轮。本专利技术中，所述拱桥为跨度为80～300m的短拱桥，所述驳船为一艘。本专利技术施工方法突出的优点：主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆均在岸上拼装，通过整体浮运提升成桥，工厂化、地面化施工，海上或河上施工作业时间短，对通航几乎无影响，对过往船只安全影响小，施工不受风、雨影响。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著效果：本专利技术的拱桥采用工厂预制构件，岸边立体胎架整体拼装，视拱桥规模采用单驳船或双驳船整体浮运、整体提升，桥梁施工几乎不受风、雨影响，施工工期可得到严格控制，避免水上高空焊接作业，减少环境因素对焊接质量和线型精度的干扰，并最大程度减少对通航及过往船只安全影响，桥梁施工安全和工程质量到有效控制。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术整体拼装浮运提升拱桥实施例一的成桥结构示意图；图2A是本专利技术整体拼装浮运提升拱桥实施例一中主梁的横断面结构示意图，此时主梁采用正交异性桥面板；图2B是本专利技术整体拼装浮运提升拱桥实施例一中另一主梁的横断面结构示意图，此时主梁采用组合桥面板类型；图3是本专利技术整体拼装浮运提升拱桥实施例一中主拱肋的截面示意图；图4是本专利技术整体拼装浮运提升拱桥实施例一中施工步骤1的施工结构示意图，在岸边组拼主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述拱桥包括整体拱梁和桥墩，所述的整体拱梁包括主拱肋(1)、主拱横撑(2)、吊杆(3)、主梁(4)、柔性系杆(5)、拱梁临时固结构件(6)和临时端横梁(7)，所述主拱肋(1)采用钢箱截面，横向布置双拱肋，拱肋内设隔板(1a)及加劲肋(1b)，所述的主拱横撑(2)为多道，主拱横撑(2)与主拱肋(1)刚性连接，所述主梁(4)为双边钢箱梁，主梁(4)兼作为刚性系杆，主梁(4)与主拱肋(1)在拱脚处固定相连接，所述拱梁临时固结构件(6)设置在主拱肋(1)与主梁(4)之间，并且靠近拱脚处，所述的拱梁临时固结构件(6)分别与主拱肋(1)和主梁(4)临时固结，所述的临时端横梁(7)沿与主梁(4)长度方向相垂直的横向设置在所述主梁(4)的端部，以满足整体拱梁在浮运及提升时的受力需要，所述柔性系杆(5)为沿主梁(4)长度方向纵向设置在主梁(4)内的多股，柔性系杆(5)的两端分别锚固在主梁(4)与主拱肋(1)的交接处，在施工过程中根据受力可逐股张拉柔性系杆(5)以调整主拱肋(1)及主梁(4)的内力，所述吊杆(3)为竖向掉挂在主梁(4)与主拱肋(1)之间的多根杆，相邻吊杆(3)之间的间距为8m～16m，所述的整体拱梁能够整体拼装、浮运和提升，并且整体承托在桥墩上。...

【技术特征摘要】
1.一种整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述拱桥包括整体拱梁和桥墩，所述的整体拱梁包括主拱肋(1)、主拱横撑(2)、吊杆(3)、主梁(4)、柔性系杆(5)、拱梁临时固结构件(6)和临时端横梁(7)，所述主拱肋(1)采用钢箱截面，横向布置双拱肋，拱肋内设隔板(1a)及加劲肋(1b)，所述的主拱横撑(2)为多道，主拱横撑(2)与主拱肋(1)刚性连接，所述主梁(4)为双边钢箱梁，主梁(4)兼作为刚性系杆，主梁(4)与主拱肋(1)在拱脚处固定相连接，所述拱梁临时固结构件(6)设置在主拱肋(1)与主梁(4)之间，并且靠近拱脚处，所述的拱梁临时固结构件(6)分别与主拱肋(1)和主梁(4)临时固结，所述的临时端横梁(7)沿与主梁(4)长度方向相垂直的横向设置在所述主梁(4)的端部，以满足整体拱梁在浮运及提升时的受力需要，所述柔性系杆(5)为沿主梁(4)长度方向纵向设置在主梁(4)内的多股，柔性系杆(5)的两端分别锚固在主梁(4)与主拱肋(1)的交接处，在施工过程中根据受力可逐股张拉柔性系杆(5)以调整主拱肋(1)及主梁(4)的内力，所述吊杆(3)为竖向掉挂在主梁(4)与主拱肋(1)之间的多根杆，相邻吊杆(3)之间的间距为8m～16m，所述的整体拱梁能够整体拼装、浮运和提升，并且整体承托在桥墩上。2.根据权利要求1所述的整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述的主梁(4)采用正交异性桥面板或组合桥面板。3.根据权利要求1所述的整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述的桥墩为固定的非顶推桥墩，桥墩由墩身(8)、承台(9)和桩基础(10)组成，墩身(8)上预制有拱梁永久固结段(11)，所述整体拱梁整体提升就位后，顶推入拱梁永久固结段(11)，所述主梁(4)与拱梁永久固结段(11)固定相连接，从而将整体拱梁架设在桥墩的墩身(8)上。4.根据权利要求1所述的整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述的桥墩为可顶推移动的顶推桥墩，桥墩由顶推墩身(8，)、临时承台(9，)和临时桩(10，)组成，所述桥墩单侧或双侧顶推就位后现浇墩身合拢段，达到设计强度后，所述整体拱梁整体提升后架设在桥墩的顶推墩身(8，)上。5.根据权利要求1至4任一项所述的整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述拱桥为跨度为300～600m的长拱桥。6.根据权利要求1至4任一项所述的整体拼装浮运提升拱桥，其特征在于：所述拱桥为跨度为80～300m的短拱桥。7.如权利要求1或2所述的整体拼装浮运提升拱桥的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：步骤1：在工厂预制主拱肋(1)、主拱横撑(2)、吊杆(3)、主梁(4)、柔性系杆(5)，运至岸边拼装场，搭设岸上拼装支架(12)，该岸上拼装支架(12)为整体钢桁架体系，在岸上拼装支架(12)上拼装整体拱梁，同时施工临时码头栈桥(14)；步骤2：整体拱梁焊接拼装完...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁立农，梁雄，卢绍鸿，李亮，万欢，王兹刚，黎敏，刘桂红，孙向东，
申请(专利权)人：广东省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44