一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统及施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，所述嵌固结构包括主拱拱座基础(1)、引桥桥台(2)以及边墩基础(3)，所述大临工程结构包括背索锚锭(4)、支架(6)以及扣塔(15)；所述扣索结构包括临时扣索(11)以及背索(12)；所述辅助塔吊组合包括第一塔吊(5)和第二塔吊(17)，所述辅助塔吊组合相互接力运送各节段钢筋笼(9)就位，在无法搭设临时支架的场地条件下，有效地解决了建造大跨度铁路混凝土拱桥的技术难题。本发明专利技术还提供了一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工方法，较传统施工法大大增加了建设效率，并省去缆索及部分地锚费用。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统及施工方法
本专利技术属于铁路桥梁工程
，更具体地，涉及一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统及施工方法。
技术介绍
我国山区面积广阔，占全国总面积的三分之二，山区铁路大多山高谷深，地形陡峻，地质复杂，交通不便。为适应山区V形峡谷及铁路选线等技术要求，大跨度铁路混凝土拱桥不断出现。V形山谷地形条件下建造铁路混凝土拱桥多采用劲性骨架施工方法，劲性骨架构造复杂，外包混凝土需分环分段浇筑施工，高空作业时间长，工程造价高，施工具有一定难度，对施工机械及人员具有较高的要求，施工质量不易保证。若采用缆索吊装施工方法，需将先在预制场将拱箱(肋或拱上其他结构物预制完成，再用平车等运输工具将其运至缆索吊装位置，通过缆索将分段预制的拱箱(肋吊运至安装位置，将其一端与已安装节段连接，另一端利用扣索对其进行临时固定，直至合龙段拱肋吊装，该方法除需安装扣塔外，还需安装缆塔、缆鞍、钢丝绳以及天车等运输设备，同时需增设多个地锚以平衡缆索水平力，工程造价较高。针对现有V形峡谷大跨度铁路钢筋混凝土拱桥在施工时所需面对的造价高、施工难度大等问题，期待有一种降低施工难度、省去缆索费用及部分地锚费用，缩短工期，节约造价的施工方案。本专利设计了一种适用于V型峡谷大跨度铁路钢筋混凝土拱桥的悬臂浇筑施工方法。该方法省去缆索费用及部分地锚费用，节约造价，具有巨大的经济效益，在无法搭设临时支架的场地条件下，有效地解决了建造大跨度铁路混凝土拱桥的技术难题，同时节约了工期和成本。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，采用临时扣索以及背索锚固悬臂用于调整拱圈高程，同时拱上设辅助塔吊，采用两个塔吊相互接力，用于将工厂分段制作的钢筋笼运送就位，较传统劲性骨架施工法缩短工期约1/4，大大增加了V型峡谷大跨度铁路钢筋混凝土拱桥的建设效率，并省去缆索费用及部分地锚费用，具有巨大的经济效益。在无法搭设临时支架的场地条件下，有效地解决了建造大跨度铁路混凝土拱桥的技术难题，节约了工期和成本，同时该系统可调整成桥结构线形及内力。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，其中，所述嵌固结构包括主拱拱座基础、引桥桥台以及边墩基础，下坡侧设置所述主拱拱座基础；上坡侧分别设置所述引桥桥台和所述边墩基础；所述大临工程结构包括背索锚锭、支架以及塔扣，坡中部根据地势的特征分别设置所述背索锚锭，所述支架紧贴所述主拱拱座基础竖直面设置；所述塔扣设置于所述主拱拱座基础上的T形刚构0号块的上方；所述扣索结构包括临时扣索以及背索；所述辅助塔吊组合包括第一塔吊和第二塔吊，所述第一塔吊设置于所述主拱拱座基础的上部，所述第二塔吊位于悬臂上设置拱上立柱底座上，所述辅助塔吊组合相互接力运送各节段钢筋笼就位。进一步地，所述主拱拱座基础上还设置T形刚构桥墩，其上方设置所述临时扣索，所述临时扣索另一端锚固在悬臂的端头上；其背面设置所述背索，所述背索一端锚固在所述T形刚构桥墩上，另一端锚固在所述背索锚锭上；其顶部设置T形刚构0号块托架，所述T形刚构0号块托架上方的T形刚构0号块。进一步地，所述扣塔上设置所述临时扣索，所述临时扣索另一端锚固于悬臂的端头上；所述扣塔背面设置所述背索，所述背索另一端分别锚固于所述引桥桥台和所述边墩基础上。进一步地，所述主拱拱座基础一面为水平面，另一面为竖直面，所述主拱拱座基础水平面部分外露且处于一个水平面；进一步地，所述支架下端固定于坡内，其作为主拱1号节段的支撑，上端设置为与所述主拱1号节段相匹配的斜面结构；进一步地，所述第一塔吊下端临时固定于主拱拱座基础的水平面上，上端悬臂伸出在外可移动并设置有运送所述钢筋笼的拉索。按照本专利技术的另一方面，提供一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工方法，应用所述的大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，包括如下步骤；S1：施工所述主拱拱座基础、施工引桥桥台以及边墩基础；进行其他大临工程建设施工，包括所述背索锚锭、第一塔吊、支架，以及施工所述T形刚构桥墩；在所述支架上现浇所述主拱1号节段，精确定位其轴线及标高；S2：进行所述临时扣索的布置；S3：随着采用爬升挂篮模板系统逐段浇拱圈混凝土的进行，进一步进行各组所述临时扣索的布置；S4：所述第一塔吊和第二塔吊相互配合接力运送所述钢筋笼，悬臂继续浇筑主拱直至合龙段；S5：悬臂浇筑的主拱圈拆除所述支架，拆除拱上所述第一塔吊以及所述第二塔吊，施工所述拱上立柱；拆除所述T形刚构0号块托架、扣塔、临时扣索以及其他的施工基础，悬臂施工T形刚构预应力混凝土梁；S6：利用所述T形刚构预应力混凝土梁及运送支架小车运送支架，搭设拱顶施工平台；S7：所述拱顶施工平台搭设完成后，现浇主梁；S8：拆除所述第一塔吊以及所述拱顶施工平台全桥施工完成，进行主桥动静载试验，联调联试，投入运营。进一步地，S2中，具体包括如下步骤：S21：利用所述第一塔吊运送各节段钢筋笼就位，并采用爬升挂篮模板系统逐段浇拱圈混凝土；S22：每浇筑一段拱圈混凝土，将所述临时扣索一端锚固悬臂端头，另一端锚固在所述T形刚构桥墩上；S23：同时将所述背索一端锚固在所述背索锚锭上，并张拉相应的所述临时扣索和背索，调整拱圈高程。进一步地，S3中，具体包括如下步骤：S31：在所述T形刚构桥墩顶部安装所述T形刚构0号块托架，并所述施工T形刚构0号块，在其顶部施工所述扣搭；S32：继续采用爬升挂篮模板系统逐段浇拱圈混凝土，每浇筑一段便利用所述临时扣索一端锚固悬臂端头，另一端锚固在所述扣搭上；所述背索一端锚固所述扣塔，另一端分别锚固在所述引桥桥台和边墩基础上，张拉相应的所述临时扣索以及背索，调整拱圈高程；S33：两边的悬臂分别设置施工所述拱上立柱底座，并在该位置分别搭设所述第二塔吊。进一步地，S4中，具体包括如下步骤：S41：利用所述第一塔吊和第二塔吊接力运送各节段所述钢筋笼就位；S42：采用爬升挂篮模板系统逐段浇拱圈混凝土，每浇筑一段混凝土便利用所述临时扣索一端锚固悬臂端头，另一端锚固在所述扣塔上，所述背索一端锚固再所述扣塔，另一端分别锚固在所述引桥桥台和边墩基础上，张拉相应的所述临时扣索以及背索，调整拱圈高程；S43：在悬臂浇筑过程中，每浇筑一段设置距离相同的所述拱上立柱底座(16)，直到两岸的悬臂浇筑至合龙段；S44：调整拱肋轴线至设计高程及横向基准线位置后进行合龙施工。(1)本专利技术的大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，采用临时扣索以及背索锚固悬臂用于调整拱圈高程，同时拱上设辅助塔吊，采用两个塔吊相互接力，用于将工厂分段制作的钢筋笼运送就位，较传统劲性骨架施工法缩短工期约1/4，大大增加了V型峡谷大跨度铁路钢筋混凝土拱桥的建设效率，并省去缆索费用及部分地锚费用，具有巨大的经济效益。在无法搭设临时支架的场地条件下，有效地解决了建造大跨度铁路混凝土拱桥的技术难题，节约了工期和成本，同时该系统可调整成桥结构线形及内力。(2)本专利技术的大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，其中，所述嵌固结构包括主拱拱座基础(1)、引桥桥台(2)以及边墩基础(3)，下坡侧设置所述主拱拱座基础(1)；上坡侧分别设置所述引桥桥台(2)和所述边墩基础(3)；所述大临工程结构包括背索锚锭(4)、支架(6)以及塔扣(15)，坡中部根据地势的特征分别设置所述背索锚锭(4)，所述支架(6)紧贴所述主拱拱座基础(1)竖直面设置；所述塔扣(15)设置于所述主拱拱座基础(1)上的T形刚构0号块(14)的上方；所述扣索结构包括临时扣索(11)以及背索(12)；所述辅助塔吊组合包括第一塔吊(5)和第二塔吊(17)，所述第一塔吊(5)设置于所述主拱拱座基础(1)的上部，所述第二塔吊(17)位于悬臂上设置拱上立柱底座(16)上，所述辅助塔吊组合相互接力运送各节段钢筋笼(9)就位。

【技术特征摘要】
1.一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，包括嵌固结构、大临工程结构、辅助塔吊组合以及扣索结构，其中，所述嵌固结构包括主拱拱座基础(1)、引桥桥台(2)以及边墩基础(3)，下坡侧设置所述主拱拱座基础(1)；上坡侧分别设置所述引桥桥台(2)和所述边墩基础(3)；所述大临工程结构包括背索锚锭(4)、支架(6)以及塔扣(15)，坡中部根据地势的特征分别设置所述背索锚锭(4)，所述支架(6)紧贴所述主拱拱座基础(1)竖直面设置；所述塔扣(15)设置于所述主拱拱座基础(1)上的T形刚构0号块(14)的上方；所述扣索结构包括临时扣索(11)以及背索(12)；所述辅助塔吊组合包括第一塔吊(5)和第二塔吊(17)，所述第一塔吊(5)设置于所述主拱拱座基础(1)的上部，所述第二塔吊(17)位于悬臂上设置拱上立柱底座(16)上，所述辅助塔吊组合相互接力运送各节段钢筋笼(9)就位。2.根据权利要求1所述的一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，所述主拱拱座基础(1)上还设置T形刚构桥墩(8)，其上方设置所述临时扣索(11)，所述临时扣索(11)另一端锚固在悬臂的端头上；其背面设置所述背索(12)，所述背索(12)一端锚固在所述T形刚构桥墩(8)上，另一端锚固在所述背索锚锭(4)上；其顶部设置T形刚构0号块托架(13)，所述T形刚构0号块托架(13)上方的T形刚构0号块(14)。3.根据权利要求1或2所述的一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，所述扣塔(15)上设置所述临时扣索(11)，所述临时扣索(11)另一端锚固于悬臂的端头上；所述扣塔(15)背面设置所述背索(12)，所述背索(12)另一端分别锚固于所述引桥桥台(2)和所述边墩基础(3)上。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，所述主拱拱座基础(1)一面为水平面，另一面为竖直面，所述主拱拱座基础(1)水平面部分外露且处于一个水平面。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，所述支架(6)下端固定于坡内，其作为主拱1号节段(7)的支撑，上端设置为与所述主拱1号节段(7)相匹配的斜面结构。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，所述第一塔吊(5)下端临时固定于主拱拱座基础(1)的水平面上，上端悬臂伸出在外可移动并设置有运送所述钢筋笼(9)的拉索。7.一种大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工方法，应用如权利要求1-6所述的大跨度铁路钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑系统，其特征在于，包括如下步骤；S1：施工所述主拱拱座基础(1)、施工引桥桥台(2)以及边墩基础(3)；进行其他大临工程建设施工，包括所述背索锚锭(4)、第一塔吊(5)、支架(6)，以及施工所述T形刚构桥墩(8)；在所述支架(6)上现浇所述主拱1号节段(7)，精确定位其轴线及标高；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：文望青，严爱国，王新国，廖祖江，王小飞，张杰，周继，涂杨志，柳鸣，史娣，尹书军，王鹏宇，张晓江，李元俊，周世惊，陈辉，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42