一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法技术

本发明专利技术公开了一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，采用仅在杆件接点处设置临时支架钢管桩的少支架法制作安装方法，具体包括施工前准备流程、水中临时支架施工流程、钢拱肋吊装流程、钢拱肋合拢段安装流程、桥位焊接流程、拱肋吊杆安装流程以及拱肋临时支架拆除流程，施工时采用预制拼装方式，通过浮吊进行拼装，减少对桥下水域的占用以及污染；多工序平行作业，加快施工进度，缩短工期；仅在大节段拱肋段节点环缝处设置临时支架，支架占用位置小，便于施工状态中桥下通航，减少对跨湖施工桥下通航及周围社会环境的影响；施工过程中有效减小钢拱肋节段之间的误差，做到精确定位焊接，保证异形拱肋的线形制造精度。

A Method for Installation and Construction of Arch Ring of Special-shaped Tied Arch Bridge

The invention discloses an installation and construction method for the arch ring of a special-shaped tied arch bridge, which adopts the method of fewer brackets for installing temporary bracket steel pipe piles only at the joints of the members, including the preparation process before construction, the construction process of temporary brackets in water, the hoisting process of steel arch ribs, the installation process of steel arch rib closure section, the welding process of bridge position, the installation process of arch rib suspenders and the proximity of arch ribs. When the support is dismantled, the prefabricated assembly method is adopted in the construction, which reduces the occupancy and pollution of the water area under the bridge by floating crane; multi-process parallel operation speeds up the construction progress and shortens the construction period; only temporary support is installed at the ring joint of the large section arch rib joint, which occupies a small position, facilitates navigation under the bridge in the construction state, and reduces navigation under the construction bridge and across the lake. The influence of the surrounding social environment; the construction process effectively reduces the error between the steel arch rib segments, to achieve accurate positioning welding, to ensure the linear manufacturing accuracy of the special-shaped arch rib.

【技术实现步骤摘要】
一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法
本专利技术属于桥梁建筑
，特别是涉及一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法。
技术介绍
一般的系杆拱桥其吊杆多为竖向布置，荷载通过吊杆传递给主拱，得出合理拱轴线均为对称的曲线。若将吊杆按一个斜率斜向布置，导出的合理拱轴线便是偏态的曲线，由此得出一种新型桥型结构——异型拱桥。异形拱桥的桥跨结构由主拱圈、斜吊杆、系梁及桥面组成其拱压力线是偏态抛物线结构特性仍属于系杆拱形式。不论异型拱和正拱，在荷载的作用下，其压力线与拱轴线一致，都是合理结构形式。对于异形拱桥的施工难点主要表现为：⒈钢拱肋线形控制精度高：在现场拼装时需要同时保证成拱肋平曲线线形和竖曲线线形，还要求空间线形，按线形制造精度要求高，控制难度大；⒉钢拱肋安装在大型湖内施工，现场场地有限，拱肋工料存放、施工受限；⒊在一些水上施工时必须采用对通航影响较小的施工方案；⒋拱桥整体跨度较大，设计、施工难度大。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法。本专利技术采用以下技术方案：一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，所述异形系杆拱桥包括所由下至上逐渐向外倾斜的钢拱肋、异形桥面板与桥梁墩柱，所述钢拱肋通过多条沿桥纵向间距分布的吊杆与所述异形桥面板固定连接，所述钢拱肋包括一个中拱肋与两个位于所述中拱肋两端的边拱肋，所述边拱肋分为7个吊装节段，所述中拱肋分为9个吊装节段，所述中拱肋与所述边拱肋分别位于所述异形桥面板的两侧；所述施工方法采用仅在杆件接点处设置临时支架钢管桩的少支架法制作安装，包括以下步骤：(1)施工前准备流程：完成临时支撑架以及钢拱肋的预制组装，并按要求完成上下爬梯、焊接平台的准备；(2)水中临时支架施工：用全站仪将桩位测放定位；钢管桩设置在所述拱肋相邻的吊装节段接点处的垂直方向上；(3)钢拱肋吊装流程：先对所述边拱肋进行吊装固定，再对所述中拱肋进行吊装固定；利用浮吊船将预制组装好的钢拱肋节段吊装就位，之后人工拉绳牵引至安装位置上，利用码板完成粗定位，之后采用千斤顶和手拉葫芦进行纵横向调整，采用千斤顶进行竖向调整，完成精确匹配定位；(4)钢拱肋合拢段安装流程：采用浮吊吊装，辅以人工手拉葫芦进行调整，完成定位固定后，将合拢段与相邻边节段进行码板焊接；(5)完成桥位焊接后，分批安装边拱肋吊杆、中拱肋吊杆，并在拱肋焊接完成报检合格后，进行拱肋支架拆除，再逐步进行钢管桩临时支架的拆除。进一步地，所述步骤(2)水中临时支架施工方法具体如下：1)放线定位：钢管桩设置在所述拱肋相邻的吊装节段接点处的垂直方向上，并根据工地现场导线控制点，用全站仪将桩位测放定位；2)轴线复核：施工前，对已放线定位的各轴线及桩位置重新复核一次；3)采用振动桩锤对钢管桩进行打桩，第一节桩沉至桩顶高出水面60～80cm时，停止振动，进行接桩，在钢管桩对接接头处要增加加劲板，加劲板在与上下节桩要焊接牢固，待加劲板焊接完毕之后，应冷却5分钟后方可沉桩；在所述钢管桩支架顶端设置钢拱肋仿形定位架。更进一步地，步骤(2)中所述加劲板宽度为300mm，厚14mm。进一步地，所述步骤(3)钢拱肋吊装流程具体如下：1)粗定位：A、根据拱肋节段就位姿态，配备调节好钢丝绳长度，再采用浮吊实施刚拱肋节段吊装，钢拱肋节段离开支承面30cm后，确认块体姿态合理、吊装安全；B、将钢拱肋节段提升至一定高度稳定后，浮吊慢慢旋转至安装位置上方，将钢拱肋节段缓慢下放，人工拉绳牵引至支架顶端标高调节小柱上方，利用钢拱肋仿形定位架进行辅助定位；C、根据限位侧向挡板或前一节段块体底部、侧向码板作为参考导向，配合测控点测量，进行接下来钢拱肋节段的就位，对测控点进行复测，满足粗定位；2)精确定位：精确定位时，保持吊机设备的吊装状态，每根钢丝绳都保证绷紧状态；A、纵横向调整：钢拱肋节段粗定位后首先进行纵横向位置的调整，其方法是先设定码板，安装千斤顶和手拉葫芦；通过千斤顶实现钢拱肋节段横向移动、通过手拉葫芦实现钢拱肋节段的纵向移动；B、竖向调整：通过千斤顶将钢拱肋节段顶起或落下，反复调整直至完成精确匹配定位；3)钢拱肋接口固定连接：钢拱肋第一块节段吊装定位后，与所述桥梁墩柱端部点焊，避免连续焊，尽可能的减少对梁底板材的损伤，之后逐步进行各节段之间的定位固定以及码板焊接。采用定位板和火焰矫正的方法进行局部调整，保证对接缝板面错位不大于1.0mm；更进一步地，钢拱肋的定位复核：若钢拱肋在前一天已完成接口连接但未焊接，第二天应在凌晨日出之前需再次复核钢拱肋的测控点和轴线控制点，误差满足安装精度要求后方可进行下一步的焊接施工。进一步地，所述步骤(4)钢拱肋合拢段安装流程如下：1)合拢段安装前进行实地测量，根据测量结果确定合拢段的余量切割长度，并将切割端打磨出坡口；2)拱肋合拢段安装时，采用全站仪对其进行安装全过程跟踪测量，拱肋合拢段安装采用浮吊吊装，在接近安装位置时辅以人工手拉葫芦进行调整，待拱肋轴线符合控制要求时，浮吊吊钩慢慢卸力，浮吊卸力后，全站仪再次对拱肋控制点进行观测，采用手拉葫芦对拱肋轴线进行微调，直至拱肋线型满足要求后，将合拢段与相邻边节段进行码板焊接，并做好与支墩联结；3)合拢段安装完成、浮吊松吊钩后，再次对合拢段进行复核测量。更进一步地，在合拢段安装前，对已经安装好的节段端口进行测量，每个端口至少测量4个点，测量时间段安排在每日的温度低点进行，测量时记录好当时的气温，连续测量3-4次，根据温度变化曲线及测量结果绘制出温度变化的影响曲线，预估合拢时的气温，推算出合拢段的余量大小。进一步地，所述步骤(5)中桥位焊接施工方法如下：焊接前，需按要求完成焊接行走通道，操作平台搭设准备工作；拱肋环口的焊接顺序应遵循同类焊缝对称焊接、由中心向两边施焊的原则。更进一步地，所述行走通道、操作平台可采用普通型钢或钢管横向分配于格构支撑架顶层平联上，形成稳定受力结构后，在其上满铺5cm厚长木板或竹胶板并设置防滑条。进一步地，所述步骤(5)中支架拆除流程如下：1)拱肋支架拆除：先将拱肋上端调节标高小立柱割除后，采用浮吊直接吊离；2)拆除水中临时支架：拔桩浮吊船的起重臂不宜过长；由于钢管桩长度较长，在拔桩过程中每拔出一段长度后人工将钢管桩进行割断处理，割断后用浮吊钢管桩节段吊运至指定地点堆放；割除完成继续该根钢管桩的拔桩工作，直至该根钢管桩全部拔除。本专利技术有益效果如下：1、本专利技术中仅在大节段拱肋段节点环缝处设置临时支架，支架占用位置小，便于施工状态中桥下通航，减少对跨湖施工桥下通航及周围社会环境的影响。少支架法大节段吊装，有效减少支架材料利用。2、施工过程中有效减小钢拱肋节段之间的误差，做到精确定位焊接，保证异形拱肋的线形制造精度。3、钢管桩临时支架的安装与钢拱肋节段拼装，中拱肋的吊装与边拱肋吊杆安装以及边拱肋临时支架的拆除等多工序平行作业，加快施工进度，缩短工期。施工时采用预制拼装方式，通过浮吊进行拼装，减少对桥下水域的占用以及污染。4、本专利技术施工方法适用于陆地桥梁、水上桥梁、景观桥等。适用于各大城市旅游景点、江河湖泊、港口等场所等。附图说明图1为本专利技术中异形系杆拱桥拱圈的安装流程图；图2为本专利技术中两侧侧拱肋边端节段拼装施工图；图3为本专利技术中中拱肋边端节段安装施工图；图4为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，其特征在于，所述异形系杆拱桥包括所由下至上逐渐向外倾斜的钢拱肋、异形桥面板(10)与桥梁墩柱(40)，所述钢拱肋通过多条沿桥纵向间距分布的吊杆(20)与所述异形桥面板(10)固定连接，所述钢拱肋包括一个中拱肋(31)与两个位于所述中拱肋(31)两端的边拱肋(32)，所述边拱肋(32)分为7个吊装节段，所述中拱肋(31)分为9个吊装节段，所述中拱肋(31)与所述边拱肋(32)分别位于所述异形桥面板(10)的两侧；所述施工方法采用仅在杆件接点处设置临时支架钢管桩的少支架法制作安装，包括以下步骤：(1)施工前准备流程：完成临时支撑架以及钢拱肋的预制组装，并按要求完成上下爬梯、焊接平台的准备；(2)水中临时支架施工：用全站仪将桩位测放定位；钢管桩设置在所述拱肋相邻的吊装节段接点处的垂直方向上；(3)钢拱肋吊装流程：先对所述边拱肋(32)进行吊装固定，再对所述中拱肋(31)进行吊装固定；利用浮吊船将预制组装好的钢拱肋节段吊装就位，之后人工拉绳牵引至安装位置上，利用码板完成粗定位，之后采用千斤顶和手拉葫芦进行纵横向调整，采用千斤顶进行竖向调整，完成精确匹配定位；(4)钢拱肋合拢段安装流程：采用浮吊吊装，辅以人工手拉葫芦进行调整，完成定位固定后，将合拢段与相邻边节段进行码板焊接；(5)完成桥位焊接后，分批安装边拱肋吊杆、中拱肋吊杆，并在拱肋焊接完成报检合格后，进行拱肋支架拆除，再逐步进行钢管桩临时支架的拆除。...

【技术特征摘要】
1.一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，其特征在于，所述异形系杆拱桥包括所由下至上逐渐向外倾斜的钢拱肋、异形桥面板(10)与桥梁墩柱(40)，所述钢拱肋通过多条沿桥纵向间距分布的吊杆(20)与所述异形桥面板(10)固定连接，所述钢拱肋包括一个中拱肋(31)与两个位于所述中拱肋(31)两端的边拱肋(32)，所述边拱肋(32)分为7个吊装节段，所述中拱肋(31)分为9个吊装节段，所述中拱肋(31)与所述边拱肋(32)分别位于所述异形桥面板(10)的两侧；所述施工方法采用仅在杆件接点处设置临时支架钢管桩的少支架法制作安装，包括以下步骤：(1)施工前准备流程：完成临时支撑架以及钢拱肋的预制组装，并按要求完成上下爬梯、焊接平台的准备；(2)水中临时支架施工：用全站仪将桩位测放定位；钢管桩设置在所述拱肋相邻的吊装节段接点处的垂直方向上；(3)钢拱肋吊装流程：先对所述边拱肋(32)进行吊装固定，再对所述中拱肋(31)进行吊装固定；利用浮吊船将预制组装好的钢拱肋节段吊装就位，之后人工拉绳牵引至安装位置上，利用码板完成粗定位，之后采用千斤顶和手拉葫芦进行纵横向调整，采用千斤顶进行竖向调整，完成精确匹配定位；(4)钢拱肋合拢段安装流程：采用浮吊吊装，辅以人工手拉葫芦进行调整，完成定位固定后，将合拢段与相邻边节段进行码板焊接；(5)完成桥位焊接后，分批安装边拱肋吊杆、中拱肋吊杆，并在拱肋焊接完成报检合格后，进行拱肋支架拆除，再逐步进行钢管桩临时支架的拆除。2.根据权利要求1所述的一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，其特征在于，所述步骤(2)水中临时支架施工方法具体如下：1)放线定位：钢管桩设置在所述拱肋相邻的吊装节段接点处的垂直方向上，并根据工地现场导线控制点，用全站仪将桩位测放定位；2)轴线复核：施工前，对已放线定位的各轴线及桩位置重新复核一次；3)采用振动桩锤对钢管桩进行打桩，第一节桩沉至桩顶高出水面60～80cm时，停止振动，进行接桩，在钢管桩对接接头处要增加加劲板，加劲板在与上下节桩要焊接牢固，待加劲板焊接完毕之后，应冷却5分钟后方可沉桩；在所述钢管桩支架顶端设置钢拱肋仿形定位架。3.根据权利要求2所述的一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，其特征在于，步骤(2)中所述加劲板宽度为300mm，厚14mm。4.根据权利要求1所述的一种异形系杆拱桥拱圈的安装施工方法，其特征在于，所述步骤(3)钢拱肋吊装流程具体如下：1)粗定位：A、根据拱肋节段就位姿态，配备调节好钢丝绳长度，再采用浮吊实施刚拱肋节段吊装，钢拱肋节段离开支承面30cm后，确认块体姿态合理、吊装安全；B、将钢拱肋节段提升至一定高度稳定后，浮吊慢慢旋转至安装位置上方，将钢拱肋节段缓慢下放，人工拉绳牵引至支架顶端标高调节小柱上方，利用钢拱肋仿形定位架进行辅助定位；C、根据限位侧向挡板或前一节段块体底部、侧向码板作为参考导向，配合测控点测量，进行接下来钢拱肋节段的就位，对测控点进行复测，满足粗定位；2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫，余晓耀，高仙凤，丁中才，
申请(专利权)人：合肥市公路桥梁工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34