一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法制造技术

一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于：先将钢梁结构在岸上平台组拼，进行多点顶推就位；随后在钢梁上搭设拼装支架，将拱肋分为三大节段进行梁上低位拼装，包括中部整体提升的中节段拱肋和两端原位拼装的边拱段拱肋，两端边拱段拱肋与拱梁节点拼接；中部拱肋段采用大节段整体提升法安装，提升到位后与两端边拱段拱肋合龙；最后进行吊索安装、二期铺装及附属结构施工。该施工工法采用先梁顶推、梁上低位拼拱、整体提升拱节段的组合施工工法，可减小水中临时墩数量，减小对顶推设备的要求，降低施工难度，其在适用性、经济性、施工质量、施工工期等诸多方面均具有较高推广意义，对今后类似建设条件的工程具有借鉴意义。具有借鉴意义。具有借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体地说是一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法。

技术介绍

[0002]系杆拱桥由拱肋、系梁、吊杆、横撑、桥面系等基本结构组成，属外部静定、内部高次超静定结构，兼有拱桥跨越能力大、梁桥对地基适应能力强的特点，适用范围较广。常用的系杆拱桥施工方法有支架法、转体施工法、整体提升法、缆索吊装法、顶推施工法等。
[0003]支架施工法是根据拱肋结构的设计线形，搭设支架，然后将拱肋节段在支架上完成焊接拼装的施工方法，具有对提升设备要求低、拱肋线形易控制等优点。但由于支架稳定性等因素的控制，支架结构高度受限，因此支架法多用于中小跨度桥梁；同时支架法施工一般需在河中设置较多的临时墩，这在有通航要求河道会受到限制。“一种大跨度钢管拱桥拼装施工结构”（专利申请号：201420744499.2）公开了一种大跨度钢管拱桥拼装施工结构，包括永久结构与拼装组成的施工系统。
[0004]转体施工一般将拱肋分为两个半跨，分别在两岸或低位拼装两半拱，利用动力及转动设备将两半拱平转或竖转至设计拱轴线位置，最终进行合龙成拱。转体施工可加快施工速度、提高工程质量、降低施工风险，避免干扰通航、减少施工机具设备、降低施工费用，但对于位于江中、距离两岸较远的系杆拱桥或多跨连续系杆拱桥并不适用。
[0005]大节段整体提升法一般采用一台或多台起吊设备，将钢构件起吊并安装至墩顶永久支座上或预定位置上。该方法可提高现场作业效率，保证焊接质量，但同时需兼顾构件划分情况、吊装重量、起吊设备能力、起吊（浮吊）条件大小等多方面的平衡。“一种大型钢管拱纵移及提升安装施工方法”（专利申请号：201910309553.8）提供一种大型钢管拱整体纵移及提升施工方法，将整个钢管拱划分为中部主拱段和两端的拱座段，在主桥引桥上完成主拱段拼装，在主桥连续梁施工的时，在主桥两端分别搭设用于提升主拱段的提升塔架，在主桥连续梁合龙完成后，平稳连续地将主拱段纵移至主跨设计起吊位置；在钢管拱设计拱座位置两端安装两拱座段，然后利用提升塔架将主拱段提升到设计安装位置，并与两拱座段连接，完成钢管拱安装。“一种下承式钢管混凝土系杆拱桥架设施工方法”（专利申请号：201610053214.4）本专利技术公开一种新型的下承式钢管混凝土系杆拱桥架设施工方法，采取钢管拱、系杆劲性骨架现场拼装、焊接，整桥吊装法施工。“一种钢系杆拱桥整体浮吊架设施工方法”（专利申请号：201610663521.4）公开了一种钢系杆拱桥整体浮吊架设施工方法，其采用在岸侧整体拼装，后期整体架设施工，采用两台浮吊船进行整体浮吊架设施工，包括如下步骤：浮吊船的地锚设置；浮吊船的整体试吊；浮吊船的同步后退；浮吊船同步旋转90
°
；浮吊船向桥位方向移动就位；人工桥位处精度调整、落桥。
[0006]缆索吊装法通过设置塔架、锚碇、缆索等施工系统，利用缆索吊装系统进行无支架施工，一般多用于山区、峡谷的拱桥施工，对于平原地区上、距离岸边较远的水中桥梁，搭设塔架、建造锚碇的造价非常高，极不经济。
[0007]系杆拱桥采用整体顶推方式施工，其拱、梁拼装在陆地进行，可更好地控制施工质量。在拱、梁拼装完成后，可采用临时支撑等措施将拱、梁形成整体，即主梁和与其协作的主拱一并整体顶推到位。在跨越江河或复杂地形时，可减少施工期对通航、河道水文等影响，可减少造价高昂的临时结构费用。“大吨位多跨组合拱桥带拱整体顶推方法”（专利申请号：201010125496.7）提出了带拱整体顶推施工的方法，该方法拱肋之间仅通过撑杆临时连接，顶推完成后再安装吊杆。“网状系杆拱桥的整体顶推施工法”（专利申请号：201110102879.7）提出了网状系杆拱桥的无导梁整体施工顶推方法。“一种施工状态可调的大跨度组合体系拱桥顶推施工工法”（专利申请号：201811140835.1）提出了一种施工状态可调的拱桥整体顶推施工方法。
[0008]系杆拱桥采用拱梁岸上拼装、整体顶推的施工工法，可保证施工质量，缩短施工工期，减小对河道影响，近年来越来越受到青睐。但对大跨度系杆拱桥而言，采用拱梁整体顶推工法，由于桥梁结构规模的增加，无论对顶推设备、水中临时墩、拱梁间临时撑杆、桥梁结构构件本身均提出了较高的要求，增加了施工难度和风险，尤其是采用网状吊杆布置的系杆拱桥，由于运营荷载下，拱、梁等主要构件以承受轴力为主，可充分利用材料强度，结构本身设计比较纤细，但成桥运营阶段与施工过程两种受力体系的巨大差别，采用整体顶推施工需对结构构件本身做很多临时加强，构造复杂，施工措施费高昂。从减小施工难度和风险出发，同时保持传统顶推施工方法的优势，对于大跨度系杆拱桥而言，采用先钢梁拼装顶推就位、后在梁上搭设支架三节段低位拼拱、利用提升支架提升大节段拱肋节段就位、最后合龙主拱的组合施工方法，具有相当的借鉴和应用推广价值。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是公开一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，以适应某些限定条件下大跨度系杆拱桥施工的需要。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术所采用的施工技术方案是：一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于先将主梁结构在岸上平台组拼，进行多点顶推就位；随后在主梁上搭设拼装支架，将拱肋分为三大节段进行梁上低位拼装，所述三大节段包括中部整体提升的中节段拱肋和两端原位拼装的边拱段拱肋，两端的边拱段拱肋与主梁上预留的拱梁节点拼接，中节段拱肋采用大节段整体提升法安装，提升到位后与边拱段拱肋合龙；最后进行吊索安装、二期铺装及附属结构施工。
[0011]进一步地，主梁采用组合梁结构或钢箱梁结构，其中组合梁由钢梁结构、混凝土桥面板通过剪力键形成组合断面共同承担荷载，钢梁同时承担系梁作用，不另设置预应力系杆。
[0012]进一步地，先在岸上搭设主梁拼装平台，水中架设临时墩，临时墩上安装顶推设备，按照节段顺序进行主梁节段拼装、顶推，直至整跨主梁拼接完成后，将整跨主梁顶推到位。
[0013]进一步地，顶推设备采用步履式顶推装置。
[0014]进一步地，中节段拱肋采用钢结构，所述钢结构为钢桁结构、钢箱结构或钢管混凝土结构，拱肋采用平行布置或提篮拱布置。
[0015]进一步地，主梁顶推到位后，首先在主梁上安装拼拱临时支架，钢拱肋采用三节段
法拼装，两端的边拱段采用满堂支架与拱梁节点拼接到位，中段主拱段先在主梁上低位拼装成整体大节段，其拱脚部位张拉临时水平拉索，安装提升支架，采用大节段整体提升安装中节段拱肋，中节段拱肋提升到位后与边拱段拱肋合龙。
[0016]进一步地，主拱合龙后，逐步拆除拱肋临时水平拉索、提升支架、拱梁拼装支架等工装系统，开始吊杆安装、附属工程施工、和索力调整。
[0017]进一步地，吊杆可采用竖直吊杆布置、尼尔森体系布置或网状吊杆布置等形式。
[0018]进一步地，该施工工法包括以下步骤：步骤一：（1）搭设栈桥及基础施工平台；（2）基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于先将主梁结构在岸上平台组拼，进行多点顶推就位；随后在主梁上搭设拼装支架，将拱肋分为三大节段进行梁上低位拼装，所述三大节段包括中部整体提升的中节段拱肋和两端原位拼装的边拱段拱肋，两端的边拱段拱肋与主梁上预留的拱梁节点拼接，中节段拱肋采用大节段整体提升法安装，提升到位后与边拱段拱肋合龙；最后进行吊索安装、二期铺装及附属结构施工。2.根据权利要求1所述的一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于主梁采用组合梁结构或钢箱梁结构，其中组合梁由钢梁结构、混凝土桥面板通过剪力键形成组合断面共同承担荷载，钢梁同时承担系梁作用，不另设置预应力系杆。3.根据权利要求2所述的一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于先在岸上搭设主梁拼装平台，水中架设临时墩，临时墩上安装顶推设备，按照节段顺序进行主梁节段拼装、顶推，直至整跨主梁拼接完成后，将整跨主梁顶推到位。4.根据权利要求3所述的一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组合施工工法，其特征在于顶推设备采用步履式顶推装置。5.根据权利要求1所述的一种大跨度系杆拱桥先梁顶推后拱提升的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长宇，汤虎，张洪金，陈亮，周伟翔，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：