大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥及快速施工方法技术

本发明专利技术涉及桥梁领域，具体来说是大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥及快速施工方法，包括主墩结构，所述主墩结构上连接有拱肋结构，所述拱肋结构上设有桥体结构；所述拱肋结构与桥体结构之间布置有吊索结构；本发明专利技术公开了大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥及快速施工方法；本发明专利技术公开的飞燕式提篮拱桥在结构上较为简单，同时主体大多均为拼接式，在实际施工时，相互不干涉的工序可以同时进行，极大的提高了施工效率；另外，本发明专利技术在进行飞燕式提篮拱桥实际施工时，采用两条施工线路的同时进行；不仅能够规避工序之间的重叠，还能极大的提高施工效率，缩短施工时间。缩短施工时间。缩短施工时间。

【技术实现步骤摘要】
大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥及快速施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁领域，具体来说是大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥及快速施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国铁路、高速公路建设项目的日益增多，建设大跨度拱桥的需求越来越多。
[0003]而飞燕式拱桥的造型美观，深受人们的喜爱，飞燕式拱桥是两边带悬臂半跨的中承式吊杆拱桥，通过锚固于两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分推力，也称自平衡式或自锚式拱桥。
[0004]传统飞燕式拱桥随着跨度的增加，拱桥自重不断增加，导致结构内力大幅度增加，导致节段吊装施工困难；同时传统导致拱桥结构稳定性显著下降。
[0005]而建设飞燕式提篮拱桥还存在以下技术难点：
[0006]飞燕式提篮拱桥的拱肋在焊接时变形控制难度大；同时传统飞燕式提篮拱桥的拱肋和桥面系由于拼接接头非常多，施工困难较大。
[0007]另外现有飞燕式提篮拱桥的拱肋一般为矩形框架结构，使得拱肋承载力较小，为了提高拱肋的承载能力，需要对传统拱桥拱肋结构进行优化设计；同时传统施工方法多用于矩形拱肋框架的施工操作，缺少异型拱肋的施工方法；而异型拱肋结构较为复杂，对接不方便，造成施工难度大；所以为了方便异型拱肋的施工，需要对传统施工工艺进行优化。
[0008]还有，就是传统飞燕式提篮拱桥施工时不具有独立性，在实际施工过程中可能会发生工序施工时的干涉；也就是传统施工方式多为顺序施工，在前一个工序未施工完成时，可能后续一个工序无法施工，这样极大的浪费了施工工时，不利于提高施工效率。
[0009]所以为了避免上述问题，就需要对现有拱桥结构进行优化设计，同时对拱桥的施工工序进行改进。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构强度大，并且方便快速施工的飞燕式提篮拱桥结构。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0012]大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥，包括主墩结构，所述主墩结构上连接有拱肋结构，所述拱肋结构上设有桥体结构；所述拱肋结构与桥体结构之间布置有吊索结构；
[0013]所述主墩结构包括主墩基础，所述主墩基础包括支撑承台；所述支撑承台上设有主墩拱座；
[0014]所述主墩拱座包括拱座钢骨架和浇筑在拱座钢骨架上的拱座混凝土；
[0015]所述拱肋结构包括两个相对布置拱肋梁，所述拱肋梁包括上拱肋，所述上拱肋两端分别连接有一个主墩结构；
[0016]两个所述上拱肋上端中部区域通过风撑结构相连接；
[0017]所述拱肋梁还包括下拱肋；所述上拱肋两端分别通过下拱肋与对应主墩结构相连接；
[0018]所述下拱肋包括设置在主墩拱座上的中孔拱肋和边孔拱肋；所述中孔拱肋一端与主墩拱座相连接，另一端与上拱肋相连接；
[0019]所述拱肋结构还包括拱肋横梁，所述拱肋横梁布置在两个拱肋梁之间区域；所述拱肋结构包括两个拱肋横梁；两个所述拱肋横梁分布在拱肋梁两端；所述拱肋横梁与桥体结构相连接；
[0020]所述桥体结构包括中孔钢梁桥体结构和边孔钢梁桥体结构；在中孔钢梁桥体结构两端分别连接有一个边孔钢梁桥体结构；
[0021]所述中孔钢梁桥体结构与边孔钢梁桥体结构对接处处于拱肋横梁上方；
[0022]所述吊索结构包括吊杆，所述吊杆在拱肋结构上对称分布；并且两个所述上拱肋上布置的吊杆数量相同，呈相对布置。
[0023]所述桥体结构还包括现浇箱梁桥体结构；所述现浇箱梁桥体结构与边孔钢梁桥体结构对接；每个所述边孔钢梁桥体结构远离中孔钢梁桥体结构一侧设有现浇箱梁桥体结构。
[0024]大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：
[0025]步骤A：确定施工场地，并且划分施工场地；
[0026]步骤B：确定拱桥架设区域主墩结构的布置位置；并基于上述布置位置对主墩结构中的主墩基础进行施工操作；随后在主墩基础上进行主墩拱座的施工；在进行主墩拱座施工的同时，对桥体结构中的中孔钢梁桥体结构进行架设；
[0027]步骤C：步骤B完成后，对拱肋结构中的下拱肋进行施工；
[0028]步骤D：在步骤C完成后，进行边孔钢梁桥体结构架设，在边孔钢梁桥体结构设定区域架设完成后，进行现浇箱梁桥体结构的浇筑施工；另外，要求在进行边孔钢梁桥体结构架设时，对拱肋结构中的上拱肋进行施工操作；
[0029]步骤E：步骤D完成后，进行吊索结构的安装施工；
[0030]步骤F：步骤E完成后，一个大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥大体结构已经施工完成。
[0031]所述步骤B中主墩基础施工主要包括如下步骤：
[0032]步骤1：初始清基：先采用现有设备进行基坑初始清基操作，保证清基底标高及清基范围符合设计要求；
[0033]步骤2：钢护筒和钢管桩结构施工：通过架设栈桥和钻孔平台实现钢护筒和钢管桩结构的施工，钢管桩结构包括多个锁扣钢管桩，相邻锁扣钢管桩依次连接；
[0034]步骤3：临时支撑结构架设；步骤2完成后，在钢管桩结构上端设置临时支撑结构；
[0035]步骤4：二次清基；在步骤3完成后，对围堰内部再次进行清基操作；此次清基要求清基到设定位置；
[0036]步骤5：浇筑封底混凝土：在步骤4再次清基完成后，在围堰底部浇筑封底混凝土；
[0037]步骤6：圈梁架设；在步骤5完成后，在钢管桩结构内部架设支撑圈梁结构；支撑圈
梁结构主要包括三层圈梁结构，分别为第一层圈梁、第二层圈梁以及第三层圈梁；在钢管桩结构内部由上至下依次抽水架设第一层圈梁、第二层圈梁以及第三层圈梁；
[0038]步骤7：承台施工；步骤6完成后，抽离围堰基坑内的全部水液；并拆除围堰内的各个钢护筒；随后进行支撑承台施工操作。
[0039]所述步骤B中主墩拱座施工主要包括如下步骤：
[0040]步骤一：在支撑承台上安装拱座钢骨架以及拱座钢筋；
[0041]步骤二：在支撑承台上浇筑拱座混凝土；
[0042]步骤三：步骤二完成后，一个主墩拱座施工完成；可重复步骤一至步骤二实现多个主墩拱座的施工操作。
[0043]所述支撑承台浇筑时采用一次或者多次浇筑；所述拱座混凝土也分一次或者多次浇筑。
[0044]在进行主墩拱座施工时，要求主墩拱座的承台桩基与围堰清基协调施工；同时当支撑承台采用多次浇筑时，要求在支撑承台第一次浇筑完成后形成底部支撑承台，在底部支撑承台上安装拱座钢骨架；随后进而第二次支撑承台的浇筑；当支撑承台采用一次浇筑成型时，要求预先安装拱座钢骨架，再进行支撑承台的浇筑。
[0045]所述中孔钢梁桥体结构包括多个单体中孔钢梁；相邻单体中孔钢梁依次拼接；所述边孔钢梁桥体结构包括多个单体边孔钢梁；相邻单体边孔钢梁依次连接；在边孔钢梁桥体结构架设时要求最靠近现浇箱梁桥体结构的一段单体边孔钢梁与现浇箱梁桥体结构组成钢混组合段。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥，其特征在于，包括主墩结构，所述主墩结构上连接有拱肋结构，所述拱肋结构上设有桥体结构；所述拱肋结构与桥体结构之间布置有吊索结构；所述主墩结构包括主墩基础，所述主墩基础包括支撑承台；所述支撑承台上设有主墩拱座；所述主墩拱座包括拱座钢骨架和浇筑在拱座钢骨架上的拱座混凝土；所述主墩结构还包括承台桩基；所述承台桩基布置在支撑承台下方；所述拱肋结构包括两个相对布置拱肋梁，所述拱肋梁包括上拱肋，所述上拱肋两端分别连接有一个主墩结构；两个所述上拱肋上端中部区域通过风撑结构相连接；所述拱肋梁还包括下拱肋；所述上拱肋两端分别通过下拱肋与对应主墩结构相连接；所述下拱肋包括设置在主墩拱座上的中孔拱肋和边孔拱肋；所述中孔拱肋一端与主墩拱座相连接，另一端与上拱肋相连接；所述中孔拱肋包括底部拱肋和桥接拱肋；所述桥接拱肋为钢混结合段；所述桥接拱肋通过底部拱肋与主墩拱座相连接；所述桥接拱肋与上拱肋对接；所述拱肋结构还包括拱肋横梁，所述拱肋横梁布置在两个拱肋梁之间区域；所述拱肋结构包括两个拱肋横梁；两个所述拱肋横梁分布在拱肋梁两端；所述拱肋横梁与桥体结构相连接；所述桥体结构包括中孔钢梁桥体结构和边孔钢梁桥体结构；在中孔钢梁桥体结构两端分别连接有一个边孔钢梁桥体结构；所述中孔钢梁桥体结构与边孔钢梁桥体结构对接处处于拱肋横梁上方；所述吊索结构包括吊杆，所述吊杆在拱肋结构上对称分布；并且两个所述上拱肋上布置的吊杆数量相同，呈相对布置；所述桥体结构还包括现浇箱梁桥体结构；所述现浇箱梁桥体结构与边孔钢梁桥体结构对接；每个所述边孔钢梁桥体结构远离中孔钢梁桥体结构一侧设有现浇箱梁桥体结构。2.根据权利要求1所述的大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥，其特征在于，每个所述拱肋梁均为异型结构。3.根据权利要求2所述的大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥，其特征在于，每个所述拱肋梁中的上拱肋包括F风撑段、E连接段、D吊杆分箱室段、C无索区段以及B过渡段；所述F风撑段和E连接段为单箱单室式钢箱结构；所述D吊杆分箱室段和、C无索区段为单项双室钢箱结构；所述上拱肋采用钢箱结构，所述下拱肋采用混凝土箱形结构；所述上拱肋包括多个单体上拱肋；相邻单体上拱肋端部对接；上拱肋在实际安装架设时；分为预先安装段、底部安装段以及合拢连接段；预先安装段连接有风撑结构，该段最先架设；随后安装连接在边孔拱肋上的底部安装段；最后安装布置在预先安装段与底部安装段之间的合拢连接段。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述大跨度空间异形拱肋飞燕式提篮钢箱拱桥的快速施工方法，其特征在于，所述快速施工方法包括如下步骤：步骤A：确定施工场地，并且划分施工场地；步骤B：确定拱桥架设区域主墩结构的布置位置；并基于上述布置位置对主墩结构中的主墩基础进行施工操作；随后在主墩基础上进行主墩拱座的施工；在进行主墩拱座施工的
同时，对桥体结构中的中孔钢梁桥体结构进行架设；步骤C：步骤B完成后，对拱肋结构中的下拱肋进行施工；步骤D：在步骤C完成后，进行边孔钢梁桥体结构架设，在边孔钢梁桥体结构设定区域架设完成后，进行现浇箱梁桥体结构的浇筑施工；另外，要求在进行边孔钢梁桥体结构架设时，对拱肋结构中的上拱肋进行施工操作；步骤E：步骤D完成后，进行吊索结构的安装施工；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：凡春胜，唐琪，赵士杰，王海涛，李光均，王永明，甘立文，朱邦志，高林龙，黄家军，刘鹏飞，刘广，叶浚良，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：