一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法技术

本发明专利技术涉及桥梁施工技术领域，具体涉及到一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法。本发明专利技术将钢箱提篮拱桥系梁、桥面系、拱肋等结构划分为满足运输要求的大节段，通航孔位置的系梁节段采用辅助桁架与系梁连接为整体，与未增加辅助桁架的系梁结构相比，该整体结构变形小，应力小，可满足大跨度通航孔要求。钢箱提篮拱桥各构件节段均采用工厂内制造、平板驳船运输、浮吊安装的方法，桥位现场仅施做环焊缝，焊接工作量少，质量可控、施工速度快、成本低，解决了传统施工方案无法解决过大通航孔处无法采用原位支架拼装、散件拼装质量难控制、造价高、速度慢的问题。速度慢的问题。速度慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁施工
，具体涉及到一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法。

技术介绍

[0002]京杭运河是国家水运主通道之一，货运量大、船流密度高。其中苏北段长404km，平均宽度90
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160m，全线达二级航道标准，可通行2000t以下船只；苏南段长212km，宽60
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100m，全线达三级航道标准，可通行1000t以下船只。钢箱提篮拱桥因其造型优美、结构构造体系简单、受力明确、造价低等特点，在京杭运河上应用广泛。近年来，丹阳市云阳大桥、徐州市新大吴桥、汴塘京杭运河大桥、宿迁市北京路京杭运河大桥等先后建成并通车，创造了良好的经济、社会效益。
[0003]在内河繁忙河道上施工钢箱提篮拱桥主要有浮拖法、顶推法、原位拼装法等三种方法。浮拖方法采用在岸侧滑移轨道上将拱桥拼装成整体，采用平板驳船作为拱桥一端支点，通过拖拉平板驳船实现拱桥整体顺桥向滑移就位，受限于国内驳船型号、京杭运河船闸尺寸、封航时间要求等因素，超过2000t以上拱桥采用浮拖法难度较大。顶推方法采用在岸侧将拱桥拼装成整体，采用步履式顶推设备，将钢拱桥顺桥向顶推到位的方法，施工成本高、控制难度大。传统原位拼装法在河道内搭设水中临时支墩，将拱桥主要构件以小节段形式运输至桥位后采用浮吊拼装，传统原位拼装法过多的水中临时支墩往往无法满足较大的临时通航孔的要求，且钢结构构件节段小导致散拼施工周期长，质量控制难度大。
[0004]针对跨越内河繁忙河道钢箱提篮拱桥施工需寻找一种新的施工方法来降低施工成本、加快施工进度。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有技术的不足，提供一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法，包括以下步骤：步骤一：施工钢箱提篮拱桥下部结构，包括：桩基、承台、墩柱、盖梁，安装永久支座，采用清淤船对桥位处河道进行清淤作业；步骤二：进行水中临时支墩及防撞墩施工。采用浮吊配合振动锤插打水中临时支墩钢管桩、防撞墩钢管桩，进行水中临时支墩钢管桩竖向承载力实验，施做水中临时支墩钢管桩水平平联、水中临时支墩钢管桩斜撑平联、水中临时支墩分配梁，施做防撞墩平联；步骤三：对钢箱提篮拱桥主要结构进行大节段划分，并进行系梁节段、桥面系节段、拱肋节段、横撑节段、人行道挑梁节段制造，各节段由平板驳船运送至桥位处。
[0007]步骤四：在永久支座内侧盖梁顶及水中临时支墩分配梁顶部安装竖向调节千斤顶及临时垫块，封航后采用浮吊吊装边跨系梁节段，并依次自边部向中部吊装边跨桥面系节
段，将相邻边跨桥面系节段之间、边跨桥面系节段与边跨系梁节段之间接缝进行施焊；步骤五：中跨系梁节段在平板驳船上采用平面（平躺）姿态运输至桥位处，封航后调整平板驳船位置与桥梁轴线平行，2台浮吊就位锚固后先将中跨系梁节段由平面翻身至立面后，调整浮吊姿态及位置后整体抬吊至水中临时支墩上，利用防撞墩钢管施做缆风绳，将中跨系梁节段临时固定，防止倾倒；采用竖向调节千斤顶将边跨系梁节段顶升，实现中、边跨系梁节段接缝处角度一致，施焊后下落边跨系梁节段端部至永久支座上；采用相同方法施工另一侧中跨系梁节段。
[0008]步骤六：依次自边部向中部安装中跨桥面系节段，将相邻中跨桥面系节段之间、中跨桥面系节段与中跨系梁节段之间接缝进行施焊；步骤七：A型拱肋支架、B型拱肋支架、C型拱肋支架均在工厂内制造完成后，采用平板驳船运至桥位处，采用浮吊整体吊装，将底分配梁与U肋桥面板间断焊接固定，两拱肋支架间纵横向采用平联桁架连接；步骤八：在顶分配梁上安装竖向调节千斤顶及临时垫块，采用浮吊吊装上、下游侧边跨拱肋节段，调整边跨拱肋节段位置后，将边跨拱肋节段与拱脚拱肋节段焊接连接；步骤九：采用平板驳船将中跨拱肋节段运送至桥位处，封航后调整平板驳船位置与桥梁轴线平行，采用2台浮吊整体吊装中跨拱肋节段至拱肋支架上，浮吊配合拱肋支架分配梁顶竖向调节千斤顶调整中跨拱肋节段姿态，确保中跨拱肋节段与边跨拱肋节段接缝处角度、接缝宽度一致后进行施焊，焊接完成后松浮吊吊钩；采用相同方法安装另一侧中跨拱肋节段；步骤十：将横撑节段船运至桥位处，采用浮吊分节段安装，焊接连接，采用浮吊分节段安装人行道挑梁节段；步骤十一：安装并张拉吊杆，拆除A型拱肋支架、B型拱肋支架C型拱肋支架、辅助桁架，拆除水中临时支墩，调整吊杆索力至成桥状态。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤二中，水中临时支墩共设置4个，均采用四肢格构式，由水中临时支墩钢管桩、水中临时支墩钢管桩水平平联、水中临时支墩钢管桩斜撑平联、水中临时支墩分配梁组成，水中临时支墩顺桥向间距应综合考虑海事部门批复的施工期间最小通航孔宽度、水中临时支墩构造尺寸、防撞墩布置等因素，水中临时支墩钢管桩直径、壁厚、入泥深度等参数经计算确定；为方便完工后水下切割钢管桩，钢管直径不宜小于100cm；为增强水中临时支墩整体刚度，水中临时支墩钢管桩水平平联采用钢管，水中临时支墩钢管桩斜撑平联采用大型号槽钢；作为本专利技术进一步的方案：所述步骤二中，防撞墩由上、下游侧的三角形钢管防撞体系及顺航向隔离钢管体系组成，均设防撞墩平联。其中，三角钢管防撞体系共设置4个，位于水中临时支墩上下游侧来船方向，顺航向隔离钢管体系共设置两排，位于水中临时支墩通航侧；作为本专利技术进一步的方案：所述步骤三中，桥面系沿顺桥向分块，块段长度满足船只运输及通行船闸的要求，拱脚拱肋节段与边跨系梁节段作为整体结构制造安装，2个边跨拱肋节段及1个中跨拱肋节段单独安装，边、中跨拱肋节段分节位置与边、中跨系梁节段分节位置在顺桥向一致，人行道挑梁沿顺桥向共分为18个人行道挑梁节段，横撑为钢管网状结构，沿顺桥向共分为1个A型横撑节段、2个B型横撑节段、2个C型横撑节段、2个D型横撑节
段，2个E型横撑节段，每个横撑节段单侧宜有2
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4个连接节点与拱肋连接；作为本专利技术进一步的方案：所述步骤三中，中跨系梁节段位于临时通航孔位置，在中跨系梁节段上设置辅助桁架以减小中跨系梁节段的下挠变形，边跨系梁节段根据跨径大小及受力计算确定是否需要辅助桁架。中跨系梁节段辅助桁架构造可采用钢箱、钢管、型钢或组合体系，辅助桁架可采用单片或多片形式，与系梁永久结构焊接为整体，辅助桁架构造设计需综合跨径、系梁自身刚度、施工阶段系梁所承受的永久及可变荷载情况、应力及变形情况等综合考虑。本实施例辅助桁架由顶钢管及平联钢管组成。带辅助桁架的中跨系梁节段在工厂中整体制作完成后，利用平板驳船运输时，采用平面（平躺）运输方法。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤七中，A型、B型、C型拱肋支架均由底分配梁、钢管立柱、平联、顶分配梁组成，底分配梁长度不宜小于2个中横梁间距长度；根据拱肋支架高度确定平联桁架数量；作为本专利技术进一步的方案：所述步骤十一中，还拆除辅助桁架。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术充分利用了内河通航河流的运输便利条件，所有钢结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速原位安装钢箱提篮拱桥的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：施工钢箱提篮拱桥下部结构，包括：桩基（1）、承台（2）、墩柱（3）、盖梁（4），安装永久支座（5），采用清淤船（15）对桥位处河道进行清淤作业；步骤二：进行水中临时支墩（18）及防撞墩（20）施工，采用浮吊（16）配合振动锤（17）插打水中临时支墩钢管桩（19）及防撞墩钢管桩（21），进行水中临时支墩钢管桩（19）竖向承载力实验，施做水中临时支墩钢管桩水平平联（22）、水中临时支墩钢管桩斜撑平联（23）、水中临时支墩分配梁（24），施做防撞墩平联（25）；步骤三：对钢箱提篮拱桥上部结构进行节段划分并进行制造，包括系梁（6）节段、桥面系（7）节段、拱肋（11）节段、横撑（13）节段、人行道挑梁（14）节段，各节段由平板驳船（26）运送至桥位处；单个系梁（6）共分为3个节段，即2个边跨系梁节段（27）、1个中跨系梁节段（28）；桥面系（7）共分为11个节段，包括6个边跨桥面系节段（29）及5个中跨桥面系节段（30）；拱肋（11）共分为2个拱脚拱肋节段（32）、2个边跨拱肋节段（33）、1个中跨拱肋节段（34）；步骤四：在永久支座（5）内侧盖梁顶及水中临时支墩分配梁（24）顶部安装竖向调节千斤顶（43）及临时垫块（44），封航后采用浮吊（16）吊装边跨系梁节段（27），并依次自边部向中部吊装边跨桥面系节段（29），将相邻边跨桥面系节段（29）之间、边跨桥面系节段（29）与边跨系梁节段（27）之间接缝进行施焊；步骤五：中跨系梁节段（28）由平板驳船（26）采用平面运输至桥位处，封航后调整平板驳船（26）位置与桥梁轴线平行，2台浮吊（16）就位锚固后先将中跨系梁节段（28）由平面翻身至立面后，调整浮吊（16）姿态及位置后整体抬吊至水中临时支墩（18）上，利用防撞墩钢管桩（21）施做缆风绳（45），将中跨系梁节段（28）临时固定，防止倾倒；采用位于永久支座（5）内侧的竖向调节千斤顶（43）将边跨系梁节段（27）顶升，使中跨系梁节段（28）、边跨系梁节段（27）接缝处角度一致，施焊后下落边跨系梁节段（27）端部至永久支座（5）上；采用相同方法施工另一侧中跨系梁节段（28）；步骤六：依次自边部向中部安装中跨桥面系节段（30），将相邻中跨桥面系节段（30）之间、中跨桥面系节段（30）与中跨系梁节段（28）之间接缝进行施焊；步骤七：在工厂内制造拱肋支架，包括A型拱肋支架（46）、B型拱肋支架（47）、C型拱肋支架（48），采用平板驳船（26）运至桥位处，采用浮吊（16）整体吊装，将底分配梁（49）与U肋桥面板（10）间断焊接固定，两拱肋支架间横向采用平联桁架（53）连接；步骤八：在拱肋支架的顶分配梁（52）上安装竖向调节千斤顶（43）及临时垫块（44），采用浮吊（16）吊装上、下游侧边跨拱肋节段（33），调整边跨拱肋节段（33）位置后，将边跨拱肋节段（33）与拱脚拱肋节段（32）焊接连接；步骤九：采用平板驳船（26）将中跨拱肋节段（34）运送至桥位处，封航后调整平板驳船（26）位置与桥梁轴线平行，采用2台浮吊（16）整体吊装中跨拱肋节段（34）至拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，吴刚，曲萌，李猛，刘富成，陈鹏，刘慧航，孙科，
申请(专利权)人：山东汇通建设集团有限公司济南市市政工程建设集团有限公司山东汇友市政园林集团有限公司山东泉建工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：