大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自浮运提升架设方法技术

本发明专利技术涉及一种大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自浮运提升架设方法，将拱桥中跨梁拱交界段钢箱梁两端箱室洞口以及拱肋两端孔洞封堵，在钢箱梁顶面四周边缘焊接挡水板，形成漂浮在水中的船体结构，采用拖船将中段拱梁整体拖运至桥位；采用斜拉扣挂法完成拱桥两个边跨段的钢箱梁和拱肋安装施工，在两边拱肋上安装鹰架，采用大节段提升法提升中段拱梁与边跨段合龙

【技术实现步骤摘要】
大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自浮运提升架设方法


[0001]本专利技术属于桥梁施工
，具体涉及一种跨江
(
河
)
的大跨度中承式钢箱拱桥架设施工
。

技术介绍

[0002]钢拱桥常用的施工方法有支架法
、
转体法
、
大节段提升法
、
缆索吊法以及浮运架设法
。
其中支架法主要用于陆地环境施工；转体法较适用于较小跨径的拱桥，且仅用于拱肋安装；大节段提升法一般与支架法
、
转体法及浮运架设法配合施工，在两边拱肋安装完成后，将中间拱肋整体提升合龙；缆索吊法对地形地貌的适应性强
、
跨越能力大，但随着拱桥跨径增大，缆索吊工艺存在扣塔过高
、
安全风险高
、
大悬臂拼装线型控制难度大等无法克服的缺陷，而且锚碇体积也需要加大，导致施工成本增加；浮运架设法适用于跨江河拱桥施工，在江河具备通航条件的情况下，可充分发挥船舶运载能力强
、
运输成本低的优势
。
[0003]浮运架设法主要分三种型式：整跨浮运法
、
单支点浮托滑移法
、
拱肋节段浮运法
。
[0004]整跨浮运法是利用船舶的浮载功能，将预制好的整孔拱桥上部构件通过滑道或者模块车移动到船舶的临时支架上，然后运输到桥位，通过提升装置将整跨拱桥提升到设计位置，或者通过船舶加注压舱水的方式降低船舶上的拱桥高度，使整孔拱桥精准落位于桥墩支座上，完成安装
。
该工艺的优点是可以实现拱
、
梁同步安装，具有高空作业时间短，施工速度快
、
的优点，但只适用于墩身高度不高的下承式拱桥
。
[0005]单支点浮托滑移法是将拱桥的一个拱脚滑移到船舶支架上，另一个拱脚位于引桥或者桥头路基上的滑道上，然后采用千斤顶顶推后拱脚，或者在对岸设置牵引索拽拉前拱脚，推拉船舶移动，将整个拱桥从一岸向另一岸滑移，前拱脚位置到达对岸墩身侧位后，再将前拱脚从船舶支架上滑移到承台支架上，并继续滑移到达墩顶设计位置，然后整孔拱桥落梁就位
。
该工艺也可实现拱
、
梁同步安装，但也只适用于墩身高度不高的下承式拱桥
。
[0006]拱肋节段浮运法是将拱肋分为3个大的节段，两边节段先采用常规的支架法
、
转体法安装，或采用缆索吊法安装，由于两边拱肋高度较低，对缆索吊的索塔高度及锚碇的体积要求低，可降低缆索吊的施工成本和风险；再将中间节段支撑在船舶上的支架上，浮运到桥位的设计投影位置，然后采用提升法，通过拱肋提升架或安装在两边拱肋段悬臂端的鹰架将中间段拱肋整体提升到设计高度位置，与两边拱段空中对接合龙
。
该方法能利用支架法
、
转体法
、
缆索吊法以及大节段提升法的优点并有效克服其各自存在的缺陷，对上
、
中
、
下承式拱桥都适用，但只适用于先拱后梁施工方法，不适合拱梁同步
、
先梁后拱方案，而且随着拱桥跨径的增加，该方法对船舶的吨位
、
船上支架高度等方面要求也随之提高，成本相应增加，特别在结构上船
、
结构与船舶固结
、
航运稳定性等方面的风险显著加大，因此多用于中小跨径拱桥施工，目前还没有用于跨径超过
400
米的拱桥施工实例
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对上述问题，提出一种大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自
浮运提升架设方法，解决现有浮运架设法在大跨径拱桥施工时的难题
。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自浮运提升架设方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010](1)
将拱桥分为两个边跨段和一中跨段分别施工，中跨段与边跨段的分界线位于中承式拱桥的拱肋和钢梁交界处；采用常规的斜拉扣挂法完成拱桥两个边跨段的钢箱梁和拱肋安装施工；
[0011](2)
在船坞中完成中跨段拱肋和钢箱梁的连接固定；采用加劲钢板焊接封堵钢箱梁两端箱室洞口以及拱肋两端的临水面孔洞；根据拱肋和钢箱梁的自重以及钢箱梁体积，测算吃水深度，在钢箱梁顶面四周边缘焊接挡水板，形成能漂浮在水中的船体结构；在钢箱梁两端分别焊接两个系缆柱，在每个拱肋阶段两端分别焊接一吊耳；
[0012](3)
打开船坞闸门，放水进入船坞，使钢箱梁及拱肋整体在水中浮起；
[0013](4)
采用两艘拖船分别通过缆绳连接钢箱梁两端的系缆柱，两拖船配合将中段拱梁整体拖运至桥位；
[0014](5)
在两边跨拱肋上分别安装鹰架，通过吊索分别连接中跨拱肋两端的吊耳，提升拱梁与边跨段合龙
。
[0015]本专利技术主要是在现有浮运架设法基础上进行的改进，通过将中段钢梁和拱肋端部封闭，使其形成“船体”结构，依靠自身浮力漂浮，采用小型船舶拖运到桥位，采用大节段提升法安装，不仅可实现拱梁同步安装，而且可节省大型船舶的租赁使用费，同时也避免了传统工艺中拱梁结构上船
、
船梁固结
、
下船等高风险节点，施工成本和施工风险都大幅降低
。
本专利技术尤其适用于大跨径中承式钢箱拱桥中跨拱梁交界段的浮运安装施工
。
附图说明
[0016]图1拱桥边跨段拱梁的安装状态示意图；
[0017]图2是钢箱拱桥中跨段自漂浮结构加工状态视图；
[0018]图3是钢箱拱桥中跨段自漂浮结构的立面结构示意图；
[0019]图4是拖船拖运拱桥中跨段的状态示意图；
[0020]图5是拱桥中跨段的整体提升状态示意图；
[0021]图6是拱桥合龙后的状态示意图
。
具体实施方式
[0022]本专利技术的具体实施方式如下：
[0023](1)
将拱桥分为两个边跨段和一中跨段分别施工，中跨段与边跨段的分界线位于中承式拱桥的拱肋和钢梁交界处
。
如图1所示，采用常规的斜拉扣挂法完成拱桥两个边跨段钢箱梁和拱肋1安装施工
。
[0024]由于两个边跨拱肋的高度较低
、
悬臂较短，因此斜拉扣挂施工的扣塔2可设置的较低，相应的扣索和缆索锚碇3体积也较小，因此施工风险和成本较低
。
[0025](2)
如图
2、
图3所示，在船坞中完成中跨段拱肋4和钢箱梁5的连接固定，并采用加劲钢板6焊接封堵钢箱梁5两端箱室洞口以及拱肋4两端的临水面孔洞；根据拱肋和钢箱梁
的自重以及钢箱梁体积测算吃水深度，在钢箱梁顶面四周边缘焊接挡水板7，形成能漂浮在水中的船体结构；在钢箱梁两端分别焊接两个系缆柱8，用于拖船拖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大跨径中承式钢箱拱桥中段拱梁整体自浮运提升架设方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将拱桥分为两个边跨段和一中跨段分别施工，中跨段与边跨段的分界线位于中承式拱桥的拱肋和钢梁交界处；采用常规的斜拉扣挂法完成拱桥两个边跨段的钢箱梁和拱肋安装施工；
(2)
在船坞中完成中跨段拱肋和钢箱梁的连接固定；采用加劲钢板焊接封堵钢箱梁两端箱室洞口以及拱肋两端的临水面孔洞；根据拱肋和钢箱梁的自重以及钢箱梁体积，测算吃水深度，在钢箱梁顶面四周边缘焊接挡水板，形成能漂浮在水中的船体结构；在钢箱梁两端分别焊接两个系缆柱，在每个拱肋阶段两端分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文泽，卢冠楠，刘丹娜，
申请(专利权)人：中交路桥建设有限公司，
类型：发明
国别省市：