大吨位多跨组合拱桥带拱整体顶推方法技术

本发明专利技术公开了一种大吨位多跨组合拱桥带拱整体顶推方法。它是在桥轴线后场陆上搭设多跨钢拱梁拼装工具式平台，按照先梁后拱分节段分跨拼装成型。主副拱拼装完成后，安装主拱肋与钢梁之间的临时撑压杆及临时抗风索，拆除拱肋支架，同时安装步履平移式顶推装置，将整孔钢拱梁顶推出拼装平台；如此重复循环直至多孔钢拱梁全部拼装完成后，整体顶推到位。本方法受力明确，装置结构简单，功能齐全，操作方便，自动化程度高，很好的解决了新型组合拱桥局部受力薄弱及大悬臂顶推的要求，整个方法新颖，安全性高，施工成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥梁施工技术，具体涉及一种钢拱桥梁的顶推施工方法。
技术介绍
顶推施工方法架设桥梁在国内外得到广泛的应用，特别是预应力连续梁桥的顶 推，但均采用拖拉牵引方式；近年来，随着桥梁材料及液压设备的发展，顶推法在钢梁桥及 斜拉桥的架设中得到应用和推广，但基本沿用拖拉牵引老方法，在法国米约大桥架设中采 用了契进式液压顶推设备，使顶推法得到了进一步发展。 对于大吨位多跨组合拱桥，如3X210m钢混组合结构拱桥位于强涌潮河段，其河 漫滩宽广，航道浅且窄，大型船舶无法驶入等特殊自然条件特点。三孔连续梁_拱新型组合 体系拱桥为单幅双主梁格构式梁与预制板结合形式；拱肋系由主拱肋、副拱肋、主副拱肋之 间的横向连杆以及拱顶横撑等构件组成。主拱肋外倾12° ，立面矢高43. 784m ;副拱肋轴线 为空间扭曲线型，立面矢高33m。主拱采用矩形截面，宽2. 2m，高3. 2m ;副拱采用方形截面， 边长1. 5m，主副拱肋之间的横向连杆采用圆钢管，间距8. 5m。拱桥主梁为等截面钢_混凝 土结合梁结构。全高4. 5m，全宽37. 7m，为主纵梁(闭口边箱梁)、中横梁、端横梁、小纵梁组 成的双主梁梁格体系。钢主纵梁内部设系杆索。拱桥吊杆间距8.5m，吊杆上端锚固于主拱 肋，下端锚固于钢主纵梁，全桥共设置57对吊杆。拱桥钢结构材质为Q345qD、总重约13000 吨。新型组合结构拱桥，其设计型式新颖、结构美观、桥梁轻盈，其特殊的自然条件与拱桥 结构特点，对新型组合拱桥安装方法提出了较高的要求。采用常规的支架安装法、缆索吊装 法、大浮吊整跨吊装法、先梁后拱法(主梁有支架安装和顶推两种方案)无法满足要求或者 优越性差。 常规拱桥顶推法是梁拱分开安装法，即先顶推安装梁，然后在梁上搭设支撑架安 装拱肋。由于新型组合拱桥拱肋外倾，失高大且受涌潮及通航的影响，采用先梁后拱法很难 实现。主要有以下难题 1、新型组合拱桥主梁为双主梁格构结构，材料省，结构刚度小，主梁顶推受力薄 弱，需要在跨中增加较多临时墩减小顶推跨度，但会影响航道通行； 2、新型组合拱桥拱肋为外倾形式，在梁上搭设支架无法实现拱肋的安装；拱肋失高达43m，需在河床上搭设落地支撑架，但不经济，且会影响航道通行； 3、三跨新型组合拱桥跨越630m宽河段，大部分为浅水河漫滩，施工船舶无法进入作业； 4、受强涌潮影响大，高悬臂拱肋支架稳定性差，拱肋安装精度无法满足要求。 但对于新型组合结构拱桥的顶推，拖拉法及契进式顶推法在结构和受力方面存在 以下难以解决的问题 1、拖拉法其滑动摩擦面在梁底，不能满足新型组合拱桥结构局部受力要求，而且 摩擦支撑面标高不能调节； 2、拖拉法不能实现自平衡顶推，对高支撑墩产生较大水平破坏力； 3、契进式顶推法对于等截面箱型受力较好，但对于新型组合格构式梁其受力差， 且不能满足格构梁腹板局部受力要求；顶推过程中存在较大偏载；
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，实现拱桥带 拱整体顶推，解决组合拱桥局部受力薄弱及大悬臂顶推的问题。 本专利技术的技术方案为，它是在桥轴线后 场陆上搭设多跨钢拱梁拼装平台， 在拼装平台上进行第一孔跨主纵梁与第一孔跨主拱肋的拼装，在第一孔跨主拱肋与第一孔跨主纵梁之间连接第一孔跨临时撑压杆及第一孔跨临时抗风索， 在第一跨主纵梁前端连接前导梁，在拼装工具式平台旁的结构墩上安装有用于临时支撑的墩旁支架，将步履平移式顶推装置安装在墩旁支架，利用步履平移式顶推装置将第一孔跨拼装有主拱肋的主纵梁拱顶推出拼装平台； 再在拼装平台上拼装第二孔跨主纵梁与第二孔跨主拱肋，在第二孔跨主拱肋与第 二孔跨主纵梁之间连接第二孔跨临时撑压杆及第二孔跨临时抗风索，第二孔跨主纵梁与第 一孔跨主纵梁连接， 再利用步履平移式顶推装置将第二孔跨拼装有主拱肋的主纵梁拱顶推出拼装平台. 重复循环直至多孔主纵梁、主拱肋整体顶推到位。 所述步履平移式顶推装置还安装在临时支撑墩上。 所述在主纵梁与主拱肋的拼装时或在主纵梁与主拱肋的拼装完成后，进行主拱肋 与副拱肋之间的拼装。 所述主拱肋与主纵梁之间的临时抗风索左右交叉设置。 所述主拱肋与主纵梁之间的临时撑压杆采用刚性杆，刚性杆两端分别与主拱肋与 主纵梁铰接连接。 所述墩旁支架包括连接在承台两侧的两支撑架，两支撑架呈"V"型，两支撑架上端 之间连接有横向连接件，两支撑架上端面分别设有承重梁，承重梁上设有临时垫梁，支撑架 与结构墩之间连接有横向连接杆件。 临时抗风索两端分别与主拱肋与主纵梁铰接连接，临时抗风索的一端连接有张拉 装置。 它是在桥轴线后场陆上搭设多跨钢拱梁拼装工具式平台，按照先梁后拱分节段分 跨拼装成型。主副拱拼装完成后，安装主拱肋与钢梁之间的临时撑压杆及临时抗风索，拆 除拱肋支架，同时安装步履平移式顶推装置，将整孔钢拱梁顶推出拼装平台；如此重复循环 直至多孔钢拱梁全部拼装完成后，整体顶推到位。新型组合拱桥采用大悬臂拱梁整体顶推 的施工方法，即拱与结合梁钢梁先期组拼一体，配合临时杆件共同受力，进行整体顶推。主 桥各梁段顶推到位后，拆除临时杆件，分批张拉吊杆，进行桥面板施工。在进行顶推施工时， 210m跨间仅设置1座临时支撑墩。 上述方法和装置受力明确，装置结构简单，功能齐全，操作方便，自动化程度高，很 好的解决了新型组合拱桥局部受力薄弱及大悬臂顶推的要求，整个方法新颖，安全性高，施4工成本较低。附图说明 图1结构墩上的用于临时支撑的墩旁支架结构示意图I。 图2结构墩上的用于临时支撑的墩旁支架结构示意图II。 图3主拱肋与主纵梁之间连接的临时撑压杆布置示意图。 图4A主拱肋与主纵梁之间连接临时抗风索布置示意图I。 图4B主拱肋与主纵梁之间连接临时抗风索布置示意图II。 图5临时抗风索结构示意图。 图6A步履平移式顶推装置结构示意图I。 图6B步履平移式顶推装置结构示意图II。 图7 图15组合拱桥带拱整体顶推方法示意图。 图7 图15中100-多跨钢拱梁拼装工具式平台，110-第-拱肋，130-第一副拱肋，140-前导梁，150-后导梁，200-结构墩，300 支撑墩(水中)具体实施例方式在对本专利技术技术方进行说明之前，首先，描述实现本专利技术方法的所涉及装置，以便 于理解本专利技术。 在进行顶推过程中时，必须要对主纵梁以及步履平移式顶推装置实现支撑。在靠 近多跨钢拱梁拼装工具式平台100的三个结构墩200上设有墩旁支架300。 墩旁支架300的结构如图1所示，承台301的两侧分别设置两个支撑架302，两个 支撑架302呈"V"型布置，两支撑架上端之间连接有横向连接件303，两支撑架302上端面 分别设有承重梁304，承重梁304上设有临时垫梁305，支撑架302与结构墩200之间连接 有横向连接杆件307。如图2所示，在纵向(沿桥梁方向)的临时垫梁305之间的承重梁 304上设有步履平移式顶推装置600。临时垫梁305对主纵梁实施支撑。承重梁304之间 连接有横向连接件306。 步履平移式顶推装置600的结构，如图6A所示，底座6是框架式支撑结构，在底座6的两侧对成设置连接四个顶升支撑油缸l，顶升支撑油缸1的活塞杆端部与支撑座13连接。底座6上设有顶面上设置平移顶推支撑平台3，平移顶推支撑平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大吨位多跨组合拱桥带拱整体顶推方法，它是在桥轴线后场陆上搭设多跨钢拱梁拼装平台，　　在拼装平台上进行第一孔跨主纵梁与第一孔跨主拱肋的拼装，在第一孔跨主拱肋与第一孔跨主纵梁之间连接第一孔跨临时撑压杆及第一孔跨临时抗风索，　　在第一跨主纵梁前端连接前导梁，在拼装工具式平台旁的结构墩上安装有用于临时支撑的墩旁支架，将步履平移式顶推装置安装在墩旁支架，利用步履平移式顶推装置将第一孔跨拼装有主拱肋的主纵梁拱顶推出拼装平台；　　再在拼装平台上拼装第二孔跨主纵梁与第二孔跨主拱肋，在第二孔跨主拱肋与第二孔跨主纵梁之间连接第二孔跨临时撑压杆及第二孔跨临时抗风索，第二孔跨主纵梁与第一孔跨主纵梁连接，　　再利用步履平移式顶推装置将第二孔跨拼装有主拱肋的主纵梁拱顶推出拼装平台；　　重复循环直至多孔主纵梁、主拱肋整体顶推到位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周光强，张鸿，姚平，杨绍斌，杨昌维，詹光善，吴晓红，舒大勇，傅琼阁，申蒙，黄耀文，
申请(专利权)人：中交二航局第二工程有限公司，中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]