本发明专利技术公开了一种独塔无背索斜拉桥施工方法，包括以下步骤：一、施工前准备；二、桥梁下部结构施工；三、桥梁上部结构施工，其施工过程如下：下塔柱混凝土浇筑施工、下横梁施工、中塔柱分段浇筑施工和上塔柱与中部挂索梁段交替进行分段浇筑施工及斜拉索安装，且对中塔柱和上塔柱均采用整体提升模板进行分段施工；四、桥面系施工。本发明专利技术施工方法步骤设计合理、施工方便、施工安全可靠且施工质量高、施工工期短，施工所用硬件设备少且简单，能够有效解决独塔无背索斜拉桥施工过程中所存在的施工工艺复杂、施工质量难以保证、所需硬件设备繁多等诸多缺陷和不足。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于斜拉桥施工
，尤其是涉及一种。
技术介绍
宝鸡市代家湾渭河大桥位于华夏始祖、炎帝故里的陕西省宝鸡市区东部，属宝鸡 市"四横十纵"主干道路网框架之一，它是一座功能与景观相融合的标志性建筑，桥梁施工 工艺复杂，技术含量高。 宝鸡市代家湾渭河大桥全桥桥长1146米，跨径组合10X20米(空心板梁)+127 米(斜拉桥)+16X32米(大孔板梁)+127米(斜拉桥)+9X20米(空心板梁)，主桥为独 塔无背索斜拉结构，全桥共有两座且两座斜拉桥结构相同，分别跨越西宝高速公路与规划 中的滨河路。斜拉桥全长127米，具体跨径布置为32+75+20米，桥面以上的主塔长63米， 桥面以下的主塔长为10. 425米，且均为钢筋混凝土结构；主梁采用预应力钢筋混凝土箱梁 结构且梁宽28米，全桥设置9条扇形分布的斜拉索。 具体而言斜拉桥主塔基础采用38根直径1. 5米的钻孔灌注桩，桩长51. 36米的 摩擦桩；钻孔灌注桩上接主塔承台的长度33. 28米、宽度18. 2米且高度为4米，外形呈亚铃 型，混凝土设计方量为2118. 8立方米。 主梁即加劲梁为斜腹板单箱四室预应力砼箱梁，砼标号C50。其中，主梁梁高2. 15m，在塔梁固结处梁高渐变为3. 15m，箱梁顶宽28m，底宽19. 6m，每侧挑臂3. 65m，顶板厚 250mm，底板厚200mm，竖直腹板宽400mm，斜腹板宽450mm，中间腹板宽750mm。 主塔即索塔采用钻石形，包括上塔柱、中塔柱、下塔柱和下横梁，采用C50砼。桥塔 顺桥向倾斜角度为60。，横桥向面内倾角为23.415。。桥面以上的主塔为斜塔(即上塔柱 和中塔柱总长度)长63米，其中拉索锚固区(即上塔柱)约30.3米；桥面以下斜腿(即下 塔柱的竖直向高度)长IO. 425米。斜塔上段塔顶锚固区为矩形断面，顺桥向宽度为5米，横 桥向宽度为6米，拉索锚固区开1.2米宽的槽口 ；斜塔下段的分叉(即中塔柱)的横桥向宽 为3.5米，顺桥向5米的矩形实心断面；塔梁固结处(即主塔与主梁连接处)设下横梁，高3. 15米，顺桥向宽5. 774米；桥面以下桥腿即斜腿断面向两个方向均渐变宽，顺桥向5. 774 米变宽至IO米，横桥向3.814米变宽至8米。 斜塔上所安装的斜拉索为单索面，梁端布置在中央分隔带上。 主塔结构复杂，工艺要求高，施工难度大。主塔桥面以上的斜塔长63米，中塔柱为双向倾斜结构且没有预应力，施工过程中应力非常复杂，稍有不慎可能产生受力裂缝，同时主塔的双向倾斜给施工过程中模板定位带来很大困难。具体体现在以下几个方面1、独塔无背索大体积混凝土承台冬季施工困难；2、独塔无背索斜拉桥主塔施工控制难度非常大，具体是双向倾斜斜塔如何定位测量、坐标计算，斜塔线形如何进行准确控制；3、独塔无背索中短索挂索、张拉施工工序复杂且施工难度大；4、独塔无背索斜拉桥索力调整及施工监控困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种独塔无背索斜拉桥施工方法，其施工方法步骤设计合理、施工方便、施工安全可靠且施工质量高、施工工期短，施工所用硬件设备少且简单，能够有效解决独塔无背索斜拉桥施工过程中所存在的施工工艺复杂、施工质量难以保证、所需硬件设备繁多等诸多缺陷和不足。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种独塔无背索斜拉桥施工方法，所施工独塔无背索斜拉桥的主塔从下至上由下塔柱、中塔柱和上塔柱组成，主梁两端分别跨在左右两个过渡桥墩上，其中中塔柱和上塔柱组成位于主梁的桥面以上且顺桥向向右倾斜的斜塔，所述斜塔浇筑施工为一体且整体呈倒"Y"字形结构，中塔柱为布设在上塔柱下部的左右两个分叉段且所述两个分叉段横桥向对称布设，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一、施工前准备根据所设计独塔无背索斜拉桥的斜塔结构，利用钢连接件分 段拼装组成用于施工成型所述斜塔的整体劲性骨架，所述整体劲性骨架从下至上由多个劲 性骨架节段拼装组成且整体形状为倒"Y"字形； 步骤二、桥梁下部结构施工首先，根据预先设计独塔无背索斜拉桥的桥梁下部结 构及其具体布设位置，在所述左右两个过渡桥墩之间施工用于承载桥梁上部结构下传压力 的主塔基础和支撑桥墩，并将预先加工成型的主塔承台移送并安装在已施工完成的主塔基 础上，主塔基础位于支撑桥墩左侧；所述主塔基础、主塔承台、支撑桥墩和左右两个过渡桥 墩形成独塔无背索斜拉桥的桥梁下部结构；主梁以支撑桥墩和主塔基础为界顺桥向分为左 侧边跨梁段、中部挂索梁段和右侧边跨梁段三个桥段； 步骤三、桥梁上部结构施工，其施工过程如下 301、下塔柱混凝土浇筑施工所施工的下塔柱为横桥向布设在主塔承台上的两个 左右对称的支撑桥腿； 302、下横梁施工在两个支撑桥腿间横桥向施工一下横梁，所施工的下横梁两端分别跨在所述两个支撑桥腿上部且下横梁与所述两个支撑桥腿固定连接为一体； 303、主梁及斜塔施工，其施工过程包括以下步骤 3031、左侧边跨梁段和右侧边跨梁段施工在左侧过渡桥墩与支撑桥墩之间以及 主塔基础和右侧过渡桥墩间分别施工左侧边跨梁段和右侧边跨梁段，并将下横梁与右侧边 跨梁段合龙； 3032、中部挂索梁段及斜塔施工，且斜塔施工时采用成型模板分段整体提升且分 段浇筑混凝土的施工方法进行分段施工，其施工过程如下 (i)中塔柱劲性骨架拼装将步骤一中拼装组成的用于成型中塔柱的多个劲性骨 架节段组装成倒V字形中塔柱劲性骨架，所述中塔柱劲性骨架由上端部组装在一起的左右 两个劲性骨架分叉段组成； (ii)中塔柱劲性骨架安装采用吊装工具将步骤(i)中拼装组成的中塔柱劲性骨 架吊装并移送至下横梁上，并将所述中塔柱劲性骨架底部固定安装在下横梁上；同时，采用 吊装工具将用于支撑所述中塔柱劲性骨架的钢管支撑架吊装并移送至右侧过渡桥墩上，之 后将钢管支撑架的底部固定在右侧过渡桥墩上且将钢管支撑架倾倒并使得其顶部固定在 所述中塔柱劲性骨架的上部分叉处，即通过倾斜向的钢管支撑架将所述中塔柱劲性骨架支撑在预设的倾斜角度； (iii)中塔柱分段浇筑施工逐段将成型模板固定安装在所述中塔柱劲性骨架外 侧并相应逐段进行混凝土浇筑施工，直至施工完成整个中塔柱； (iv)上塔柱与中部挂索梁段交替进行分段浇筑施工及斜拉索安装，施工前将需施 工完成的上塔柱和中部挂索梁段相应分成同等数量的节段且相应分多次进行重复施工，其 中每次分段施工过程为先在已施工完成的中塔柱塔端或上塔柱节段的塔端混凝土浇筑施 工一个上塔柱节段，之后再相应在下横梁的左侧梁端或已施工完成的中部挂索梁节段的梁 端混凝土浇筑施工一个中部挂索梁节段，随后在此次施工完成的上塔柱节段和中部挂索梁 节段间挂拉斜拉索；不断重复上述分段施工过程，直至上塔柱施工完成且将中部挂索梁段 与左侧边跨梁段合龙，最后拆除成型模板和拆除钢管支撑架，即完成主梁及斜塔的施工过 程； 步骤四、桥面系施工在已施工完成的主梁上施工桥面系。 上述步骤3032中所述的成型模板为整体提升模板；所述整体提升模板包括用于 分段浇筑成型所需施工斜塔的模板加固系统、沿所需施工斜塔的向上延伸方向将所述模板 加固系统整体向上提升的提升系统、与所述模板加固系统相配合使用的脱模合模系统以及 分别设置在所述模板加固系统顶部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种独塔无背索斜拉桥施工方法，所施工独塔无背索斜拉桥的主塔从下至上由下塔柱（５－１）、中塔柱（５－２）和上塔柱（５－３）组成，主梁（１）两端分别跨在左右两个过渡桥墩（２）上，其中中塔柱（５－２）和上塔柱（５－３）组成位于主梁（１）的桥面以上且顺桥向向右倾斜的斜塔，所述斜塔浇筑施工为一体且整体呈倒“Ｙ”字形结构，中塔柱（５－２）为布设在上塔柱（５－３）下部的左右两个分叉段且所述两个分叉段横桥向对称布设，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤一、施工前准备：根据所设计独塔无背索斜装并移送至右侧过渡桥墩（２）上，之后将钢管支撑架（９）的底部固定在右侧过渡桥墩（２）上且将钢管支撑架（９）倾倒并使得其顶部固定在所述中塔柱劲性骨架的上部分叉处，即通过倾斜向的钢管支撑架（９）将所述中塔柱劲性骨架支撑在预设的倾斜角度； （ｉｉｉ）中塔柱（５－２）分段浇筑施工：逐段将成型模板固定安装在所述中塔柱劲性骨架外侧并相应逐段进行混凝土浇筑施工，直至施工完成整个中塔柱（５－２）； （ｉｖ）上塔柱（５－３）与中部挂索梁段（１－２）交替进行分段浇筑施工及斜拉索（１５）安装，施工前将需施工完成的上塔柱（５－３）和中部挂索梁段（１－２）相应分成同等数量的节段且相应分多次进行重复施工，其中每次分段施工过程为：先在已施工完成的中塔柱（５－２）塔端或上塔柱节段的塔端混凝土浇筑施工一个上塔柱节段，之后再相应在下横梁（７）的左侧梁端或已施工完成的中部挂索梁节段的梁端混凝土浇筑施工一个中部挂索梁节段，随后在此次施工完成的上塔柱节段和中部挂索梁节段间挂拉斜拉索（１５）；不断重复上述分段施工过程，直至上塔柱（５－３）施工完成且将中部挂索梁段（１－２）与左侧边跨梁段（１－１）合龙，最后拆除成型模板和拆除钢管支撑架（９），即完成主梁（１）及斜塔的施工过程； 步骤四、桥面系施工：在已施工完成的主梁（１）上施工桥面系。拉桥的斜塔结构，利用钢连接件分段拼装组成用于施工成型所述斜塔的整体劲性骨架（８），所述整体劲性骨架（８）从下至上由多个劲性骨架节段拼装组成且整体形状为倒“Ｙ”字形； 步骤二、桥梁下部结构施工：首先，根据预先设计独塔无背索斜拉桥的桥梁下部结构及其具体布设位置，在所述左右两个过渡桥墩（２）之间施工用于承载桥梁上部结构下传压力的主塔基础（３）和支撑桥墩（６），并将预先加工成型的主塔承台（４）移送并安装在已施工完成的主塔基础（３）上，主塔基础（３）位于支撑桥墩（６）左侧；所述主塔基础（３）、主塔承台（４）、支撑桥墩（６）和左右两个过渡桥墩（２）形成独塔无背索斜拉桥的桥梁下部结构；主梁（１）以支撑桥墩（６）和主塔基础（３）为界顺桥向分为左侧边跨梁段（１－１）、中部挂索梁段（１－２）和右侧边跨梁段（１－３）三个桥段；步骤三、桥梁上部结构施工，其施工过程如下： ３０１、下塔柱（５－１）混凝土浇筑施工：所施工的下塔柱（５－１）为横桥向布设在主塔承台（４）上的两个左右对称的支撑桥腿； ３０２、下横梁（７）施工：在两个支撑桥腿间横桥向施工一下横梁（７），所施工的下横梁（７）两端分别跨在所述两个支撑桥腿上部且下横梁（７）与所述两个支撑桥腿固定连接为一体； ３０３、主梁（１）及斜塔施工，其施工过程包括以下步骤： ３０３１、左侧边跨梁段（１－１）和右侧边跨梁段（１－３）施工：在左侧过渡桥墩（２）与支撑桥墩（６）之间以及主塔基础（３）和右侧过渡桥墩（２）间分别施工左侧边跨梁段（１－１）和右侧边跨梁段（１－３），并将下横梁（７）与右侧边跨梁段（１－３）合龙； ３０３２、中部挂索梁段（１－２）及斜塔施工，且斜塔施工时采用成型模板分段整体提升且分段浇筑混凝土的施工方法进行分段施工，其施工过程如下： （ｉ）中塔柱劲性骨架拼装：将步骤一中拼装组成的用于成型中塔柱（５－２）的多个劲性骨架节段组装成倒Ｖ字形中塔柱劲性骨架，所述中塔柱劲性骨架由上端部组装在一起的左右两个劲性骨架分叉段组成； （ｉｉ）中塔柱劲性骨架安装：采用吊装工具将步骤（ｉ）中拼装组成的中塔柱劲性骨架吊装并移送至下横梁（７）上，并将所述中塔柱劲性骨架底部固定安装在下横梁（７）上；同时，采用吊装工具将用于支撑所述中塔柱劲性骨架的钢管支撑架（９）吊...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，武群虎，韩建红，赵来义，郑峰，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，中铁二十局集团第六工程有限公司，中铁二十局集团第一工程有限公司，中铁二十局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：87
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