拱梁结合桥吊装施工方法技术

拱梁结合桥吊装施工方法，拱梁结合构件包括五段梁即A梁段8、B梁段9、C梁段10、D梁段11和E梁段12，以及三段拱肋即由A-1拱肋1、A-3拱肋2和A-2拱肋3构成的A拱肋、由C-1拱肋5、C-3拱肋6、C-2拱肋7构成的C拱肋和B拱肋4，以及临时支架13、基础预埋件14、永久支座15和吊索16，采用在临时支架和永久支座上先梁后拱的平衡顺序进行吊装施工，吊装结构件的跨度可以大幅提高，临时支架等辅助搭建少，施工占地小，施工环境比较整洁，对施工现场的地面交通影响小、人工消耗大大降低，只需要较少的工人就可完成整栋桥梁的架设，降低施工成本和工期。施工中操作方便，易控制施工安全和施工质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及E01D桥梁技术，尤其是拱梁结合桥吊装施工方法。
技术介绍
现有技术中，拱梁结合桥的设计施工开始受到广泛关注，桥梁工程技术近年来有了很大的发展，特别是大跨度桥梁，自从推行斜拉桥的设计与施工技术以来，无论国内国外，除悬索桥以外，跨越能力当推斜拉桥为首。但是斜拉索的锚固、索的防腐，均须花昂贵的代价，因此，混凝土斜拉桥的经济跨度，一般在200m以上。对于60m～200m范围的桥梁，能够参予竞争的桥梁形式主要是混凝土拱桥与预应力混凝土连续梁桥。混凝土拱桥需要有良好的地基以承担拱脚的水平推力，同时，大跨度拱桥在过去采用传统的施工方法很不便利，逐渐失去了竞争力；近来由于混凝土拱桥采用悬臂浇筑法、转体施工法以及劲性钢管混凝土拱架等措施，使这种古老桥型重新进入大跨度桥梁方案的竞争行列。在中小跨径方面，由于混凝土拱桥省料，施工技术要求不高，充分发挥混凝土受压性能等优点，因此造价低廉。在我国有良好地基条件的山区，丘陵区或者冲积平原的软土地基上，均得到广泛采用。但是经过一段时期的实践，在软土地基上建造混凝土拱桥，面临着二个问题使人畏缩不前。一是既要满足通航净空的要求；同时要压缩引道长度或降低高填土高度，对于上承式混凝土拱桥只能采用较小的矢跨比f/L，一般小于1/8，但它对温度变化及地基变形特别敏感，所产生的瞬时内力往往要控制设计；同时这类拱桥起拱线较低，在常水位条件下，船只容易撞击拱腿，不是桥毁就是船破，对水陆交通都带来不利；二是软土地基上建造混凝土拱桥，一般需要依靠台背土压力、桥台基底或阻滑板摩阻力以抵抗水平能力，但土体在长期荷载作用下发生徐变滑移现象，同时高填土产生的后期沉降会使桥台向后转动及下沉，这些影响都会危及上部结构的安全。尽管混凝土拱桥造价低，但是在平原地区一些主要中小跨径的公路桥梁几乎全被梁桥所代替。梁桥在20m以下，采用预应力混凝土空心板，施工方便，造价也低廉，但是跨径小，对通航有较大的不利，例如若需要满足III～V航道通净宽要求，就需要40m～60m的连续梁或悬臂梁桥，根据实践的经验统计，一般造价比混凝土拱桥要高出许多。在平原地区的航道上已建造了一定数量的系杆拱、简支桁架或连续梁桥，前二者需在航道上搭设支架；如采取无支架吊装施工，由于墩台不能承担水平力施工工艺将很复杂，增加施工难度必然增加造价：连续箱梁桥一般采取悬臂浇筑或悬臂拼装法施工，由于挂篮的重量往往控制配索，同时实体腹板为满足抗剪要求而显得很笨重，因此混凝土及高强钢材的指标都较高，不甚经济。在总结现有混凝土拱桥施工经验及技术装备等条件，同时考虑了大吨位预应力束及锚具的应用，特别索的形状采取直索布索，以减少摩阻，提高永存索力等措施，搭设少量支架，临时通过净空满足要求，采用转体施工的工艺，提出了一系列拱梁组合式桥梁，并以先梁后拱作为结构施工成型的基本工法，即先完成连续梁--即加劲梁部分，而后再在其上架设拱肋。这样，既方便了施工，同时，以梁式桥为外部条件，拱的水平推力由水平预应力束承担，避免了传统混凝土拱桥在软土地基上建造所承担的风险。已有拱梁结合桥施工实例较少，如：一座跨径100.5m的刚拱刚梁跨河桥施工中，带悬臂的箱梁分五段，其中端决即“0”块及端横梁在桥墩上立支架现浇，其余三段箱形梁各长30m，接头长60cm，按钢筋混凝土设计吊装阶段的受力，河中设二个临时防撞墩，以便架设箱梁节段，现浇接头后张拉纵向预应力束的一半，端块及加劲梁成三跨连续梁。设置横梁及带钢护套的吊杆，吊杆及护管下端固定于加劲梁上，作为钢管拱肋安装时支架一部分；钢管安装就位后，用电焊焊接成拱，并设置上风撑，浇筑钢管内微膨胀混凝土，张拉加劲梁其余纵向索，铺设桥面板及现浇桥面铺装。某拱梁结合桥为悬臂拼装施工，下部结构完成后，在桥墩上搭设扇形支架，然后安装拱肋及加劲梁肋的第一节段，包括立柱等，形成双悬框架，铺设横梁及预制桥面板并现浇接头；吊装拱肋及加劲梁的第二节段，节段间各杆件靠核心混凝土直接抵承，并对预埋钢板用螺栓固定联接接头钢筋，安装塔架临时加强框架；浇筑接头混凝土，设置塔架后张拉梁肋的预应力束，铺设预制桥面板并浇筑接缝混凝土，张拉桥面部分预应力束；吊装最后一节梁节段及安装横梁，张拉塔架上铺助索，铺设桥面及灌缝，浇筑牛腿及端横梁。张拉预应力束后，设置挂孔的梁肋及横梁，铺设桥面板，现浇端横梁及灌缝，最后浇筑桥面铺装。某拱梁结合桥按转体施工，在完成桥墩基础及承台、台座施工后，沿河岸搭设支架浇筑空腹部分的加劲梁肋、拱肋、横梁及立柱，对每根加劲梁肋张拉2根钢绞线，然后浇筑桥面板形成组合截面；拆除部分支架保留空腹交界处的支架；浇筑实腹段及相应横梁，现桥面板包括平衡重；张拉第二批预应力束，转体就位，设置跨中联接支撑；浇筑联接段的梁肋，张拉跨中封闭索，然后现浇桥面，全桥浇筑铺装。某拱梁结合桥为转体施工，沿跨中两侧各1m处切开，中间长2.0m作为拱、梁的现浇段。下部结构为钻孔灌注桩基础，考虑到转体需要，共设计4根120钻孔灌注混凝土桩，为了减轻转体阶段承台受力，将桩分为三部分，4+6+4承台切开，留缝设桩剪槽，转体阶段的上下部结构重量由中间6根钻孔桩负担，转体就位后，灌筑承台缝的混凝土，使承台成整体。上部结构分为两个半桥，沿河岸满堂支架分段现浇加劲梁及岸跨的半拱、中跨桥面以下拱肋，然后安装预制的中跨桥面以上拱肋并现浇接头；中跨的加劲梁与拱肋交点做成临时铰，待施工空间拉索张拉完毕后再行封铰，使成连续；为了平衡转体重，边跨的横梁及桥面板均在转体前安装完毕，中跨加劲梁间仅安装部分横梁，使加劲梁及横梁成框架结构，拱肋间上风撑全部安装，并设置临时交叉剪，以保证全桥的空间稳定性；转体完成后，现浇加劲梁及拱的接头，张拉全部纵向预应束，设置其余横梁及全部面板，最后浇筑桥面铺装。但是，目前拱梁结合桥施工，复杂的、众多的辅助临时设施都需要较大的施工场地、大量的劳务人员和大吨位的起重吊机，施工过程中会占用较大的施工场地，给城市交通带来很大的不便，还存在施工周期长、成本高，对周边城市环境和居民生活影响大等缺点，因此亟待改进。相关改进技术未见公开。中国专利申请200910096243.9先拱后梁系杆拱桥的横梁吊装就位的施工方法，它包括：A.串绕滑车组(4)、B.固定导向轮、C.安装卷扬机、D.将走绳(6)绕过导向轮再连接卷扬机、E.重复步骤A～D、F.将横梁(105)搬至起吊点下方、G.将捆绑钢丝绳(9)与横梁(105)固定、H.启动卷扬机，吊装就位横梁(105)、I.固定横梁(105)、J.将捆绑钢丝绳(本文档来自技高网...

【技术保护点】
拱梁结合桥吊装施工方法，拱梁结合构件包括五段梁即A梁段(8)、B梁段(9)、C梁段(10)、D梁段(11)和E梁段(12)，以及三段拱肋即由A?1拱肋(1)、A?3拱肋(2)和A?2拱肋(3)构成的A拱肋、由C?1拱肋(5)、C?3拱肋(6)、C?2拱肋(7)构成的C拱肋和B拱肋(4)，以及临时支架(13)、基础预埋件(14)、永久支座(15)和吊索(16)，其特征在于，桥面连续钢箱梁纵向分为(5)段，即A梁段(8)、B梁段(9)、C梁段(10)、D梁段(11)和E梁段(12)，包括A拱肋的跨拱、包括B拱肋的跨拱各分为3段，下承拱包括拱脚和B拱肋(4)，跨拱与下承拱通过拱脚连接，跨拱与下承拱通过拱脚和箱梁固定连接，整体的吊装方案采用先梁后拱，A梁段(8)前端中部、C梁段(10)两端中部和E梁段(12)后端中部分别有拱脚；在桥梁两端施工固定永久支座(15)，在其间箱梁下方安装四组临时支架(13)，在中间二组临时支架(13)之间安装基础预埋件(14)；吊装顺序为：1)吊装A梁段(8)，A梁段(8)同时为拱脚梁段，A梁段(8)前端安置在前端的永久支座(15)上，A梁段(8)后端安置在第一组临时支架(13)上；2)吊装E梁段(12)拱脚梁段，E梁段(12)同时为拱脚梁段，E梁段(12)后端安置在后端的永久支座(15)上，E梁段(12)前端安置在第四组临时支架(13)上；3)吊装B拱肋(4)，B拱肋(4)为下承拱肋，B拱肋(4)下侧低点与基础预埋件(14)焊接；4)吊装C梁段(10)，C梁段(10)含两个拱脚，C梁段(10)前后端分别安置在中间二组的临时支架(13)上，同时，将B拱肋(4)前后端与C梁段(10)的前后两个拱脚分别连接；5)吊装合拢段D梁段(11)，D梁段(11)前后端分别安置在后两组临时支架(13)上，对合两侧的梁段并使其吻合，落梁就位；6)吊装合拢段B梁段(9)，B梁段(9)前后端分别安置在前两组临时支架(13)上，对合两侧的梁段并使其吻合，落梁就位；7)在已吊装好的箱梁上侧对应吊装拱肋合拢位置安置上层四组临时支架(13)；8)依次吊装A拱肋的各分段，即A?1拱肋(1)、A?3拱肋(2)和A?2拱肋(3)，A?1拱肋(1)前端与A梁段(8)前端上的拱脚连接，A?1拱肋(1)后端安置在上层第一组临时支架(13)上，A?2拱肋(3)前端安置在上层第二组临时支架(13)上，A?2拱肋(3)后端安置在C 梁段(10)前端的拱脚上，A?3拱肋(2)两端分别安置在上层第一、二组临时支架(13)上，接着将A?1拱肋(1)、A?3拱肋(2)和A?2拱肋(3)连接；9)依次吊装C拱肋的各梁段，即C?1拱肋(5)、C?3拱肋(6)和C?2拱肋(7)，C?2拱肋(7)后端与E梁段(12)后端上的拱脚连接，C?2拱肋(7)前端安置在上层第四组临时支架(13)上，C?1拱肋(5)后端安置在上层第三组临时支架(13)上，A?2拱肋(3)前端安置在C梁段(10)后端的拱脚上，C?3拱肋(6)两端分别安置在上层第三、四组临时支架(13)上，接着将C?1拱肋(5)、C?3拱肋(6)和C?2拱肋(7)连接；完成桥梁的吊装。...

【技术特征摘要】
1.拱梁结合桥吊装施工方法，拱梁结合构件包括五段梁即A梁段(8)、B梁段(9)、C
梁段(10)、D梁段(11)和E梁段(12)，以及三段拱肋即由A-1拱肋(1)、A-3拱肋(2)和A-2
拱肋(3)构成的A拱肋、由C-1拱肋(5)、C-3拱肋(6)、C-2拱肋(7)构成的C拱肋和B拱肋(4)，
以及临时支架(13)、基础预埋件(14)、永久支座(15)和吊索(16)，其特征在于，桥面连续
钢箱梁纵向分为(5)段，即A梁段(8)、B梁段(9)、C梁段(10)、D梁段(11)和E梁段(12)，
包括A拱肋的跨拱、包括B拱肋的跨拱各分为3段，下承拱包括拱脚和B拱肋(4)，跨拱与下
承拱通过拱脚连接，跨拱与下承拱通过拱脚和箱梁固定连接，整体的吊装方案采用先梁后
拱，A梁段(8)前端中部、C梁段(10)两端中部和E梁段(12)后端中部分别有拱脚；在桥梁两
端施工固定永久支座(15)，在其间箱梁下方安装四组临时支架(13)，在中间二组临时支架
(13)之间安装基础预埋件(14)；吊装顺序为：
1)吊装A梁段(8)，A梁段(8)同时为拱脚梁段，A梁段(8)前端安置在前端的永久支座
(15)上，A梁段(8)后端安置在第一组临时支架(13)上；
2)吊装E梁段(12)拱脚梁段，E梁段(12)同时为拱脚梁段，E梁段(12)后端安置在
后端的永久支座(15)上，E梁段(12)前端安置在第四组临时支架(13)上；
3)吊装B拱肋(4)，B拱肋(4)为下承拱肋，B拱肋(4)下侧低点与基础预埋件(14)焊
接；
4)吊装C梁段(10)，C梁段(10)含两个拱脚，C梁段(10)前后端分别安置在中间二
组的临时支架(13)上，同时，将B拱肋(4)前后端与C梁段(10)的前后两个拱脚分别连接；
5)吊装合拢段D梁段(11)，D梁段(11)前后端分别安置在后两组临时支架(13)上，
对合两侧的梁段并使其吻合，落梁就位；
6)吊装合拢段B梁段(9)，B梁段(9)前后端分别安置在前两组临时支架(13)上，对
合两侧的梁段并使其吻合，落梁就位；
7)在已吊装好的箱梁上侧对应吊装拱肋合拢位置安置上层四组临时支架(13)；
8)依次吊装A拱肋的各分段，即A-1拱肋(1)、A-3拱肋(2)和A-2拱肋(3)，A-1
拱肋(1)前端与A梁段(8)前端上的拱脚连接，A-1拱肋(1)后端安置在上层第一组临时支架
(13)上，A-2拱肋(3)前端安置在上层第二组临时支架(13)上，A-2拱肋(3)后端安置在C

\t梁段(10)前端的拱脚上，A-3拱肋(2)两端分别安置在上层第一、二组临时支架(13)上，接
着将A-1拱肋(1)、A-3拱肋(2)和A-2拱肋(3)连接；
9)依次吊装C拱肋的各梁段，即C-1拱肋(5)、C-3拱肋(6)和C-2拱肋(7)，C-2
拱肋(7)后端与E梁段(12)后端上的拱脚连接，C-2拱肋(7)前端安置在上层第四组临时支
架(13)上，C-1拱肋(5)后端安置在上层第三组临时支架(13)上，A-2拱肋(3)前端安置在
C梁段(10)后端的拱脚上，C-3拱肋(6)两端分别安置在上层第三、四组临时支架(13)上，
接着将C-1拱肋(5)、C-3拱肋(6)和C-2拱肋(7)连接；
完成桥梁的吊装。
2.如权利要求1所述的拱梁结合桥吊装施工方法，其特征在于，从拱肋引出吊索(16)
连接在箱梁两侧。
3.如权利要求1所述的拱梁结合桥吊装施工方法，其特征在于，箱梁各段包括中部
主梁(17)和两侧的挑臂(18)。
4.如权利要求1所述的拱梁结合桥吊装施工方法，其特征在于，拱梁结合桥采用悬
拱结构，材质为Q345D，跨境组合为40米+32米；40米跨A拱肋高度为7.8米，32米C跨
拱肋高度为6米；钢箱梁高为1米，整桥宽度为6.5米；两跨钢箱梁连续布置，主跨宽6.5
米，顶板厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪建国，毛永强，缪爱军，张伟，
申请(专利权)人：永升建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：