[发明专利]钢管拱单铰万吨级平转转体施工方法

说明书

                                技术领域

本发明涉及一种公路、铁路大跨度钢管拱桥单铰万吨级平转转体施工方法。

                                背景技术

钢管拱桥在我国已经得到广泛的应用，其上部结构建造方法有多种：支架法、扣索塔架悬拼法、缆索起重机拼装法、劲性拱架法、竖转法、平转法等等。以上施工方法各有特点，其中以转体法更为先进。转体法施工是将钢管拱肋分成两个半跨，分别在两岸拼装支架上拼装焊接成半跨拱体，然后使用千斤顶及配重等使半跨成型钢管拱脱空，利用转动体系自身平衡，两岸各自成一个转体，同步匀速连续地将两岸半跨钢管拱按规定方向，分别水平转动相应的角度至其设计位置，适合在险峻陡峭的峡谷间或繁忙的铁道干线上修建。

                                发明内容

本发明旨在提供一种安全可靠、设备投入少、合龙精度高、施工速度快，不占用桥下净空，高空作业少的钢管拱单铰万吨级平转转体施工方法。

本发明目的的实现方式为，钢管拱单铰万吨级平转转体施工方法，其施工步骤为：

1)将钢管拱分成两个半跨，分别在两岸拼装支架上拼装焊接成半跨拱体；

2)使用张拉千斤顶，按设计张拉程序通过分级、交替、对称张拉上盘纵向预应力钢绞线束、背索、扣索，并在交界墩后侧的上盘顶面布置平衡重，直至转体重心移至钢管拱的另一侧，偏离球铰中心一个微量距离e，使半跨成型钢管拱脱架，拆除上转盘盘尾硬支撑，此时转动体系自身重量平衡，它以钢球铰和其后两个保险钢支腿支承于下盘基础滑道上，其余各点均脱空成转体状态，两岸各自成一个转体；

3)两岸转体分别以2台套水平、同步、连续的液压牵引张拉千斤顶，通过牵引缠绕并预埋于转台圆周上的钢绞线束，形成转动体系的水平转动纯力偶，同步匀速连续地将两岸半跨钢管拱按规定方向，分别水平转动相应的角度至设计位置；

4)两半跨拱转体到位后，测量拱体线形及位置偏差，有偏差则于上转盘后端及其两侧布置相应的大吨位千斤顶进行横向倾斜、轴线横向偏位和竖向偏差微调，拱轴线型调整满足设计要求后即将上盘竖向、横向、纵向锁定固结，实施跨中合龙；

5)安装拱肋合龙段临时锁定结构，将拱肋临时锁定，安装合龙段拱肋单元件，按设计要求进行跨中拱体焊接和拱脚拱体嵌补段焊接，封填灌注拱脚混凝土和上下盘之间混凝土，依次交替拆除扣索、背索和拆除上盘多余部分向预应力束以及交界墩墩帽横向预应力束，回填拱座直至完成拱体转体合龙的全部工作。

本发明钢管拱单铰平转施工方法是将钢管拱一分为二，分别在两岸拼装支架上拼装焊接成半跨拱体。之后将钢管拱半拱的一端固定在一个水平铰座上，采取平衡措施使钢管拱脱离支架，支承在水平铰座上形成一个转体。之后驱动该转体水平转动，实现两岸钢管拱的合龙。本发明所涉及的单个转体重量达万吨以上。钢管拱单铰万吨平转转体施工技术克服了扣锚悬拼法的弱点，特别适用于跨越深谷或不占用桥下净空的场合，具有安全可靠、施工设备少，各工序平行作业，合龙速度快等优点。该技术可推广应用于T型刚构或斜拉桥等其它桥梁结构的转体施工。

安全可靠、设备投入少、合龙精度高、施工速度快，不占用桥下净空，最大限度地减少了高空作业，特别适合于高山深谷或航运繁忙的桥位作业。

                                说明书附图

图1是本发明总布置图

图2是本发明水平转动拉力计算图

图3a是本发明关键部件万吨钢球铰主视图

图3b是本发明关键部件万吨钢球铰A-A剖面图

图中：1-扣索张拉调节装置，2-扣索张拉平台，3-钢绞线扣索，4-扣索前锚固上支承梁，5-交界墩，6-钢绞线后背索，7-钢管拱肋转体合龙拱脚处嵌补段，8-平衡重，9-转体拽拉索，10-上盘，11-下盘，12-钢绞线拽拉索，13-万吨钢球铰支座，14-钢管拱肋转体合龙拱脚临时转动铰，15-已预拼成型半跨裸拱，16-扣索前锚固下锚梁，17-钢管拱体合龙跨中嵌补段，18-转体平台，19-上球铰600#砼，20-内钢撑脚，21-钢球铰定位钢轴，22-下钢球铰定位钢支架，23-下球铰600#砼，24-转体滑道。

                               具体实施方式

本发明总布置如图1所示，下盘基础，球铰转台和后支撑施工→上转盘施工，张拉上盘第一批纵向预应力筋，拆模和上盘支承体系转换→交界墩施工及张拉上盘第二批纵向预应力筋，