[发明专利]大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工方法，具体涉及大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法，用于在环境恶劣的“V”型山谷进行钢拱桥的架设施工。

背景技术

随着我国铁路、高速公路建设电目的日益增多，在自然条件较差的深山峡谷修建桥梁的工程也越来越多，尤其是大跨度钢拱桥，因为该结构特别适宜于谷深流急、施工环境恶劣的高原峡谷地区。

现有的大跨度钢拱桥，一般采用悬臂扣挂法或转体法进行施工。悬臂扣挂法一般采用缆索吊机吊装拱肋，进行悬臂拼装，安装好的拱肋通过扣索锚固在扣塔上；转体法一般采取在岸上或已成桥面搭设拱肋支架，在支架上将半拱拼装成型，并整体平转或竖转就位。悬臂扣挂法为成熟的施工方法，但在施工过程中，由于拱肋为柔性拉索支撑的大悬臂结构，刚度较小，变形不易控制，节段连接为高空作业，因此，安装就位比较困难，且拱肋的焊接部分为高空仰焊，焊接质量难以保证。转体法有平转或竖转法两种，拼装拱肋在支架上完成，这种方法虽然解决了拱肋拼装线形不易控制及焊接质量难以保证的问题，但要求桥址处有较大的拼装场地，当施工条件不具备时，该方案难以实施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有大跨度钢拱桥拱肋施工方法存在安装就位比较困难、焊接质量难以保证或者施工方案难以实施的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种大跨度钢拱桥拱肋二次竖转施工方法，包括以下步骤：

A10、在山谷左、右两岸的坡面上分别搭设底铰和用于支撑拱肋上、下段的若干拱肋上、下段支架及拉压杆；

A20、在拱肋上、下段支架上分别拼装完成左、右两岸的拱肋上、下段，拱肋下段的底端分别与底铰铰接，拱肋下段上部与拉压杆连接，拱肋上、下段之间分别通过中间铰铰接；

A30、在拱肋上方左、右两岸的坡面上根据地形和地质条件设置相应的左岸锚碇系统和右岸锚碇系统；

A40、安装左岸拱肋牵引索，该牵引索一端与左岸拱肋上段的上部固定，另一端与右岸锚碇系统固定；安装左岸上、下扣索，左岸上、下扣索的一端与左岸拱肋上段固定，另一端与左岸锚碇系统固定；

A50、完成左岸拱肋的第一次竖转，即向右岸方向牵引左岸拱肋牵引索，使左岸拱肋上段绕中间铰向右岸转动，当左岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上下弦杆将左岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成左岸拱肋上段与下段之间的刚性连接；

A60、完成左岸拱肋的第二次竖转，即解除左岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引左岸拱肋牵引索使左岸拱肋整体绕底铰向右岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计值时，停止牵引左岸拱肋牵引索，左岸拱肋在其自重和左岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢向下转体就位；

A70、安装右岸拱肋牵引索，该牵引索一端与右岸拱肋上段的上部固定，另一端与左岸锚碇系统固定；安装右岸上、下扣索，右岸上、下扣索的一端与右岸拱肋上段固定，另一端与右岸锚碇系统固定；

A80、完成右岸拱肋的第一次竖转，即向左岸方向牵引右岸拱肋牵引索，使右岸拱肋上段绕中间铰向右岸转动，当右岸拱肋上段与拱肋下段的线形达到设计线形时，通过上下弦杆将右岸拱肋上、下段连接，使中间铰固结，完成右岸拱肋上段与下段之间的刚性连接；

A90、完成右岸拱肋的第二次竖转，即解除右岸拱肋与拉压杆的连接，继续牵引右岸拱肋牵引索使右岸拱肋整体绕底铰向左岸转动，待牵引索与上、下扣索的索力达到设计值时，停止牵引右岸拱肋牵引索，右岸拱肋在其自重和右岸上、下扣索的作用下绕底铰缓慢向下转体就位；

A100、采用缆索吊机安装合拢段拱肋，拆除扣拉索系统，拱肋施工完成。

上述方法中，所述拱肋上、下段支架及拉压杆根据山势搭设，使拼装完成后的拱肋下段与山体基本平行，拱肋下段在拱肋下段的基础上再后仰一定角度。

上述方法中，右岸锚碇采用的是岩锚，通过预应力锚索锚于右岸山体完整岩石内，所述右岸锚碇包括钢筋混凝土锚碇、锚座、钢锚箱、斜向锚索和竖向锚索，锚座固定在锚碇的工作面上，钢锚箱的端部与锚座铰接且箱内设有张拉千斤顶，斜向锚索与锚碇的工作面垂直设置且穿过锚座和锚碇锚固在山体上，该斜向拉索与水平面的夹角为12～18度，竖向锚索垂直穿过锚碇的顶面锚固在山体上。

本发明，将拱肋分成上下两段，在拱肋支架上完成拼装，并且拱肋上、下段之间通过中间铰铰接，拱肋下段底端与底铰铰接，利用锚碇系统设置牵引索和上、下扣索，分两次将拱肋竖转就位，最后安装合龙段。本发明充分利用“V”型山谷两岸地势，减少了支架工程量，将高空作业转换为在离地面较低的支架上进行拱肋拼装、焊接，有效降低了施工风险，并大大提高了施工质量。