[发明专利]钢管拱桥拱座的安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢管拱桥拱座安装技术，特别涉及一种空间钢管拱主副拱肋拱座的精确定位安装方法，属于桥梁工程建设领域。本发明的方法特别适用于非垂直于水平面的钢管拱桥拱座的定位安装，也可适用于其它拱桥拱座的定位安装。

背景技术

随着我国城市化建设脚步的逐渐加快，对位于城市的桥梁美观要求越来越高；拱桥作为一种造型优美的桥梁，在城市桥梁中得到了广泛的运用；以主副拱组合而成空间蝶型拱肋系杆拱桥以其新颖独特的外观和华美大气的造型，更是受到青睐。该种拱桥的主副拱采用与地面呈不同夹角的向外倾斜二次抛物线，需空间定位，这给施工增加了很大的难度；尤其是拱座作为连接主梁和拱的一个关键点，自身承受着巨大的轴力、剪力和弯矩，因此其预埋段定位安装是钢管拱肋安装前的一项重要的工作，定位质量将直接影响后续钢管拱整体安装线型，安装精度关系到全桥的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便实用的施工方法，能很好地解决空间拱座精确定位的技术难题，保证后续钢管拱整体安装线型的准确，也保证全桥建成后的使用安全。

本发明通过以下技术方案实现：钢管拱桥拱座的安装方法，依次包括以下步骤：

(1)布控主桥控制网；

(2)安装拱座预埋段；

(3)安装拱座内钢筋及外包钢板；

(4)观测拱座的水平位移和沉降；

(5)绑扎钢筋及灌注混凝土。

所述步骤(1)具体为：

①以主桥轴线位置为中心，分别在河堤两侧上下游布设四个控制点与桥轴线上两个控制点组成大地四边形；

②上下游四个控制点均采用强制对中装置；

③根据桥梁的特征将原坐标系转换成主桥专用独立坐标系，即以桥轴线里程增大方向为X轴正方向，里程值即为坐标系中X坐标值，与X轴垂直向右为Y轴正方向。

步骤(2)所述拱座预埋段的安装采用临时支架与拱座段整体吊装，具体为：

①将拱座预埋段根据预先在临时支架上放样的点位先进行初定位后，开始整体吊装，将支架支点位置与桥面上放样点位精确定位完成后，在拱座预埋段主拱拱背线和拱腹线上分别立棱镜进行观测，根据点位实测里程计算该点位理论值并与实测值比较，采用辅助手动葫芦及千斤顶逐渐趋近的方法进行精确调整定位，主拱线性调整完毕后测量副拱端部数据进行校核，如偏差超过误差范围应进行调整，使主副拱端口数据均能满足设计及施工规范要求；

②调整完毕将拱座预埋段与劲性定位支架和临时固定支架焊接牢固形成一整体；固定后再次检查线形，出现偏差需重新调整，在后续施工中同样也应对预埋段的位移情况严格监控。

其中，拱桥拱座的底板在工厂分块制造，分块构件需设置加劲肋已增加其刚度；现场预埋时务必精确定位，严格控制其顶面标高及平整度；采用定位钢骨架作平台，分块制件在平台上固定、调整并焊接成整体；所述定位钢骨架是指在工厂制作时的临时固定支架。

现场安装时的临时固定支架分两部分，一部分设在拱座外包钢板内作为支撑拱肋底部，另一部分设在拱座外面，支撑拱肋外露部分，且不与外包钢板打架。

所述步骤(3)具体为：拱座预埋段安装结束后就开始安装拱座内钢筋，拱座表面设外包钢板，直接作为拱座的模板；拱座外包钢板按设计要求分块制作，并在工厂内进行预拼装，满足要求后，编号运往工地安装；在安装拱座钢筋时就要精确放样定位钢筋，用细线连成空中线架，根据线架位置安装钢筋。

所述外包钢板总体安装顺序为：两侧平面侧板→正面曲面侧板→背面曲、平面侧板→通过支撑系统调整位置形成稳定结构→再依次安装上部侧板；在顶面平面侧板上预留进人孔，以便后续作业。

所述步骤(4)具体为：在拱座预埋段、拱座内钢筋及外包钢板预埋安装完成后，浇注砼前，在东西两岸拱座的侧面各预埋两个圆钢，用来观测拱座的水平位移和沉降；首先在圆钢顶部冲眼设置左右侧各一个棱镜，再置全站仪于控制点上，在拱座施工完成后测一组数据作为初始数据，在吊装钢管拱及张拉系杆索过程中应密切观测拱座的水平位移和沉降。

所述步骤(5)中绑扎钢筋具体操作为：

①绑扎钢筋时由拱座底向顶面进行，人员由顶面进人孔进入，设置爬梯；直线条钢筋由振捣孔进入拱座内，弯曲钢筋可在拱座外包钢板就位前预先置入；

②如果钢筋与定位支架、剪力钉、拱肋等有碍时，适当挪动钢筋；挪动不了的，在此处断开与定位支架或拱肋焊连；

③在灌注混凝土前在侧面和背面的平面侧板上开设振捣孔，梅花形布置；在背面平面侧板二、三上各开一个进灰孔，其中侧板三上的进灰孔设在拱座最高处，并采用钢管接高，同时在拱座最高出用钢管作排气管；