[发明专利]大跨径钢管拱桥竖转施工与线形控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大跨径钢管拱桥竖转施工与线形控制方法。

背景技术

目前，现有拱桥拼接钢拱架的方法很多，例如支架法、缆索吊装法、平转法、竖转法四种。采用天线缆索吊装的方法是设计工程师原先拟采用的方法，原设计将主跨分5节段吊装合龙，每段吊装重约65t，由工厂预制水运到位，天线起吊，塔机定位，该方法的施工工艺比较成熟，但需要大跨度、大吨位的缆机，造价较高，且受桥尾场地所限。 水平转体法施工与该桥中承式结构形式不相适应，且无平衡重墩，无法实施。满堂支架法施工需要大量的支架材料，造价高，现场拼焊易受外界因素的影响，主拱的质量无法得到保证，且工期长，由于桂江航运繁忙，每封航一天费用1．5万元。影响通航是专家们放弃此方法的重要原因。  通过专家论证，竖向转体施工可以克服上述方法的不足，是一种可行的方法

现有的竖转法都是在拱脚墩位以及外处架设钢塔进行斜位挂转体，一般用于先拱后桥的拱桥。采用竖转法转体施工的转体装置和牵引装置费时费力，合理的扣索力难以确定，转体阶段结构容易整体失稳；整片拱肋吊装方法对吊装设备和水上通航能力要求较高，吊装期间单片拱肋落架时的线形难以精确控制，拱肋存在无法修复的扭曲变形的风险,扣索采用钢丝绳，存在非弹性变形难于控制、扣挂塔施工周期长、节点多、安装质量难于控制的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种弹性变形容易控制、扣挂塔施工周期短、节点少、安装质量好以及安装迅速安全的大跨径钢管拱桥竖转施工与线形控制方法。

    本发明所采用的技术方案是：本发明所述大跨径钢管拱桥包括至少两个半跨拱肋，所述半跨拱肋由拱肋弦杆、横向平联板、竖腹杆连接成为钢管砼桁架结构，所述方法包括以下步骤：

a)       拱段现场预拼，钢管拱肋分节段在预制场预制，运输到施工场地后按照设计焊接成对称的多个第一拱肋和第二拱肋；通过竖转卷扬机对上、下游拱肋的线形和两岸拱肋间的相对位置进行少量竖向调整；

b)      在离合拢口最近的竖腹杆上布置钢绞线，钢绞线对合拢口两岸拱肋间横向相对位置的进行少量调整；

c)       在合拢口弦管上布置两对精扎螺纹钢对拱肋内弦管间的横向相对位置进行少量的调整，并在拱肋内形成拉力斜撑；

d)      采用两个千斤顶和两个内衬管对拱肋之间进行刚性连接,千斤顶作用在主弦管的上弦、内衬管作用在主弦管的下弦。

    进一步的，所述半跨拱肋包括对称的第一拱肋和第二拱肋，所述第一拱肋和所述第二拱肋均通过转动支架设置在墩台上，并在所述墩台上设置扣锁塔架。

    进一步的，所述大跨径钢管拱桥竖转施工与线形控制方法还包括扣挂系统，所述扣挂系统包括后锚梁、扣锁塔架、压塔索、锚索、扣索、张拉千斤顶以及检测装置，所述张拉千斤顶包括穿心式千斤顶以及连续提升千斤顶，所述锚索与设置在所述扣锁塔架顶部的所述穿心式千斤顶相连接，另一端与所述后锚梁的主体箱梁端锚梁连在一起，两侧的所述扣锁塔架通过压塔索连接，两侧的所述扣锁塔架顶部设置连续提升千斤顶，两侧的所述连续提升千斤顶通过扣索分别与设置在所述第一拱肋和所述第二拱肋的反力梁连接。

    进一步的，钢管拱肋分节段在预制场预制，运输到施工场地后按照设计焊接成多段，最终形成多个对称的第一拱肋和第二拱肋；

所述内衬管在钢管拱竖转后再进行安装,并在未竖转前对内衬管及套管在现场进行试套,并进行编号,竖转后安装按编号成套使用。

所述钢管拱的线形调节好后焊接主弦管嵌补,焊接两块嵌补管后将千斤顶及螺焊管取出。

本发明的有益效果是：①采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，可减少架设过程中的不稳定非弹性变形，同时也减少了缆索吊装和转体施工的繁琐计算及设备安装，减少了支架安装，从而节省了钢材；②采用油压千斤顶和张拉系统对钢绞线加卸拉力、收放索长，张拉能力大，索力调整和控制灵活性好，其配合浮吊控制精度高，保证了吊装精度；③主拱肋分段分别在预制厂预制，拱肋预制及桥下基础可平行施工，缩短施工工期，而且制作加工可全程监控，保证拱肋段的线形、长度和断面尺寸的的精度；④依次通过卷扬机进行竖向调整、通过布置钢绞线对合拢口两岸拱肋间横向相对位置的调整、通过布置两对精扎螺纹钢合拢口拱肋内横向相对位置的调整、通过千斤顶和内衬管对拱肋之间进行刚性连接,能有效的控制线形。综上，本方法弹性变形容易控制、扣挂塔施工周期短、节点少、安装质量好以及安装迅速安全。

附图说明