[发明专利]一种下承式钢箱拱桥的主桥的施工方法

摘要

本发明公开了一种下承式钢箱拱桥的主桥的施工方法，采用“先拱后梁”的顺序进行并包括主桥起始段施工流程、支架区主梁施工流程、支架区拱肋施工流程、悬拼区拱肋施工流程、吊杆施工流程、悬拼区主梁施工流程、桥面板施工流程和体系转换施工流程。悬拼区拱肋施工流程和悬拼区主梁施工流程均采用缆索吊装施工。本发明的施工方法，能有效缩短工期，提高工效，保证桥梁线形符合设计及规范要求，还能降低风险，最大程度减小了受到上游电站泄洪及雨季汛期洪水对河道中心处临时支墩等结构的安全隐患。

主权项

1.一种下承式钢箱拱桥的主桥的施工方法，所述主桥包括拱肋、吊杆、主梁和正交异形桥面板；所述拱肋有两道，中间由7道永久横撑连接，单道拱肋分为37个节段，包括两个拱脚；所述主梁包括纵梁和横梁并沿桥面纵向分为37个节段；所述横梁包括两个端横梁和若干一般横梁，两个端横梁各自布置在北岸侧的拱脚处和南岸侧的拱脚处，一般横梁沿桥面纵向每隔3m设置一道；所述拱脚分为端头段、纵梁衔接段、过渡段和拱肋衔接段；所述端横梁分为十二个单元块，布置成四排三列；所述吊杆在主桥的主梁两侧与两道拱肋之间分别设置35根且沿桥纵向间距为6m；所述施工方法采用“先拱后梁”的顺序进行并包括主桥起始段施工、支架区主梁施工流程、支架区拱肋施工流程、悬拼区拱肋施工流程、吊杆施工流程、悬拼区主梁施工流程、桥面板施工流程和体系转换施工流程；其特征在于，所述主桥起始段施工流程是针对南、北岸侧的拱脚施工和两个端横梁的施工并包括以下步骤：步骤一，先搭设北岸侧的主梁支架和南岸侧的主梁支架；再采用履带吊安装北岸侧的拱脚的端头段和纵梁衔接段和南岸侧的拱脚的端头段和纵梁衔接段，采用临时支座和三向调位千斤顶精确定位；步骤二，分块安装北岸侧的端横梁和南岸侧的端横梁，在端横梁的每个单元块的四角设置临时支座和三向调位千斤顶，用于端横梁精确调位；步骤三，采用履带吊安装北岸侧的拱脚的过渡段和南岸侧的拱脚的过渡段；步骤四，安装支承胎架，采用履带吊安装北岸侧的拱脚的拱肋衔接段和南岸侧的拱脚的拱肋衔接段，完成起始段施工；所述支架区主梁施工流程是针对北岸侧的主梁节段X18～X13的施工并以两个主梁节段为一个吊装块段，所述支架区主梁施工流程包括以下步骤：步骤一，采用履带吊在北岸侧的主梁支架上安装北岸侧的主梁节段X18+X17，并与北岸侧的拱脚的纵梁衔接段连接；步骤二，在已安装好的北岸侧的主梁节段X18+X17上铺设履带吊型钢轨道；步骤三，安装扣塔位置的两个主梁节段X14+X13，即在北岸侧的主梁支架的纵梁上安装移位器、调位千斤顶和临时支座，吊装两个主梁节段X14+X13的纵梁，利用后侧千斤顶顶推到位，再安装两个主梁节段X14+X13的横梁；步骤四，从北岸侧的引桥吊装主梁节段X16+X15至设计位置，下放就位，精确调位后，与相邻的主梁节段X17和X14连接，先安装两侧纵梁，再安装横梁，然后铺设型钢轨道，完成支架区主梁的施工；所述支架区拱肋施工流程是针对北岸侧的拱肋节段G18～G13的施工并以两个拱肋节段为一个吊装块段，所述支架区拱肋施工流程包括以下步骤：步骤一，先在安装好的北岸侧的主梁上对应拱肋支架的钢管立柱铺设两道型钢垫梁；步骤二，采用履带吊搭设拱肋支架；步骤三，采用履带吊在拱肋支架上依次安装北岸侧的拱肋节段G18～G13，每个吊装块段吊装到位后，首先完成与相邻的拱肋节段的端头之间的拱肋临时匹配件的连接，完成精确匹配定位，再在吊装块段的底部与拱肋支架之间塞紧垫块固定，吊车脱钩，然后进行焊接，最后安装两道拱肋之间的一道永久横撑，该道永久横撑的端头在工厂与对应的拱肋节段焊接为整体，现场利用履带吊吊装永久横撑的中间节段，与永久横撑的端头临时匹配后固定，完成焊接施工；所述悬拼区拱肋施工流程是针对北岸侧的拱肋节段G12～G1和南岸侧的拱肋节段G18～G1施工，所述悬拼区拱肋施工流程采用缆索吊并以两个拱肋节段为一个吊装块段，即北岸侧的拱肋节段G12+G11和南岸侧的拱肋节段G18+G17为对称吊装的第一吊装块段；北岸侧的拱肋节段G10+G9和南岸侧的拱肋节段G16+G15为对称吊装的第二吊装块段；北岸侧的拱肋节段G8+G7和南岸侧的拱肋节段G14+G13为对称吊装的第三吊装块段；北岸侧的拱肋节段G6+G5和南岸侧的拱肋节段G12+G11均为第四个吊装块段；北岸侧的拱肋节段G4+G3和南岸侧的拱肋节段G10+G9为对称吊装的第五吊装块段；北岸侧的拱肋节段G2+G1和南岸侧的拱肋节段G8+G7为对称吊装的第六吊装块段；南岸侧的拱肋节段G2+G3和南岸侧的拱肋节段G6+G5为对称吊装的第七吊装块段，南岸侧的拱肋节段G4为最后的合拢段；所述悬拼区拱肋施工流程包括以下步骤：步骤一，安装缆索吊系统；步骤二，先挂设主梁的临时系杆，并使临时系杆呈松弛状态，再从南岸侧引桥运输北岸侧的第一吊装块段G12+G11，垂直起吊，水平牵引至设计位置；步骤三，北岸侧的第一吊装块段G12+G11就位后，通过缆索吊及手拉葫芦实现北岸侧的第一吊装块段G12+G11的仰角及扭转角调位，通过与北岸侧的拱肋节段G13之间的拉缆实现水平角调位；调位完成后，安装拱肋临时匹配件；步骤四，拱肋临时匹配件安装完成后，挂设扣索和背索并稍作张拉绷直，此时缆索吊持荷；步骤五，扣索挂设完成，缆索吊卸荷，按设计顺序安装南岸侧的第一个吊装块段G18+G17；步骤六，两道拱肋的南、北岸侧的第一吊装块段拼装完成后，安装临时横撑；步骤七包括以下工序：工序1、南岸侧的第一吊装块段G18+G17和北岸侧的第一吊装块段G12+G11悬臂拼接匹配完成后，根据设计及监控要求，对称地同步张拉扣索和背索；工序2、扣索和背索张拉到位后，进行第一吊装块段与相邻的节段之间的焊接施工；工序3、焊接完成后，拆除拱肋临时匹配件；步骤八，重复上述步骤一至步骤七，拼装其余的吊装块段，直至拼装最后的合拢段，完成拱肋合龙，对称同步张拉扣索和背索并张拉临时系杆；步骤九，拱肋合龙后，按设计顺序拆除扣索、背索、临时横撑和拱肋支架，施工完成；所述吊杆施工流程包括以下步骤：步骤一，将吊杆吊运到桥面；步骤二，采用汽吊施工方法或卷扬机施工方法安装吊杆的拱端；步骤三，安装吊杆的梁端，在吊杆的下端安装叉耳；步骤四，张拉吊杆；安装张拉设备，先按顺序张拉吊杆，对称张拉到位，再拧紧调节螺套锁定螺钉接通电源及油路；所述悬拼区主梁施工流程是针对北岸侧的主梁节段X12～X1和南岸侧的主梁节段X18～X1并以两个主梁节段为一个吊装块段，所述悬拼区主梁施工流程包括以下步骤：步骤一，首先安装南岸侧主梁节段X18+X17，从南岸侧引桥运输至南岸侧的拱脚，垂直起吊，水平牵引至安装位置，采用单组缆索吊安装一侧纵梁，利用主梁临时匹配件与南岸侧的拱脚的纵梁衔接段固定；步骤二，对应吊杆梁端挂设，初次张拉吊杆，再用另一组缆索吊安装另一侧纵梁，挂设吊杆，初步张拉；步骤三，单个吊装块段的纵梁安装完成后，采用单组缆索吊的单个吊钩竖直起吊横梁，穿过拱肋和永久横撑，然后下放至桥面放平，再采用两组缆索吊横桥向起吊安装，与纵梁临时连接固定，缆索吊脱钩；步骤四，纵梁、横梁节段之间焊缝施焊，二次张拉吊杆；步骤五，当南岸侧的主梁安装至与北岸侧的主梁相同进度时，拆除北岸侧的主梁支架和南岸侧的主梁支架，再按照两岸向跨中的顺序对称安装，如此循环，直至合龙；进行全桥索力调整；进行所述桥面板施工流程时，桥面板在工厂分块加工，主梁全部安装完成后，桥面板分块运至现场，利用缆索吊双钩吊装施工，安装顺序为纵桥向由南北两岸向跨中对称安装，横桥向由两边向中间安装，并且按相邻桥面板接缝错开的原则安装；所述体系转换施工流程包括二次体系转换，第一次体系转换在拱肋悬拼时，拱脚的竖向荷载、不平衡水平荷载均由墩顶牛腿承担，通过墩顶牛腿传递给墩身，在拱肋合龙后，按设计顺序拆除扣索、背索、拱肋支架，此时不平衡水平力消除；第二次体系转换在主梁合龙后，按设计顺序拆除临时系杆，此时拱脚的水平推力由纵梁承担。