一种刚性梁柔性拱桥的施工方法.pdf

本发明涉及一种刚性梁及柔性拱桥的施工方法，将钢桁梁、钢箱拱及柔性吊杆在工厂分成单个构件，节段制作；采用对称悬臂架设法首先完成刚性钢桁主梁的安装；然后安装拱肋，吊机走行在上层桥面，拱肋分成两个半拱，在上层桥面焊接成型，利用拱肋与钢桁梁之间的竖转铰、临时吊索塔架、临时拉索等辅助设施将拱肋竖转就位，并实现拱肋跨中合龙。钢桁梁及拱肋均安装完成后，再在上层桥面安装柔性吊索并张拉，完成主体结构的安装。本发明采用先钢桁梁后拱肋的施工方法，减小了拱肋的施工难度，降低了吊机的起吊高度，大大地缩短了施工周期、降低了工程造价、提高了经济效益，提高了施工过程中结构的大跨度拱桥整体性和稳定性，降低了施工风险。

1.  一种刚性梁柔性拱桥的施工方法，其特征在于施工的具体步骤为：
1)两主墩间的中钢桁梁和主墩和边墩间的边钢桁梁，钢箱拱及柔性吊杆在工厂分成单个构件，节段制作；
2)在主墩顶设墩旁托架，利用浮吊拼装墩旁托架上节间的中钢桁梁，在中钢桁梁上安装全回转架梁吊机、提升架；
3)在中钢桁梁上拼装吊索塔架，继续对称悬臂拼装边钢桁梁，适时张拉临时拉索；待边跨施工完成后，在边墩节间设置临时压重，单悬臂施工中跨的中钢桁梁至钢桁梁合龙段，中跨钢桁梁合龙，完成钢桁主梁架设；
4)主梁架设完成后，进行拱肋施工，以上层桥面为施工平台，装拼装支架，将拱肋节段运送至中跨上层桥面板上，利用桥面吊机在拱肋拼装支架上分两个半拱拼装拱肋，将两个半拱焊接成型拱；
5)在上层桥面上安装拱脚的竖转铰，利用竖转铰及临时拉索将拱竖转到位，实现拱肋跨中合龙；
6)利用卷扬机及安装在拱肋合龙口的定滑轮安装拱肋合龙段，完成拱肋施工；
7)焊接竖转铰四周嵌补段，在在主桁上端的上层桥面上安装并张拉柔性吊杆，完成主桥上部结构施工；
8)拆除吊索塔架，撤除临时压重，完成刚性梁柔性拱主体结构的安装。

2.  根据权利要求1所述的一种刚性梁柔性拱桥的施工方法，其特征在于：步骤2)中在主墩顶设墩旁托架(12)，利用浮吊拼装墩旁托架上四个节间的中钢桁梁(1)，在中钢桁梁上安装70t全回转架梁吊机(13)。

3.  根据权利要求1所述的一种刚性梁柔性拱桥的施工方法，其特征在于：步骤8)中，在中主桁(9)及两片边主桁(10)上端的上层桥面(3)上安装并张拉柔性吊杆(8)，完成主桥上部结构施工。

一种刚性梁柔性拱桥的施工方法
技术领域
本发明涉及一种刚性梁柔性拱桥的施工方法。
背景技术
大跨度拱桥不同的设计与施工方法直接影响工程的造价及施工周期，合理的建造技术不仅能有效地缩短施工周期，同时也会带来可观的经济效益。
目前，双层桥面的大跨度拱桥多采用两种型式：一种是刚性梁柔性拱、刚性吊杆组合体系，这种结构在安装拱肋时，吊机走行在上层桥面上进行拱肋和吊杆的安装；另一种是刚性拱柔性梁、柔性吊杆组合体系，这种结构在安装拱肋时，吊机走行在桁拱上安装拱肋及吊杆。沪通长江大桥专用航道桥主跨336m，上层为6车道高速公路，下层为四线铁路，设计活载大，设计标准高，如果采用刚性梁柔性拱、刚性吊杆体系，拱的矢高大，吊机起吊高度巨大，拱的安装费用高；另外，吊杆长达60m，由于长细比要求，吊杆截面尺寸大、自重大，不仅增加拱肋和梁的负担、增加工程造价，而且增大了吊杆风振破坏的风险。如果采用刚性拱柔性梁、柔性吊杆体系，由于刚性拱构造和安装均比较复杂，导致工程造价高。
针对双层桥面大跨度拱桥存在的问题，沪通长江大桥专用航道桥采用刚性梁柔性拱、柔性吊杆新型组合体系，采用先梁后拱的施工方法，拱肋安装吊机走在上层桥面上，拱肋分成两个半拱，在上层桥面组拼，通过竖转实现拱肋安装。这样改进了上述两种型式的大跨度拱桥的不足，针对这一创新桥型，特发明刚性梁柔性拱、柔性吊杆的新型建造技术。这种建造技术可以大大缩短施工周期、提高经济效益。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种设计合理、施工简便、缩短工期、降低造价的一种刚性梁柔性拱桥的施工方法。
本发明目的的实现方式为一种刚性梁柔性拱桥的施工方法，施工具体步骤为：
1)两主墩间的中钢桁梁和主墩和边墩间的边钢桁梁，钢箱拱及柔性吊杆在工厂分成单个构件，节段制作；
2)在主墩顶设墩旁托架，利用浮吊拼装墩旁托架上节间的中钢桁梁，在中 钢桁梁上安装全回转架梁吊机、提升架；
3)在中钢桁梁上拼装吊索塔架，继续对称悬臂拼装边钢桁梁，适时张拉临时拉索；待边跨施工完成后，在边墩节间设置临时压重，单悬臂施工中跨的中钢桁梁至钢桁梁合龙段，中跨钢桁梁合龙，完成钢桁主梁架设；
4)主梁架设完成后，进行拱肋施工，以上层桥面为施工平台，装拼装支架，将拱肋节段运送至中跨上层桥面板上，利用桥面吊机在拱肋拼装支架上分两个半拱拼装拱肋，将两个半拱焊接成型拱；
5)在上层桥面上安装拱脚的竖转铰，利用竖转铰及临时拉索将拱竖转到位，实现拱肋跨中合龙；
6)利用卷扬机及安装在拱肋合龙口的定滑轮安装拱肋合龙段，完成拱肋施工；
7)焊接竖转铰四周嵌补段，在在主桁上端的上层桥面上安装并张拉柔性吊杆，完成主桥上部结构施工；
8)拆除吊索塔架，撤除临时压重，完成刚性梁柔性拱主体结构的安装。
本发明采用先钢桁梁后拱肋的施工方法，在刚性梁柔性拱、柔性吊杆新型组合体系拱桥的施工过程中，拱肋的安装吊机行走在上层桥面上，起吊设备的规模较小，降低了吊机的起吊高度，减小了拱肋的施工难度，大大地缩短了施工周期、降低了工程造价、提高了经济效益；拱肋采用竖转施工，拱肋跨中合龙，施工工期短。
采用本发明，在桥梁施工过程中，利用已施工完成的钢梁桥面作为拱肋拼装平台，简化了施工工艺，避免吊机行走在柔性拱肋上，提高了施工过程中结构的整体性和稳定性，减小了施工成本，降低了施工风险。
附图说明
图1至图6是采用本发明的施工步骤图，
图7是采用本发明施工的跨中横断面图，
图8是采用本发明施工的竖转铰放大图。
具体实施方式
下面以两主墩、两边墩为例参照附图详述本发明，图1-图6中间的两桥墩为主墩，外边两桥墩为边墩；本发明的施工步骤：
1)两主墩间的中钢桁梁1和主墩和边墩间的边钢桁梁2，钢箱拱4及柔性吊杆8在工厂分成单个构件，节段制作；
2)在主墩顶设墩旁托架12，利用浮吊拼装墩旁托架上四个节间的中钢桁梁 1，在中钢桁梁上安装70t全回转架梁吊机13、提升架14(见图1)；
3)在中钢桁梁1上拼装吊索塔架6，继续对称悬臂拼装边钢桁梁2，适时张拉临时拉索7；待边跨施工完成后，在边墩附近三节间设置临时压重15，单悬臂施工中跨的中钢桁梁1至钢桁梁合龙段16，钢桁梁中跨合龙，完成钢桁主梁架设(见图2)；
4)主梁架设完成后，进行拱肋施工，以上层桥面3为施工平台，装拼装支架17，将拱肋节段运送至中跨上层桥面板上，利用桥面吊机13在拱肋拼装支架17上分两个半拱拼装拱肋，将两个半拱焊接成型拱(见图4)；
5)在上层桥面上安装拱脚的竖转铰5，利用竖转铰5及临时拉索7将拱竖转到位，实现拱肋跨中合龙(见图3、图6)；
6)利用卷扬机19及安装在拱肋合龙口的定滑轮20安装拱肋合龙段18，完成拱肋4施工(见图5)；
8)焊接竖转铰四周嵌补段11(见图8)，在中主桁9及两片边主桁10上端的上层桥面3上安装并张拉柔性吊杆8(见图6、图7)，完成主桥上部结构施工；
9)拆除吊索塔架6，撤除临时压重15，完成刚性梁柔性拱主体结构的安装。
采用本发明，施工时先将钢桁梁悬臂施工完成，形成稳定的连续梁结构，将中跨的钢桥面作为拱肋的拼装场地，吊机行走在上层桥面上，利用桥面吊机拼装拱肋，起吊设备的规模较小。设置临时竖转铰，利用竖转铰将拱肋竖转到位，拱肋跨中合龙，施工工期短。钢桁梁及拱肋均安装完成后，再在上层桥面安装柔性吊索并张拉。在刚性梁与柔性拱之间采用柔性吊索。
采用本发明简化了施工工艺，避免在柔性拱肋上行走吊机，提高了施工过程中结构的整体性和稳定性，减小了施工成本，降低了施工风险。