专利名称：一种钢管拱桥的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管拱桥的施工方法。
背景技术：
现有钢管拱桥的施工方法，它包括步骤1，施工二桥墩，在二桥墩上浇筑现浇梁； 步骤2，在第一桥墩装接第一合拢段；步骤3，在航道上设临时支架，在临时支架上焊接钢梁直至第二桥墩；步骤4，在第二桥墩上焊接钢梁和第二合拢段形成主梁。采用上述施工方法存在有如下不足除二合拢段外其它段钢梁都需在临时支架上施工，须长期占用航道，施工不便，施工成本高。
发明内容
本发明提供了一种钢管拱桥的施工方法，其克服了背景技术中现有钢管拱桥的施工方法所存在的不足。本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是一种钢管拱桥的施工方法，它包括步骤1，施工第一桥墩(1)和第二桥墩O)，且在第一桥墩上浇筑现浇梁(7)；步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段(5)；步骤3，运送钢梁中间段( 至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩 (1)和第二桥墩⑵；步骤4，在第二桥墩( 上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段( 二端，形成主梁。一较佳实施例之中所述步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段 (5)，将多段拱管拼装成拱管中间段(15)，所述钢梁中间段( 和拱管中间段(1 组合在一起成拱梁中段组合02)；所述步骤3中，运送拱梁中段组合0 至设计位置；所述施工方法还包括步骤6，在主梁上设置吊装单元(25)，在主梁二侧设置拱管边节段07)；步骤7，通过吊装单元吊接拱管中间段(15)至设计位置，固接一拱管中间段(15) 和二拱管边节段(XT)以形成拱肋09)。一较佳实施例之中所述步骤3包括步骤31，利用垂直移动设备将拱梁中段组合0 运至移梁平车上，移梁平车包括前支点(30)和后支点(31)，前支点(30)和后支点(31)连接在位于第二桥墩 ⑵上的轨道；步骤32，移梁平车运送拱梁中段组合0 向河道方向移动，直至前支点 (30)移至轨道终点，且，拱梁中段组合0 前端前伸；
步骤33，拱梁中段组合0 前端撑在运输船04)上；步骤34，通过运输船04)和后支点(31)运送拱梁中段组合0 向第一桥墩(1) 方向移动；步骤35，拱梁中段组合0 前端通过前支点连接在位于第一桥墩(1)的轨道上；步骤36，通过前支点和后支点(31)运送运送拱梁中段组合0 至设计位置。一较佳实施例之中所述步骤33，运输船04)运至预定位置，运输船04)支撑台位于拱梁中段组合 (22)前端之正下，从运输船04)中向外抽水使运输船上浮，使拱梁中段组合0 前端撑在运输船04)的支撑台；所述步骤35，在拱梁中段组合0 之位于支撑台之前的部分连接前支点，往运输船04)内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合0 前端通过前支点连接在位于第一桥墩 (1)的轨道上，然后撤出运输船04)。一较佳实施例之中所述步骤6，在主梁上设置吊装单元(25)，在主梁二侧设置拱脚预埋段( )，再将拱管边节段(XT)和拱脚预埋段08)临时连接在一起；所述步骤7，通过吊装单元0 吊接拱管中间段(1 至设计位置，合拢固接拱脚预埋段( )、拱管边节段(Xi)和拱管中间段(1 以形成拱肋09)。本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点1、施工过程中，先将多段钢梁拼装成钢梁中间段，然后运输钢梁中间段至设计位置，再合拢二合拢段和钢梁中间段，则能克服背景技术所存在的不足，且产生如下有益效果a、安全、高效；b、占用航道时间少；C、施工精度高；2、钢梁中间段和拱管中间段组合在一起成拱梁中段组合，然后运输至设计位置， 主梁施工后，在主梁上架设吊装单元，通过吊装单元将拱管中间段吊至设计位置，再合拢拱肋，拱肋施工无需占用航道，施工高效安全；3、拱管边节段和拱脚预埋段先临时连接在一起，接着吊装单元将拱管中间段吊至设计位置，然后再固接拱脚预埋段、拱管边节段和拱管中间段，则误差积累等级低，施工精度高；4、通过运输船浮沉运方式运输拱梁中段组合，占用航道时间少，占用航道少，架设速度快，安全性高；通过抽水或注水使运输船接触支撑或下移脱离拱梁中段组合，操作方便、简介、成本低。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1绘示了纵移轨道纵向布置图。图2绘示了纵移轨道断面布置图。图3绘示了临时拱座结构图。图4绘示了临时钢支墩横向结构图。图5绘示了拱梁组合结构图。图6绘示了图5拱梁组合结构图1-1截面图。
图7绘示了图5拱梁组合结构图A结构放大图。图8绘示了拱梁中段组合拼装完成后纵向示意图。图9绘示了拱梁中段组合移至移梁平车后纵向示意图。图10绘示了拱梁中段组合前支点转移至运输船后纵向示意图。图11绘示了拱梁中段组合前支点移至第一桥墩后纵向示意图。图12绘示了拱梁中段组合移至设计位置后纵向示意图。图13绘示了拱梁安装完成后纵向示意图。图14绘示了主跨钢梁上的拼装支墩完成后纵向示意图。图15绘示了拱管边节段拼接完成后纵向示意图。图16绘示了拱肋拼接完成后纵向示意图。
具体实施例方式一种钢管拱桥的施工方法，请查阅图8至图16，它包括步骤1，施工第一桥墩1和第二桥墩2，在第一桥墩1上浇筑现浇梁7 ；而且，本实施例之中，还施工了第一引桥和第二引桥，第一引桥接通第一桥墩，第二引桥接通第二桥墩；步骤2，在对应第二桥墩2的一侧上，例如第二引桥，将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段5，在第二桥墩2上将多段拱管拼装成拱管中间段15，所述钢梁中间段5和拱管中间段15组合在一起成拱梁中段组合22，所述拱管中间段15位于钢梁中间段5之上；其中施工钢梁纵移轨道，钢梁纵移轨道设置在第二引桥位置。请查阅图1和图2，所述轨道纵梁由第二桥墩2、临时钢墩3和钢管桩4支撑。且布置临时钢墩3以减小轨道纵梁跨度，临时钢墩3采用由8根Φ 377 X 8mm钢管组成的格构柱，基础采用60cm厚混凝土扩大基础。河道内还采用钢管桩4作支撑。在第二桥墩2和钢管桩4之顶端安置横向分配梁； 在分配梁上放置贝雷梁纵梁11，并使得贝雷梁纵梁11之贝雷片的横向中心位置与钢管桩4 中心线重合；在贝雷片上搭设工字钢做横梁10，横梁上排列两根滑移轨道梁9，在两根滑移轨道梁9上铺设移梁轨道8。所述移梁轨道8采用钢压板与滑移轨道梁9连接，这样使移梁平车23的移动荷载通过以上结构传递至第二桥墩2和钢管桩4上。根据钢梁截面的特点以及移梁施工条件的要求，在钢梁两侧纵腹板部位设置轨道8，它们沿桥梁中心线两两对称，它们在整个水平移动中起承重导向和径向限制构件水平位移的作用。由于轨道移动距离较长，接轨道需进行分段现场拼接施工，轨道接头处采用钢轨用头夹板进行连接牢固。请查阅图3至图7，钢梁拼装平台利用纵向贝雷梁作为支架，在贝雷梁上安装临时支墩钢垫梁13，临时支墩钢垫梁13上安装钢支墩12，钢支墩12上垫楔形方木及橡胶板，在此平台上将钢梁标准段和中间的非标梁段一次预拼制作，连接成钢梁中间段5。钢梁中间段 5拼接完成后，进行拱管中间段15的拼接。钢管拱拱肋采用圆端形钢管结构在上、下以钢板连接形成，横向分成三个仓，主拱圈材质为Q345qC，本实施例之中，例如拱肋截面高1.6 米，宽2. 5米，长89. 3米，总重约为203吨；拱肋钢板厚度为22mm ；和混凝土拱脚相接处，有 Im长段拱肋钢结构在混凝土中预埋，埋入深度为0. 5m ；拱轴线采用二次抛物线，高20m，矢跨比1/5，抛物线方程为Y =-0. 000008X2+0. 8X。拱肋每幅分为若干拱段。在拱段制作完成后在生产工厂内进行整拱厂内预拼装。根据起吊运输能力、钢管拱结构受力及现场地形条件，将预拼装后的钢管拱分段，将其区分为若干拱管节段和两个拱管边节段27以及两个预埋段观，并将所有分段运至桥位处。根据钢管拱分段长度确定钢梁中间段5上支架搭设位置，在适当位置搭设两处格构式钢管碗扣支架平台14进行拱管中间段15拼装。将拱管节段吊装至支架上进行拼装并进行整体焊接，完成拱管中间段15的拼接。在拱管中间段15 脚位置设置临时拱座19，临时拱座19采用钢板20组成，与钢管拱竖向钢板对应，与钢梁顶板21焊接。在拱管中间临段15上若干吊杆孔处安装精轧螺纹钢16，螺母17将其与钢梁吊耳18时连接，此时拱管中间段15位于钢梁中间段5之上，钢梁中间段5和拱管中间段15 组合在一起成拱梁中段组合22。步骤3，运送拱梁中段组合22至设计位置，且钢梁中间段5 二端分别撑设在第一桥墩1和第二桥墩2，具体来说，它包括步骤31，请查阅图8和图9，利用垂直移动设备将拱梁中段组合22运至移梁平车 23上，移梁平车23包括前支点30和后支点31，前支点30和后支31点连接在位于第二桥墩2上的轨道且能沿轨道前后移动；具体来说利用千斤顶顶升拱梁中段组合22，使拱梁中段组合22脱离钢支墩12，接着拆除钢支墩12。根据滑移轨道的布置情况及箱梁的结构特点，利用滑移纵梁作为油缸的顶升反力点及油缸与钢垫块的转换平台。将移梁平车23移动至拱梁中段组合22底就位，利用千斤顶将拱梁中段组合22落在移梁平车23上。步骤32，请查阅图9和图10，移梁平车23运送拱梁中段组合22向河道方向移动， 直至前支点30移至轨道终点，且，拱梁中段组合22前端前伸出轨道；步骤33，请查阅图9和图10，对运输船M进行注水加载，使运输船M下沉，使运输船M之支撑台顶面低于拱梁中段组合22底面(10-20) cm,再将运输船M驶入预定位置， 运输船M之支撑台位于拱梁中段组合22前端之正下，然后从运输船M中向外抽水使运输船M上浮，使拱梁中段组合22前端撑在运输船M的支撑台之上；步骤34，请查阅图10和图11，通过运输船M和后支点31运送拱梁中段组合22 向第一桥墩1方向移动；具体来说拱梁中段组合22浮运时采用前点辅助拖拉，拖拉设备采用慢速卷扬机，放置于第一桥墩现浇梁7位置，前点拖拉点设置在运输船M上。在运输船24两端及钢梁端部两侧设置八字缆风绳，以保证拱梁中段组合22运输时前点位置偏移过大，缆风绳锚固在第一桥墩1所在岸边地锚上。步骤35，请查阅图11和图12，待拱梁中段组合22脱离滑道上前支点5-lOcm后， 拆除滑道上前支点30，将前支点移至拱梁中段组合22之位于支撑台之前的部分，完成支点转换，往运输船M内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合22前端通过前支点连接在位于第一桥墩的轨道上，然后撤出运输船M ；步骤36，请查阅图12，通过前支点和后支点运送运送拱梁中段组22合至设计位置；步骤4，在第二桥墩2上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段5 二端，形成主梁，本实施例之中，根据需要，还在主梁内设混凝土板；步骤6，请查阅图13-图16，在主梁上设置吊装单元25，在主梁二侧设置拱脚预埋段28，再将拱管边节段27和拱脚预埋段28临时连接在一起。本实施例之中，采用钢丝绳捆扎好待吊的拱管边节段27，再将履带吊旋转至拱管边节段27上方，挂好钢丝绳。缓慢起吊拱管边节段27，使拱管边节段27脱离平板车，浮吊转身将拱管边节段27下放至主跨钢梁上的拼装支墩沈上，并将其与拱脚预埋段观对接并临时固结。步骤7，请查阅图13-图16，通过吊装单元25吊接拱管中间段15至设计位置，合拢固接拱脚预埋段观、拱管边节段27和拱管中间段15以形成拱肋四。具体来说在钢梁上拼装吊装单元25，将拱管中间段15提升高度位置，所述高度位置高于设计位置(例如高出设计高度约50cm)。将拱管中间段15进行横移，使得拱管中间段15平面位置上就位。将拱管中间段15缓慢落位，将拱管中间段15两端与已安装的拱管边节段27进行对位，同时进行临时固结。解除吊装单元25的吊钩(本实施例之中，拉紧拱管中间段15两侧八字缆风绳，吊装单元25吊钩解除)，拆除吊装单元25。在拱管中间段15吊装完成后，调整钢管拱线型，并将两个接头处利用定位码板临时连接，然后进行环缝焊接。本实施例之中，焊接顺序是先焊接跨中2条焊缝。最后焊接拱脚环缝。焊接完成后，严格按照规范对焊缝进行探伤检测。在焊缝检查合格，线型复测符合规定后，进行拼装支墩26的拆除，完成拱肋四安装。以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
权利要求
1.一种钢管拱桥的施工方法，其特征是它包括步骤1，施工第一桥墩(1)和第二桥墩O)，且在第一桥墩上浇筑现浇梁(7)； 步骤2，在对应第二桥墩O)的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段(5)； 步骤3，运送钢梁中间段( 至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩(1) 和第二桥墩O)；步骤4，在第二桥墩( 上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段( 二端，形成主梁。
2.根据权利要求1所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是所述步骤2，在对应第二桥墩的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段(5)，将多段拱管拼装成拱管中间段(15)，所述钢梁中间段( 和拱管中间段(1 组合在一起成拱梁中段组合(22)；所述步骤3中，运送拱梁中段组合0 至设计位置； 所述施工方法还包括步骤6，在主梁上设置吊装单元(25)，在主梁二侧设置拱管边节段07)； 步骤7，通过吊装单元吊接拱管中间段(1 至设计位置，固接一拱管中间段(1 和二拱管边节段(XT)以形成拱肋09)。
3.根据权利要求2所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是所述步骤3包括步骤31，利用垂直移动设备将拱梁中段组合0 运至移梁平车上，移梁平车(23)包括前支点(30)和后支点(31)，前支点(30)和后支点(31)连接在位于第二桥墩(2) 上的轨道；步骤32，移梁平车运送拱梁中段组合0 向河道方向移动，直至前支点(30)移至轨道终点，且，拱梁中段组合0 前端前伸；步骤33，拱梁中段组合0 前端撑在运输船04)上；步骤34，通过运输船04)和后支点(31)运送拱梁中段组合0 向第一桥墩(1)方向移动；步骤35，拱梁中段组合0 前端通过前支点连接在位于第一桥墩(1)的轨道上； 步骤36，通过前支点和后支点(31)运送运送拱梁中段组合0 至设计位置。
4.根据权利要求3所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是所述步骤33，运输船04)运至预定位置，运输船04)支撑台位于拱梁中段组合02) 前端之正下，从运输船04)中向外抽水使运输船上浮，使拱梁中段组合0 前端撑在运输船04)的支撑台；所述步骤35，在拱梁中段组合0 之位于支撑台之前的部分连接前支点，往运输船(24)内注水使运输船下沉，使拱梁中段组合0 前端通过前支点连接在位于第一桥墩(1) 的轨道上，然后撤出运输船04)。
5.根据权利要求2或3或4所述的钢管拱桥的施工方法，其特征是所述步骤6，在主梁上设置吊装单元(25)，在主梁二侧设置拱脚预埋段(观)，再将拱管边节段(XT)和拱脚预埋段08)临时连接在一起；所述步骤7，通过吊装单元0 吊接拱管中间段(1 至设计位置，合拢固接拱脚预埋段( )、拱管边节段(27)和拱管中间段(15)以形成拱肋(29) 0
全文摘要
本发明公开了一种钢管拱桥的施工方法，它包括步骤1，施工第一桥墩和第二桥墩，且在第一桥墩上浇筑现浇梁；步骤2，在对应第二桥墩的一侧上将多段钢梁固定拼装成钢梁中间段；步骤3，运送钢梁中间段至设计位置，且钢梁中间段二端分别撑设在第一桥墩和第二桥墩；步骤4，在第二桥墩上浇筑现浇梁；步骤5，将二合拢段分别对接合拢在中间段二端，形成主梁。本发明主梁主体部分施工在陆地上完成，因而具备了安全、高效、占用航道时间少、施工精度高的优点。
文档编号E01D4/00GK102367650SQ20111022472
公开日2012年3月7日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者刘帮新, 张军剑, 张战通, 徐建宁, 念家香, 曾凡福, 李世清, 李宏涛, 胡艳, 范学功, 解叶龙 申请人:中铁一局集团厦门建设工程有限公司