系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法与流程

本发明属于铁路工程施工技术领域，特别是涉及一种系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法。

背景技术：

近年来，我国正在大力发展铁路交通事业，中国高铁已进入跨越式发展阶段。钢管系杆拱桥已被广泛应用到高铁建设之中，其是一种跨越能力强、外形优美、应用越来越多的桥梁结构形式，是一种集拱与梁的优点于一身的桥梁。在钢管系杆拱桥建造过程中，钢管拱肋作为钢管系杆拱桥最主要的受力结构，其安装焊接处是钢管拱肋施工的关键环节，因此其施工质量关系到整个钢管拱桥拱肋线形控制，乃至整个主桥受力状态和使用寿命。在以往进行拱肋之间安装施工时，均是先用吊车吊住拱肋，然后测量人员利用全站仪进行拱肋预放线，地面人员通过缆风绳配合吊车调整拱段的空中姿态，通过测量人员多次测量控制点数据，然后根据测量数据反馈的方式由吊车和相关人员控制方向、位置来进行定位，显然这种定位方法所需的人员及设备投入多，吊装时间长，费时费力，出现偏差的可能性较大。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法。

为了达到上述目的，本发明提供的系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先由施工人员在临时支架顶面的操作平台上用全站仪放出两个轴线点，将两个轴线点连线而形成轴线，然后从轴线向两侧分别量出1/2拱肋直径的距离作为拱肋边线；

2)在两条拱肋边线上对称焊接一根垂直设置且凹槽相背的定位槽钢，然后在每根定位槽钢的外侧分别设置一根斜支撑，斜支撑的上端连接在定位槽钢的上端，下端固定在位于定位槽钢外侧的操作平台表面上，以保证定位槽钢定位准确、稳固；

3)开始吊装拱肋，在落钩时将拱肋的外圆周面紧贴在两根定位槽钢的平面上，由此保证轴线精准定位；

4)在拱肋接口处前后部位的操作平台上分别设置一个内部装填有细沙的沙箱，之后测量出沙箱所在位置的标高，装填有细沙的沙箱标高要比沙箱的实际标高高出30㎜作为高度调整量；

5)将拱肋吊装到位而压在沙箱上，直至吊钩不再受力，待拱肋完全静止时，从沙箱中缓慢掏出细沙，同时用手锤震动沙箱，以保证沙箱的标高平稳下降，这样拱肋就会缓慢下落，实时测量拱肋的标高，待拱肋的标高达到设计值时立即停止从沙箱中掏沙，由此完成整个施工过程。

所述的沙箱包括外径管、内径管、月牙板、掏沙管、方形底板和方形顶板；其中，方形底板的底面固定在操作平台上；外径管的下端口固定在方形底板的表面，内部装填有细沙，下部侧面上形成一个掏沙孔；掏沙管的内端固定在外径管的掏沙孔中，外端设有封堵；内径管的下部插入在外径管的内部，下端口呈封闭状，上端固定在方形顶板的底面上；月牙板垂直设置，底边及两侧边均为直边，顶边为下凹的弧形边，用于支托拱肋，底边固定在方形顶板的表面上。

所述的定位槽钢采用10#槽钢，并且定位槽钢的高度要超出位于上端的拱肋顶部至少30cm；斜支撑采用10#槽钢或工字钢。

所述的外径管的直径为40cm，高度为30cm，壁厚为10mm；内径管的直径为35cm，高度为30cm，壁厚为10mm；方形底板的尺寸为长45cm×宽45cm×厚20mm；方形顶板的尺寸为长40cm×宽40cm×厚20mm；月牙板的长度为50cm，厚度为20mm，最高处的高度为25cm；掏沙管的直径为25mm，厚度为5mm，长度为3cm；封堵采用木块或木楔。

本发明提供的系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制施工方法操作过程及所用设备简单、施工过程中容易精确控制确调整轴线高度，使得拱桥受力状态均匀合理，避免了传统做法的缺点，保证了拱肋安装轴线位置和高程的准确性，施工过程操作简单方便，施工作业的安全性得到了增强。降低了施工风险，减少了设备的投入，提高了施工效率。

附图说明

图1为采用本发明提供的系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法施工过程示意图。

图2为采用本发明提供的施工方法时使用的沙箱立体图。

图3为采用本发明提供的施工方法时使用的定位槽钢立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法进行详细说明。

现以某高铁工程为例进行说明：该高铁工程跨越市区街道，采用1-56m简支系杆拱形式，主墩为0#台，1#墩。拱桥平面位于直线上，纵断面位于i＝15‰的纵坡上，采用先梁后拱的施工方案，桥面纵坡通过拱肋与梁部刚性旋转实现。

如图1至图3所示，本发明提供的系杆拱桥拱肋吊装定位和标高控制的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先由施工人员在临时支架顶面的操作平台8上用全站仪放出两个轴线点，将两个轴线点连线而形成轴线，然后从轴线向两侧分别量出1/2拱肋5直径的距离作为拱肋边线，本发明中为500㎜；

2)在两条拱肋边线上对称焊接一根垂直设置且凹槽相背的定位槽钢6，然后在每根定位槽钢6的外侧分别设置一根斜支撑7，斜支撑7的上端连接在定位槽钢6的上端，下端固定在位于定位槽钢6外侧的操作平台8表面上，以保证定位槽钢6定位准确、稳固；本发明中，所述的定位槽钢6采用10#槽钢，并且定位槽钢6的高度要超出位于上端的拱肋5顶部至少30cm；斜支撑7采用10#槽钢或工字钢。

3)开始吊装拱肋5，在落钩时将拱肋5的外圆周面紧贴在两根定位槽钢6的平面上，由此保证轴线精准定位；

4)在拱肋5接口处前后部位的操作平台8上分别设置一个内部装填有细沙的沙箱9，之后测量出沙箱9所在位置的标高，装填有细沙的沙箱9标高要比沙箱9的实际标高高出30㎜作为高度调整量；所述的沙箱9包括外径管1、内径管2、月牙板3、掏沙管4、方形底板10和方形顶板11；其中，方形底板10的底面固定在操作平台8上；外径管1的下端口固定在方形底板10的表面，内部装填有细沙，下部侧面上形成一个掏沙孔；掏沙管4的内端固定在外径管1的掏沙孔中，外端设有封堵；内径管2的下部插入在外径管1的内部，下端口呈封闭状，上端固定在方形顶板11的底面上；月牙板3垂直设置，底边及两侧边均为直边，顶边为下凹的弧形边，用于支托拱肋5，底边固定在方形顶板11的表面上。本发明中，所述的外径管1的直径为40cm，高度为30cm，壁厚为10mm；内径管2的直径为35cm，高度为30cm，壁厚为10mm；方形底板10的尺寸为长45cm×宽45cm×厚20mm；方形顶板11的尺寸为长40cm×宽40cm×厚20mm；月牙板3的长度为50cm，厚度为20mm，最高处的高度为25cm；掏沙管4的直径为25mm，厚度为5mm，长度为3cm；封堵采用木块或木楔。当需要掏沙时，将封堵拔出，用铁钩或铁棍进行掏沙；拱肋5的标高达到设计值时立即将封堵封住。

5)将拱肋5吊装到位而压在沙箱9上，直至吊钩不再受力，待拱肋5完全静止时，从沙箱9中缓慢掏出细沙，同时用手锤震动沙箱9，以保证沙箱9的标高平稳下降，这样拱肋5就会缓慢下落，实时测量拱肋5的标高，待拱肋5的标高达到设计值时立即停止从沙箱9中掏沙，由此完成整个施工过程。