一种跨河异形钢桥梁的施工装置及施工方法与流程

本发明属于桥梁施工领域，具体涉及一种跨河异形钢桥梁的施工装置及施工方法。

背景技术：

随着社会的发展，人们的居住环境水平得到了进一步的提高，如今在城市中的河流上修建的景观桥梁越来越多，这些景观桥梁往往具有结构丰富、造型新颖的特点，比如弧形桥梁、具有空间曲线的拱圈以及包含空间曲面装饰板等异形件的组合体，复杂的造型使这类桥梁基本采用钢桥梁的形式，对桥梁的安装方法也提出了新的要求。

目前跨河钢桥梁的施工通常采用的方法是在河流区域分段进行围堰，设置临时支撑架体，采用设置在围堰区域内的履带吊或汽车吊进行钢桥梁的安装，临时支撑架体仅作为支撑桥体用，而由于桥体的吊装高度高，采用的吊车对起吊重量要求较高，且围堰内吊车行走或站位的基础需要大范围处理，河流主汛期存在较大施工风险。也有采用滑移的施工方法进行钢桥梁的安装，要求钢桥量的建筑造型规整，如桥梁底面标高一致，不适用于异形钢桥梁。而采用架桥机安装的桥梁一般桥梁的承重都很大，对于承重较小的人行桥不适用。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中跨河异形钢桥梁安装不便的问题，提供一种跨河异形钢桥梁的施工装置及施工方法，使整个钢桥梁施工过程减少涉水作业，减少围堰及河底基础处理，避免河水汛期的影响，缩短施工工期且施工速度快，施工质量高，安全风险低。

为了实现上述目的，本发明跨河异形钢桥梁的施工装置有如下的技术方案：包括设置在钢桥梁底部的多段临时围堰区，在临时围堰区内根据设计位置安装支撑架体，所述的支撑架体包括钢立柱、支撑在钢立柱上的钢横梁，以及连接在钢立柱底部与钢横梁端部之间的钢斜向支撑；支撑架体和桥墩连接形成整体；支撑架体的两侧设置龙门吊轨道，吊装设备以及龙门吊根据安装进度移动设置在不同段的支撑架体上；通过所述的龙门吊安装拱圈和吊杆。

作为优选，钢桥梁的底板由若干段钢桥梁分段组成，每个钢桥梁分段由一个支撑点钢柱支撑在钢横梁上，钢桥梁分段由支撑点钢柱根据形状变化调节高度并连接成为整体。

作为优选，拱圈通过临时支架支撑在钢桥梁上，吊杆连接拱圈和钢桥梁。

作为优选，所述支撑点钢柱的顶部设置千斤顶进行标高调节。

作为优选，钢桥梁在同一断面内的钢桥梁分段从内向两边安装；所述的支撑点钢柱卸载时从中部向两边分级进行。

作为优选，所述的龙门吊的吊车设备采用履带吊或汽车吊。

本发明还提供一种跨河异形钢桥梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、依次在钢桥梁底部设置多段临时围堰区，并依次安装支撑架体；

步骤二、利用吊装设备依次在支撑架体的两侧设置龙门吊轨道并连接；

步骤三、安装龙门吊，通过龙门吊在支撑架体上安装支撑点钢柱；

步骤四、在支撑点钢柱上进行钢桥梁分段的吊装并连接形成钢桥梁；

步骤五、在形成的钢桥梁上吊装拱圈和吊杆并进行连接；

步骤六、拆除施工装置。

优选的，所述的支撑架体由钢立柱、钢横梁以及钢斜向支撑组成，首先将钢立柱与河床固定连接，再将钢横梁支撑连接在钢立柱上，最后将钢斜向支撑连接在钢立柱的底部与钢横梁的端部之间；当支撑架体遇到桥墩时，与桥墩连接形成整体。

优选的，所述的钢桥梁分段由支撑点钢柱根据形状变化调节高度并连接成为整体。

优选的，通过临时支架在钢桥梁上支撑拱圈，吊杆连接拱圈和钢桥梁。

相较于现有技术，本发明有如下的有益效果：

通过支撑架体减少了涉水作业，减少了围堰及河底基础处理，避免河水汛期的影响，缩短施工工期。支撑架体集合了钢桥梁、龙门吊以及其他吊装设备的受力要求。安装支撑架体时采用起重设备型号较小，不需要加大支撑架体，避免了围堰内基础的处理。即便在围堰内吊装支撑架体，行车路线基础的处理也相对简单。在支架两侧设置龙门吊轨道，使龙门吊的行走避开钢桥梁以及所要安装的构件，解决了采用其他吊装设备时支撑架影响回转半径的问题。使用龙门吊安装钢梁及拱圈、吊杆等构件，利用龙门吊的可行走特性，解决了钢梁分段和其他构件的水平运输及垂直度问题，避免了配备其他专业运输车辆，提高了运输效率。

进一步，根据钢桥梁的形状在支撑架体上设置不同高度钢桥梁支撑点钢柱，能最大化使支撑架体制作安装标准化，解决了标准支撑架体与异形桥梁的定位问题。

附图说明

图1本发明钢桥梁整体结构的三维图；

图2本发明施工过程的钢桥梁整体立面布置图；

图3本发明支撑架体安装时的吊装设备及龙门吊位置图；

图4本发明钢桥梁的吊杆及拱圈吊装过程示意图；

附图中：a-端部河堤段，b-桥墩，c-河床，1-钢桥梁，1-1.钢桥梁分段，1-2.拱圈，1-3.吊杆，2-临时围堰区，3-支撑架体，3-1-钢立柱，3-2-钢横梁，3-3-钢斜向支撑，4-吊装设备，5-龙门吊轨道，6-龙门吊，7-支撑点钢柱，8-临时支架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明跨河异形钢桥梁的施工装置包括设置在钢桥梁1底部的临时围堰区2，在临时围堰区2内根据设计位置安装支撑架体3，支撑架体3包括钢立柱3-1、支撑在钢立柱3-1上的钢横梁3-2，以及连接在钢立柱3-1底部与钢横梁3-2端部之间的钢斜向支撑3-3。支撑架体3的两侧设置龙门吊轨道5，吊装设备4以及龙门吊6根据安装进度移动设置在不同段的支撑架体3上。钢桥梁1的底板由若干段钢桥梁分段1-1组成，每个钢桥梁分段1-1由一个支撑点钢柱7支撑在钢横梁3-2上，钢桥梁分段1-1由支撑点钢柱7根据形状变化调节高度并连接成为整体。支撑点钢柱7的顶部设置千斤顶进行标高调节。拱圈1-2通过临时支架8支撑在钢桥梁1上，吊杆1-3连接拱圈1-2和钢桥梁1。通过龙门吊6安装拱圈1-2和吊杆1-3。

如图1至图4所示，本发明提供的一种跨河异形钢桥梁的施工方法，包括以下步骤：

1)依次在钢桥梁底部设置多段临时围堰区2，并依次安装支撑架体3。

1.1)先在端部河堤段a的一侧设置临时围堰区2，在临时围堰区2内根据设计位置安装支撑架体3。

1.2)依次设置临时围堰区2，并依次完成后续支撑架体3的安装。

1.3)由钢立柱3-1、钢横梁3-2和钢斜向支撑3-3组成支撑架体3。

1.4)支撑架体3的安装顺序为，先安装钢立柱3-1、后安装钢横梁3-2、再安装钢斜向支撑3-3。支撑架体3的钢立柱3-1应与河床c固定连接。

1.5)当支撑架体3遇到桥墩b时，应与桥墩b连接。使支撑架体3和桥墩b形成整体。

2)利用吊装设备(4)依次在支撑架体(3)两侧设置龙门吊轨道(5)。

2.1)在支撑架体3安装的完成后，在支撑架体3两侧安装龙门吊轨道5。

2.2)将龙门吊轨道5与端部河堤段a上设置的龙门吊轨道5连接成整体。

2.3)后续各临时围堰区2的支撑架体3两侧的龙门吊轨道5均在支撑架体3安装完毕后设置，并与已安装完毕的龙门吊轨道5连接成整体。

2.4)吊装设备4根据安装进度设置在端部河堤段a上或支撑架体3上。

3)利用设置在支撑架体3上的龙门吊6安装钢桥梁支撑点钢柱7。

3.1)在已安装的支撑架体3上，根据钢桥梁分段1-1设置相对应的钢桥梁支撑点钢柱7。

3.2)钢桥梁支撑点钢柱7的高度应根据钢桥梁1的形状做变化调整。

4)利用设置在支撑架体3上的龙门吊6进行钢桥梁分段1-1的吊装。

4.1)利用龙门吊6首先吊装钢桥梁1中部的钢桥梁分段1-1，并将依次吊装的钢桥梁分段1-1连接成整体。

4.2)利用龙门吊6分别向两侧依次安装剩余的钢桥梁分段1-1，并将钢桥梁分段1-1连接成整体。

5)钢桥梁1形成整体后，利用设置在支撑架体3上的龙门吊6安装拱圈1-2和吊杆1-3。

5.1)在已安装的钢桥梁1上设置临时支架8，利用龙门吊6安装拱圈1-2。

5.2)利用龙门吊6安装拱圈1-2与钢桥梁1间的吊杆1-3等。

6)钢桥梁1、拱圈1-2、吊杆1-3安装完毕且全部连接后再依次设置临时围堰区2并拆除支撑架体3。

6.1)钢桥梁1、拱圈1-2、吊杆1-3等安装完毕并完成连接，检查符合设计要求后先去除临时支架8，再去除钢桥梁支撑点钢柱7。

6.2)依次设置临时围堰区2，拆除龙门吊轨道5和支撑架体3。

实施例

下面以某跨河人行景观钢桥梁为例，某跨河人行景观桥包含连续钢箱梁、主拱圈、以及拱圈与桥体之间吊杆、空间曲面装饰板。钢箱梁采用圆弧箱型截面，主拱圈采用圆钢管，为空间异形曲线结构，吊杆采用圆钢管，装饰钢板呈空间异形曲面结构。钢桥梁部跨径布置为5跨，各跨长度分别为8.425m、38.2m、38.4m、38.2m、8.425m，桥梁总长136.3m，桥面总宽度8.45m，主桥位于竖向凸曲线r＝365.757的圆弧线。按照以下步骤进行该钢桥梁的施工：

1、依次在钢桥梁底部设置8段临时围堰区，并依次安装每段围堰区内的支撑架体。如下：

1)先在端部河堤段a的一侧设置第一段临时围堰区2，在临时围堰区2内根据设计位置安装支撑架体3。

2)依次设置第2到第8段临时围堰区，并依次完成后续支撑架体3的安装。

3)支撑架体3由钢立柱3-1、钢横梁3-2和钢斜向支撑3-3组成。支撑架体3的安装顺序为先钢立柱3-1、后钢横梁3-2、再钢斜向支撑3-3，钢立柱3-1与河床固定连接。

4)当支撑架体3遇到桥墩b时，与桥墩b连接。使支撑架体3和桥墩b形成整体。

(2)利用端部河堤段a上的吊装设备4和在支撑架体3上的吊装设备4依次在支撑架体3两侧设置龙门吊轨道5。吊车设备可采用履带吊或汽车吊。

1)在支撑架体3安装的完成后，在支撑架体3两侧安装龙门吊轨道5。

2)将龙门吊轨道5与端部河堤段a上设置的龙门吊轨道5连接成整体。

3)后续支撑架体3两侧的龙门吊轨道5均在支撑架体3安装完毕后设置，并与已安装完毕的龙门吊轨道5连接成整体。并将龙门吊轨道5的垂直度及标高调整至符合规范。

(3)利用设置在支撑架体3上的龙门吊6安装钢桥梁支撑点钢柱7。

1)在已安装的支撑架体3上，根据钢桥梁分段1-1设置相对应的支撑点钢柱7。

2)支撑点钢柱7的高度应根据钢桥梁的形状做变化调整，支撑点顶部可设置千斤顶进行标高调节。

(4)利用设置在支撑架体3上的龙门吊6进行钢桥梁分段的吊装。

1)利用龙门吊6首先吊装钢桥梁1中部的钢桥梁进行分段，并将依次吊装的钢桥梁分段1-1连接成整体，同一断面内的钢桥梁分段1-1从内向两边安装。

2)利用龙门吊6分别向两侧依次安装剩余的钢桥梁分段1-1，并将钢桥梁分段1-1连接成整体。

(5)钢桥梁1形成整体后，用龙门吊6安装拱圈1-2和吊杆1-3。

1)在已安装的钢桥梁1上设置临时支架8，利用龙门吊6安装拱圈1-2。

2)利用龙门吊6安装拱圈1-2与钢桥梁1间的吊杆1-3等。

(6)钢桥梁1、拱圈1-2、吊杆1-3安装完毕且全部连接后再依次设置临时围堰区2并拆除支撑架体3。

1)钢桥梁1、拱圈1-2、吊杆1-3等安装完毕并完成连接，检查符合设计要求后先去除临时支架8，再去除支撑点钢柱7；钢桥梁各临时支撑点卸载时应从中部向两边分级进行。

2)依次设置临时围堰区2，拆除龙门吊轨道5和支撑架体3。

以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也属于权利要求所划定的保护范围之内。