一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置及施工方法与流程

本发明属于拱桥施工，涉及中承式拱桥拱肋施工技术，具体是一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置及施工方法。

背景技术：

1、目前中承式拱桥拱肋常采用斜拉扣挂或临时墩支架等方式进行节段施工。斜拉扣挂施工方法是采用卷扬机钢丝绳系统完成拱肋的节段扣挂悬臂架设的，当跨径较大时，拱肋节段较多、重量增大时，常常会出现调控失误、标高不准确等险情，施工存在一定困难，且斜拉扣挂法需要单独建立索塔和抗风背索锚固基础，整体造价较高。

2、临时墩支架施工方法是在临时钢管柱支架上节段拼装或节段浇筑拱肋的方法。该方法具有支架刚度大，稳定性好、安全度高、标高调整方便，施工周期短等优点。但临时墩支架常常由于场地地质条件较差、支架预压不到位等原因，导致支架在拱肋浇筑或拼装过程中发生沉降，使拱肋还没有脱架就产生了相当大的变形，甚至开裂。为防止中承式拱桥在施工拱肋期间，由于支架沉降、变形导致的拱肋开裂，故发明一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置。

技术实现思路

1、本发明提供一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置及施工方法，其目的在于通过拉杆装置施加主动张拉力，改善拱肋根部的成桥内力，从而减少或取消在拱肋根部设置的预应力钢束，以解决由于支架沉降、变形导致的拱肋开裂的技术问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述临时拉杆100包括两段钢拉杆101、可调节连接套筒102；两段所述钢拉杆之间通过可调节连接套筒连接为一根所述临时拉杆；

4、在临时墩支架200和拱肋钢模板安装后，将所述临时拉杆两端分别水平穿过相邻的主拱400、副拱500的两个拱肋300模板，并用锚固螺栓303锚固在拱肋底模板301背楞302上。

5、所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其中，所述可调节连接套筒102包括外套筒1021、固定套筒1022；所述固定套筒设置外螺纹1023及中心孔1024；所述外套筒一端敞口另一端设有带中心通孔1025的封闭端，所述外套筒设置内螺纹；所述两段钢拉杆分别为钢拉杆一、钢拉杆二，所述钢拉杆一1011一端端部固定在所述固定套筒的中心孔内；所述钢拉杆二1012一端端部连接固定螺母1026和垫板1027后、拉杆杆体穿出所述外套筒的中心通孔，所述固定螺母和垫板留置在所述外套筒内限位；所述外套筒一端套住所述钢拉杆二的固定螺母和垫板、另一端敞口端内安装所述固定套筒与所述外套筒螺纹旋紧，构成所述两段钢拉杆与所述可调节连接套筒的连接，通过旋转所述外套筒调节所述钢拉杆一、钢拉杆二在外套筒内的间距δ值，从而调节拉杆内力。

6、所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其中，所述连接套筒旋紧后产生的张拉力f按公式一计算：

7、f＝(δ1-δ2)/l*e*a公式一

8、式中：l-钢拉杆一和钢拉杆二长度之和；

9、e-钢拉杆钢材的弹性模量；

10、a-钢拉杆的截面面积；

11、δ1-钢拉杆一和钢拉杆二之间的初始间隙值；

12、δ2-张拉后钢拉杆一和钢拉杆二之间的间隙值；

13、所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其中，所述钢拉杆可采用精轧螺纹钢或普通热轧带肋螺纹钢筋；所述可调节连接套筒采用45号钢。

14、所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其中，所述临时拉杆为多条。

15、所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置的施工方法，其中，拱肋钢模板内浇筑拱肋混凝土304前，先通过调节所述可调节连接套筒使所述临时拉杆张紧，然后浇筑拱肋混凝土304；待拱肋混凝土达到强度后，再次调节所述可调节连接套筒给所述临时拉杆施加主动张拉，以使拱肋根部产生反向弯矩；随着后续拱肋节段的施工，拧紧所述临时拉杆增大拉力。

16、本发明通过设置临时拉杆，防止中承式拱桥在施工拱肋期间，由于支架沉降、变形导致的拱肋开裂，同时该临时拉杆装置可通过施加主动张拉力，以改善中承式拱桥拱肋根部的成桥内力，从而减少或取消在拱肋根部设置的预应力钢束。

17、本发明的有益效果

18、本发明能防止中承式拱桥在施工拱肋期间，由于支架沉降、变形导致的拱肋开裂，同时该临时拉杆装置可通过施加主动张拉力，以改善中承式拱桥拱肋根部的成桥内力，从而减少或取消在拱肋根部设置的预应力钢束。该装置构造简单、施工方便、造价低廉，适用范围广。

技术特征：

1.一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述临时拉杆(100)包括两段钢拉杆(101)、可调节连接套筒(102)；两段所述钢拉杆之间通过可调节连接套筒连接为一根所述临时拉杆；

2.如权利要求1所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述可调节连接套筒(102)包括外套筒(1021)、固定套筒(1022)；所述固定套筒设置外螺纹(1023)及中心孔(1024)；所述外套筒一端敞口另一端设有带中心通孔(1025)的封闭端，所述外套筒设置内螺纹；所述两段钢拉杆分别为钢拉杆一、钢拉杆二，所述钢拉杆一(1011)一端端部固定在所述固定套筒的中心孔内；所述钢拉杆二(1012)一端端部连接固定螺母(1026)和垫板(1027)后、拉杆杆体穿出所述外套筒的中心通孔，所述固定螺母和垫板留置在所述外套筒内限位；所述外套筒一端套住所述钢拉杆二的固定螺母和垫板、另一端敞口端内安装所述固定套筒与所述外套筒螺纹旋紧，构成所述两段钢拉杆与所述可调节连接套筒的连接，通过旋转所述外套筒调节所述钢拉杆一、钢拉杆二在外套筒内的间距δ值，从而调节拉杆内力。

3.如权利要求2所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述连接套筒旋紧后产生的张拉力f按公式一计算：

4.如权利要求1所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述钢拉杆可采用精轧螺纹钢或普通热轧带肋螺纹钢筋；所述可调节连接套筒采用45号钢。

5.如权利要求1所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置，其特征在于，所述临时拉杆为多条。

6.如权利要求1所述的一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置的施工方法，其特征在于，拱肋钢模板内浇筑拱肋混凝土(304)前，先通过调节所述可调节连接套筒使所述临时拉杆张紧，然后浇筑拱肋混凝土(304)；待拱肋混凝土达到强度后，再次调节所述可调节连接套筒给所述临时拉杆施加主动张拉，以使拱肋根部产生反向弯矩；随着后续拱肋节段的施工，拧紧所述临时拉杆增大拉力。

技术总结
一种改善中承式拱桥拱脚内力的临时拉杆装置及施工方法，所述临时拉杆(100)包括两段钢拉杆(101)、可调节连接套筒(102)；两段所述钢拉杆之间通过可调节连接套筒连接为一根所述临时拉杆；在临时墩支架(200)和拱肋钢模板安装后，将所述临时拉杆两端分别水平穿过相邻的主拱(400)、副拱(500)的两个拱肋(300)模板，并用锚固螺栓(303)锚固在拱肋底模板(301)背楞(302)上；所述临时拉杆为多条。本发明能防止中承式拱桥在施工拱肋期间，由于支架沉降、变形导致的拱肋开裂，同时该临时拉杆装置可通过施加主动张拉力，以改善中承式拱桥拱肋根部的成桥内力，从而减少或取消在拱肋根部设置的预应力钢束。

技术研发人员：彭亚东,何维利,史文刚,杨冰,刘英培,杨文忠,李健刚,李兴宇,潘迪
受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13