一种浮桥整体的施工工艺的制作方法

本发明涉及一种浮桥整体的施工工艺。

背景技术：

1、近30年，浮桥开始应用到现代基础设施建设中来，其技术得到快速发展，并逐渐趋于成熟，可以作为现代基础设施的重要组成部分。尽管如此，与包括斜拉桥和悬索桥在内的陆上桥梁相比，目前浮桥的资料还是非常的有限，尤其是浮桥的施工记录、环境条件、耐久性、运行和性能方面的资料。目前，全世界长浮桥的数量非常有限，仅有20座左右。

2、国外已建成的浮桥大多为连续式浮筒结构，这种类型的浮桥下部的方形浮筒首尾连接形成连续式浮体结构，浮筒上部可直接承载车辆交通荷载，也可设置桥墩或框架结构等以提升桥面标高。

3、全桥长度为5530m，包括接岸斜拉桥和水中连续浮桥，浮桥南端与斜拉桥连接，北端与北桥台连接。斜拉桥总长780m，水中浮桥结构为38跨125m连续浮式钢结构桥，总长4750m。主梁的宽度为27m，墩身的高度为7.15m～45.56m，浮箱的平面尺寸为53m×14.9m。全桥设置12个吸力锚，以约束浮桥位移。

4、在现有的浮桥施工过程中，一般都是采用拼接式结构，在浮桥单体之间设置有浮桥连接件，浮桥连接件将浮桥单体相互对接，构搭成整体的浮桥结构。由于桥梁结构完全漂浮于水面，施工过程中浮桥需要考虑水流、波浪、风等不利荷载作用，同时也要考虑各浮桥单体的拖运、安装过程中的稳定性以及安装精度等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种浮桥整体的施工工艺，它能有效保证浮桥柱体的两端与接岸结构平顺安全过渡。

2、本发明的目的是这样实现的：一种浮桥整体的施工工艺，浮桥主体的一端与接岸斜拉桥连接；浮桥主体由多段浮桥单体拼接而成，每段浮桥单体包括一根主梁节段和两个浮墩，每个浮墩由浮筒和固定在浮筒的顶面中心与主梁节段的底面之间的墩柱；浮桥主体的另一端通过浮桥过渡段与桥台连接；浮桥过渡段也包括一根主梁节段和两个浮；每根主梁节段由多个主梁单元节拼接而成；浮桥主体的系泊系统包括三组吸力锚，每组吸力锚由两对吸力锚机构组成，该三组吸力锚机构间隔地连接在浮桥主体的中部；所述施工工艺包括以下流程：

3、流程一，在水面上拼装多段浮桥单体，每段浮桥单体采用焊接的方式拼接而成；

4、流程二，将多段浮桥单体拼接成浮桥主体；

5、流程三，接岸斜拉桥施工、桥台施工和系泊系统的吸力锚施工；

6、流程四，浮桥过渡段的岸侧端与桥台的水侧端连接，并包括以下步骤：

7、步骤一，在浮桥过渡段的主梁节段的顶面上安装一号卷扬机至四号卷扬机，在桥台的水侧端的顶面上安装一号缆绳桩至四号揽绳桩，并在桥台的水侧端和浮桥过渡段的岸侧端之间安装导向机构，该导向机构由焊接在浮桥过渡段的主梁节段的岸侧端的一侧面上的旋转轴和焊接在桥台的水侧端的一侧面上的旋转槽组成；

8、步骤二，利用拖轮将浮桥过渡段拖运至桥台附近，撤出拖轮；

9、步骤三，将浮桥过渡段上的一号卷扬机、二号卷扬机、三号卷扬机的钢丝绳一一对应地固定于桥台上的一号揽绳桩、三号揽绳桩和二号揽绳桩上；

10、步骤四，启动一号卷扬机，将浮桥过渡段缓慢拉拢靠近桥台；通过二号卷扬机和三号卷扬机调整浮桥过渡段与桥台的相对位置，直至导向结构的旋转轴进入旋转槽内，继续启动一号卷扬机，使导向机构靠紧；

11、步骤五，将浮桥过渡段上的四号卷扬机的钢丝绳连接到固定于桥台上的四号揽绳桩上；

12、步骤六，启动四号卷扬机，使浮桥过渡段的岸侧端的端面紧贴桥台的水侧端的端面；

13、步骤七，先安装浮桥过渡段的匹配件与桥台的匹配件之间的销钉螺栓；再进行浮桥过渡段与桥台的接缝焊接；

14、步骤八，拆除所有的匹配件、一号卷扬机至四号卷扬机和一号缆绳桩至四号揽绳桩；

15、流程五，按照流程四的方法将浮桥主体的一端与浮桥过渡段的水侧端连接；

16、流程六，浮桥主体的另一端与接岸斜拉桥的水侧端连接，并包括以下步骤：

17、步骤一，在接岸斜拉桥的水侧端的顶面上安装五号卷扬机至八号卷扬机，在浮桥主体的另一端的顶面上安装五号缆绳桩至八号揽绳桩；

18、步骤二，选择在一天气温最低时刻，将七号卷扬机的钢丝绳连接到六号缆绳桩，启动七号卷扬机，使浮桥主体的另一端缓慢接近接岸斜拉桥的水侧端；

19、步骤三，将五号卷扬机的钢丝绳、六号卷扬机的钢丝绳和八号卷扬机的钢丝绳一一对应地连接到五号缆绳桩、七号缆绳桩和八号缆绳桩上，启动六号卷扬机和七号卷扬机，调整浮桥主体的另一端与接岸斜拉桥的水侧端之间的相对位置，再启动五号卷扬机和八号卷扬机将浮桥主体缓慢拉向接岸斜拉桥，过程中通过六号卷扬机和七号卷扬机随时对浮桥主体和接岸斜拉桥的相对位置进行纠偏；

20、步骤四，将浮桥主体的另一端的端面与接岸斜拉桥的水侧端的端面完全靠近合拢后，先安装浮桥主体的另一端的匹配件与接岸斜拉桥的水侧端的匹配件之间的销钉螺栓；再进行浮桥主体的另一端与接岸斜拉桥的水侧端的接缝焊接；

21、步骤五，拆除所有的匹配件、五号卷扬机至八号卷扬机和五号缆绳桩至八号揽绳桩；

22、流程七，将浮桥主体与系泊系统连接；先将系泊缆的一端与吸力锚连接，在浮墩拖航至预定位置后将系泊缆索与浮墩上的牵引链进行连接，并通过绞车或卷扬机将系泊缆张拉至设计预张力。

23、上述的浮桥整体的施工工艺，其中，进行流程一时，包括以下步骤：

24、步骤一，在靠近邻水的陆地上搭设拼装胎架，该拼装胎架的长度方向与岸线垂直，该拼装胎架的长度不小于单跨浮桥的长度；该拼装胎架的顶面上安装一对滑移轨道，一对滑移轨道上间隔地安装若干步履式千斤顶和一台门式吊机；在拼装胎架的前端设置一个下台阶，该下台阶的顶面上安装一个台阶千斤顶，该台阶千斤顶在完全回缩时与拼装胎架的顶高差大于浮桥单体在浮运状态下主梁节段尾部的自由下挠高度；

25、步骤二，利用门式吊机将若干主梁单元节吊放至拼装胎架上，并利用拼装胎架上的步履式千斤顶调整主梁单元节的空间位置，完成前半根主梁节段的逐节拼接，并在前半根主梁节段的中部底面上安装第一个墩柱头；

26、步骤三，完成前半根主梁节段的拼装后，利用步履式千斤顶将前半根主梁节段向前顶推，直至前半根主梁节段的前部悬空，悬空长度与一个主梁单元节的长度适配；

27、步骤四，先将临时浮墩拖运至前半根主梁节段的前端部的下方；所述临时浮墩由驳船和型钢支架组成；所述驳船以其纵向与拼装胎架的长度方向垂直的方式停泊；所述型钢支架包括两组沿驳船的纵向间隔地固定在驳船的甲板上的钢管桩、两组一一对应地固定在两组钢管桩的顶部的纵向型钢和两个一一对应地安装在两组纵向型钢的顶面上的浮墩千斤顶；再顶升两个浮墩千斤顶，使临时浮墩受力；

28、步骤五，继续利用拼装胎架上的步履式千斤顶将前半根主梁节段逐渐向前顶推，顶推过程中，逐步调整临时浮墩上的两个浮墩千斤顶的顶升高度，使前半根主梁节段前端的竖向高程保持不变，临时浮墩随前半根主梁节段的前进也向前移动，直至前半根主梁节段上的第一个墩柱头露出拼装胎架的下台阶；

29、步骤六，先将在水上拼装完成的第一个浮墩拖运至第一个墩柱头的下方，再将第一个浮墩上的墩柱体与第一个墩柱头进行焊接，完成第一个浮墩与前半根主梁节段之间的连接；

30、步骤七，先在拼装胎架上按照步骤二的方法拼装后半根主梁节段，并将后半根主梁节段的前端与前半根主梁节段的后端连接；

31、步骤八，利用拼装胎架上的步履式千斤顶继续将后半根主梁节段往前顶推，直至后半根主梁节段上的第二个墩柱头位置露出拼装胎架的下台阶；

32、步骤九，按照步骤六的方法进行第二个浮墩与后半根主梁节段之间的连接；至此一段浮桥单体已拼装完成；

33、步骤十，利用拼装胎架上的步履式千斤顶继续将后半根主梁节段往前顶推，直至后半根主梁节段的尾部到达拼装胎架的下台阶处；

34、步骤十一，通过降低下台阶上的台阶千斤顶，即降低下台阶处的支撑高度，以降低后半根主梁节段尾部的标高，直至后半根主梁节段的尾部完全处于自由下挠状态并与所述台阶千斤顶完全脱离；

35、步骤十二，先将临时浮墩撤出，再将漂浮在水面上的浮桥单体拖航出拼装场地。

36、上述的浮桥整体的施工工艺，其中，进行流程二时，包括以下步骤：

37、步骤一，在水上搭设顶升支架，该顶升支架包括十六根钢管立柱，该十六根钢管立柱纵桥向布置四列，横桥向布置四排；第一排钢管立柱的高度和第四排钢管立柱的高度相等，第二排钢管立柱的高度和第三排钢管立柱的高度相等并大于第一排钢管立柱的高度；在第一排钢管立柱的顶面和第四排钢管立柱的顶面上各自放置一台步履式千斤顶；在第二排钢管立柱的顶面上依次叠放滑动支座和支撑垫块；在第三排钢管立柱的顶面上放置支撑垫块；

38、步骤二，由拖轮将两段浮桥单体拖运到顶升支架的工作范围内；

39、步骤三，先把两段浮桥单体的主梁节段的对接头一一对应地搁置在顶升支架的第一排钢管立柱的顶上和第四排钢管立柱的顶上，再启动第一排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸和第四排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸，一一对应地顶升两根主梁节段的对接端，然后利用步履式千斤顶的横向位移功能，初步调整两根主梁节段的横向位置；

40、步骤四，启动步履式千斤顶的纵向位移功能，将两段浮桥单体向顶升支架的中部拖动；

41、步骤五，当两段浮桥单体的主梁节段的对接头的端面一一对应地超出第二排钢管立柱和第三排钢管立柱时，缓慢下降步履式千斤顶的竖向油缸，使两根主梁节段的对接头一一对应地落在第二排钢管立柱顶上的支撑垫块和第三排钢管立柱顶上的支撑垫块上，并继续下降步履式千斤顶的竖向油缸直至完全脱空上方的浮桥单体，使两根主梁节段的对接头的重量一一对应地完全由第二排钢管立柱顶上的支撑垫块承担和第三排钢管立柱顶上的支撑垫块承担；

42、步骤六，在两根主梁节段的对接头的顶面之间间隔地安装若干个活塞杆伸出的纵向拉合油缸，控制若干个纵向拉合油缸的活塞杆回缩，此时位于第三排钢管立柱上方的浮桥单体保持固定，位于第二排钢管立柱上方的浮桥单体随滑动支座移动，将两根主梁节段的对接头的端面进一步拉合靠拢，并利用纵向拉合油缸的伸缩进行纵向相对位置的精调，使两根主梁节段的对接头的端面之间的缝隙宽度满足设计要求；

43、步骤七，在两根主梁节段对接头的顶面之间间隔地安装若干个横向精调油缸，通过若干个横向精调油缸来调整两根主梁节段的横向位置，当两根主梁节段的轴线调整就位后，在两根主梁节段的对接头的顶面上焊接若干组限位钢板，以限制两根主梁节段之间的横向位移，实现两根主梁节段的横向相对位置精定位；

44、步骤八，在两根主梁节段的对接头的端面四周焊接马板，完成两根主梁节段的对接头的端面之间的焊接工作，形成一段浮桥单元；

45、步骤九，拆除所有的纵向拉合油缸、横向精调油缸、限位钢板以及马板；

46、步骤十，先顶升顶升支架的第一排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸和第四排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸，使第二排钢管立柱顶上的支撑垫块和第三排钢管立柱顶上的支撑垫块脱空浮桥单元，再拆除所有的支撑垫块；

47、步骤十一，控制第一排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸和第四排钢管立柱顶上的步履式千斤顶的竖向油缸回缩，浮桥单元受自重作用下挠，直步履式千斤顶的竖向油缸完全脱离浮桥单元；

48、步骤十二，利用拖轮横向拖动浮桥单元，将浮桥单元拖离顶升支架的工作范围。

49、本发明的浮桥整体的施工工艺具有以下特点：

50、1)采用先将一段浮桥过渡段与桥台连接，再将浮桥主体的一端与浮桥过渡段连接，解决了浮桥柱体直接与桥台连接存在施工困难的问题，而浮桥过渡段相对浮桥主体，不仅拖运方便、安装过程中的稳定性以及安装精度均能得到保证，有效保证浮桥柱体与桥台平顺安全过渡；

51、2)在浮桥过渡段与桥台的连接施工中以及在浮桥过渡段与浮桥柱体的连接施工中均采用四台卷扬机和四根揽绳桩的配合，并通过导向机构有效保证了浮桥过渡段与桥台的对接精度以及浮桥过渡段与浮桥柱体的对接精度；

52、3)在浮桥柱体与接岸斜拉桥的连接施工中采用四台卷扬机和四根揽绳桩的配合，在安装过程中的稳定性以及安装精度均能得到保证，有效保证浮桥柱体与接岸斜拉桥平顺安全过渡。