一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法与流程

本发明属于桥梁施工，涉及一种中承式系杆拱桥的主拱圈安装施工，具体涉及一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法。

背景技术：

1、中承式系杆拱桥的主拱圈安装主要有支架法、斜拉扣挂法、转体法和顶推法等方法，每种方法都有各自的优缺点和适用条件，在桥梁施工时可根据现场实际施工环境选择适当的方法。

2、支架法是在拱圈下方搭设支架进行拱圈拼装，该方法操作简单、安全性好，但支架材料用量多，工期长，而且不适用于具有通航要求的跨河桥梁及跨越深峡谷桥梁；

3、斜拉扣挂法是采用缆索吊对拱肋进行悬拼，悬拼过程中需要在两岸采用扣塔和扣索扣挂拱肋悬臂，该方法适用范围较广，但每拼装一个节段都需要重新调整扣索索力，操作步骤繁琐；

4、转体法是将拱圈分成两个半跨，在两岸分别拼装然后转体合龙，包括平转和竖转；平转是在岸边搭设支架拼装拱圈，然后水平旋转90°或180°进行合龙，该方法需要设置大型转盘，成本较高；竖转是在桥位搭设矮支架拼装拱圈，拱圈后端与拱座间设置转铰，拼装完成后利用扣挂系统使拱圈竖向转体进行合拢，该方法可实现拱肋低位拼装，施工风险及成本较低；但无论平转或竖转，当拱座附近有障碍物时转体都会受到限制；

5、顶推法是在岸上拼装好整个主拱圈，然后整体顶推到位，该方法可实现拱圈异位拼装，不受桥位区地形限制，但通常只能整跨顶推，受拱圈跨径及高度限制，仅适用于跨径较小的拱桥，跨径超过70m后施工难度和风险较大。

6、如图1所示，某跨河桥梁设计为中承式系杆拱桥，施工期间需要保持桥下通航，因此不能采用支架法施工；桥梁两岸设置引桥100，引桥在拱座200位置设置有桥墩300，采用转体法施工，无论平转或竖转，都会受桥墩影响工而无法转体；桥梁主拱圈400跨度较大，不宜采用顶推法施工；桥梁施工位置一岸较平缓，另一岸为陡峭山体500，受山体影响不易搭设缆索吊索塔，因此也不宜采用斜拉扣挂法施工。总之，现有拱圈安装施工方法在本桥施工中均受到一定限制。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述桥梁施工中遇到的难题，提供一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，宰不影响河道通航的前提下，实现大跨径跨河桥梁主拱圈安装施工。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、(1)完成拱桥两岸引桥架设，同时采用支架法完成拱圈两端起步段拼装；

5、(2)将主拱圈分成两个半跨，在两岸引桥上搭设矮支架，在矮支架上分别进行两个半跨拱圈卧拼；

6、(3)在引桥顶面沿拱圈纵向中心线正投影位置铺设滑轨，在滑轨上设置顶推系统，所述顶推系统包括顶推油缸，顶推油缸后端设置夹轨器，油缸前端连接滑块，滑块上焊接顶推耳板；在每个半跨拱圈的两侧拱肋间焊接横撑，在拱圈后端的横撑上焊接铰接耳板，将拱圈后端横撑上的铰接耳板与所述滑块上的顶推耳板通过转轴铰接；

7、(4)在两岸引桥后方分别设置扣挂系统，在每岸的扣挂系统和拱圈前端间连接扣索；

8、(5)张拉扣索，使拱圈向上竖转并脱离支架；将支架拆除；

9、(6)启动顶推装置向跨中顶推拱圈，使拱圈向前移动，拱圈向前移动的同时向上竖转一定角度；

10、(7)将顶推装置的夹轨器与导轨临时锚固，然后降低扣索索力，使扣索长度增加，主拱圈向下竖转一定角度；

11、(8)解除顶推装置与导轨的锚固，再次向前顶推拱圈，反复重复步骤(6)和(7)，使拱圈逐步前移，直至拱圈后端移动到起步段上方；

12、(9)将顶推装置与轨道锚固；通过调整扣索长度，使拱圈竖转到设计安装角度，然后将两半跨拱圈分别与两起步段对接，再将两个半跨拱圈合龙；

13、(10)拆除起步段支架、顶推装置及扣挂系统，完成主拱圈安装。

14、本发明将现有的顶推法和竖转法有机结合起来，综合了两种方法的优点又克服了两种方法的不足。对于顶推法，本发明将拱圈分成两个半跨进行顶推，解决了现有顶推法只能整跨顶推因而受跨径限制的问题，实现了大跨径拱圈顶推安装；对于竖转法，本发明可实现拱圈异位卧拼，纵移到安装位置进行合龙，解决了现有竖转法在拱座位置有障碍物时无法适用的问题，扩大了竖转法的使用范围。

15、本发明适用范围广，无论是跨越通航河道的桥梁或跨越深谷的桥梁，无论河岸为平缓地形或陡峭山体，本发明都可适用，而且大型设备投入少，施工风险及成本低。

技术特征：

1.一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于：在岸边为平缓地形的情况下，所述拱肋扣挂系统采用扣塔和浇筑在扣塔后方的锚碇，扣塔顶部设置锚梁，锚梁后端与锚碇间连接背索，锚梁前端设置有连续千斤顶，连续千斤顶与拱圈前端间连接所述扣索。

3.根据权利要求1所述的竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于：在引桥后方为陡峭山体的情况下，所述拱肋扣挂系统采用岩锚，岩锚浇筑在引桥后方山体上，岩锚前端设置锚拉连接器，锚拉连接器连接连续千斤顶，连续千斤顶与拱圈前端间连接所述扣索。

4.根据权利要求1所述的竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于：所述步骤(6)中，拱圈向上竖转到与水平面的夹角不超过80°时停止顶推，以使拱圈在扣索伸长时可自然向下竖转；所述步骤(7)中，拱圈向下竖转到与水平面的夹角不小于30°时停止放松扣索，以使顶推装置向前顶推时拱圈能顺利向上竖转。

5.根据权利要求1所述的竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，其特征在于：步骤(9)中，两半跨拱圈分别与两起步段对接，是在两半跨拱圈后端与两起步段上端间分别焊接合龙段进行连接；两半跨拱圈间合龙，是在两半跨拱圈前端间焊接合龙段。

技术总结
本发明涉及一种竖转步进式中承式系杆拱桥主拱圈施工方法，将拱圈分成两个半跨在两岸引桥上进行卧拼，采用竖转扣挂系统牵引拱圈竖转，同时采用顶推系统顶推拱圈向跨中移动，反复顶推、竖转，逐步将两个半跨拱圈移动到跨中合龙。本发明将顶推法和竖转法有机结合起来，一方面解决了现有顶推法只能整跨顶推因而受跨径限制的问题，另一方面解决了现有竖转法在拱座位置有障碍物时无法适用的问题，成功实现了大跨径主拱圈顶推安装。无论是跨越通航河道桥梁还是跨越深谷桥梁，无论河岸为平缓地形还是陡峭山体，本发明都可适用，而且大型设备投入少，施工风险及成本低。

技术研发人员：甘书宽,李友清,张华武,王春剑,李帅,苏金堂,何露,吴瑞环
受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17