[發明專利]鋼桁梁柔性拱橋帶拱頂推施工方法

有效

• 申請號: 201110366036.8
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102373671A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 方繼;夏陽;張慶發;楊慧豐;張雪松;張時利;陳寶民;劉瑜;史綱
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司;中鐵四局集團鋼結構有限公司
• 主分類號: E01D21/06
• 分類號: E01D21/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明具體涉及一種鋼桁梁柔性拱橋帶拱頂推施工方法，特別適用于跨越公路、鐵路、河流的大跨度連續鋼桁梁柔性拱橋的架設施工，屬于橋梁施工技術領域。

背景技術

????鋼桁梁柔性拱橋作為大跨度鋼桁橋的一種結構型式，具有豎向剛度大，結構受力明確，設計新穎，建筑造型美觀等優點，被應用在一些跨越公路、鐵路、河流的橋梁中。目前大跨度鋼桁梁柔性拱橋的施工方法多為雙向懸臂拼裝、中間合攏和先梁后拱法，根據其結構特點、環境因素、邊界條件，選擇施工輔助設施和安裝設備。

對于一種大跨度鋼桁梁柔性拱橋（114.75m+229.5m+114.75m），其主跨229.5m跨越高速公路，線路夾角26°，橋型采用下承式、等高度、連續、剛性桁梁柔性拱結構，橋面系由參與主桁共同受力的正交異性橋面板等組成。鋼桁梁采用空間兩桁結構，桁間距15m，主桁立面采用帶豎桿的N型三角桁架，桁高15.0m，節間長度12.75m。柔性拱肋采用圓曲線，矢高45m，矢跨比為1/4.5，拱肋采用箱型截面，桿件內高1460～1860mm，內寬1100mm，設縱向平聯，交叉形布置。吊桿采用箱型截面，桿件內寬800mm，內高1100mm，與主桁節點采用四面對接的方式連接，中間不設置橫撐，全橋共設置15對吊桿。?鋼橋材質主要為Q370qD和Q370qE，總重約11500t。

由于高速公路不能全封閉施工，在道路中間設置臨時墩，因小角度斜交特殊地形條件也無法實施。通過對吊索塔架雙向輔助懸拼、臨時墩雙向輔助懸拼以及臨時墩單向懸拼架設方案的綜合評價，最終都要采用先梁后拱法，在高速公路上方安裝大跨度柔性拱，技術復雜，施工難度大，安全風險高，主要有以下難題:

1、臨時墩輔助懸拼單向架設鋼桁梁是一種施工工況與設計工況完全吻合，技術方案簡單，設備投入少，最經濟的方案。但在高速公路中間連續設置臨時墩，不能通過交通安全評估。

2、臨時墩輔助雙向懸拼跨中合攏，需要在高速公路兩側路肩施工臨時支架大型基礎，道路和行車安全無法保證。

3、吊索塔架輔助雙向懸拼跨中合攏，在高速公路限界內不需要設置臨時墩，但吊索塔架是一種龐大的專用設備，結構復雜，成本費用高。

4、以上三種方案需要在高速公路上方懸拼桿件，涉路施工安全防護復雜多變，難以保證高速公路的運營安全。

對于一種大跨度鋼桁梁柔性拱采用頂推法架設和先梁后拱的施工方案也存在以下難題：

1、由于鋼橋跨度大，鋼桁梁自重引起的下撓達?，既要通過頂落梁調整鋼梁線形，又必須防止鋼桁梁桿件失穩和局部超應力，加強措施復雜。

2、先梁后拱跨中合攏方案，需要在高速公路上方75m高空作業，操作難度大，安全風險高。

3、選擇先梁后拱拱腳合攏方案，由于拱腳結構剛性大，滿足合攏條件需要的頂力大，會引起鋼梁部分桿件超應力。

發明內容

????本發明的目的在于提供一種帶拱頂推鋼桁梁柔性拱施工方法，實現在高速公路運營限界外架設鋼桁梁及柔性拱，解決跨越高速公路的施工難題。

本發明解決技術問題提供如下方案：

一種鋼桁梁柔性拱橋帶拱頂推施工方法，其特征在于：

（1）????首先在邊跨主墩的拼裝場設置多跨鋼桁架式拼裝支架，再在中跨主墩及另一邊跨主墩旁設置墩旁托架，再在中跨主墩與邊跨主墩之間再設置臨時墩支架；

（2）????其次在拼裝支架、墩旁托架、臨時墩支架上安裝滑道梁和滑塊，同時在拼裝支架、墩旁托架、臨時墩支架上安裝有水平連續千斤頂、頂推系統、滑塊系統及機電液壓控制系統，?將導梁和鋼桁梁拼裝成整體節間，

（3）????在拼裝支架上安裝鋼桁梁導梁，鋼桁梁導梁完成后再在拼裝支架上安裝一個輪次的鋼桁梁，并與鋼導梁連成整體；

（4）????再利用鋼桁梁上多點水平千斤頂同步頂推將一個輪次間鋼桁梁頂推前移，再進行線形調整，每頂推前進一個輪次，在后部拼裝支架上繼續下一輪次的拼裝作業；

（5）????重復3～5步驟，直至鋼桁梁拱腳到達主跨跨中臨時墩支架位置，當鋼桁梁拱腳頂推至臨時墩支架上方時，在臨時墩支架上方安裝架梁吊機，當架梁吊機安裝調試后自行行駛至架拱位置架設柔性拱桿件，同時安裝柔性拱臨時支撐，形成穩定體系；

（6）????在一個輪次柔性拱安裝的同時，在拼裝支架平行安裝一個輪次的鋼桁梁，在柔性拱體系未閉合時，鋼桁梁帶拱頂推一個輪次，進行線形調整；?