[發明專利]預應力混凝土下承式系桿拱橋的構建方法

無效

• 申請號: 201110447439.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102425119A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 姜明友;張準;侯希承;宋勝林;劉廣偉;楊鑫;呂斌;孫鵬;張秀田;鄭士忠
• 申請（專利權）人: 中鐵十九局集團有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D4/00
• 代理公司: 山西科貝律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

技術領域

?本發明涉及一種系桿拱橋的構建方法，特別涉及一種受運架影響需進行受力結構體系轉換的預應力混凝土下承式系桿拱橋的構建方法。

背景技術

系桿拱橋是一種特殊形式的拱橋，是在拱式橋跨結構中，將梁和拱兩種基本結構組合起來，共同承受荷載，充分發揮梁受彎、拱受壓的結構特性及組合作用，達到節省材料目的。系桿拱橋是由拱肋、吊桿(立柱)、系桿、行車道梁(板)及橋面系等協同工作的組合結構橋梁，以系桿承受拱腳水平推力為主要特征。從其受力特點看，系桿拱橋是拱橋、梁橋和吊橋的有機結合。系桿拱橋是外部靜定結構，兼有拱橋的較大跨越能力和簡支梁橋對地基適應能力強的兩大特點。當橋面高程受到嚴格限制而橋下又要求保證較大的凈空，或當墩臺基礎地質條件不良易發生沉降，但又要保證較大跨徑時，系桿拱橋是較優越的橋型。與通常的拱橋和梁橋相比，有地基適應性強、結構受力合理、用料省、建筑高度低、施工方法多、造型美觀等方面的優勢，是生命力很強的一種結構形式。現有的客運專線通常采用的梁型為整孔箱梁，橋面寬度為12.2米，當運梁車通過拱橋時，拱圈之間的間距必須大于12.2米，以保證運梁車的通過。在現場施工中，當遇到修建的拱橋的橋面小于運梁車所要求的拱圈之間的間距12.2米時，施工好的拱圈就會妨礙比拱圈之間的間距大的架橋機和運梁車通過，而加寬橋面會使橋墩及基礎的圬工量增大，造成的經濟損失和嚴重的浪費。當采用先期施工拱橋的箱梁和臨時支墩，以保證運架工作順利進行，后期施工拱圈并拆除臨時支墩方式時，存在安全穩妥地解決拱橋主梁受力體系轉換的問題。

發明內容

本發明提供了一種預應力混凝土下承式系桿拱橋的構建方法，解決了由于運架設備運輸限制，需按先梁后拱體系轉換施工的技術難題。

本發明是通過以下方案解決以上問題的：

第一步、在系桿拱橋跨中位置，搭設穩定的跨中臨時支墩，跨中臨時支墩的臨時支座設置對應在箱梁的橫隔板位置，跨中臨時支墩施工完成后，搭設灌梁支架和過車門洞，用常規方法澆注拱橋主梁的箱梁及0.4米高的混凝土拱腳，不要鎖定箱梁的固定端支座；

第二步、待拱橋主梁的箱梁混凝土強度和彈性模量都達到設計值的90%以上，且不少于10天齡期后，按設計要求，通過上下交替左右對稱的方式，張拉拱橋主梁的箱梁的除梁體橫截面四個角處的縱向預應力鋼束以外的所有的縱向預應力鋼束，之后，將拱橋主梁的箱梁端的固定支座鎖定；

第三步、從兩端的永久橋墩開始向跨中方向，以上下交替左右對稱的方式，張拉拱橋主梁的箱梁的橫向預應力鋼束；然后，在不拆除跨中臨時支墩的條件下，進行橋上架、運梁作業，在施工架運梁期間，要求臨時橋墩沉降總量控制在不超過10毫米，且沉降量大于永久墩；在架橋機通過拱橋主梁時，保證拱橋主梁的頂板、底板抗裂安全系數大于1.1，拱橋主梁的最大彎矩處的截面強度安全系數大于2.2；

第四步、待架、運梁作業完成后，在箱梁上搭設拱肋、橫撐的支架，并澆注拱肋橫撐混凝土，使拱肋、橫撐的支架重量+模板重量+混凝土的濕重之和的均布荷載小于250千牛頓/每米，并使拱肋支架支在箱梁的橫隔板上；

第五步、按照設計要求，通過上下交替左右對稱的方式，補充張拉余下的拱橋主梁四個角的縱向預應力束和全部豎向預應力筋，然后拆除澆注拱肋、橫撐的支架和箱梁上所有的臨時荷載；

第六步、從兩端第二根吊桿開始，向跨中方向，依次張拉吊桿，兩端對稱同時張拉至跨中吊桿，最后張拉兩端的第一根吊桿，吊桿采用單端張拉，張拉端設置在拱肋頂，初次張拉預應力值為設計值，然后拆除中間臨時支墩；

第七步：從兩端第二根吊桿索開始，向跨中方向，依次張拉吊桿索，兩端對稱同時張拉至跨中吊桿索，最后張拉兩端的第一根吊桿索，張拉吊桿索的預應力值為設計值，最后進行橋面系施工。

本發明解決了受運架影響的系桿拱橋架橋機先過孔后施作拱圈的施工技術難題，實現了簡單易行的臨時支墩與拱圈受力結構體系的轉換。

附圖說明????

圖1是本發明的兩端永久墩和跨中臨時墩施工完畢后，搭設支架，灌注箱梁及拱角在運架梁立面以下部分的混凝土的結構示意圖；

圖2是本發明的張拉箱梁縱向預應力頂板束T1及底板束B1、B2、B3、B4，完成固定端支座鎖定的結構示意圖；

圖3是本發明的上下交替左右對稱張拉橫向預應力，不拆除臨時支墩，完成運架梁的結構示意圖；

圖4是本發明的在梁上搭設拱肋支架，澆注拱肋混凝土的結構示意圖；