[发明专利]大跨度钢管混凝土拱桥先竖转后原位整体提升施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁施工方法，特别是一种大跨度钢管混凝土拱桥先竖转后原位整体提升的施工方法。 

背景技术

自1990年我国第一座钢管混凝土拱桥——四川旺苍大桥建成以来，钢管混凝土拱桥在我国得到迅速发展，施工工艺方法不断得到创新。现阶段，国内外钢管拱施工，最常用的架设方法为斜拉悬臂缆索吊装法，其次为转体法和支架法，对于一般工程，通常施工工艺方法比较单一。 

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种大跨度钢管混凝土拱桥先竖转后原位整体提升施工方法，通过对施工方法进行优化创新，达到保证施工安全、提高工程质量、缩短施工工期、增强施工控制等效果。 

本发明采用的技术方案是这样的： 

一种大跨度钢管混凝土拱桥先竖转后原位整体提升施工方法，包括以下施工步骤：

第一步、拼装施工

完成拱桥两端的墩身主体结构并在每个墩身主体结构桥面两侧分别设置一个拱脚预埋段；对应每个拱脚预埋段，分别完成临时转铰、后锚点的施工以及临时拼装支架、两个为一组的提升塔架的架设安装，每组提升塔架顶部布置提升油缸、提升索及底锚；在各拼装支架上分别分节段焊接安装钢管拱拱肋，并分别在两相互平行的拱肋之间安装横撑作为一个整体，共形成两个转体段，且将转体段一端与临时转铰铰接；将后背索连接到对应组的提升塔架顶部与相应的后锚点之间；将前拉索一端连接到对应的一组提升塔架顶部的提升油缸，另一端连接到相应的转体段自由端；将压塔索连接到桥面同侧的两组提升塔架之间。

转体段通过在地面搭设临时拼装支架进行拼装，可以通过临时拼装支架方便地对拱肋的线形进行控制调整。临时拼装支架高度不高，方便施工，对提高拼装、焊接质量有利，且减少了高空作业危险性。单侧的转体段拼装包含左右幅拱肋及两拱肋之间的横撑结构，共同形成整体，转体段结构的稳定性得到提高。 

对上述方法进行进一步优化，在第一步中，所述拱脚预埋段在施工墩身主体结构时进行预埋安装施工。 

第二步、转体施工 

启动提升油缸，先后对两转体段完成竖转施工；在两转体段之间安装嵌补段及跨中的横撑形成一个整体提升段；

第三步、原位整体提升施工

拆除临时拼装支架、后背索、前拉索及内侧压塔索；在整体提升段上安装吊杆；在整体提升段同侧的两组提升塔架之间安装对拉索；将提升索末端底锚与整体提升段连接，切除临时转铰，启动提升油缸，完成整体提升段的原位整体提升施工，一直提升到达设计标高后停下；在整体提升段两端与对应的拱脚预埋段之间安装调整段并焊接成整体，形成完整拱结构受力体系；拆除提升塔架、提升油缸、提升索，结束施工。

对上述方法进行进一步优化，所述后背索、前拉索、压塔索以及对拉索在安装完成之后都要先进行张拉。 

在第三步中，在地面运用吊车将吊杆一并安装完成，一次整体提升到位，施工方便，作业安全，质量易控，施工迅速。 

在第三步中，原位整体提升施工前，先张拉对拉索，切除与临时转铰之间的连接，并通过对拉索第三次控制拱结构线形，抵消因为提升对整体提升段的拱脚处产生的水平推力，从而有效控制结构稳定及纵向线形要求；同时，在左右幅拱肋的提升拱脚处设置横撑，保证整体提升段的结构稳定性。 

整体提升段提升到设计标高后，需对其进行第四次线形和标高的精确调整。经过前后四次结构线形控制，保证了安装施工设计精度、线形要求。 

对上述方法进行进一步优化，在第二步中，对应每组提升塔架设置2束后背索、2束前拉索、2束提升索，每组的两提升塔架顶部之间采用钢管桁架连接， 桥面同侧的两组提升塔架之间设置2束压塔索。

提升塔架采用钢管支架，共设置四组八个提升塔架，四组提升塔架之间采用后背索、压塔索及横向钢桁架紧密联系，结构简单稳定，耗材少，高度相对较矮，施工方便，高空作业危险系数小。 

对上述方法进行进一步优化，在第二步中，先将一侧的转体段竖转到位后，再对另一侧的转体段竖转到位，然后安装嵌补段及跨中的横撑形成整体提升段。 

两侧转体段竖转施工到位后，也要调整对接精度，并对结构线形进行二次调整，然后才安装嵌补段，将两侧转体段合拢。由于采用的是地面竖转，作业高度小，嵌补段安装可以直接汽车吊吊装，节省提升支架，同时高空作业危险系数相对减小，且方便施工，提高合龙施工质量。合龙前，对结构线形进行二次调整，保证了结构线形控制。