[发明专利]一种节段预制拼装混凝土拱桥的构造与施工方法

说明书

本发明公开了一种节段预制拼装混凝土拱桥的构造与施工方法，依照成桥的拱圈曲线，将拱圈划分为多个楔形节段，进行平卧预制，化整为零；采用预埋钢铰，连接各拱圈预制节段；在吊装提升过程中，自动形成曲线形拱圈，放置在拱座上；在拱圈拼装就位后，拱圈预制节段间采用预埋钢板焊接的方式进行永久连接；对称吊装拱腹预制节段；拱腹预制节段之间采用预埋钢板焊接的方式进行永久连接。本发明采用节段预制拼装的方法，实现拱桥的快速建造，施工方便，连接可靠，结构受力明确，操作过程简单，安全度高，不需要在现场搭设模板和支架，现场施工速度快，符合绿色建造的工业化理念，是一种先进可靠的预制混凝土拱桥构造设计。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，涉及桥梁的工业化设计与施工建造技术，具体涉及一种节段预制拼装混凝土拱桥的构造与施工方法。

背景技术

目前，中小跨径混凝土拱桥的建造，一般采用拱架现浇、索塔扣挂悬臂施工等技术，这些方法一般存在支架投入多、施工干扰大、工期长等问题。为实现拱桥的工业化制造与快速拼装，需要研发一种新技术，减少桥位现场的施工时间和对环境的干扰，确保施工方便，并使混凝土拱桥基本达到整体现浇的技术标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节段预制拼装混凝土拱桥的构造与施工方法，用以解决混凝土拱桥的工业化制造与现场快速拼装。

本发明采用的技术方案为：

一种节段预制拼装混凝土拱桥的构造，包括拱圈预制节段、预埋钢铰、拱腹预制节段、预埋钢板；所述拱圈由多个预制节段组成，拱圈预制节段之间通过预埋钢铰连接，在吊装提升过程中，自动形成曲线形拱圈，拱圈位于混凝土拱座之上，所述拱腹位于拱圈之上，由多个预制节段组成，对称吊装拱腹预制节段，拱圈预制节段及腹拱预制节段之间，分别采用预埋钢板焊接的方式进行永久连接，完成预制拱桥的主体建造。

所述拱圈和拱腹，均需要依照成桥的拱圈曲线，将拱圈和拱腹划分为多个节段，化整为零进行平卧预制。

所述拱圈预制节段的端部设置预埋钢铰，满足平卧连接和形成成桥拱轴线的要求。

所述拱圈预制节段采用预埋钢铰连接，使用组合吊具，在吊装提升过程中，自动形成曲线形拱圈，放置于拱座上。

所述拱圈预制节段之间，采用预埋钢板焊接的方式进行永久连接。

所述拱腹预制节段采用对称吊装，预制节段之间采用预埋钢板焊接的方式进行永久连接。

上述节段预制拼装混凝土拱桥的施工方法，包括以下步骤：

(1)首先完成拱座施工，完成拱圈预制节段和拱腹预制节段的工厂化制作，在拱圈预制节段和拱腹预制节段的端部，分别设置预埋钢铰和用于永久连接的预埋钢板；

(2)通过预埋钢铰连接各拱圈预制节段，采用组合吊具，在吊装提升过程中，自动形成曲线形拱圈，放置于拱座上；

(3)采用预埋钢板焊接的方式，永久连接各拱圈预制节段；

(4)对称吊装拱腹预制节段，采用预埋钢板焊接的方式，永久连接各拱腹预制节段；

(5)安装预制栏杆，完成桥面铺装。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)巧妙地将拱圈划分为若干“楔形预制节段”，通过设置拱背钢铰进行连接，采用组合吊具，在吊装中自动成形，拱腹也为节段预制拼装，本发明具有很强的可施工性，能够实现拱桥的快速工业化建造。

(2)通过“化整为零”预制和“集零为整”的整体吊装，减少了施工过程中的安全风险，预制拱圈比现浇拱圈的质量得到提升，增强了结构的安全性。