[发明专利]一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法

说明书

本发明公开了一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，它是在桥梁钢拱塔架设施工阶段，将传统的支架法架设工艺变为无支架拼装工艺，钢拱塔质量可控；此外还降低了施工难度，节省了起重设备、临时支架和拼装场地等辅助措施的工程量，缩短了施工周期、降低了成本，保证了航道的通行，操作方便。本发明提供一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，实现了钢拱塔的工厂化制作、运输、吊装定位，解决了桥梁施工作业空间有限、工期紧，且跨越有通航要求的河流的施工难题。

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其涉及一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，特别适用于作业空间有限、工期紧，且双侧斜拉索无法对称张拉的钢拱塔安装施工。

背景技术

斜置钢拱塔作为桥塔的一种结构形式，具有结构受力明确、设计新颖、建筑造型美观等优点，常被应用在一些跨越公路、河流和市政的桥梁中。目前钢拱塔梁桥的施工方法多为依靠支架等外部设施，遵循左右塔柱对称，依次从底部上塔顶拼装，在塔顶实现合龙的方法，根据其结构特点、环境因素、边界条件，选择施工辅助设施和安装设备。

对于一种小角度斜置钢拱塔，主塔为顺桥向斜置的拱形塔，拱塔轴线在顺桥向与铅垂面的夹角为10°，倾斜方向为边跨方向，钢拱塔部分高度52.5m。在拱塔轴线的平面内，拱塔的内外边缘为椭圆形，钢塔柱采用全钢结构，箱形断面，顺桥向钢板壁厚30mm，横桥向钢板壁厚36mm，横隔板壁厚16mm，(拉索区横隔板厚30mm)加劲肋采用竖肋，壁厚由24mm变化至16mm。钢塔柱顺桥向宽度由4m直线渐变至7.4m，横桥向由3.2m按椭圆曲线过渡至3.995m：塔柱共分为41个节段，塔壁钢板采用焊接，加劲肋采用高强螺栓连接。斜拉索采用空间双索面扇形布置，两索面布置在人行道的外侧，拉索在钢箱梁(主跨)上间距为9m，混凝土侧(边跨)间距为4.5m，塔上间距为2.5m，单侧各9对，全桥共18对。

由于桥址处地貌差，河道为Ⅵ级航道，边跨侧(拱塔倾斜侧)混凝土施工进度缓慢，作业面无法提供；同时航道部门要求通航净距≮25.8m，净高≮5.15m。通过对钢拱塔无支架装配式原位拼装施工方案综合评价，主要有以下难题：

(1)钢拱塔外倾10°，桥面以上高度达52.5m，拱塔节段截面大、单重达106.51吨，钢拱塔安装风险较高。

(2)钢拱塔架架设时，主跨和边跨斜拉索为不对称张拉，实现钢拱塔架设线型高精度要求较为困难。

(3)钢拱塔钢板厚达36mm，多为带曲面节段，纵、横向焊缝密集，焊缝质量控制要求较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法。

一种小角度斜置钢拱塔无支架原位装配式不对称张拉拼装施工方法，包括以下步骤：

步骤1：钢拱塔分段：

将钢拱塔分成若干节段，并将若干节段加工制作成若干吊装节段，用于钢拱塔现场逐段装配式拼装；底部节段重量大于高空节段重量；每个节段安装一段横隔板；

步骤2：在钢拱塔主墩附近布置吊装设备，用于起吊拼装钢拱塔节段；

步骤3：

张拉钢混结合段内预应力钢绞线；

逐段吊装架设钢拱塔至第一处节段；

将钢箱梁侧的斜拉索逐对悬挂在塔柱上；

在第一处节段处左右钢塔之间安装第一道横撑；

步骤4：

继续往上逐段吊装架设钢拱塔至第二处节段，在此过程每个节段钢拱塔安装时，调整斜拉索，保证每个钢拱塔节段的安装线型；