[发明专利]一种拱桥悬臂施工系统及方法

说明书

本发明公开了一种拱桥悬臂施工系统及方法，旨在节约拱桥悬臂的工期以及减少扣锚索的投入量。为此，本发明提供的拱桥悬臂施工方法，包括如下步骤：施工锚碇以及交界墩上的扣塔；施工主拱圈，利用锚碇作为所述主拱圈的后锚系统，将所述锚碇通过锚索与所述扣塔锚固连接，所述扣塔另一侧通过斜拉扣索与所述主拱圈锚固连接；其中，所述主拱圈由多段拱箱悬臂浇筑而成，所述主拱圈施工过程中，通过预应力钢束和斜拉扣索对所述主拱圈的各节段拱箱交替进行张拉。

技术领域

本发明属于拱桥施工技术领域，尤其涉及一种拱桥悬臂施工系统及方法。

背景技术

塔架斜拉扣挂法是国外采用最早、最多的大跨径钢筋混凝土拱桥无支架施工的方法。该种方法的施工要点是：在拱脚墩、台处安装临时的钢或钢筋混凝土塔架，用斜拉索一端拉住拱圈节段，另一端绕向台后并锚固在岩盘上，这样逐节向河中悬臂施工，直至拱桥拱顶合龙，然后拆除扣锚索再进行拱上立、桥面板的施工。

但是上述施工方法，随着结构跨径的增大，主拱圈各节段数量的增加，所需扣锚索基数大，施工周期长，经济投入高，拱圈受力不易调控。此外，主拱圈在施工的过程中，通常各节段扣锚索大多采用一次张拉施工，在后阶段拱肋进行浇筑或者扣锚索张拉时，会使之前已张拉的部分拱箱顶板上缘或底板下缘出现拉应力，由于混凝土的抗拉强度较低，因此有开裂的风险并影响结构性能。

综上，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种拱桥悬臂施工系统及方法，旨在节约拱桥悬臂的工期以及减少扣锚索的投入量，便利可靠的控制主拱圈截面拉应力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种拱桥悬臂施工方法，包括如下步骤：

S1：施工锚碇以及交界墩上的扣塔；

S2：施工主拱圈，利用锚碇作为所述主拱圈的后锚系统，将所述锚碇通过锚索与所述扣塔锚固连接，所述扣塔另一侧通过斜拉扣索与所述主拱圈锚固连接；其中，

所述主拱圈由多段拱箱悬臂浇筑而成，所述主拱圈施工过程中，通过预应力钢束和斜拉扣索对所述主拱圈的各节段拱箱交替进行张拉。

具体的，步骤S2的具体过程如下：

S21：悬臂浇筑当前节段拱箱，并将该节段拱箱通过斜拉扣索与所述扣塔斜拉固定；

S22：悬臂浇筑下一节段拱箱，在下一节段拱箱的顶底板内设有供预应力钢束穿过的孔道；

S23：待混凝土达到设定强度以及砼龄期达到设定时间后，在所述孔道中穿入预应力钢束，并利用张拉装置对所述预应力钢束进行张拉，通过所述预应力钢束对该节段拱箱施加设定预压力；

S24：所述预应力钢束张拉完毕后，并将所述预应力钢束的两端锁定于该节段拱箱端部的锚具上，并拆除张拉装置；

S25：重复步骤S21-S25，直至所述主拱圈合龙后，拆除斜拉扣索、锚索、扣塔以及拱箱内的预应力钢束。

具体的，所述孔道沿所述拱箱的宽度方向均匀等距分布。

具体的，相邻两个所述孔道之间的间距控制在48-52cm，位于所述拱箱的顶板内的所述预应力钢束距所述拱箱顶部的距离大于等于10cm，位于所述拱箱的底板内的所述预应力钢束距离所述拱箱底部的距离大于等于10cm。

具体的，所述预应力钢束采用低松弛钢绞线；其中，所述采用低松弛钢绞线的公称直径为15.24mm，抗拉强度为1860MPa。

具体的，所述拱箱中预埋有波纹管，所述波纹管的内腔构成所述孔道。

具体的，所述波纹管为一方形管。