一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法。

背景技术：

1、随着我国高速公路、铁路的快速发展，越来越多的选用拱桥来跨越既有路线以及河流、沟谷。其中，提篮系杆拱组合桥梁将梁、拱两种结构有机结合，不仅外形美观，而且具有较大的跨越能力、良好的受力特性和使用性能。

2、在通航水域中的提篮系杆拱桥的施工工艺较为复杂，特别对于下承式尼尔森体系拱桥，其拱肋的精准安装、杆件焊接方法多样且焊接工位复杂、高空施工防护措施要求高、施工难度大、危险性高，使得拱肋的施工效率低，对桥下道路或河流的交通影响极大，成为阻碍其大力推广的主要因素。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题为：提篮系杆拱桥的拱肋的施工难度大、施工效率低，对桥下道路或河流的交通影响极大。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法，包括如下步骤：

4、步骤s1.施工准备；

5、步骤s2.钢箱拱加工及运输：钢箱拱在工厂按照拱肋轴线进行1：1放样加工，同时对横向和纵向预应力冲突位置进行预开孔；将拱脚钢箱拱前端和后端上下弦管横断面的测点定位坐标全部标出，工厂加工完成并检测合格后，运输至施工现场；

6、步骤s3.计算拱脚段控制点坐标：基于格构梁压缩值、预拱度以及线路坡度因素建立拱肋控制点计算模型，通过空间坐标转换推导得到c、s1、s2、c1、c2各个测点的通用计算公式，然后根据现场的实际工程输入相应的参数，经过运算得到各个测点的定位坐标；

7、步骤s4.拱脚定位支架搭设：在各个拱脚位置安装定位支架，所述定位支架包括前支撑架和后支撑架，所述定位支架上设置有拱脚精调定位装置，所述定位装置包括由液压控制的高程调节系统、由微调螺栓调节纵向位置的下弦杆限位系统、由限位杆保证横向位置的倾角调节系统；所述定位装置在吊装拱脚前用千斤顶调节支腿使得下限位板处于设计高度位置，利用微调螺栓精调限位板至水平纵向位置，调节限位杆至拱脚上弦杆切线位置；复核无误后吊装拱脚并复测，通过数控千斤顶以及微调螺栓根据复测结果精调至设计要求范围后固定拱脚；

8、步骤s5.拱脚吊装并调整：根据吊点位置安装吊钩并上好保险装置，拱脚钢管两端各绑扎两根缆风绳，首先起吊30cm，停留5分钟，检查拱脚钢管平衡和变形情况，无异常后继续上升，当拱脚钢管下弦杆底部超过安装标高后，停止吊钩上升，待拱脚钢管稳定后，缓慢回转，回转至安装位置后，暂停回转并停顿至拱脚钢管稳定后，缓缓下降，稳住拱脚钢管并对准安装控制线，一次性准确落位；拱脚钢管落位后，对拱脚钢管的轴线及拱脚定位坐标进行测量，校核无误后落钩，如需调整，在吊机不落钩的前提下，启用拱脚定位装置以及精调平台的千斤顶进行微调，及时抄垫，与此同时，测量全程监控并给予调整指令；

9、步骤s6.拱肋装配式胎架施工；

10、步骤s7.拱肋节段吊装：

11、拱肋节段施工按照如下流程依次进行：

12、胎架设置及标高核对、节段1对称吊装、节段2对称吊装、节段3对称吊装、节段4对称吊装、合拢段吊装；

13、步骤s8.风撑吊装：将风撑固定安装在指定位置；

14、步骤s9.焊缝检测：当拱肋全部焊接完成后，采用超声波对全部焊缝进行探伤检查，焊缝检测复核达到要求后，逐步对称拆除胎架，并对落架后的拱肋的线形进行测量，全部检测合格后完成拱肋的施工过程。

15、在本发明的一方案中：施工准备工作具体包括：根据钢箱拱桥施工设计图，结合桥位处水文、地质条件，对前序施工的纵、横梁体系进行复核检查，对拱肋各节段控制节点进行测量放线，完成相关进厂材料检测，各种起重设备的安装调试。

16、在本发明的一方案中：钢箱拱运输过程中，钢箱拱的构件与构件之间放置缓冲物，并用钢框架、垫木和钢丝绳进行绑扎固定。

17、在本发明的一方案中：拱肋装配式胎架为钢桁架，立柱采用φ203×6钢管柱，四个钢管柱一组，钢管柱上焊接耳板，耳板之间焊接φ60×3钢管撑杆连接，钢管柱与纵、横向钢梁内预埋钢板并通过高强螺栓连接，在每组钢管柱顶部设置工作平台及拱肋定位装置。

18、在本发明的一方案中：步骤s7，拱肋节段安装时进行全程线型监控，保证杆件线型调整至设计要求，安装合拢段前，对已安装拱肋线型进行全天测量，找出拱肋温度控制变形量规律，根据测量数据对合拢段长度进行修整，最后依次焊接各杆件接头焊缝。

19、在本发明的一方案中：步骤s8中，风撑根据图纸在工厂预先加工成型，运输到现场后进行吊装，起吊时先使风撑杆件与拱肋长度方向保持一致，风撑宽度方向上按实际与拱肋侧板对应的角度调整好姿态，上升至接近实际安装位置时使杆件旋转90°，慢慢上升至与拱肋相贯位置后，进行对中、调整、检查，用码板定位后进行焊接固定。

20、在本发明的一方案中：步骤s9中焊缝要求外观整体不存在裂纹、气泡、夹渣、焊瘤和弧坑缺陷。

21、根据本发明的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法，至少具有如下技术效果之一：

22、本申请运用拱肋定位坐标通用计算方法，解决拱肋钢管坐标换算复杂的难题，提高了施工效率，保证了计算精度，并对同类型拱肋截面具有通用性，运用bim技术对提篮拱现场空间及资源进行合理化配置，保证了现场施工质量和进度。采用拱脚定位装置，实现拱脚安装便捷，安装定位精度高；运用拱肋测点定位坐标计算软件以及优化拱肋安装的施工组织，加快了施工进度，提高了施工精度，在节约工期的同时保证了施工质量，在整体上能够节约大量的施工成本，与传统的施工方法相比，综合节省成本12％，具有较好的经济效益。本工法在施工环境复杂、难度大，工期紧张，跨度大、吊装高度高、安全风险大的通航水域钢箱拱桥施工中应用效果较好，主桥钢梁采用浮吊吊装，支架法组拼，在满足施工通航要求的前提下节省工期，节约成本，运用bim技术、拱脚定位装置以及测点定位坐标计算软件，加快了施工进度，提高了工作效率，降低了劳动强度，施工期间确保了营业线运营的安全，拱肋整体线形良好，满足设计及规范要求，提升了企业在通航水域施工桥梁领域的地位，拱脚结合段的精确定位对该类型桥梁起到关键性作用，其三向空间体系的施工难度较大，该工法的成功实施为进一步提高下承式尼尔森体系提篮拱的跨越能力打下基础，具有节约资源，节能环保，可重复使用的效果。

23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，施工准备工作包括：根据钢箱拱桥施工设计图，结合桥位处水文、地质条件，对前序施工的纵、横梁体系进行复核检查，对拱肋各节段控制节点进行测量放线，完成相关进厂材料检测，各种起重设备的安装调试。

3.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，钢箱拱运输过程中，钢箱拱的构件与构件之间放置缓冲物，并用钢框架、垫木和钢丝绳进行绑扎固定。

4.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，拱肋装配式胎架为钢桁架，立柱采用φ203×6钢管柱，四个钢管柱一组，钢管柱上焊接耳板，耳板之间焊接φ60×3钢管撑杆连接，钢管柱与纵、横向钢梁内预埋钢板并通过高强螺栓连接，在每组钢管柱顶部设置工作平台及拱肋定位装置。

5.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，在步骤s7中，拱肋节段安装时进行全程线型监控，保证杆件线型调整至设计要求，安装合拢段前，对已安装拱肋线型进行全天测量，找出拱肋温度控制变形量规律，根据测量数据对合拢段长度进行修整，最后依次焊接各杆件接头焊缝。

6.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，步骤s8中，风撑根据图纸在工厂预先加工成型，运输到现场后进行吊装，起吊时先使风撑杆件与拱肋长度方向保持一致，风撑宽度方向上按实际与拱肋侧板对应的角度调整好姿态，上升至接近实际安装位置时使杆件旋转90°，慢慢上升至与拱肋相贯位置后，进行对中、调整、检查，用码板定位后进行焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法,其特征在于，步骤s9中焊缝要求外观整体不存在裂纹、气泡、夹渣、焊瘤和弧坑缺陷。

技术总结本发明涉及桥梁施工技术领域，公开了一种提篮系杆钢箱拱桥钢箱拱肋施工方法，本申请运用拱肋定位坐标通用计算方法，解决拱肋钢管坐标换算复杂的难题，提高了施工效率，保证了计算精度，并对同类型拱肋截面具有通用性，运用BIM技术对提篮拱现场空间及资源进行合理化配置，保证了现场施工质量和进度。采用拱脚定位装置，实现拱脚安装便捷，安装定位精度高；运用拱肋测点定位坐标计算软件以及优化拱肋安装的施工组织，加快了施工进度，提高了施工精度，在节约工期的同时保证了施工质量，在整体上能够节约大量的施工成本，与传统的施工方法相比，综合节省成本12％，具有较好的经济效益。技术研发人员：石怀远,钱申春,程涛,崔健,危明,刘向前,荆翰林受保护的技术使用者：安徽省公路桥梁工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27