一种大跨度提篮拱桥安装施工方法

技术领域

本发明涉及提篮拱桥技术领域，具体地说，涉及一种大跨度提篮拱桥安装施工方法。

背景技术

在大跨度提篮拱桥的建设中，现有常见为支架法、转体施工法和斜拉扣挂法。工程建设单位一般会根据工程建设项目的具体需求和工程所处的地理环境采用相应的施工方法或是改进现有的施工方法。

目前针对大跨度的预制式提篮拱桥的施工，尚无较佳的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种大跨度提篮拱桥安装施工方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的一种大跨度提篮拱桥安装施工方法，其具有如下步骤：

S1、构建桥墩支座；

S2、安装主梁支架；

S3、主梁吊装；

S4、主拱支架定位安装；

S5、主拱吊装；

S6、拆除主拱支架；

S7、桥面预制板的全面铺设；

S8、安装吊杆，并进行吊杆初次张拉；

S9、拆除主梁支架；

S10、桥体补焊和补漆；

S11、桥面预制板件的接缝浇筑；

S12、吊杆末次张拉。

作为优选，S1中，在桥墩支座构建完成后，对桥墩支座顶部标高及桥梁轴线进行复测。

作为优选，S2中，主梁支架自桥体中部向两侧安装。

作为优选，S3中，自主梁中部节段向两侧阶段依次吊装，吊装过程中，完成主梁的横梁与纵梁间的装配，同时同步安装桥面预制板。

作为优选，S4中，首先完成拱脚支架的定位安装，而后进行主拱支架的定位安装。

作为优选，S5中，主拱从拱脚段向拱顶段对称吊装，相邻主拱段吊装定位后进行装配。

本发明的有益效果在于：通过本发明所提供的安装施工方法，能够较佳地基于支架吊装法实施，通过采用先梁后拱的施工方案，能够较佳地实现对大跨度提篮拱桥的安装施工。

附图说明

图1为实施例1中的吊杆安装施工方法的流程图。

图2为实施例1中吊索吊笼的结构示意图。

图3为实施例1中卷扬机布置图。

图4为实施例1中汽车吊布置图。

图5为实施例1中汽车吊布置图。

图6为实施例1中吊索吊装示意图。

图7为实施例1中吊索吊装顺序示意图。

图8为实施例1中张拉设备结构图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

本实施例提供了一种大跨度提篮拱桥安装施工方法，其具有如下步骤：

S1、构建桥墩支座；

S2、安装主梁支架；

S3、主梁吊装；

S4、主拱支架定位安装；

S5、主拱吊装；

S6、拆除主拱支架；

S7、桥面预制板的全面铺设；

S8、安装吊杆，并进行吊杆初次张拉；

S9、拆除主梁支架；

S10、桥体补焊和补漆；

S11、桥面预制板件的接缝浇筑；

S12、吊杆末次张拉。

本实施例的S1中，在桥墩支座构建完成后，对桥墩支座顶部标高及桥梁轴线进行复测。

本实施例的S2中，主梁支架自桥体中部向两侧安装。

本实施例的S3中，自主梁中部节段向两侧阶段依次吊装，吊装过程中，完成主梁的横梁与纵梁间的装配，同时同步安装桥面预制板。

本实施例的S4中，首先完成拱脚支架的定位安装，而后进行主拱支架的定位安装。

本实施例的S5中，主拱从拱脚段向拱顶段对称吊装，相邻主拱段吊装定位后进行装配。

通过本实施例所提供的安装施工方法，能够较佳地基于支架吊装法实施，通过采用先梁后拱的施工方案，能够较佳地实现对大跨度提篮拱桥的安装施工。

本实施例中，能够首先安装架设桥面系，再安装主拱肋，待拱肋支架拆除后安装预制板，然后安装吊索，精确调整索力及线形后，拆除桥面系支架。

如图1所示，本实施例的S8具有以下步骤：

步骤S81、进行施工前的准备工作，其包括复核预埋管角度及耳板间距，根据拱桥的规格生产相匹配的吊杆；

步骤S82、进行吊杆的安装，其主要包括如下步骤：

步骤S821、将吊杆吊运到拱肋相应位置；

步骤S822、通过卷扬机穿过拱肋处的预设孔将吊杆穿过塔端预埋管，并安装塔端螺母；

步骤S823、在吊杆的下端安装销轴；

步骤S83、安装拱端张拉设备并调试检查，随后按照要求分批对称张拉，待张拉到设计索力后，打紧紧定螺母；

步骤S84、重复步骤S83，直至完成对于所有吊杆的张拉；

步骤S85、按设计要求对锚具进行防护处理。

本实施例中，通过采用卷扬机对吊杆进行吊装，相比于通过吊车进行吊装的方式，不仅在安装设置时更为方便，可较为简便的将卷扬机固定于桥面处，相比于吊车的较大体积，占用桥面空间更小，并且在使用时更为方便，不会因为体积过大而导致对桥面处的施工造成干扰；从而方便了施工人员进行桥面的施工，同时，通过采用卷扬机的吊装方式，还较佳的降低了成本，节约了经济。

其具体操作步骤如下所示：

(1)确定主线工期：

施工准备-吊杆安装-张拉-调索--吊杆防护-施工收尾。

(2)其他工序如：施工平台、吊杆倒运、吊杆安装、张拉、张拉设备倒运。

(3)加强横向联系，做好与各主桥施工单位的协调工作，合理使用施工用地、施工通道、施工平台及大型搬运设备。

钢结构队伍复核预埋管角度及耳板间距，根据实际长度下料生产吊杆。

拱端施工平台

在拱顶设置吊笼吊点和安全绳，图2为吊索吊笼示意图，并将施工所需要的拱下施工建筑吊笼准备就位。主体是由2根70米长和6根70公分的5#角钢作为底部。

在桥面上布置的主要设备包括：汽车吊(汽车吊的布置图如图4以及图5所示)、卷扬机、葫芦及导向系统，张拉千斤顶，油泵及组件。

为确保吊杆拱上、梁端挂设等工序的操作方便、控制准确，作为重要施工设备的卷扬机应选用状况良好的卷扬机，各卷扬机均配置滑车。根据本项目索体重量，吊杆安装布置卷扬机需在安全保证系数内。

吊索起重设备包括卷扬机、钢丝绳、梁端导向点、拱端导向点等等，在两侧桥台上各布置两台3T卷扬机，钢丝绳从桥面拱肋预留人洞口进入拱内，在各个横隔板焊接角度导向，在拱内设置临时吊点，从索导管下穿钢丝绳，布置好钢丝绳牵引系统，结合图3所示：

Z1、吊点布置在拱端锚箱内，利用锚箱在拱端锚垫板正上方设置卷扬机钢丝绳吊装反力点，钢丝绳采用Φ15.6mm的钢丝绳，起重最大可以承受4吨的荷载；

Z2、3T卷扬机安装在两岸桥台位置，并做好临时固定，以免在起重作业过程中发生意外；

Z3、卷扬机，将钢丝绳放出后，绕过拱上临时吊点点，将钢丝绳穿过正下方的索导管放至拱端索导管出口，在旁边增设2台2吨手拉葫芦；

Z4、起重设备安装完毕。

通过上述步骤，较佳的增强了卷扬机对于吊杆的吊装性能，从而较佳的提升了卷扬机在吊装吊杆时的稳定性。

根据设计图纸对于吊杆索力的要求，千斤顶选用YCW200千斤顶，满足索力最大170吨的要求，根据对称原则进行张拉控制，双吊杆结构，4个点对称同步进行张拉，采用8台千斤顶+8台油泵+8套张拉工装配套组合，油泵使用ZB4-500型即可，油泵在张拉过程中布置在桥面，油管通过临时人孔进入拱肋内与千斤顶连接，拱肋内与桥面操作人员通过对讲机进行张拉沟通联系，千斤顶和张拉工装等在拱肋内移动时，主要是通过人工与手拉葫芦配合，拱肋内移动千斤顶和工装空间小，安全隐患大，需要格外注意。

张拉工装和设备中最重的就是千斤顶，从拱脚往拱顶移动时，需要使用手拉葫芦进行辅助牵引，在拱肋隔板的人孔位置用手拉葫芦吊重辅助人工过孔；设备和工装在拱肋吊重时可以提前放入拱肋内，减少一次搬运。

吊杆主要施工方法

索导管的处理

吊杆锚头外径与索套管的内径相差较小，吊杆安装时极易产生位置偏差，从而造成锚头外螺牙和吊杆PE保护套的损伤，因此吊杆安装前应对拱肋端索套管进行全面的检查，对索套管内的焊渣、毛刺等进行打平磨光。

梁端耳板处理

检查梁端耳板位置、角度及孔径。

吊索上端锚头吊装(吊索吊装示意图如图6所示)

G1、缓缓放下卷扬机牵引吊装系统的连接装置，与吊索上端锚头连接牢固，解除吊索上的抱箍；

G2、开启卷扬机，缓缓地将上锚头牵引至拱下锚箱预埋管位置，施工平台上的工作人员调整好吊索上端锚头方向并对中，以便顺利穿过预埋管到达拱肋横隔板；

G3、继续提升，将上锚头提升至设计位置并旋紧上端螺母，并将吊索上锚头临时锚固。

G4、吊杆安装顺序，吊杆安装应从拱座往跨中侧安装(吊索吊装顺序示意图如图7所示)。

通过本实施例中的施工工艺，能够较佳的实现对于吊索上端锚头吊装。

吊索下端锚头安装

(1)根据吊杆位置布置卷扬机及滑车。

(2)在吊杆末端安装辅助夹具，利用卷扬机将吊杆叉耳拉近耳板位置。梁面工作人员通过手拉葫芦配合调整叉耳位置和角度，待位置合适时插入销轴。

吊杆张拉布置

根据设计图纸对于吊杆索力的要求，千斤顶选用YCW100千斤顶，满足索力最大170吨的要求，根据对称原则进行张拉控制，双吊杆结构，4个点对称同步进行张拉，采用16台千斤顶+8台油泵+8套张拉工装配套组合，油泵使用ZB4-500型即可，油泵在张拉过程中布置在桥面，在桥面进行张拉工装的安装及转运，张拉工装和设备中最重的就是千斤顶，使用吊车或者人工安装。

张拉系统

为了保证吊杆应力满足设计要求，施工中每根吊杆拉力误差不超过±2﹪，成桥后每根吊杆不超过±1﹪，张拉时严格按工艺控制进行，而且施工前必须提供以下项目：

1、吊杆安装控制张拉力，该值由监控单位以监控指令形式提供给安装施工单位；

2、吊杆安装控制张拉力作用下，吊杆锚固点计算相对位移量(或变形量)，是该吊杆所在竖直平面内下端锚点竖向位移和上锚点竖直位移，由监控单位临时给出；

3、主梁相应截面的相关物理参数，该参数一般根据设计而定；

4、吊杆索体几何和物理参数，由吊杆产品供方提供。

张拉工艺

吊杆张拉工艺说明：根据吊杆的结构，吊杆的调节装置设置在下端叉耳和下锚头之间，因此需要采用扁担的张拉方式，使用两台千斤顶与拉杆同步张拉，拉杆与千斤顶设置与吊杆的轴向中心线平行，千斤顶在加载过程中，通过上下扁担梁(结构图8所示)把吊杆的调节连接装置“压松”，然后通过对吊杆调节装置连接套筒的旋紧和旋送对吊杆索力实现张拉和放张，(边拉边旋转调节套筒以调节吊杆长度)从而能够较为方便的实现对于吊杆的张拉。

上述装置由如下部件组成：

下扁担梁：与吊杆下叉耳临时连接固定。上扁担梁：与吊杆下锚头临时连接固定。临时拉杆：全螺纹，两端分别穿过下扁担梁和上扁担梁，用螺母临时固定。千斤顶：加载荷载，通过拉杆将吊杆往下拉至设计位置，或者放松至设计位置。

张拉程序

张拉过程中根据监控单位给的张拉顺序对称同步张拉，同步张拉的不同步拉力差值不超出设计规定值。各个千斤顶同步之差不大于油表读数的最小分格，索力中值误差小于±2％。

1、吊杆分两次张拉，首先是挂索时的索体预紧及正式开始张拉，最后是在二期恒荷载加载完成后根据已成线性、实测索力，对全桥吊杆拉索进行补张或放张。本实施例中，通过对吊杆进行两次张拉，能够较佳的提升吊杆的张紧程度，从而较佳的保证了吊杆对于桥面的提升能力，进一步的提升了拱桥的稳定性。

2、收到设计张拉指令后，依据千斤顶标定书上的回归方程，把指令上的拉力值转换为每一组张拉设备上的油压读数值，并把张拉操作指令以书面形式交给每一组张拉设备的负责人，并交代有关注意事项；

3、张拉顺序应从中间往两侧进行张拉。

本实施例中，通过将张拉顺序设置为从中间往两侧进行张拉，能够使得每根吊杆均能够较佳的对桥面进行张拉，从而较佳的提升了吊杆对于桥面的提升效果，同时将张拉顺序设置为从中间往两侧进行张拉，也使得施工人员可从拱桥中心处至两端同时施工，避免了在施工时出现干扰，提升了对于拱桥的施工效率。

张拉过程

①接通油泵和千斤顶的油管，检查精密压力表是否与千斤顶相符，在未张拉之前，可以在空载的情况下活动两个行程，确保千斤顶在张拉时无任何问题；

②张拉千斤顶和油压表必须在张拉前进行标定；

③启动油泵，按张拉指令对称的吊杆同步分级均衡缓慢加载，分级张拉程序为：0→0.3σ→0.6σ→0.8σ→1.0σ；张拉过程中，吊杆索缓慢上升，与此同时跟进拧紧吊杆索螺母；

④当达到设计、监测监控要求后，应稳住油压，然后旋紧螺母，使螺母与锚垫板充分结合。最后，卸除油压，回油、关机、断电，完成张拉工作；

⑤在张拉过程中配合检测单位做好每根索的索力测量工作。

4、一个索号的吊杆张拉完成后，认真检查记录，确认无误后方可拆卸张拉设备，进行下一索号的安装、张拉。

吊杆调索施工

在吊杆安装完后可能需要分阶段分部位进行调索。调索部位和控制索力由监控单位提供，对超张索进行放张，索力不足的进行补张。

防腐作业

张拉结束后，对锚杯内部表面涂抹缓释膏250-300um；锚杯、锚圈、锚垫板端部外露钢件表面先涂缓释膏250-300um，再缠包缓释带，重叠率50％，最后涂外防护剂2道。

通过本实施例中的防腐作业，能够有效地对锚具进行防腐处理，从而可较佳的提升锚具的使用寿命。

减振器安装

内置式减震器一般包括减震体、金属圈、锲块、拉杆、螺母、弹簧垫圈等部件。减震器安装时，先将减振器平推入预埋管，在固定楔块上安装活动楔块，通过对减振器楔块顶压使减振橡胶沿径向膨胀，从而将吊杆楔紧，同时减震器也达到固定效果。

采用自制吊笼作为减振器的安装平台，吊笼使用5#角钢焊接。从需安装的索号的上方焊接一个临时吊点，再使用Ф16钢丝绳和葫芦垂吊吊笼，手拉葫芦用来调节吊笼高度，以方便施工操作。临时焊接吊点放下一根Ф16钢丝绳栓住吊笼，以防意外。

吊笼平台考虑使用汽车吊进行安装和悬挂。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的一个或几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实施例所示的也只是本发明的实施方式的部分，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。