超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法转让专利

申请号 : CN201810052950.7

文献号 : CN108239915B

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发明人 : 韩玉凌忠秦大燕陈宝春王建军苏家战严胜杰黄卿维关敬文杨建蒙立和李彩霞钱海洋

申请人 : 韩玉广西路桥工程集团有限公司

摘要 :

本发明提供一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,属于桥梁施工方法技术领域。本发明采用超高性能混凝土预制上承式箱形拱桥的各箱拱节段,箱拱节段两端的连接处设有匹配对接的凸头和凹槽、内部设有张拉索的孔道和凹槽;箱拱节段吊运就位,相邻两个箱拱节段的对接凸头和凹槽互相对接、孔道内穿设张拉索并张拉固定于凹槽,在各箱拱节段上安装并张拉扣索和缆风索,调整箱拱节段的标高和拱轴线,将各箱拱节段顺序拼接,合龙段接缝采用涂抹环氧树脂胶或泵入压浆剂连接、张拉稳固成拱;安装拱上立柱、盖梁,完成附属工程及桥面铺装。本发明提高施工速度和精度,降低超高性能混凝土拱桥造价,催生更加曲美、纤薄、简洁的桥形。

权利要求 :

1.一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)采用超高性能混凝土预制上承式箱形拱桥的各个箱拱节段,所述箱拱节段的内部设有横隔板,每一所述箱拱节段由若干个被所述横隔板分隔成的箱拱节段单元拼接构成,所述箱拱节段的一端设有对接凸头,所述箱拱节段的另一端设有与所述对接凸头相匹配的对接凹槽,所述箱拱节段的两端内部设有张拉索孔道,所述张拉索孔道末端设有张拉索凹槽,所述箱拱节段按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样,在放样点的台架上架设所述箱拱节段的顶模板、侧模板、横隔模板、端模板及底模板,在所述箱拱节段内部的节段单元分界处通过预先放置横隔模板设置横隔板,在所述箱拱节段对接端部的顶模板、底模板中通过预先放置预埋件设置所述箱拱节段内的张拉索孔道和张拉索凹槽,在所述箱拱节段对接端部的端模板中,通过预先放置预埋件,设置箱拱节段的对接凸头和对接凹槽;

(2)于两岸之间架设主索并在所述主索上安装吊装设备,通过所述吊装设备吊运所述箱拱节段就位,相邻两个所述箱拱节段的对接凸头和对接凹槽互相对接,相邻两个所述箱拱节段的相对两端的所述张拉索孔道内穿设张拉索,在所述箱拱节段上安装并张拉扣索和缆风索,调整所述箱拱节段的标高和拱轴线到位,所述张拉索的两端分别张拉并固定于一个所述张拉索凹槽内,使相邻两所述箱拱节段连接紧固,各个所述箱拱节段顺序拼接成一个拱圈;

(3)在所述拱圈上依次安装拱上立柱、盖梁,完成所述箱形拱桥的附属工程及桥面铺装。

2.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超高性能混凝土通过采用高强度等级水泥、添加钢纤维含量、进行蒸汽养护提高强度。

3.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超高性能混凝土采用石英砂和石英粉或天然砂为骨料。

4.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超高性能混凝土采用机制砂为骨料,所述机制砂用开采的新鲜石灰岩制造。

5.如权利要求4所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超高性能混凝土以机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰以及减水剂拌制,所述机制砂的泥块含量质量比≤0.5%,所述机制砂的亚甲蓝试验的MB值<1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0%,所述机制砂单级最大压碎指标<20%,所述机制砂的砂组选取细度模数为2.3~3.0的中砂或1.6~2.2的细砂。

6.如权利要求5所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,制备上承式箱形拱桥的各个箱拱节段的具体步骤为:浇筑成型第一个所述箱拱节段并养护到指定强度,在第一个所述箱拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第一个所述箱拱节段的一个端面为端模板,立定架设第二个箱拱节段其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第二个所述箱拱节段并养护到指定强度,同理之后在第二个箱拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第二箱拱节段的一个端面为端模板,立定架设第三个箱拱节段其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第三个箱拱节段并养护到指定强度,同理依此顺序浇筑其它后续箱拱节段。

7.如权利要求6所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(1)中,所述箱拱节段的放样架模采取单个箱拱节段依次架模或多个箱拱节段同时架模预制箱拱节段。

8.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,其特征在于,步骤(2)中,所述箱拱节段起吊安装步骤为:1)通过所述主索上的吊装设备吊运所述箱拱节段进行安装,进一步吊运待安装的所述箱拱节段至已安装的所述箱拱节段的最大悬臂端,待安装所述箱拱节段调整姿态后精准就位,进行待安装所述箱拱节段与已安装所述箱拱节段端部对接凹槽与对接凸头的凹凸配合对接;2)张拉在待安装所述箱拱节段和已安装所述箱拱节段之间的所述张拉索孔道内的张拉索,使待安装所述箱拱节段和已安装所述箱拱节段轴向紧密连接而未完全紧固;3)在待安装所述箱拱节段上安装并张拉扣索;4)在待安装所述箱拱节段上安装并张拉缆风索;5)重复步骤2)~4),直至形成的所述箱拱节段最大悬臂达到施工阶段的标高和拱轴线要求;6)合龙前,其它所述箱拱节段按1)~5)步骤沿着两岸对称依次吊运安装、张拉到位;7)合龙时,采用在所述箱拱节段对接端面上涂抹环氧树脂胶后吊运、张拉合龙的方式或采用将所述箱拱节段吊运到对接位置后于接缝中泵入压浆剂、张拉合龙的方式进行合龙。

说明书 :

超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法

技术领域

[0001] 本发明属于桥梁施工方法技术领域,涉及一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法。

背景技术

[0002] 超高性能混凝土被认为是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料,属高强度、高延性、高耐久性和高环保性的水泥基复合材料,其超高性能包含优异的力学性能(抗压、抗拉)和耐久性能。
[0003] 在以受弯为主的梁式结构中,超高性能混凝土梁结构自重可有效降低,其恒活载之比约为PC梁桥的5/9,故桥梁跨越能力还可大幅提高。但是,超高性能混凝土的超高抗压强度优势在梁桥中还未充分发挥。超高性能混凝土具有超高的抗压强度,极适合于在以受压为主的拱结构中应用,并随着超高性能混凝土可承受抗压强度极限的增大,相应的桥型和结构体系优化升级,有望建造更大跨径的拱桥,发展潜力巨大。
[0004] 在建桥过程中,对于拱肋现浇受桥位环境影响较大,且施工周期长,质量难以控制的问题,拱肋预制安装则可规模标准化预制,运输和安装方便,且施工质量易于控制,施工周期短,其中大规模标准化预制安装更能降低造价,以上所述对于超高性能混凝土更是如此。
[0005] 制备超高性能混凝土所需的骨料通常采用石英砂、石英粉等。一方面,受资源分布的影响,有时会导致产地较远,增加用料单价、运输成本和周期;另一方面,由于多年全国范围内的大规模建设耗用,导致石英砂料源匮乏。以上原因使得超高性能混凝土造价较高。由于石灰岩分布较广,若用其机制砂代替石英砂制备达到设计要求的超高性能混凝土,则可降低造价。目前,还没有采用机制砂预制超高性能混凝土拱肋节段并用于拱桥安装的配套方法。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是,提供一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,以提高施工速度和精度,降低超高性能混凝土拱桥造价,催生更加曲美、纤薄、简洁的桥形。
[0007] 为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,包括以下步骤:
[0008] (1)采用超高性能混凝土预制上承式箱形拱桥的各个箱拱节段,所述箱拱节段的内部设有横隔板,每一所述箱拱节段由若干个被所述横隔板分隔成的箱拱节段单元拼接构成,所述箱拱节段的一端设有对接凸头,所述箱拱节段的另一端设有与所述对接凸头相匹配的对接凹槽,所述箱拱节段的两端内部设有张拉索孔道,所述张拉索孔道末端设有张拉索凹槽;
[0009] (2)于两岸之间架设主索并在所述主索上安装吊装设备,通过所述吊装设备吊运所述箱拱节段就位,相邻两个所述箱拱节段的对接凸头和对接凹槽互相对接,相邻两个所述箱拱节段的相对两端的的所述张拉索孔道内穿设张拉索,在所述箱拱节段上安装并张拉扣索和缆风索,调整所述箱拱节段的标高和拱轴线到位,所述张拉索的两端分别张拉并固定于一个所述张拉索凹槽内使相邻两所述箱拱节段连接紧固,各个所述箱拱节段顺序拼接成一个拱圈;
[0010] (3)在所述拱圈上依次安装拱上立柱、盖梁,完成箱形拱桥的附属工程及桥面铺装。
[0011] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述超高性能混凝土通过采用高强度等级水泥、添加钢纤维含量、进行蒸汽养护提高强度。
[0012] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述超高性能混凝土采用石英砂和石英粉或天然砂为骨料。
[0013] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述超高性能混凝土采用机制砂为骨料,所述机制砂用开采的新鲜石灰岩制造。
[0014] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述超高性能混凝土以机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰以及减水剂拌制,所述机制砂的泥块含量质量比≤0.5%,所述机制砂的亚甲蓝试验的MB值<1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0%,所述机制砂单级最大压碎指标<20%,所述机制砂的砂组选取细度模数为2.3~3.0的中砂或1.6~2.2的细砂。
[0015] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述箱拱节段按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样,在放样点的台架上架设箱拱节段的顶模板、侧模板、横隔模板、端模板及底模板,在所述箱拱节段内部的节段单元分界处通过预先放置横隔模板设置横隔板,在所述箱拱节段对接端部的顶模板、底模板中通过预先放置预埋件,设置所述箱拱节段内的张拉索孔道和张拉索凹槽;在所述箱拱节段对接端部的端模板中,通过预先放置预埋件,设置箱拱节段的对接凸头和对接凹槽。
[0016] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,制备上承式箱形拱桥的各个箱拱节段的具体步骤为:浇筑成型第一个箱拱节段并养护到指定强度,在第一个所述箱拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第一个所述箱拱节段的一个端面为端模板,立定架设第二个箱拱节段其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第二个所述箱拱节段并养护到指定强度,同理之后在第二个箱拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第二箱拱节段的一个端面为端模板,立定架设第三个箱拱节段其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第三个箱拱节段并养护到指定强度,同理依此顺序浇筑其它后续箱拱节段。
[0017] 作为一种改进的方式,步骤(1)中,所述箱拱节段的放样架模采取单个箱拱节段依次架模或多个箱拱节段同时架模预制箱拱节段。
[0018] 作为一种改进的方式,步骤(2)中,所述箱拱节段起吊安装步骤为:1)通过主索上的吊装设备吊运所述箱拱节段进行安装,进一步吊运待安装的所述箱拱节段至已安装箱拱节段的最大悬臂端,待安装箱拱节段调整姿态后精准就位,进行待安装箱拱节段与已安装箱拱节段端部对接凹槽与对接凸头的凹凸配合对接;2)张拉在待安装箱拱节段和已安装箱拱节段之间的所述张拉索孔道内的张拉索,使待安装箱拱节段和已安装箱拱节段轴向紧密连接而未完全紧固;3)在待安装箱拱节段上安装并张拉扣索;4)在待安装箱拱节段上安装并张拉缆风索;5)重复步骤2)~4),直至形成的箱拱节段最大悬臂达到施工阶段的标高和拱轴线要求;6)合龙前,其它箱拱节段按1)~5)步骤沿着两岸对称依次吊运安装、张拉到位;7)合龙时,采用在箱拱节段对接端面上涂抹环氧树脂胶后吊运、张拉合龙的方式或采用将箱拱节段吊运到对接位置后于接缝中泵入压浆剂、张拉合龙的方式进行合龙。
[0019] 由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
[0020] 采用超高性能混凝土预制拱桥的各个箱拱节段,超高性能混凝土的超高抗压、抗折强度可使桥梁结构轻型化,减少了混凝土和用钢量,同时可降低吊装等施工难度,提高了跨越能力,也可使得桥梁结构纤薄化,增强美感;采用超高性能混凝土使拱肋节段预制的质量容易控制,且可提高拱肋加工精度,运输和安装方便,缩短了吊装工期,降低了安全风险,且大规模标准化预制安装更能降低造价;在运营和维护阶段,超高性能混凝土的超高韧性有利于提高桥梁结构的抗震、抗疲劳性能,其和易性好,使得桥梁养护与维修简便,且建造的超高性能桥梁结构致密、耐久性好,使得全寿命周期成本低。
[0021] 由于步骤(1)中,超高性能混凝土通过采用高强度等级水泥、添加钢纤维含量、进行蒸汽养护提高强度,其超高抗压、抗折强度可使桥梁结构轻型化,减少了混凝土和用钢量,同时降低吊装等施工难度,提高跨越能力,也可使桥梁结构纤薄化,增强美感。
[0022] 由于步骤(1)中,超高性能混凝土采用石英砂和石英粉或天然砂为骨料,骨料强度大,提高了超高混凝土强度,制备所需一定强度的超高混凝土的周期缩短。
[0023] 由于步骤(1)中,超高性能混凝土采用机制砂为骨料,机制砂用开采的新鲜石灰岩制造,石灰岩分布广,可实现骨料的本地化、料源扩大化,降低了造价,而以机制砂为骨料制备的超高性能混凝土也具有较高的抗压强度、抗拉强度区间,可满足设计要求。
[0024] 由于步骤(1)中,超高性能混凝土以机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰以及减水剂拌制,机制砂的泥块含量质量比≤0.5%,机制砂的亚甲蓝试验的MB值<1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0%,机制砂单级最大压碎指标<20%,机制砂的砂组选取细度模数为2.3~3.0的中砂或1.6~2.2的细砂,有助于提高试制成功率和缩短制备周期。
[0025] 由于步骤(1)中,箱拱节段按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样,在放样点的台架上架设箱拱节段的顶模板、侧模板、横隔模板、端模板及底模板,在箱拱节段内部的节段单元分界处通过预先放置横隔模板设置横隔板,在箱拱节段对接端部的顶模板、底模板中通过预先放置预埋件,设置箱拱节段内的张拉索孔道和张拉索凹槽;在箱拱节段对接端部的端模板中,通过预先放置预埋件,设置箱拱节段的对接凸头和对接凹槽。提前统筹规划预留对接端部的对接凸头和对接凹槽、张拉索孔道和张拉索凹槽,提高了预制精度,并且在凹凸对接部位的截面上下部预留而左右部不预留张拉箱拱节段内部索需要的孔道和凹槽,以此合理简省孔道和凹槽,箱拱仍然能够连接紧固可靠,减少了张拉索孔道和张拉索凹槽的预制、张拉内部索的时间和成本;同时在比同重量下的实心拱的极限承载力更大,从而在承载力要求一定的情况下,由于是空心截面,可建材用量较少,减轻桥重。
[0026] 由于步骤(1)中,制备上承式箱形拱桥的各个箱拱节段的具体步骤为:浇筑成型第一个箱拱节段并养护到指定强度,在第一个箱拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第一个箱拱节段的一个端面为端模板,立定架设第二个箱拱节段其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第二个箱拱节段,重复以第一个箱拱节段的一个端面为端模板浇筑第二个箱拱节段的步骤顺序浇筑其它后续箱拱节段。两节段间采用防粘连的隔离措施,并以第一箱拱节段的一个端面为端模板,浇筑下一个箱拱节段,减少了模板的使用量和装拆时间,同时使各节段间的贴合更紧密,安装精度更高,且箱拱分节段预制后便于运输,缩短吊装工期,降低安全风险。
[0027] 由于步骤(1)中,箱拱节段的放样架模采取单个箱拱节段依次架模或多个箱拱节段同时架模预制箱拱节段,减少了供料、场地、人员、工期的影响,有助于灵活选择预制方法,缩短工期,且大规模标准化预制安装更能降低造价。
[0028] 由于步骤(2)中,箱拱节段起吊安装步骤为:1)通过主索上的吊装设备吊运箱拱节段进行安装,进一步吊运待安装的箱拱节段至已安装箱拱节段的最大悬臂端,待安装箱拱节段调整姿态后精准就位,进行待安装箱拱节段与已安装箱拱节段端部对接凹槽与对接凸头的凹凸配合对接;2)张拉在待安装箱拱节段和已安装箱拱节段之间的张拉索孔道内的张拉索,使待安装箱拱节段和已安装箱拱节段轴向紧密连接而未完全紧固;3)在待安装箱拱节段上安装并张拉扣索;4)在待安装箱拱节段上安装并张拉缆风索;5)重复步骤2)~4),直至形成的箱拱节段最大悬臂达到施工阶段的标高和拱轴线要求;6)合龙前,其它箱拱节段按1)~5)步骤沿着两岸对称依次吊运安装、张拉到位;7)合龙时,采用在箱拱节段对接端面上涂抹环氧树脂胶后吊运、张拉合龙的方式或采用将箱拱节段吊运到对接位置后于接缝中泵入压浆剂、张拉合龙的方式进行合龙。采用主索上的吊装设备吊运、安装箱拱节段,降低了河谷、山崖等桥位地质的影响,减少了支架使用,且扣索、缆风索、内部索的安装和张拉使得箱拱节段的连接稳固可靠,标高和拱轴线容易控制,提高拼接精度,缩短施工工期。

附图说明

[0029] 图1是上承式箱形拱桥节段连接的示意图;
[0030] 图2是上承式箱形拱桥的拱顶的示意图;
[0031] 图3是有拱上立柱接口端的箱拱节段与相邻箱拱节段的连接示意图;
[0032] 图4是与有拱上立柱接口端的箱拱节段相邻的箱拱节段与相邻箱拱节段的连接示意图;
[0033] 图5拱肋节段B、C、C的连接示意图;
[0034] 图6是图4中E-E方向的剖视图;
[0035] 图7是图4中F-F方向的剖视图;
[0036] 图8是图4中G-G方向的剖视图;
[0037] 图9是其中合龙时箱拱节段最大悬臂端部的结构示意图;
[0038] 图中,1-箱拱节段,2-嵌齿,3-张拉索凹槽,4-张拉索孔道,A-箱拱节段,B-箱拱节段,C-箱拱节段,D-箱拱节段,T-合龙节段,a1-接口端,a2-接口端,b1-接口端,b2-接口端,c1-接口端,c2-接口端,d1-接口端,d2-接口端,T1-接口端,T2-接口端,5-立柱接口端。

具体实施方式

[0039] 一种超高性能混凝土上承式箱形拱桥节段预制安装方法,包括以下步骤:
[0040] (1)采用超高性能混凝土制备上承式箱形拱桥节段,超高性能混凝土可用石英砂和石英粉,或天然砂为细骨料,亦可用机制砂。若采用机制砂配制超高性能混凝土,需特别注意,制备原料可为机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰、以及减水剂,原料配合比可经试验确定并适当微调,机制砂可选用分布广泛的石灰岩的新鲜母岩机制,机制砂的泥块含量质量比≤0.5%,机制砂的亚甲蓝试验的MB值<1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0%,机制砂单级最大压碎指标<20%,机制砂的砂组选取细度模数为2.3~3.0的中砂或1.6~2.2的细砂;钢纤维抗拉强度≥2860MPa,形状合格率≥96%,杂质含量≤1.0%,50根试样的长度平均值应在12mm~14mm范围内的比率≥96%,50根试样的直径平均值应在0.18mm~0.22mm范围内的比率≥90%,合理掺配以满足强度、工作性和经济性要求;另外,水泥宜为高品质的强度等级为42.5以上的硅酸盐水泥,同一座桥梁应采用同一品种水泥;以上各原料拌制后经静停、升温蒸养及自然养护,其中蒸汽养护的升降温速率不大于15℃/h、恒温90~100℃保持
72h或直至养护试件的抗压强度达到设计值,进而把对应的升降温速率、恒温温度及保持时间的参数选定为实际养护参数。超高性能混凝土可采用更高强度等级水泥、添加钢纤维含量、进行蒸汽养护来提高其强度。
[0041] 结合图1~图9共同所示,箱拱节段1的内部设有横隔板,每一箱拱节段1由若干个被横隔板分隔成的箱拱节段单元拼接构成,箱拱节段1的一端设有对接凸头,箱拱节段1的另一端设有与对接凸头相匹配的对接凹槽,箱拱节段1的两端内部设有张拉索孔道4,张拉索孔道4末端设有张拉索凹槽3。
[0042] 箱拱节段1的浇筑过程中,箱拱节段1按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样,在放样点的台架上架设箱拱节段1的顶模板、侧模板、横隔模板、端模板及底模板,在箱拱节段内部的节段单元分界处通过预先放置横隔模板设置横隔板,在箱拱节段1对接端部的顶模板、底模板中通过预先放置预埋件设置箱拱节段1内部的张拉索孔道4和张拉索凹槽3;在箱拱节段1对接端部的端模板中,通过预先放置预埋件,设置箱拱节段1的对接凸头和对接凹槽。
[0043] 制备上承式箱形拱桥的各个箱拱节段1的具体步骤为:浇筑成型第一个箱拱节段1并养护到指定强度,在第一个箱拱节段1的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第一个箱拱节段1的一个端面为端模板,立定架设第二个箱拱节段1其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第二个箱拱节段1并养护到指定强度,同理之后在第二个箱拱节段1的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层,以第二箱拱节段1的一个端面为端模板,立定架设第三个箱拱节段1其它部位的模板及放置预埋件后,浇筑第三个箱拱节段1并养护到指定强度,同理依此顺序浇筑其它后续箱拱节段1。为了提高效率,根据实际需求,箱拱节段1的放样架模采取单个箱拱节段1依次架模或多个箱拱节段1同时架模预制箱拱节段1,并确保无遗漏,可拼装成完整拱圈。
[0044] (2)于两岸之间架设缆索吊装系统,缆索吊装系统主要由承重索、牵引系统、起重系统、横移系统、横移索鞍系统、缆风系统、铰接式塔架、地锚体统、避雷系统等组成,在其中承重的主索上安装吊装设备,通过吊装设备吊运箱拱节段1就位,使相邻两个箱拱节段1的对接凸头和对接凹槽互相对接,而相邻两个箱拱节段1的相对两端的张拉索孔道4内穿设张拉索,在箱拱节段1上安装并张拉扣索和缆风索,调整箱拱节段1的标高和拱轴线到位,让张拉索的两端分别张拉并固定于一个张拉索凹槽3内,使相邻两箱拱节段1连接紧固,将各个箱拱节段1顺序拼接成一个拱圈。
[0045] 箱拱节段1起吊安装就位步骤具体为:1)通过主索上的吊装设备吊运箱拱节段1进行安装,进一步吊运待安装的箱拱节段1至已安装箱拱节段1的最大悬臂端,待安装箱拱节段1调整姿态后精准就位,进行待安装箱拱节段1与已安装箱拱节段1端部对接凹槽与对接凸头的凹凸配合对接;2)张拉在待安装箱拱节段1和已安装箱拱节段1之间的张拉索孔道4内的张拉索,使待安装箱拱节段1和已安装箱拱节段1轴向紧密连接而未完全紧固;3)在待安装箱拱节段1上安装并张拉扣索,逐级张拉扣索时同步释放承重的主索上吊装设备吊点的受力,进行受力体系由主索向扣索承重转换,使得最终主索吊点不受力,而扣索张拉力逐渐增大至最终稳定,使得箱拱节段1空间标高和拱轴线接近施工设定要求;4)在待安装箱拱节段1上安装并张拉缆风索,调整缆风索力,使得箱拱空间标高和拱轴线更进一步逼近施工设定要求时,进一步张拉在待安装箱拱节段1和已安装箱拱最大悬臂端内的预应力索,使其紧密可靠稳固连接,再同步微调扣索和缆风索力,使得箱拱空间标高和拱轴线最终达到施工设定要求;5)重复步骤2)~4),其中主要通过扣索调整标高及拱轴线的上下和顺桥向偏位,主要通过缆风索调整拱轴线的横桥向偏位,当出现可接受的标高和拱轴线时完全张拉紧固孔道4内的张拉索,进一步调整扣索和缆风索,直至形成的箱拱节段1最大悬臂达到施工阶段的标高和拱轴线要求;6)合龙前,其它箱拱节段1按1)~5)步骤沿着两岸对称依次吊运安装、张拉到位;7)合龙时,采用在箱拱节段1对接端面上涂抹环氧树脂胶后吊运、张拉合龙的方式或采用将箱拱节段1吊运到对接位置后于接缝中泵入压浆剂、张拉合龙的方式进行合龙。
[0046] 结合图2和图9共同所示,对以上第7)步进一步说明,箱拱节段1合龙节段T合龙有两种方式。合龙节段和两岸的已安装节段最大悬臂端的接缝宽度测算结果较小时,宜采用第一种方式;若接缝宽度测算结果较大时,宜采用第二种方式。两种方式如下所示:
[0047] 第一种方式:合龙前,在张拉索孔道4内放置防堵临时填塞物,然后在已安装的箱拱节段D的最大悬臂接口端d2,以及箱拱合龙节段T的接口端t1、接口端t2,均涂抹足够环氧树脂胶,把箱拱节段1的合龙节段T吊运至箱拱节段D的最大悬臂端的接口端d2之间合龙,而当接缝间环氧树脂胶达到一定强度和粘合效果时,取出孔道防堵临时填塞物,张拉孔道内部的张拉索,并随着箱拱节段D、箱拱节段T接缝间环氧树脂胶的进一步凝固和内部索的拉紧,使得合龙段稳固连接。
[0048] 第二种方式:合龙前,在张拉索孔道4内放置防堵临时填塞物,但不涂环氧树脂胶,直接吊运安装,并在接口端t1、接口端t2与接口端d2合龙接缝间架设压浆模板,采用常规压浆工艺向接缝间泵送压浆剂,而当接缝间压浆剂达到一定强度和粘合效果时,取出孔道防堵临时填塞物,张拉孔道内部索,随着箱拱节段D、箱拱节段T接缝间压浆剂进一步凝固和内部索的拉紧,使得合龙节段T稳固连接。
[0049] 如图1~5所示,对以上箱拱节段1的连接进一步说明,根据拱圈不同位置的箱拱节段1因对接端不同,将箱拱节段1分为A、B、C、D、T类型,其中箱拱节段1的A、T类型与各自相邻箱拱节段1组合的方式只有BAB、DTD两种,且箱拱节段1的A、T类型不能直接和C类型对接,但C类型可与B、C或D类型对接,且B类型可与D类型直接对接。箱拱节段1的A类型含有拱上立柱接口端5,T类型根据实际设计选择不预留、预留拱上立柱接口端5;箱拱节段1的A、B、C、D各自的同类型,随着所在位置的不同,纵轴向和横向尺寸有所不同,且应符合设计要求。以上所有箱拱节段1,通过箱拱节段1两端的凸头和凹槽结构可将相邻两个箱拱节段1拼接,再通过张拉箱拱节段1内部索而稳固连接。
[0050] 针对以上说明,拱桥的箱拱节段1组合公式可表示为iBAB+jC+DTD,其中i、j为不小于1的整数个箱拱节段1,箱拱节段1组合BAB、DTD的连接方式分别如图3、图2所示,箱拱节段B、箱拱节段D直接相连或间接通过整数j个箱拱节段C相连,根据实际情况选择箱拱节段B或箱拱节段C近岸的一端与拱座相邻;箱拱节段1的A、B、C、D、T所含接口端的端面及其凹凸类型,如图2至图5所示,分别为A[a1,a2]、B[b1,b2]、C[c1,c2]、D[d1,d2]。
[0051] 进一步说明,结合图1、图3、图4共同所示,箱拱节段A有三个接口端,两个接口端a1、a2都为凸头接口端,可表示为A[a1,a2],而接口端a3为拱上立柱接口端5,而箱拱节段A上无张拉索凹槽3,但有张拉索孔道沿轴向贯穿。箱拱节段B有两个接口端,与箱拱节段A相邻的为凹槽接口端b1,与箱拱节段C相邻的为嵌齿2接口端b2,即B[b1,b2]。箱拱节段1依照B-A-B顺序组合,通过在接口端b1与a1、a2与b1凹凸配合,且在2个B节段张拉槽3内张拉在箱拱节段B-A-B内的张拉索,使得箱拱节段B-A-B稳固连接。
[0052] 进一步说明,结合图1、图4~图8共同所示,箱拱节段C有两个接口端,与箱拱节段B相邻的为凹槽接口端c1,与另一个箱拱节段C相邻的为嵌齿2接口端c2,可表示为C[c1,c2]。箱拱节段B-C组合,采用在节段接口端b2、c1嵌合拼装,且在箱拱节段B、C的张拉槽3内张拉贯穿箱拱节段B-C端部的内部索,使得箱拱节段B-C的节段稳固连接。同理,相邻的箱拱节段C-C通过接口端c1与c2嵌合拼装、张拉端部的内部索稳固连接。
[0053] 进一步说明,结合图1、图2以及图9共同所示,箱拱合龙节段T有两个接口端,与箱拱节段D梯台凹槽接口端d1匹配拼接的为梯台凸头接口端t1,与另一个箱拱节段D梯台凹槽接口端d1匹配拼接的为梯台凸头接口端t2,可表述为D[d1,d2]、T[t1,t2]。箱拱节段D-T-D组合,采用在节段接口端d2与接口端t1、t2嵌合拼装,且在2个节段D张拉槽内张拉箱拱节段D-T-D内的张拉索,使得箱拱节段D-T-D稳固连接。同理,箱拱节段D-C通过接口端d1和c2或箱拱节段D-B通过接口端d1和b2嵌合拼装、张拉端部的内部索稳固连接。
[0054] (3)在拱圈上依次安装拱上立柱、盖梁,完成箱形拱桥的附属工程及桥面铺装。附属工程包括伸缩缝、支座、桥面排水等。
[0055] 以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化、修饰或替换,皆应属本发明的涵盖范围。