本發(fā)明涉及橋梁工程，具體涉及一種鋼管混凝土拱橋及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、鋼管混凝土拱橋作為一種現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)，以其獨(dú)特的優(yōu)勢在公路和市政橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度大、抗變形能力強(qiáng)，有效解決了橋梁建設(shè)中的用料節(jié)省、安裝輕便、施工簡便和承重能力大的矛盾，尤其適合于對結(jié)構(gòu)高度和景觀有特殊要求的跨航道和道路項目。

2、在施工方法上，鋼管混凝土拱橋有多種技術(shù)，包括支架法、轉(zhuǎn)體施工法、斜拉扣掛法、浮運(yùn)吊裝法和頂推法。這些方法各有特點(diǎn)，如支架法雖然常見，但施工期間對交通影響較大，成本較高；轉(zhuǎn)體施工法和斜拉扣掛法工藝復(fù)雜，風(fēng)險相對較高；浮運(yùn)吊裝法需要大型船舶，且存在安全隱患。頂推法以其快速、環(huán)保和對現(xiàn)狀交通影響小的特點(diǎn)，越來越受到工程行業(yè)的青睞。然而，頂推法在應(yīng)用上存在局限性，尤其是對于采用混凝土系梁的鋼管混凝土拱橋，由于混凝土系梁自重大，通常超過1500噸，超出了現(xiàn)有頂推設(shè)備的頂推能力，因此無法采用頂推法施工，這對鋼管混凝土拱橋的推廣應(yīng)用構(gòu)成了一定的限制。

3、綜上所述，現(xiàn)有的鋼管混凝土拱橋施工存在影響交通、工藝復(fù)雜、成本高、風(fēng)險高、局限性大的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種鋼管混凝土拱橋及其施工方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中影響交通、工藝復(fù)雜、成本高、風(fēng)險高、局限性大的技術(shù)問題。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請采取了以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N鋼管混凝土拱橋的施工方法，包括以下步驟：

4、拼裝縱向骨架，并安裝主拱、風(fēng)撐、臨時橫梁，形成勁性骨架體系；

5、在所述勁性骨架體系的一端安裝導(dǎo)梁和臨時支墩；

6、頂推所述勁性骨架體系；

7、以所述勁性骨架體系為支撐，澆筑拱腳和端橫梁的混凝土；

8、澆筑所述主拱和系梁的混凝土；

9、安裝中橫梁、吊桿和行車道板。

10、在本申請的一些實(shí)施例中，所述施工方法還包括：

11、進(jìn)行橋梁下部結(jié)構(gòu)施工，在橋位周邊整平場地。

12、在本申請的一些實(shí)施例中，所述頂推所述勁性骨架體系中包括：

13、沿所述導(dǎo)梁的延伸方向頂推所述勁性骨架體系，直至所述臨時支墩承載所述勁性骨架體系，拆除所述導(dǎo)梁。

14、在本申請的一些實(shí)施例中，所述以所述勁性骨架體系為支撐，澆筑拱腳和端橫梁的混凝土中包括：

15、穿入端橫梁鋼束，在所述端橫梁鋼束外側(cè)澆筑所述端橫梁混凝土；

16、張拉所述端橫梁鋼束；

17、在所述端橫梁混凝土上錨固所述端橫梁鋼束。

18、在本申請的一些實(shí)施例中，所述澆筑所述主拱和系梁的混凝土中包括：

19、對稱安裝所述主拱的鋼管；

20、依次澆筑下層鋼管內(nèi)的混凝土和上層鋼管內(nèi)的混凝土，形成所述主拱；

21、在每個所述縱向骨架上安裝一個系梁模板；

22、在所述系梁模板內(nèi)澆筑所述系梁混凝土。

23、在本申請的一些實(shí)施例中，所述安裝中橫梁、吊桿和行車道板中包括：

24、在所述主拱混凝土與所述系梁混凝土之間安裝中橫梁；

25、在所述中橫梁與所述系梁混凝土連接處澆筑濕接縫混凝土；

26、在所述中橫梁中設(shè)置預(yù)應(yīng)力束，并對所述預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉。

27、在本申請的一些實(shí)施例中，所述安裝中橫梁、吊桿和行車道板中包括：

28、所述吊桿安裝完成后，對所述吊桿進(jìn)行第一次張拉；

29、在所述行車道板上澆筑橋面混凝土；

30、當(dāng)所述橋面混凝土達(dá)到預(yù)設(shè)強(qiáng)度后，對所述吊桿進(jìn)行第二次張拉。

31、第二方面，本申請還提供了一種鋼管混凝土拱橋，應(yīng)用如第一方面任意一項實(shí)施例所述的鋼管混凝土拱橋的施工方法，包括：

32、橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)；

33、橋梁上部結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)上，所述橋梁上部結(jié)構(gòu)包括系桿、中橫梁、端橫梁和勁性骨架體系，所述中橫梁連接相對設(shè)置的兩個所述系桿，所述勁性骨架體系設(shè)置于所述系桿內(nèi)側(cè)，所述端橫梁連接所述勁性骨架體系中相對設(shè)置的兩個所述主拱；

34、其中，所述勁性骨架體系還包括縱向骨架、臨時橫梁、風(fēng)撐、吊桿外鋼管，所述縱向骨架平行于所述系桿的延伸方向，所述臨時橫梁連接相對設(shè)置的兩個所述縱向骨架，所述風(fēng)撐與所述主拱連接，所述吊桿外鋼管的兩端分別與所述主拱、所述縱向骨架連接。

35、在本申請的一些實(shí)施例中，還包括角鋼、連接鋼板、加勁鋼板和斜撐，所述角鋼設(shè)置于所述縱向骨架的四角，所述連接鋼板沿橫向或者豎向連接相鄰的所述角鋼，所述加勁鋼板與所述縱向骨架的軸線垂直連接，所述斜撐設(shè)置于所述加勁鋼板上。

36、在本申請的一些實(shí)施例中，所述主拱包括上層鋼管、下層鋼管和鋼腹板，所述下層鋼管與所述上層鋼管層疊設(shè)置，所述鋼腹板的兩端分別與所述下層鋼管、所述上層鋼管連接，所述上層鋼管與所述下層鋼管內(nèi)填充有混凝土。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果包括：

38、本申請實(shí)施例通過勁性骨架體系不僅可以在施工期為拱橋主梁提供支撐和模板，還可在運(yùn)營期參與結(jié)構(gòu)受力，減少結(jié)構(gòu)的配筋量，避免了施工材料的浪費(fèi)。同時整體式勁性骨架體系具備重量輕、剛度大的優(yōu)點(diǎn)，頂推過程中能降低對頂推設(shè)備的要求，施工難度小，施工風(fēng)險低。鋼管混凝土拱橋主梁可采用鋼主梁或混凝土系梁，混凝土系梁具有造價低、耐久性好、運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。施工鋼管混凝土拱橋時，實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土拱橋的無支架快速建造。不需要設(shè)置支架、轉(zhuǎn)體設(shè)施、纜索吊、浮吊等大型臨時設(shè)施，能有效降低工程造價，降低施工風(fēng)險、縮短施工工期，為橋梁建設(shè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述施工方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述頂推所述勁性骨架體系中包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述以所述勁性骨架體系為支撐，澆筑拱腳和端橫梁的混凝土中包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述澆筑所述主拱和系梁的混凝土中包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述安裝中橫梁、吊桿和行車道板中包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管混凝土拱橋的施工方法，其特征在于，所述安裝中橫梁、吊桿和行車道板中包括：

8.一種鋼管混凝土拱橋，其特征在于，應(yīng)用如權(quán)利要求1-7任意一項所述的鋼管混凝土拱橋的施工方法，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鋼管混凝土拱橋，其特征在于，還包括角鋼、連接鋼板、加勁鋼板和斜撐，所述角鋼設(shè)置于所述縱向骨架的四角，所述連接鋼板沿橫向或者豎向連接相鄰的所述角鋼，所述加勁鋼板與所述縱向骨架的軸線垂直連接，所述斜撐設(shè)置于所述加勁鋼板上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鋼管混凝土拱橋，其特征在于，所述主拱包括上層鋼管、下層鋼管和鋼腹板，所述下層鋼管與所述上層鋼管層疊設(shè)置，所述鋼腹板的兩端分別與所述下層鋼管、所述上層鋼管連接，所述上層鋼管與所述下層鋼管內(nèi)填充有混凝土。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋼管混凝土拱橋及其施工方法。施工方法包括：拼裝縱向骨架，并安裝主拱、風(fēng)撐、臨時橫梁，形成勁性骨架體系；在勁性骨架體系的一端安裝導(dǎo)梁和臨時支墩；頂推勁性骨架體系；以勁性骨架體系為支撐，澆筑拱腳和端橫梁的混凝土；澆筑主拱和系梁的混凝土；安裝中橫梁、吊桿和行車道板。本申請實(shí)施例通過勁性骨架體系不僅可以在施工期為拱橋主梁提供支撐和模板，還可在運(yùn)營期參與結(jié)構(gòu)受力，減少結(jié)構(gòu)的配筋量，重量輕、剛度大，降低對頂推設(shè)備的要求?；炷料盗涸靸r低、耐久性好、運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)簡單。不需要設(shè)置支架等臨時設(shè)施，能有效降低工程造價，降低施工風(fēng)險、縮短施工工期，為橋梁建設(shè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：許富琳,樊小偉,張峻峰,楊勝,高德發(fā),黃樂康,宗振希,吳念,章文,李聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30