1、大跨径钢箱系杆拱桥顶推施工工法大跨径钢箱系杆拱桥顶推施工工法 1 前言前言 随着我国社会生产力飞速发展、科学技术突飞猛进，城市化进程的大力推进和全面建设小康社会目标的积极实施，现代化的城市路网规划对桥梁的要求不仅仅能通行，而且希望它看起来要美，社会关注度高，往往成为审美的对象。近些年来各种造型的钢管拱、钢箱拱桥因其造型美观、受力合理在我国欣欣向荣、遍地开花，一经建成往往成为地标性建筑；而在水深流急的河道、高山峡谷或恶劣的环境中修建拱桥的施工技术也是摆在研究人员、工程技术人员面前的一个实际问题。由我公司承建的乐都区大地湾村湟水河大桥工程，为乐都区城市道路规划网中繁荣路上的一座景观桥，采用 1-1
2、30m 单跨下承式提篮形钢箱系杆拱桥跨越湟水河，钢结构总长 134.6m，计算跨径 130m，矢高 29m，拱肋内倾 15，桥宽 36m，主梁及拱肋均为矩形截面；湟水河在桥址处的设计洪水流量为 Q1%=1200m3/s，规划河道宽 100m，水深约 2.0米，流量小而流速急，不利于在河道里施工作业，从现场的地理条件来看，湟水河南岸为开阔地，场地的长度、宽度满足钢梁、钢拱拼装要求，可以采用对钢梁、钢拱进行整体拼装，在河道中搭设数排临时支墩，再将全长 134.6m 的钢拱桥带拱整体顶推就位的施工方法。本工法依托湟水河大桥的施工实例，全面阐述了大跨径钢箱系杆拱桥带拱整体顶推的施工工艺，已建成的钢拱桥
3、轴线偏位、断面尺寸、成桥线型、外观质量以及顶推过程中的受力情况均满足规范要求；在跨越河道、山谷以及对环保要求高的城市中施工，该工法被证明是一种行之有效的施工工法。工法的关键技术通过了 2016 年下半年公路工程科技创新成果鉴定，达到国内领先水平，开发的“一种桥梁顶推施工连续牵引系统及方法”发明专利正在申请。工法被评定为中交第四公路工程局有限公司企业级工法。2 工法特点工法特点 1.该施工工法克服了桥位处为河道、川谷，地形复杂等困难，特别是在对环境保护、水系保护要求高的城市，采用“异位拼装，带拱整体顶推”施工更能显示出其优越性。2.在城市中施工可有效减少施工临时占地，保护当地环境，由于前期在河岸
4、的一侧拼装，对牵引一端的红线用地要求降低，并有利于施工组织，缩短工期。3.拼装场地集中，施工过程中易于逐件拼装，使用周转材料少，施工效率提高，岸上拼装易于控制施工质量。4.大大减少水上作业，改善施工环境，运输安装安全性好、稳定性高，方便组织安全防护工作。3 适用范围适用范围 大跨径钢箱系杆拱桥整体带拱顶推施工具有施工工艺简便，施工效率高，安全性、稳定性好等特点，可以被广泛应用到钢拱桥的施工中，在以下情况尤显优越性：1.跨越的河道常年流水，流量小而流速大，大型浮吊设备不能进入，河道范围内水深较浅，大型驳船行驶难度较大，而钢拱桥的制作单元节段重量又较大，河道中施工的临时支架搭设、高空吊装安全风险大
5、，不宜采用满堂支架的方式进行拼装。2.在城市中施工对环境及河道的环保要求高，施工临时用地紧缺。3.红线用地不易按时交付，只有桥梁一端具备施工条件的情况下。图 3-1 河道现场照片 4 工作原理工作原理“异位拼装，带拱整体顶推”施工工艺的主要特点是在桥梁一端的二拼场地上，先梁后拱将钢拱桥全部拼装完成，同时在河道中等跨径搭设 4 排临时支墩，并在桥梁另一端的河岸上施作顶推反力支架，采用大吨位集群液压千斤顶连续张拉钢绞线的形式将整座钢拱桥滑移到桥位，再落梁到永久支座，如下图所示。图 4-2 顶推施工纵断面示意图 图 4-3 顶推施工总平面示意图 其具体过程为：在引道路基上设置桥梁拼装胎架；在胎架上组
6、装钢结构（钢梁、钢拱）；根据顶推过程中不同状态下梁的受力状况，对梁拱整体结构进行加强；根据顶推的需要搭设临时支墩及反力装置；选用合适的牵引设备，实施顶推；拆除滑靴、临时支墩；落梁就位七个环节。图 4-4 河道中临时支墩照片 5 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 工艺流程图 图 5-5 施工工艺流程图 5.1 临时结构施工 5.1.1 在河岸南侧的二拼场地上拼装时，需要 135（长）40（宽）米的拼装场地和部分存梁场地，在主纵梁正下方浇筑钢筋混凝土条形基础，条形基础上设置滑道梁，滑道梁采用热轧 HW600400 型钢，在拱肋正投影处设置拱肋支撑排架，采用 2.5m2.5m布置支墩顶下滑道顶推到桥位安装部分吊杆并初张拉拆除临时支墩落梁到永久支座安装剩余吊杆及系杆索施工准备主体结构过程监控成 桥成 桥钢梁部分拼装浇筑二拼场地拼装胎架钢拱部分拼装施工测量河中临时支墩施工实 施 顶 推实 施 顶 推安装桥面板，调整索力涂装最后一道面漆反力支架施工顶推前调试临时支墩监控的钢筋混凝土块体基础及60012，Q235B 钢管立柱；为保证临时支架的承载力和稳定性需对地基进行处理。图 5.1.1-6 施
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