專利名稱：一種箱型拱橋安裝方法
技術領域：
本發明屬于橋梁的修建方法技術領域，具體的說，涉及一種箱型拱橋安裝方法。
背景技術：
目前，箱型拱橋的安裝主要采用以下步驟完成:
(1)、開挖主拱橋臺土石方，安裝纜索系統；
(2)、澆注主拱橋臺混凝土及拱段；
(3)、拱段吊裝
(4)、拱上排架安裝
(5)、T梁安裝
(6)、橋面系施工
在所述拱段吊裝中通過纜索系統將澆注成型的拱段吊裝到位，其中拱段的
安裝采取單肋合攏形成拱圏，其具體步驟如下
(1 )、采用纜索系統將第一拱段1吊裝就位，通過左一扣索2將所述第一 拱段1懸掛，并扣掛第一風纜繩3，調整所述第一拱段1的軸線同時固定第一 風纜繩3;
(2)、采用纜索系統將第二拱段4吊裝就位，使該第二拱段4的連接端與 所述第一拱段l的連接端對接，并通過螺栓將兩者連接；通過左二扣索5將所 述第二拱段4懸掛，并扣掛第二風纜繩6,調整所述第二拱段4的軸線同時固 定第二風纜繩6;(3) 、采用上述拱段吊裝中的步驟l與步驟2的相同方式將第四拱段7及第五拱段8安裝到位；
(4) 、采用纜索系統將拱頂段9吊裝到位，使該拱頂段9兩端分別與第二拱段4與第四換段7的兩連接端對接，同時通過螺栓連接；調整第一拱段1、第二拱段4、第四拱段7及第五拱段8四拱段上各個扣索的拉力直至所述第二拱段4、第四拱段7與拱頂段9之間形成軸線推力，同時扣掛上拱頂段9的第三風纜繩IO,從而形成第一拱肋；
(5 )、采用上述第一拱肋的安裝方式完成其它拱肋的安裝，最終形成拱圏；在第 一拱肋的安裝完成后采用第二套扣索完成第二拱肋安裝，其中第 一拱肋上的扣索保持連接在拱段上，目的在于預防拱段失穩造成的事故，當完成第二拱肋的安裝安裝后將第一拱肋或第二拱肋上的任一套扣索解除用于第三拱肋的安裝，依次類推完成其余拱肋的安裝。上述方法存在著以下一些不足之處
1、 需要兩套扣索系統，成本較高。
2、 使用兩套扣索系統，安裝工序較復雜且可能相互干擾，影響工程進度。
3、 如果兩套扣索均采用相同的地錨固定，地錨的受力按兩套扣索所連接的兩肋拱所施力計算，其地錨的穩固性要求較高，必會增加地錨的成本。若將兩套扣索連接到不同的地錨上則需要增加新的地錨，同樣增加了工程成本。
發明內容
為解決以上技術問題，本發明的目的在于提供了一種能節約工程成本并簡化了安裝程序的箱型拱橋安裝方法。本發明的技術方案如下一種箱型拱橋安裝方法，包括以下步驟(1)、開挖主拱橋臺土石方，安裝纜索系統；
(2 )、澆注主拱橋臺混凝土及拱段；
(3) 、拱段吊裝
(4) 、拱上排架安裝
(5) 、 T梁安裝
(6) 、橋面系施工
在所述拱段吊裝中通過纜索系統將澆注成型的拱段吊裝到位，其中拱段的安裝采取單肋合攏形成拱圈，其具體步驟如下
(1) 、采用纜索系統將第一拱段吊裝就位，通過左一扣索將所述第一拱段懸掛，并扣掛第一風纜繩，調整所述第一拱段的軸線同時固定第一風纜繩；
(2) 、采用纜索系統將第二拱段吊裝就位，使該第二拱段的連接端與所述第一拱段的連接端對接，并通過螺栓將兩者連接；通過左二扣索將所述第二拱段懸掛，并扣掛第二風纜繩，調整所述第二拱段的軸線同時固定第二風纜繩；
(3 )、采用上述拱段吊裝中的步驟1與步驟2的相同方式將第四拱段及第五拱段安裝到位；
(4)、采用纜索系統將拱頂段吊裝到位，使該拱頂段兩端分別與第二拱段與第四拱段的兩連接端對接，同時通過螺栓連接；調整第一拱段、第二拱段、第四拱段及第五拱段四拱段上各個扣索的拉力直至所述第二拱段、第四拱段與拱頂段之間形成軸線推力，同時扣掛上拱頂段的第三風纜繩，從而形成第一拱肋；
(5 )、采用上述第一拱肋的安裝方式完成其它拱肋的安裝，最終形成拱圏；在第一拱肋的安裝完成后摘除用于穩定拱^敬的扣索，將該扣索用于第二拱肋的安裝，依次類推使用同一套扣索完成所有拱肋的安裝。采用上述方案只需一套扣索即可完成整個拱圈的安裝，從而省去了一套扣索的成本，而且簡化了安裝程序，避免了兩套扣索在安裝過程中的干擾，而且所需的扣索地錨只需承受一套扣索拉力標準即可，成本比兩套扣索對扣索地錨
的要求成本低。在拱段的穩定方面通過各段換段之間的軸向推力達到縱向穩定，同時利用風纜的拉力控制拱段的橫向穩定。
所述纜索系統由主索地錨、主索、起吊滑車組及驅動裝置組成，所述主索位于箱型拱橋的上方并將其兩端通過索卡錨固于位于江兩岸所固定的主索地錨上，所述起吊滑車組吊掛在所述主索上，所述驅動裝置的動力輸出端通過鋼繩連接到所述起吊滑車組的滑輪上。
所述每一拱段上均設置的兩個風纜孔，該兩個風纜孔上分別連接有風纜，所述拱段通過兩根風纜穩固到江岸所設置的風纜地錨上。
所述扣索均采用鋼鉸線，每根扣索由四股鋼鉸線構成。
所述左一扣索及右 一扣索的 一端通過油頂錨固于兩拱腳端所澆注的橫墻
上，左二扣索及右二扣索的一端通過油頂錨固于主索地錨上；所述扣索的另一
端均通過固定架與拱段上的精軋螺紋鋼筋相連。
所述精軋螺紋鋼筋穿過拱段主體，錨接到所述拱段的下沿。
通過拱肋側面預留的橫向連接部件將兩兩拱肋依次連接起來，并在兩兩拱
肋之間的縫隙澆注混凝土。所述驅動裝置采用巻揚機。
有益效果本發明簡化了箱型拱橋的安裝程序，同時還大大節約了工程成本。
本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1為本發明中箱型拱橋主體及吊裝系統布置示意圖；圖2為本發明中拱肋的安裝示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
實施例，如圖1、 2所示 一種箱型拱橋安裝方法，包括以下步驟
(1)、開挖主拱橋臺土石方，安裝纜索系統；
(2 )、澆注主拱橋臺混凝土及拱段；
(3) 、拱段吊裝
(4) 、拱上排架安裝
(5) 、 T梁安裝
(6) 、橋面系施工
在所述拱段吊裝中通過纜索系統將澆注成型的拱段吊裝到位，其中拱段的安裝采取單肋合攏形成拱圏，其具體步驟如下
(1) 、采用纜索系統將第一拱段l吊裝就位，通過左一扣索2將所述第一拱段l懸掛，并扣掛第一風纜繩3，調整所述第一拱段l的軸線同時固定第一風纜繩3;
(2) 、采用纜索系統將第二拱段4吊裝就位，使該第二拱段4的連接端與所述第一拱段l的連接端對接，并通過螺栓將兩者連接；通過左二扣索5將所述第二拱段4懸掛，并扣掛第二風纜繩6,調整所述第二拱段4的軸線同時固定第二風纜繩6;
(3 )、采用上述拱段吊裝中的步驟1與步驟2的相同方式將第四拱段7及第五拱段8安裝到位；
(4)、采用纜索系統將拱頂段9吊裝到位，使該拱頂段9兩端分別與第二拱段4與第四拱段7的兩連接端對接，同時通過螺栓連接；調整第一拱段l、及第五拱段8四拱段上各個扣索的拉力直至所述第二
拱段4、第四拱段7與拱頂段9之間形成軸線推力，同時扣掛上拱頂段9的第三風纜繩IO，從而形成第一拱肋；
(5 )、采用上述第一拱肋的安裝方式完成其它拱肋的安裝，最終形成拱圏；在第 一拱肋的安裝完成后摘除用于穩定拱段的扣索，將該扣索用于第二拱肋的安裝，依次類推使用同一套扣索完成所有拱肋的安裝。
所述纜索系統由主索地錨11、主索12、起吊滑車組14及驅動裝置組成，所述主索12位于箱型拱橋的上方并將其兩端通過索卡錨固于位于江兩岸所固定的主索地錨11上，所述起吊滑車組14吊掛在所述主索12上，所述驅動裝置的動力輸出端通過鋼繩連接到所述起吊滑車組14的滑輪上。
所述每一拱段上均設置的兩個風纜孔16,該兩個風纜孔16上分別連接有風纜，所述拱段通過兩根風纜穩固到江岸所設置的風纜地錨17上。
所述扣索均采用鋼鉸線，每根扣索由四股鋼鉸線構成。
所述左一扣索2及右一扣索18的一端通過油頂錨固于兩拱腳端所澆注的橫墻19上，左二扣索5及右二扣索20的一端通過油頂錨固于主索地錨11上；所述扣索的另一端均通過固定架與拱段上的精軋螺紋鋼筋13相連。
所述精軋螺紋鋼筋12穿過拱段主體，錨接到所述拱段的下沿。
通過拱肋側面預留的橫向連接部件將兩兩拱肋依次連接起來，并在兩兩拱肋之間的縫隙澆注混凝土。所述驅動裝置采用巻揚機。
其中上述扣索采用c]) ju的低松弛鋼鉸線。綜上箱型拱橋安裝方法，在整個工程中完善以下工作一、吊裝準備工作
1.拱段質量檢查及準備
10① 拱段起吊安裝前必須進行質量檢查，經監理工程師檢驗合格后方可吊裝。
② 拱段接頭和端頭采用樣板校驗，突出部分應予以鑿除，保證端頭面與拱段中線相垂直。接頭混凝土表面進行鑿毛處理。螺栓孔應用樣板套孔，如不合適時用銼適當擴孔。將拱段的接頭及端頭中線標出。
③ 仔細檢測拱段上下弦長，如與設計不符者，將長度大的弧長鑿短。
④ 設置拱段就位時高程觀測標尺。拱段就位的高程控制，主要是控制接頭處的高程，為了在拱段就位時快速測設需要，故在第一拱段接頭和第二拱段接頭處用紅漆噴設高程觀測標尺。在第一拱段接頭和第二拱段及拱頂處設置軸線觀測標識，用紅漆在接頭角鋼上設軸線標識，以便拱段就位時軸線控制。
2. 拱座質量檢查
拱段安裝前對拱座拱腳處混凝土面進行修整，拱座預埋連接鋼板表面要清理干凈。在拱座面上標示出拱段安裝位置的合口線及中線。用紅外測距儀復核跨徑，每個拱座在拱段寬度范圍內左右均至少丈量兩次。
3. 跨徑與拱段的誤差調整
每段拱段預制時拱背弧長都小于設計弧長0. 5 cm,使拱段合攏時接合面保留上緣張口，便于填塞調整鋼片，調整拱軸線。通過丈量和計算所得的拱段長度和拱座之間凈跨的施工誤差，可以在拱座處墊鋼板來調整。背墊板的厚度一般比計算值增加1 cm—2 cm，以縮短跨徑。合攏后，再次復核接頭標高以修正計
算中一些未考慮的因素和丈量誤差。
4. 完善纜索吊裝系統
地錨錨樁設置觀測點，檢查各錨樁在各階段施工扣索及其它鋼索時的受力按設計布置，不超負荷。
檢查拱段各風纜錨固點的情況是否滿足施工受力要求。
通訊信號、對講機的準備，在吊裝過程中保證指揮信號和各操作點的信號暢通。
拱段端頭施工觀測點的準備和岸上水準點的設置。每肋拱段縱軸線和觀測點的設置。
二、吊裝設備的檢查與試吊
主索系統試吊 一般分跑車空載反復運轉、靜載試吊和吊重運行三步驟。
第一步驟吊裝系統完成，跑車空載運轉后，觀測主索垂度和主索受力的均勻程度；動力裝置工作狀態、牽引索、起重索在各轉向輪上運轉情況；主索地錨穩定情況，建立相應數據指標臺賬。
第二步驟作靜載試吊，跑車置于堆箱場上空，與試吊拱段為正吊正落位，將試吊邊梁(65噸)緩慢提升l米高位置停留，觀測主索垂度和主索受力的均勻程度；動力裝置工作狀態、牽引索、起重索在各轉向輪上運轉情況；主索地錨穩定情況，建立相應數據指標臺賬。將試吊邊梁(65噸)加載2 0 /。為78噸后(在拱段上堆碼水泥)，緩慢提升l米高度停留，再提升2米高度停留，觀測主索垂度和主索受力的均勻程度；動力裝置工作狀態、牽引索、起重索在各轉向輪上運轉情況；主索地錨穩定情況，建立相應數據指標臺賬。
第三步驟吊重運行，將試吊邊梁(65噸)提升2米高度后，啟動牽引巻揚機，將拱段吊運至纜索跨中位置停留，觀測塔架位移、主索垂度和主索受力的均勻程度；動力裝置工作狀態、牽引索、起重索在各轉向輪上運轉情況；主索地錨穩定情況，建立相應邀:據指標臺賬，以及^r查通訊、指揮系統的通暢性能和各作業組之間的協調情況。試吊后應綜合各種觀測數據和檢查情況，對設備的技術狀況進行分析和鑒定，確定能否進行吊裝。
三、 吊裝)€測l.主索垂度觀測
觀測主索垂度用水平儀進行。先觀測出起吊前主索最低點的標高，然后再觀測起吊拱段后，拱段運行至最低點的標高，根據此時的觀測標高即可求出主索垂度。
2. 拱段軸線觀測
① 拱段預制完成后，在接頭上緣和頂部位置刷上一塊軸線標尺。上緣和頂部軸線標尺同時觀看的主要目的是用于檢查拱肋是否偏位和扭曲，頂部軸線標尺主要是在安裝下一節段時使用。
② 拱段安裝前在左右岸橫墻頂設置軸線觀測點(此軸線點需進行多次校正復核)。
③ 軸線觀測時，先將兩臺全站儀置于兩岸橫墻的拱段軸線點上，以另一岸的拱肋軸線點作后^L進行觀測。
3. 標高觀測
拱肋安裝的標高觀測按常規辦法進行，就是在拱肋的側面腹板上設置觀測標尺，用水平儀進行觀測。水平儀架設在右岸右側的山坡平臺上。觀測平臺比拱肋"0"點標高低80cm左右，以便水平儀架設好后，可以坐著觀測，減少疲勞。
四、 吊裝扣索設置
考慮拱肋安裝的安全、穩定和快捷，扣掛系統采用鋼絞線進行。左一扣索、右一扣索均錨固在^f黃墻頂；扣索配置相應噸位的千斤頂以1更于調節其^>
13緊程度，扣點橫梁處采用擠壓式P型錨頭，張拉端錨具夾片采用低應力防松 夾片。 五、拱段纜索吊裝
l.第一拱段的懸掛定位
①第一拱段懸掛就位時，下端頭先對準拱座上標畫的中線落位，上端用上、 下游風纜索使其中線位置大致符合。然后調整上端頭標高，使其比設計標高值
高出約10 cm—20 cm (包括預加拱度值在內)，然后收緊扣索并卡緊；
② 徐徐松弛起重索，將其力逐漸轉移到扣索；
③ 調整扣索，使端頭標高比設計值高出10cm—20cm，然后用鋼板填塞拱座 背面，并卡緊扣索；
④ 調整拱段中線，使偏差不大于lcm;
⑤ 固定風纜。
2.第二拱段定位
由于第二換段就位在第一拱肋的端頭上，使扣索受力增加，第一拱段接頭 標高降低。為保持第一段與第二段拱段接頭軸線平順，避免拱段在接頭附近發 生開裂，第二拱段定位后，上、下接頭處的預加高度近似控制為Ay,2Ay下 (Ay工、AyT分別指第二拱段定位后上、下端頭的預加高度)。
第二拱段段定位后，增設一對風纜以控制拱段中線位置。當接頭對好，安 上接頭螺栓后，各用一部水平儀觀測上下接頭，以調整標高。先收緊第二扣索， 然后松一次起重索，如此反復多次，直到起重索^^完。
第一拱段第二定位完成后，應使AyT (第一拱段接頭)約高于設計高程5 cm, Ay上(第二拱段接頭)約高于設計高程10cm,中線左右偏差不超過l cm。
用同樣的方法吊裝定位另一側第三拱段和第四拱段。3. 拱頂段拱段定位
拱頂段拱段吊裝就位時，需用兩臺水準儀觀測兩側4個接頭的標高，并用
經煒儀觀測和控制拱段中線，具體操作為
① 緩慢放松起重索，當拱頂段左右兩端頭標高比設計高出1 cm—3 cm時關閉 起重巻揚才幾；
② 按照先第一扣索，后第二扣索的松索順序兩側均勻、對稱地放松扣 索，反復循環直到與拱頂段拱段接頭合攏；
③ 通過風攬精確調整拱肋中線位置，左右偏移在0.5 cm一l cm以內時固定風纜。
④ 裝好接頭螺栓，并將各個接頭螺栓旋緊；
4. 拱段松索成拱
① 松索調整拱軸線。調整拱軸線時應觀測各接頭標高、拱頂及l/8跨徑處 截面標高。調整軸線時精度要求為每個接頭點與設計標高之差不大于士l. 5 cm，兩對稱4妄頭點相對高差不大于2 cm,中線偏差不超過0. 5 cm—1 cm。
② 在拱段調整時，對接頭間隙用薄鋼板填塞拱肋接頭縫隙。
③ 將各接頭螺栓旋緊。
④ 待拱段接頭連接工序基本完成后再逐步松索。
⑤ 松索時應按邊扣索、次邊扣索、起重索三者的先后順序對稱均勻地進行。
⑥ 拱段松索成拱是一個反復循環的過程，將纜索放松壓緊接頭縫后，拱段 中線偏差應控制在0. 5 cm一l cm以內。固定風纜索，將接頭連接螺栓最終旋緊、 焊死。完全松索成拱。
施工人員均從預留人孔進入到接頭處進行對接螺栓安裝，在拱腹安裝風纜 及扣索時，在兩側設置掛藍，保險繩、安全帶均栓在就近的拱段4號鋼筋上。六、拱段施工穩定措施
拱段的穩定包括縱向穩定和橫向穩定。縱向穩定主要取決于拱段的縱 向剛度。在拱段的設計中已考慮棵拱狀態下的縱向穩定， 一般都滿足。
拱段的橫向穩定，在施工中設置風纜和臨時橫向聯系來實現。固定風纜不 可過早或中途拆除，在第一拱肋全部合攏、接頭工序全部完成后，風纜不動。 當第二拱肋安裝時，可不掛風纜，將要安裝的拱段直接固結于相鄰拱段上，用 鏈條滑車收攏掛靠以安裝好相鄰拱段。
風纜須配備便于操作的收緊裝置， 一般用鏈滑車，隨時調整拱肋的位置。 風纜布置對稱，以避免因風纜受力不均而引起拱肋接頭不對稱變形。
權利要求
1. 一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于包括以下步驟(1)、開挖主拱橋臺土石方，安裝纜索系統；(2)、澆注主拱橋臺混凝土及拱段；(3)、拱段吊裝；(4)、拱上排架安裝；(5)、T梁安裝；(6)、橋面系施工；在所述拱段吊裝中通過纜索系統將澆注成型的拱段吊裝到位，其中拱段的安裝采取單肋合攏形成拱圈，其具體步驟如下(1)、采用纜索系統將第一拱段(1)吊裝就位，通過左一扣索(2)將所述第一拱段(1)懸掛，并扣掛第一風纜繩(3)，調整所述第一拱段(1)的軸線同時固定第一風纜繩(3)；(2)、采用纜索系統將第二拱段(4)吊裝就位，使該第二拱段(4)的連接端與所述第一拱段(1)的連接端對接，并通過螺栓將兩者連接；通過左二扣索(5)將所述第二拱段(4)懸掛，并扣掛第二風纜繩(6)，調整所述第二拱段(4)的軸線同時固定第二風纜繩(6)；(3)、采用上述拱段吊裝中的步驟1與步驟2的相同方式將第四拱段(7)及第五拱段(8)安裝到位；(4)、采用纜索系統將拱頂段(9)吊裝到位，使該拱頂段(9)兩端分別與第二拱段(4)與第四拱段(7)的兩連接端對接，同時通過螺栓連接；調整第一拱段(1)、第二拱段(4)、第四拱段(7)及第五拱段(8)四拱段上各個扣索的拉力直至所述第二拱段(4)、第四拱段(7)與拱頂段(9)之間形成軸線推力，同時扣掛上拱頂段(9)的第三風纜繩(10)，從而形成第一拱肋；(5)、采用上述第一拱肋的安裝方式完成其它拱肋的安裝，最終形成拱圈；在第一拱肋的安裝完成后摘除用于穩定拱段的扣索，將該扣索用于第二拱肋的安裝，依次類推使用同一套扣索完成所有拱肋的安裝。
2、 根據權利要求1所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述纜 索系統由主索地錨(11)、主索(12)、起吊滑車組(14)及驅動裝置組成，所 述主索(12 )位于箱型拱橋的上方并將其兩端通過索卡錨固于位于江兩岸所固 定的主索地錨(11)上，所述起吊滑車組(14)吊掛在所述主索(12)上，所 述驅動裝置的動力輸出端通過鋼繩連接到所述起吊滑車組(14)的滑輪上。
3、 根據權利要求1所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述每 一拱段上均設置的兩個風纜孔(16 )，該兩個風纜孔(16 )上分別連接有風纜， 所述拱段通過兩根風纜穩固到江岸所設置的風纜地錨(17)上。
4、 根據權利要求1所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述扣 索均采用鋼鉸線，每根扣索由四股鋼鉸線構成。
5、 根據權利要求1所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述左 一扣索(2)及右一扣索(18)的一端通過油頂錨固于兩拱腳端所澆注的橫墻(19)上，左二扣索(5)及右二扣索(20)的一端通過油頂錨固于主索地錨 (11)上；所述扣索的另一端均通過固定架與拱段上的精軋螺紋鋼筋(13 )相 連。
6、 根據權利要求5所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述精 軋螺紋鋼筋(12)穿過拱段主體，錨接到所述拱段的下沿。
7、 根據權利要求1所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于通過拱 肋側面預留的橫向連接部件將兩兩拱肋依次連接起來，并在兩兩換肋之間的縫 隙澆注〉'昆凝土。
8.根據權利要求2所述的一種箱型拱橋安裝方法，其特征在于所述驅 動裝置釆用巻揚機。
全文摘要
本發明公開了一種箱型拱橋安裝方法，包括以下步驟(1)開挖主拱橋臺土石方，安裝纜索系統；(2)澆注主拱橋臺混凝土及拱段；(3)拱段吊裝；(4)拱上排架安裝；(5)T梁安裝；(6)橋面系施工。在拱段吊裝中，第一拱肋的安裝完成后摘除用于穩定拱段的扣索，將該扣索用于第二拱肋的安裝，依次類推使用同一套扣索完成所有拱肋的安裝。本發明簡化了箱型拱橋的安裝程序，同時還大大節約了工程成本。
文檔編號E01D21/00GK101519864SQ20091005874
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月30日 優先權日2009年3月30日
發明者丁維軍, 俊 肖, 黃宗元 申請人:中鐵二十三局集團第三工程有限公司