本實用新型涉及公路和市政橋梁技術(shù),尤其是涉及一種跨越河道或跨線的下承式系桿拱橋。
背景技術(shù):
下承式系桿拱橋?qū)⒐芭c梁兩種結(jié)構(gòu)組合在一起,共同承受荷載,充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的組合作用,因而下承式拱橋是跨河或跨線新建橋梁中常用橋型之一。
現(xiàn)有下承式系桿拱橋的施工方法主要包括支架施工法、轉(zhuǎn)體施工法和懸臂施工法三種方法,上述三種施工方法的核心問題是解決拱肋的施工問題。支架施工法是在河道內(nèi)架設(shè)支架進(jìn)行施工,該方法的優(yōu)點是操作簡單,施工過程中有可供操作的施工平臺;但是,該方法的施工周期長,嚴(yán)重影響河道的通航;若采用少支架,支架與過往船只發(fā)生碰撞,存在安全隱患。轉(zhuǎn)體施工法是一種利用地形及支架按設(shè)計高程進(jìn)行現(xiàn)澆或預(yù)制拱肋的施工方法,在施工過程中沿豎向或水平向繞拱座底部的豎軸旋轉(zhuǎn),使拱肋合攏成拱。該施工方法不需要搭設(shè)支架,將高空作業(yè)轉(zhuǎn)換成陸上作業(yè),不僅保證施工安全和施工質(zhì)量,而且便于控制整個施工,降低施工對河道或交叉道路的干擾性,但是該方法需要有大型的轉(zhuǎn)動裝置,增加資金投入,并且轉(zhuǎn)動裝置的控制較為繁瑣。懸臂施工法是通過纜索吊機(jī)進(jìn)行水平運輸工作,將拱圈節(jié)段垂直吊起并進(jìn)行安裝,利用懸臂桁架進(jìn)行分段安裝,將拱圈合攏,最后進(jìn)行吊桿安裝、張拉和橋面板施工;該方法需要設(shè)置塔吊(即纜索吊裝裝置),增加資金投入。上述三種施工方法都具有施工周期長,對現(xiàn)場施工條件要求高,需要設(shè)置臨時設(shè)施(如支架、轉(zhuǎn)動裝置或纜索裝置等),進(jìn)而不能充分利用既有橋梁,增加工程整體造價。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型目的在于提供一種下承式系桿拱橋,該系桿拱橋施工周期短、工程整體造價低。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采取下述技術(shù)方案:
本實用新型所述的下承式系桿拱橋,包括間隔設(shè)置的橋墩,在所述橋墩上放置有橋體,所述橋體由結(jié)構(gòu)相同并排設(shè)置的兩個單片拱肋單元構(gòu)成,所述單片拱肋單元包括呈拱形結(jié)構(gòu)的拱肋和水平連接在所述拱肋兩端點之間的系梁,在所述拱肋和系梁之間縱向間隔設(shè)置有支撐吊桿;兩單片拱肋單元的拱肋通過水平間隔設(shè)置的橫撐連為一體,兩單片拱肋單元的系梁通過水平間隔設(shè)置的橫梁連為一體,在所述橫梁上架設(shè)有橋面板,所述拱肋由多個弧形拱肋節(jié)段依次銜接而成,所述系梁由多個水平設(shè)置的系梁節(jié)段依次銜接而成,所述弧形拱肋節(jié)段與所述系梁節(jié)段上下一一對應(yīng)設(shè)置,位于拱肋端部的兩弧形拱肋節(jié)段分別與位于系梁端部的系梁節(jié)段連為一體;
所述橫撐由兩個長度相同的橫撐節(jié)段銜接而成,兩個所述橫撐節(jié)段分別對應(yīng)固連在兩個所述單片拱肋單元的拱肋上,所述橫梁由兩個長度相同的橫梁節(jié)段銜接而成,兩個所述橫梁節(jié)段分別對應(yīng)固連在兩單片拱肋單元的系梁上。
所述拱肋為鋼箱拱肋或鋼管混凝土拱肋,多個所述弧形拱肋節(jié)段的結(jié)合面依次通過焊連連為一體,所述橫梁的兩個橫梁節(jié)段的結(jié)合面通過焊接連為一體,所述橫撐的兩個橫撐節(jié)段的結(jié)合面通過焊接連為一體。
所述拱肋為鋼筋混凝土拱肋,多個所述弧形拱肋節(jié)段的結(jié)合面依次通過濕接縫連為一體,所述橫撐的兩個橫撐節(jié)段的結(jié)合面通過濕接縫連為一體,所述橫梁的兩個橫梁節(jié)段的結(jié)合面通過濕接縫連為一體。
與現(xiàn)有下承式系桿拱橋相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:
(1)本實用新型所述的系桿拱橋采用工廠預(yù)制構(gòu)件,在岸邊或道路旁的空地上直接進(jìn)行兩個單片拱肋單元的整體拼裝,然后利用自行式模塊運輸車通過既有橋梁運輸至待建橋位的橋墩上,在橋位施工現(xiàn)場僅需要將每組橫梁節(jié)段和每組橫撐節(jié)段進(jìn)行連接,便可完成橋梁主體結(jié)構(gòu)的施工,有效縮短施工周期,降低資金投入,經(jīng)濟(jì)效益好。
(2)待建橋位處的橋墩為現(xiàn)場澆筑成型,不需要另外占用場地,降低工程整體造價。
(3)單片拱肋單元在加工轉(zhuǎn)運區(qū)預(yù)制拼裝,機(jī)械化程度高,有效降低工人的勞動強(qiáng)度,確保施工質(zhì)量,同時降低環(huán)境因素對施工作業(yè)的影響;預(yù)制拼裝完成的兩單片拱肋單元在一天內(nèi)即可完成架設(shè)作業(yè),大大縮短待建橋位處的施工時間,對通航或通車幾乎無影響,確保船只或車輛通行安全,尤其適用于跨重要河道或重要線路的橋梁施工。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示,本實用新型所述的下承式系桿拱橋,包括間隔設(shè)置的橋墩1,在所述橋墩1上放置有橋體,所述橋體由結(jié)構(gòu)相同并排設(shè)置的兩個單片拱肋單元構(gòu)成,所述單片拱肋單元包括呈拱形結(jié)構(gòu)的拱肋2和水平連接在所述拱肋2兩端點之間的系梁3,在所述拱肋2和系梁3之間縱向間隔設(shè)置有支撐吊桿4;兩單片拱肋單元的拱肋2通過水平間隔設(shè)置的橫撐5連為一體,兩單片拱肋單元的系梁3通過水平間隔設(shè)置的橫梁6連為一體,在所述橫梁6上架設(shè)有橋面板,所述拱肋2由五個弧形拱肋節(jié)段依次銜接而成,所述系梁3由五個水平設(shè)置的系梁節(jié)段依次銜接而成,所述弧形拱肋節(jié)段與所述系梁節(jié)段上下一一對應(yīng)設(shè)置(當(dāng)然,根據(jù)實際需要,系梁節(jié)段和弧形拱肋節(jié)段的節(jié)段數(shù)也可以是其它數(shù)值),位于拱肋2端部的兩弧形拱肋節(jié)段分別與位于系梁3端部的系梁節(jié)段連為一體;
所述橫撐5由兩個長度相同的橫撐節(jié)段銜接而成,兩個所述橫撐節(jié)段分別對應(yīng)固連在兩個所述單片拱肋單元的拱肋2上,所述橫梁6由兩個長度相同的橫梁節(jié)段銜接而成,兩個所述橫梁節(jié)段分別對應(yīng)固連在兩單片拱肋單元的系梁3上。
實際制造時,拱肋2可以采用鋼箱拱肋或鋼管混凝土拱肋,五個弧形拱肋節(jié)段的結(jié)合面依次通過焊連連為一體,橫梁6的兩個橫梁節(jié)段的結(jié)合面通過焊接連為一體,橫撐5的兩個橫撐節(jié)段的結(jié)合面通過焊接連為一體,焊接前,需要將結(jié)合面及焊縫邊沿30~50mm范圍內(nèi)的鐵銹、氧化皮、油污水分清除干凈,坡口表面采用砂輪機(jī)磨光順,為保證焊縫成形質(zhì)量,采用全自動焊接小車進(jìn)行焊接。當(dāng)然,實際制造時,拱肋2還可以采用鋼筋混凝土拱肋,五個弧形拱肋節(jié)段的結(jié)合面依次通過濕接縫連為一體,對應(yīng)地,橫撐5的兩個橫撐節(jié)段的結(jié)合面通過濕接縫連為一體,所述橫梁6的兩個橫梁節(jié)段的結(jié)合面通過濕接縫連為一體。
本實用新型所述的下承式系桿拱橋在實際施工時能夠充分利用河道7上的既有橋梁8,降低工程整體造價,采用臥式拼裝法對單片拱肋單元進(jìn)行整體拼裝,單片拱肋單元拼裝完成后用自行式模塊運輸車將單片拱肋單元先后運送至橋墩1處進(jìn)行架設(shè)安裝,具有包括以下步驟:
步驟(1):在待建橋位處的上游或下游存在既有橋梁8,在河道7兩岸待建橋位處設(shè)置間隔放置有兩個橋墩1,橋墩1為現(xiàn)場澆筑成型,在既有橋梁8和待建橋位之間的空地上設(shè)置加工、轉(zhuǎn)運區(qū),將工廠預(yù)制的拱肋節(jié)段、系梁節(jié)段、橫撐節(jié)段和橫梁節(jié)段運送至所述加工、轉(zhuǎn)運區(qū);
步驟(2):在加工、轉(zhuǎn)運區(qū)的平地上間隔設(shè)置五個拼裝胎架和五個拼裝基座,拼裝胎架和拼裝基座一一對應(yīng)設(shè)置,每個拼裝基座上放置一個拱肋節(jié)段,將五個拱肋節(jié)段依次銜接為一體,完成拱肋2的拼裝,每個拼裝胎架上放置一個系梁節(jié)段,在拼裝胎架的平面上將五個系梁節(jié)段依次銜接為一體,完成系梁3的拼裝,然后將拱肋2兩端部的拱肋節(jié)段分別與系梁3端部的一個系梁節(jié)段連為一體,待拱肋2和系梁3拼裝完成后,在拱肋2的拱頂處間隔設(shè)置橫撐節(jié)段,在系梁上間隔設(shè)置橫梁節(jié)段,待橫梁節(jié)段和橫撐節(jié)段拼裝完成后,拱肋2和系梁3之間間隔設(shè)置支撐吊桿4,并將支撐吊桿4初張拉至設(shè)計索力,即可完成單片拱肋單元的預(yù)制;
步驟(3):待單片拱肋單元拼裝完成后,在上述步驟(2)中每對應(yīng)設(shè)置的一個拼裝胎架和一個拼裝基座構(gòu)成一個拼裝支架,在位于每相鄰兩個拼裝支架間隙處的單片拱肋單元上設(shè)置防護(hù)支架,確保運輸穩(wěn)定性;
步驟(4):利用吊機(jī)將上述步驟(3)中的單片拱肋單元從臥躺狀態(tài)起吊至豎直狀態(tài)后轉(zhuǎn)運至自行式模塊運輸車上;在系梁3兩端的橫梁節(jié)段位置處均安裝向外水平延伸的臨時橫梁,在拱肋2兩端的橫撐節(jié)段位置處安裝有向外水平延伸的臨時橫撐,上、下對應(yīng)設(shè)置的臨時橫梁和臨時橫撐之間通過第一臨時拉索相固連,單片拱肋單元的橫撐節(jié)段和橫梁節(jié)段之間設(shè)置有與所述第一臨時拉索對稱設(shè)置的第二臨時拉索,確保單片拱肋單元在運輸作業(yè)及架設(shè)作業(yè)中的橫向穩(wěn)定性;
第一、第二臨時拉索安裝完成后,啟動自行式模塊運輸車通過既有橋梁8后,自行式模塊運輸車沿著平行于河道7方向移動至所述待建橋位處;
步驟(5):重復(fù)上述步驟(2)~步驟(4)將另一個單片拱肋單元轉(zhuǎn)送至待建橋位處;
步驟(6):移動自行式模塊運輸車分別將兩單片拱肋單元轉(zhuǎn)送至橋墩1上,通過自行式模塊運輸車調(diào)整單片拱肋單元的位置,待兩單片拱肋單元就位后,分別將兩單片拱肋單元兩端的拱腳預(yù)埋件與橋墩1的安裝支座相固連,即可完成兩單片拱肋單元的架設(shè)作業(yè);
步驟(8):在橋位處進(jìn)行現(xiàn)場施工,將兩單片拱肋單元拱肋上的橫撐節(jié)段銜接為一體,完成橋體橫撐5的拼裝,將兩單片拱肋單元系梁3上的系梁節(jié)段銜接為一體,完成橋體橫梁6的拼裝,待橫梁6和橫撐5拼裝完畢后,根據(jù)成橋要求調(diào)節(jié)支撐吊桿4的內(nèi)力,然后利用吊機(jī)架設(shè)橋面板,最后拆除第一、第二臨時拉索、防護(hù)支架、臨時橫撐和臨時橫梁,成橋通車。