一种涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术，具体涉及一种涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法。

背景技术：

1、中国是历史悠久的文明古国，国内存在较多的世界遗产项目，一些桥梁在建造过程中不可避免地需要穿过世界遗产项目所在的涉文保范围。例如，京杭大运河上新建的运河大桥，自2014年中国大运河项目成功入选世界文化遗产名录，大运河已成为中国第46个世界遗产项目，新建的运河大桥正位于大运河(杭州段)保护区划内，运河东西侧何河堤向外5米范围内，均为涉文保范围，桥梁施工过程中不可避免的会与运河的文保区域有重叠，如何在施工过程中对运河文保区进行保护，避免施工对文保区造成破坏，成为桥梁施工的难点。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述背景技术中提出的技术问题之一，提供一种涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，其能够在施工过程中对涉文保区进行保护，避免施工对涉文保区造成破坏。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，所述全焊型双层钢桁架拱桥包括主桥桥墩、主梁及沿横桥向相对间隔设置的两片主拱，所述主桥桥墩包括p3桥墩、p4桥墩、p5桥墩及p6桥墩，桥墩p4、p5和桥墩p5、p6分别设于河道的两河岸处，且桥墩p4、p5较靠近对应的河道设置，桥墩p4与对应的河沿之间以及桥墩p5与对应的河沿之间为涉文保区域；主梁包括位于河道两侧的陆上区域的两个边跨及位于水上区域的并连接两个边跨的中跨，边跨及中跨均包括若干依次连接的主梁节段，每一主梁节段包括两主桁桁片、连接两主桁桁片的节点横梁、下层桥面系及上层桥面系，主桁桁片架设固定于主桥桥墩上，下层桥面系架设固定于主桁桁片的底部，上层桥面系架设固定于主桁桁片的顶部；两片主拱均架设固定于主梁的主桁桁片，且两主拱之间通过横撑固定连接，主拱与主梁的主桁桁片之间通过吊索连接；所述全焊型双层钢桁架拱桥的安装方法包括以下步骤：

4、s1，搭设岸上临时墩和水中临时墩：在桥墩p3、p4以及桥墩p5、p6之间分别搭设岸上临时墩构成岸上拼装平台，在河道所在的水中区域搭建水中临时墩构成水上拼装平台，并同步完成主梁的主桁桁片、下层桥面系及上层桥面系的拼装工作；

5、s2，安装主梁：主梁采用原位拼装方法，在岸上拼装平台和水上拼装平台上安装主梁，安装时，先拼装涉文保区域上方对应的边跨部分，其余边跨部分由涉文保区域向远离河道区域的方向拼装，此时，拼装用的履带吊位于陆地上；然后再拼装水中区域的中跨，将履带吊转移到拼装好的上层桥面系，由涉文保区域向桥的跨中方向拼装，直至合龙，边跨和中跨的主梁节段的安装顺序均为主桁桁片→下层桥面系→上层桥面系；

6、s3，主拱支架安装：主梁安装完成后，直接采用履带吊在组装好的上层桥面系上进行主拱支架的安装，主拱支架用于在主拱安装过程中临时支撑主拱；

7、s4，主拱拼装：在主梁施工时，同步拼装构成主拱的若干主拱节段；

8、s5，主拱安装：采用两台履带吊在拼装好的上层桥面系上由桥梁的两边向中间同步对称吊装主拱的主拱节段，直至合龙，在主拱安装过程中同步安装连接两个主拱的横撑；

9、s6，临时结构拆除，完成施工：完成主拱安装后，全桥安装完成，进行临时结构拆除，首先拆除主拱支架，张拉吊索，再拆除水中临时墩和岸上临时墩。

10、进一步地，在步骤s2中，下层桥面系和上层桥面系均通过若干桥面板单元依次焊接拼装而成，每一桥面板单元包括桥面板、若干间隔设置的主横梁及若干间隔设置的次横梁，若干主横梁及若干次横梁均焊接于桥面板的底面上，所述主横梁与所述次横梁沿横桥向延伸，相邻两主横梁之间设有若干次横梁；每一桥面板单元的宽度为2m～3.9m。

11、进一步地，步骤s2中下层桥面系与上层桥面系的安装方法为：对于在河道以及涉文保区域上方的桥面板单元的安装，吊装前通过将若干桥面板单元的桥面板进行接宽得到宽度为15±2米的板件，然后将若干桥面板单元的次横梁焊接在所述板件上，形成一超宽的柔性的桥面板吊装组件；安装时，先通过履带吊将若干桥面板单元的主横梁吊装至主桁桁片的预设安装位置进行焊接安装，然后通过履带吊将桥面板吊装组件吊装至预设安装位置与主横梁进行安装连接。

12、进一步地，主桁桁片包括上弦杆、下弦杆、节点板及若干腹杆，所述上弦杆及所述下弦杆沿竖向相对间隔设置，所述上弦杆的内表面和所述下弦杆的内表面上均焊接固定有与腹杆连接的节点板，若干腹杆沿所述主桁桁片的长度方向依次设置，每一腹杆的相对两端分别焊接固定于所述上弦杆的节点板及所述下弦杆的节点板上；对于涉文保区域上方的主桁桁片的下弦杆长度达到30m，对于在水中通航区域上方的主桁桁片的下弦杆长度达到40m。

13、进一步地，对于在涉文保区域上方的主桁桁片，其下弦杆设有沿其长度方向间隔设置有三个节点板；对于水中的通航区域上方的主桁桁片，其上弦杆上均设有沿其长度方向间隔设置有四个节点板。

14、进一步地，步骤s2中，对于水中的通航区域上方的主桁桁片，采用散拼状态对主桁桁片进行吊装；对于涉文保区域上方的主桁桁片，采用半桁片状态对主桁桁片进行吊装；对于在涉文保区域及非通航区域上方的主桁桁片，采用桁片状态对主桁桁片进行吊装。

15、进一步地，采用散拼状态对主桁桁片进行吊装时，利用履带吊分别将主桁桁片的上弦杆、下弦杆、节点板及腹杆吊装至预设安装位置后再进行焊接拼装。

16、进一步地，采用半桁片状态对主桁桁片进行吊装时，首先将上弦杆与对应的腹杆进行焊接拼装成至少一半桁片结构后，再利用履带吊分别将主桁桁片的下弦杆及对应的半桁片结构吊装至预设安装位置后再进行焊接拼装。

17、进一步地，采用桁片状态对主桁桁片进行吊装时，首先将上弦杆、腹杆及下弦杆进行焊接拼装成主桁桁片后，再利用履带吊将主桁桁片整体吊装至预设安装位置后再与其他主桁桁片进行焊接拼装。

18、进一步地，在步骤s2中，对于边跨的安装，履带吊站位在地面上，以桥墩p4、p5为起点安装其中一主梁节段作为基准节段，然后以基准节段的起点，拼装涉文保区域上方对应的边跨部分，边跨的其余主梁节段从基准节段向p3或p6桥墩方向安装。

19、由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

20、1、上述涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，其对应的桥型采用三跨式结构，设有4个主桥桥墩，分别为桥墩p3、p4、p5、p6，其主梁的安装顺序为先安装两侧的边跨，再安装中跨，在主梁安装时，先拼装陆上的涉文保区域上方的边跨部分，再以涉文保区域上方的边跨为起点拼装水中区域的中跨，其目的是优先对涉文保区域形成保护，且要求必须在主梁的全部构件安装并形成可靠的永久性连接后再进行上部主拱的安装施工，利用主梁具有上、下层桥面系的双层结构的特点，先将下层结构安装成型，利用下层结构作为防护屏障，对涉文保区域的进行保护，在充分利用自身结构的同时，又避免了额外增添防护措施对涉文保区造成二次破坏。

21、2、上述涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，其主桁桁片的吊装状态包括桁片、半桁片、散拼的三种主桁安装方式，实现了主桁桁片在安装时，由半桁片向桁片状态的过渡以及由半桁片向散拼状态的过渡，为全焊型钢桁架桥在受限条件下的安装方法提供了更多的可能性，在避免额外增添防护措施对涉文保区造成二次破坏的前提下，满足拼装平台受力及履带吊的吊重的要求，提高施工安全性。

22、3、目前国内主桁桁片主要采用散拼安装，在散拼安装工法中，主桁桁片的弦杆多为单节点或双节点，上述涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，主桁桁片对应通航区域采用40m长的具有四个节点板的四节点下弦杆，对应文保区域采用30m长的具有三个节点板的三节点下弦杆，能够实现对通航区域及涉文保区域的整体跨越，避免了在空间上施工区域与通航区域或涉文保区域产生重叠，且采用集中施工的方法，减少下弦杆的吊装频次，减少对通航及涉文保区域造成的影响。

23、4、一般工法中，桥面板会与主横梁、次横梁先焊接成桥面块体再进行整体吊装安装，其重量较大，且桥面块体由于带有主横梁，刚度较大，对吊装设备的要求较高，无法采用履带吊对其进行吊装，现有技术中，通常在河面上采用浮吊对其进行吊装，然而，采用浮吊进行吊装需要对通航区域进行封航；或是采用完全散拼的方式，不会形成15m宽的板单元进行安装，然而，其吊装次数多，施工效率较慢，整体性不好，对文保和通航的造成较大的影响及隐患；上述涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法，为了降低对文保和通航的影响，桥面板单元在吊装前，先接宽为15m左右，并将次横梁焊接在桥面板上，形成一个超宽的柔性桥面板单元，整体进行安装后再与主横梁连接，得到的柔性的桥面板单元其重量轻于桥面块体，且柔性大，能够降低吊装设备的极限值，可以采用履带吊在拼接好的桥面上对其进行吊装，无需封航，且形成一个超宽的柔性桥面板单元后整体性较好，便于连接，且不像传统的散拼小块桥面板单元，频繁的进行吊装、定位，超宽的柔性桥面板单元的以上特性，使得其特别有利于受限条件下的桥面安装。

24、因此，上述涉文保涉航道的全焊型双层钢桁架拱桥安装方法能够本着经济、高效的前提下，解决全焊型双层钢桁架拱桥在受到文物保护和航道通航双重影响下的安装架设难题。