[发明专利]上跨运营公路无腹式拱桥分幅拆除支撑结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及无腹拱桥分幅拆除支撑结构，特别涉及上跨运营公路无腹式拱桥分幅拆除支撑结构。

技术背景

随着无腹拱桥拆除工程的不断增多，拆除过程的安全事故不断发生。拆除过程中要确保主桥系梁、拱肋的施工安全，特别是拱肋拆除时的稳定、系梁拆除时的预应力释放以及拆除过程中对高速公路通车安全的影响等。迫切需要一种安全有效、不影响通车的拆除支撑结构。

传统拆除拱桥的方法有人工拆除、机械拆除、直接拆除、支撑拆除、吊装拆除。这些拆除方法虽然起到拆除拱桥的目的，但是也存在很多缺点。人工拆除法施工速度慢，噪声大，仅适用于小型桥梁及大中型桥梁的桥面系或者局部拆除；机械拆除经济性较差，需进行严密施工组织及施工监控；直接拆除法噪声大、粉尘污染严重，速度较慢，适用于跨径不大桥梁、高度较矮桥梁、完全废除的桥梁，施工难度大、经济性较差，需要进行精细计算、施工组织及旄工监控等；传统的支撑拆除法没有对支撑结构进行预顶，验证其支撑体系的稳定性，而且没有对桥体进行预应力释放、拱圈处支撑也是难点。这些拆除方法还有一个共同的缺点会影响桥下面道路的正常通车。所以在拱桥部分拆除和不影响通车的特殊工程中，传统拆除方法适用性不强。

鉴于此，目前亟需发明一种施工安全高效，保证拱肋、系梁拆除时的稳定以及不影响正常交通的分幅拆除支撑结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工安全高效，稳定性强，不影响正常交通，能满足桥梁拆除时瞬间动载荷以及预应力释放的需要，能重复实用的上跨运营公路无腹式拱桥分幅拆除支撑结构及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种上跨运营公路无腹式拱桥分幅拆除支撑结构，其特征在于：所述结构主要由中间支撑、碗扣式满堂支架、满堂支架处螺旋钢管支撑和框架支撑组成；中间支撑包括2根螺旋钢管，螺旋钢管之间焊接横杆和剪力撑，螺旋钢管底部与条形基础锚固、顶部通过U型螺杆与桥体锚固；碗扣式满堂支架设置有剪力撑、顶撑和小木楔块，小木楔块塞在顶撑与桥体之间；碗扣式满堂支架处设置2处螺旋钢管支撑，每处螺旋钢管支撑包括2根螺旋钢管，螺旋钢管之间焊接横杆和剪力撑，螺旋钢管底部与条形基础锚固、顶部通过U型螺杆与桥体锚固，螺旋钢管顶部与桥体接触处塞入有弧形木楔；框架支撑由槽钢焊接而成，内部设置剪力撑，框架支撑顶部设有弧形顶托，弧形顶托的剪力键插入拱桥拱圈。

进一步地，螺旋钢管两端设置法兰盘和牛腿；法兰盘焊接在螺旋钢管两端，牛腿焊接在螺旋钢管和法兰盘上；螺旋钢管底部由螺纹钢筋穿过法兰盘锚固在条形基础上。

中间支撑的螺旋钢管顶部设置千斤顶和千斤顶限位槽，限位槽焊接在螺旋钢管顶部的法兰盘上，千斤顶放置在限位槽内。

所述的条形基础下部换填泥结碎石后浇筑混凝土，并在混凝土中预埋横向拉环；条形基础横向之间通过拉环和钢丝绳预拉在一起。

所述的U型螺杆穿过法兰盘和桥体的钻孔将螺旋钢管与桥体锚固在一起。

所述的框架支撑顶部满铺槽钢；槽钢上焊接有千斤顶限位槽，千斤顶放置在限位槽内；弧形顶托顶部焊接剪力键，剪力键插入拱桥拱圈的钻孔内。

本发明还提供了上跨运营公路无腹式拱桥分幅拆除支撑结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1）桥体分幅划线及支撑结构基础施工：将拱桥分6块分别拆除，在具体的切割位置画线做好标记；桥下高速护栏外侧土基与碗扣式支架搭接处部分换填40cm泥结碎石后浇筑20cmC30混凝土；螺旋钢管底部土基换填厚度80cm的C30混凝土基础；左幅拱圈支撑下部为C30混凝土，混凝土基础的尺寸为长度3.5米、宽度2.5米、厚度0.3米；

2)中间支撑结构安装：中间支撑结构由2根螺旋钢管组成，螺旋钢管两头焊接法兰盘和牛腿，用螺纹钢筋将螺旋钢管锚固在碎石混凝土条形基础上；螺旋钢管顶部设置千斤顶和千斤顶限位槽，限位槽焊接在螺旋钢管顶部的法兰盘上，千斤顶放置在限位槽内，用U型螺杆将螺旋钢管顶部与桥体锚固在一起；螺旋钢管之间焊接横杆和剪力撑；

3）拱桥右幅螺旋钢管支撑安装：拱桥右幅下部设置碗扣式满堂支架和2处螺旋钢管支撑，每处螺旋钢管支撑沿行车放向设置2根螺旋钢管，螺旋钢管两头焊接法兰盘和牛腿，通过螺纹钢筋将螺旋钢管锚固在混凝土条形基础上，螺旋钢管之间焊接横杆和剪力撑，在螺旋钢管顶部与桥体接触处塞入木楔，用U型螺杆将螺旋钢管顶部与桥体锚固在一起；