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大跨度空间异形人行景观桥精细化建造施工工法

1前言

随着我国市政基础设施的不断完善发展，城市人行景观桥在满足桥上

通行功能、桥下通航功能的基础上，越来越多地承载着城市的历史文化功

能，促使人行景观桥在造型上追求独一无二的大跨度空间异形外观设计。

为实现设计意图，在施工大跨度空间异形人行景观桥时面临着异形构件加

工制造误差要求严、桥梁线型控制难度大、吊装安装精度要求高等技术难

题。

为解决大跨度空间异形人行景观桥的施工难题，本工法申报单位技术

研发团队在景芳三堡单元江河汇城市综合体汇中区块景观步行桥和西岸公

园工程等项目施工过程中，通过结合数字化建模、深化设计、模具开发、

数字预拼装、雷达扫描、空间姿态调整等精细化措施，不断优化施工方案，

研发应用空间异形结构精细化加工制造技术、大跨度异形景观桥精细化安

装线形控制技术。在保证了大跨度空间异形人行景观桥毫米级精度建造的

同时，实现了“无缝城市”的设计理念，应用效果良好。

经专业查新机构进行科技查新，国内未见与本工法关键技术相同的文

献报道，具有新颖性。工法关键技术已授权专利：一种大跨度简支张弦钢

桁架桥梁分段施工方法（ZL202211420129.9）；一种简支弦张人行桥跨运

河航道临时支撑结构（ZL202223035976.1）。

2工法特点

2.1数字化程度高

在景观桥的深化设计、下料加工、预拼装、吊装安装全过程均应用数

字化技术，可得到三维设计模型、零部件模型、构配件模型、三维扫描模

型等多种模型数据。

2.2加工制造精度高，误差小

在加工制作厂内利用专用胎架进行构件的预拼装、组焊。主拱节段制

作完成后对节段整体及环口使用三维扫描仪得到实际拱肋形状的三维扫描

模型，并与三维设计模型进行对比，保证各节段制造的精度，减小制造误

差。

2.3拱肋现场安装效率高、进度快

保证每个节段环口加工精度，确保现场拱肋节段顺利高效拼接。利用

Tekla软件合理设置吊点，结合“钢丝绳+大吨位葫芦”的吊装方式严格控

制纵向、横向吊装姿态，快速完成钢拱肋就位。

2.4临时支架少，措施成本低

通过采用少支架+大节段浮吊吊装方案，减少钢拱肋临时支架数量。并

且临时支架结构形式为下部水中桩采用φ630*10mm钢管、上部支架采用Φ

500*10mm钢管、中间设置转换平台的形式，减少临时支架用钢量，措施成

本低。

2.5现场焊接量小，施工安全性高

采用少支架+大节段浮吊吊装方案，减少节段吊装次数及焊接工作量，

加快钢拱肋整体合拢，降低钢拱肋滞空时间，提高施工安全性。

3适用范围

本工法适用于跨度100-200m的空间异形人行景观钢拱桥施工。

4工艺原理

4.1空间异形结构精细化加工制造技术

将每一块扭曲板的实体模型图，在三维状态下进行技术处理后，确定

不同部位的样板曲线。

使用专用单柱式油压机及万能式三辊卷板机加工空间异形扭曲外壁板。

先将放样切割好的面板在单柱式油压机及万能式三辊卷板机上进行压制成

型。设计制作扭曲外壁板的检测样板，并根据实体放样制作面板成形的线

型检测样箱，检测和控制在压制过程中扭曲面的形位尺寸，使加工后的面

板与样箱表面密贴。然后制作专用定位胎架模具，在胎架上定位组装焊接

加劲肋，形成弯扭板单元后组装焊接成主拱节段。

主拱节段制作完成后，使用三维扫描仪得到主拱节段的实体模型，评

估节段制造精确度，并对偏差较大处及时调整。将主拱各节段的实体扫描

模型进行匹配拟合，按最优状态数字预拼装成空间异形主拱结构的整体实

体拼装模型。

4.2大跨度异形景观桥精细化安装线形控制技术

通过3D模型确定节段重心，并根据重心位置精准焊接吊耳、确定挂钩

至每个吊耳的长度。起吊时使用50T葫芦调节吊绳长度，纵横向就位姿态

调整，保证吊点过重心。

临时支架采用下粗上细中间转换梁的结构形式，在三维模型中计算出

主拱在支架截面位置的线形及空间姿态。制作超出支架部分的定位螺栓匹

配件及支承马板。提前在已就位的主拱节段接头处下部三面焊接支承马板，

侧面焊接定位螺栓匹配件。就位时将主拱大节段吊装至临