CN102286924B - 一种工序倒置的桥梁施工方法 - Google Patents

Abstract

一种工序倒置的桥梁施工方法，它在钻孔灌注桩基础施工完毕后，直接用混凝土或钢管混凝土做成临时墩来承担上部结构的重量，临时墩施工时，现浇连续梁支架也在同时搭设，具备浇筑连续梁的条件后进入现浇连续梁工序，以上为桥梁建造的一期工程；通车后再进行永久墩、承台、立柱、盖梁的建造施工，置换临时墩，此阶段的施工为桥梁建造的二期工程。本发明显著效果是在缩短了施工周期基础上，一方面最大限度地采用永久结构，避免资源浪费，另一方面实现了在最佳位置建造桥梁的目的，这不仅兼顾了临时抢险和长期运营之间的关系，而且在原位现浇桥梁可节省施工过程中临时占地，非常适用于自然灾害中桥梁抢险或应急工程。

Description

一种工序倒置的桥梁施工方法

技术领域

本发明涉及一种公路多跨连续梁桥的施工工艺，尤其适用于桥梁抢险或应急工程，属于桥梁技术领域。

背景技术

常规的桥梁建筑安装施工工艺，是自下而上依次进行的，以多跨连续梁为例，首先打钻孔灌注桩基础，然后建造承台、墩柱、盖梁，安装支座、搭设现浇梁支架，铺设现浇梁底模板、安装侧模及内模板，绑扎钢筋、浇筑混凝土，待梁体凝固达到设计强度后张拉预应力钢束并压浆，铺装桥面后即可实现通车。以上施工工程中每道工序都需要半月以上时间，这样修建一座桥至少也要三个月的时间。由此可见，常规的桥梁建筑安装施工工艺，不适用于桥梁的抢险或有特殊工期要求的应急工程。如果全部采用临时构造杆件的施工方法，不仅需要全部拆除重建，浪费资源，而且可能挤占最优桥位，带来永久桥梁选位不佳的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对常规桥梁建筑安装施工工艺存在的弊病，提供一种新的公路桥梁施工方法，将桥梁施工工序进行调整，缩短成桥时间，实现短期内桥梁通车的目标，适用于桥梁抢险或应急工程，具有显著的社会效益和经济价值。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种工序倒置的桥梁施工方法，它采用两期工程施工方式，第一期工程是在在钻孔灌注桩基础施工完毕后，直接用混凝土或钢管混凝土做成临时墩来承担上部结构的重量，临时墩施工时，现浇连续梁支架也在同时搭设，具备浇筑连续梁的条件后进入现浇连续梁工序，以上为桥梁建造的第一期工程；通车后再进行第二期工程，第二期工程对永久墩、承台、立柱、盖梁进行建造施工，置换临时墩，建成永久桥梁。

上述工序倒置的桥梁施工方法，所述第一期工程按如下步骤进行：

a、 钻孔灌注桩基础施工，按照施工图要求选定钻孔灌注桩位置，进行钻孔、打桩、灌注；

b、一期临时墩施工，临时墩与永久墩在纵桥向位于同一断面，即设置的临时墩不改变桥梁跨径，临时墩采用单排四柱墩柱型式，分别为1#、2#、3#和4#一期临时墩，如钻孔灌注桩与临时墩柱位置重合，则当地面标高较高时，可采用钻孔灌注桩、临时墩柱一次成型工艺，桩柱一次浇筑到顶，当地面标高较低时，可先完成钻孔灌注桩，然后再接临时墩柱，如临时墩柱与永久钻孔灌注桩位置不同，则需要设置临时墩柱与临时钻孔灌注桩，施工步骤同上；

c、与a、b施工步骤同时进行搭设现浇梁支架、铺设梁底模板、安装侧模及内模板，绑扎钢筋和浇筑混凝土，完成梁体的施工；

d、在桥台台背填土和桥台间设置挡土墙，用搭板连接；

e、在一期临时墩上方安装临时支座，将梁体安装在临时支座上；

f、对梁体钢束进行预应力张拉并压浆，铺装桥面，即可实现通车。

上述工序倒置的桥梁施工方法，所述桥梁建造的二期工程按如下步骤进行：

a、拆除一期临时墩周边支架；

b、开挖承台基坑，承台基坑开挖采用钢筋混凝土沉井防护，沉井内横向支撑采用型钢支撑，以不影响承台钢筋绑扎为原则，沉井四壁可作为浇筑承台混凝土的模板；

c、凿除2#和3#两个一期临时墩至承台底面标高；

d、按施工规范进行1#与4#一期临时墩之间段的承台底模铺设和钢筋绑扎，浇筑第一次承台混凝土；

e、在第一次承台混凝土顶面设置二期临时墩柱，纵桥向位于盖梁的两侧，横桥向沿中轴线对称布置两个，共设置四个，待其强度合格后，在其上方安装临时支座，用千斤顶支顶梁体，解除1#、4#一期临时墩柱的支承，将梁体落在这四个二期临时墩柱的临时支座上：

f、分别凿除1#、4#两个一期临时墩至承台底面标高；

g、按施工规范分别进行第一次承台混凝土浇筑后两侧剩余段的承台底模铺设和钢筋绑扎，浇筑第二次承台混凝土，至此承台按设计要求完成施工；

h、按设计要求进行永久墩柱的施工；

i、按设计要求进行永久盖梁的施工；

j、安装永久支座，用千斤顶支顶梁体，解除二期临时墩柱的支承，将梁体落在永久支座上：

k、拆除二期临时墩柱。

上述工序倒置的桥梁施工方法，所述临时墩上设置的临时支座顶面标高与永久支座标高一致；不论是临时墩工作状态下，还是永久墩更换临时墩时，梁体标高应控制在规范允许的误差3-5mm范围内。 

上述工序倒置的桥梁施工方法，所述一期临时墩、二期临时墩和临时支座必须能够承受全部梁体恒载和设计活载的重量。

本发明采用了桥梁施工工序倒置的方法，将主要施工工序进行简化，通过钻孔灌注桩基础施工和现浇连续梁工序，完成桥梁建造的一期工程，实现短期内通车目标；通过桥梁建造的二期工程，完成永久性构造与临时结构的替换，保证了桥梁质量；其显著效果是在缩短了施工周期基础上，一方面最大限度地采用永久结构，如灌注桩基础、盖梁及桥梁上部结构。避免了通常采用的军用梁或贝雷片架设的临时桥梁下部工程需要拆除重建所造成的资源浪费，另一方面由于施工时从始至终只占用一个桥位，可实现在最佳位置建造桥梁的目的，不仅兼顾了临时抢险和长期运营之间的关系，而且在原位现浇桥梁可节省施工过程中临时占地，非常适用于自然灾害中桥梁抢险或应急工程。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是一种多跨连续梁结构的主视图；

图2是图1中A-A断面结构图；

图3是连续梁结构俯视图；

图4-a～图4-i是本发明的工艺流程示意图。

图中各标号为：1、梁体，2、支座，3、盖梁，4、墩柱，5、承台，6、钻孔灌注桩，7、桥台，8、搭板，9、一期临时墩，10、临时钻孔灌注桩，11、临时支座， 12、第一次承台，13、二期临时墩柱，14第二次承台。

具体实施方式

    参看图1、图2、图3、图4-a～图4-i，本发明是这样实现的，钻孔灌注桩6基础施工完毕后，直接用混凝土或钢管混凝土做成临时墩来承担上部结构的重量，临时墩上安放的临时支座11顶面标高与永久支座2标高一致，临时墩施工时，现浇连续梁支架也在同时搭设，这样很快就可具备浇筑连续梁的条件。通车后再施工承台5、墩柱4、盖梁3，置换临时墩。

本发明的技术关键是临时墩的设置和通车后永久性承台、立柱、盖梁如何安全地逐次替换掉临时墩。不论是临时墩工作状态下，还是永久墩更换临时墩时，都要确保连续梁处于安全、稳定的受力状态，相邻墩的不均匀沉降在规范允许范围内。

具体施工步骤如下：

（一）临时墩设置 （即桥梁建造的一期工程） 

临时墩分一期临时墩9和二期临时墩柱13。一期临时墩9是指桥梁建造过程中通车前代替永久墩的结构构件，二期临时墩柱13是指通车后在永久性承台5、墩柱4、盖梁3逐次替换掉一期临时墩9的施工过程中短期代替一期临时墩9的结构构件。临时墩与永久墩在纵桥向位于同一断面，即设置的临时墩不改变桥梁跨径；一期临时墩9采用单排四柱墩柱型式，分别为1#、2#、3#和4#一期临时墩，其中1#和4#一期临时墩与永久钻孔灌注桩6位置重合，则当地面标高较高时，可采用钻孔灌注桩、临时柱一次成型工艺，桩柱一次浇筑到顶，当地面标高较低时，可先完成钻孔灌注桩，然后再接临时墩柱；2#、3#一期临时墩柱9与永久钻孔灌注桩6位置不同，则需要设置临时墩柱与临时钻孔灌注桩，施工工艺同上；为保证桥台临时墩结构不承受侧向土压力，在桥台7台背填土和桥台间设置挡土墙，用搭板8连接；临时支承必须能够承受全部梁体恒载和设计活载的重量及满足预应力张拉的要求。

（二）通车后永久性承台、立柱、盖梁逐次替换掉临时墩的施工工艺（即桥梁建造的二期工程） 

为保证安全，永久性承台5、墩柱4、盖梁3替换临时墩应从一侧桥台向另一侧桥台逐墩推进；每一个桥台（墩）按以下步骤施工：

（1）拆除一期临时墩9周边支架；

（2）开挖承台基坑，承台基坑开挖采用钢筋混凝土沉井防护，沉井内横向支撑采用型钢支撑，以不影响承台钢筋绑扎为原则，沉井四壁可作为浇筑承台混凝土的模板；

（3）凿除1#、2#、3#和4#四个一期临时墩的中间2#、3#两个一期临时墩至承台底面标高；

（4）按施工规范进行1#-、4#一期临时墩之间段的承台底模、钢筋绑扎，浇筑第一次承台12的混凝土；

（5）在第一次承台混凝土顶面设置二期临时墩柱13，纵桥向位于盖梁3的两侧，以不影响盖梁3的施工为原则，横桥向沿中轴线对称布置两个，共设置四个二期临时墩柱13，待其凝固达到规定强度后，用千斤顶支顶梁体1，解除1#、4#一期临时墩柱的支承，将梁体1落在这四个二期临时墩柱上：

（6）分别凿除1#、4#两个一期临时墩9至承台底面标高；

（7）按施工规范分别进行1#、4#两个一期临时墩段的承台底模、钢筋绑扎，浇筑第二次承台14混凝土，与第一次承台12混凝土相接，形成完整的承台，至此承台按设计全部完成；

（8）按设计施工永久墩柱4；

（9）按设计施工盖梁3；

（10）盖梁3凝固达到设计强度后，用千斤顶支顶梁体1，解除二期临时墩柱13的支承，将梁体1落在永久支座2上：

（11）拆除二期临时墩柱13。

至此，桥梁建造主体工程完毕。

图4-a～图4-i是本发明的工艺流程示意图，其中，图4-a表示正在建造的一期临时墩9，临时墩采用的是单排四柱墩柱型式；图4-b表示凿除1#、2#、3#和4#四个一期临时墩中间的2#、3#两个一期临时墩、至承台底面标高；图4-c表示浇筑第一次承台12的混凝土，在第一次承台混凝土顶面设置二期临时墩柱13，纵桥向位于盖梁3的两侧，以不影响盖梁3的施工为原则，横桥向沿中轴线对称布置两个，共设置四个二期临时墩柱13；图4-d表示分别凿除1#、4#两个一期临时墩9至承台底面标高；图4-e表示浇筑第二次承台14混凝土，与第一次承台12混凝土相接，形成完整的承台5，至此承台按设计全部完成；图4-f表示按设计施工永久墩柱4；，图4-g表示按设计施工盖梁3；图4-h表示盖梁3凝固达到设计强度后，用千斤顶支顶梁体1，解除二期临时墩柱13的支承，将梁体1落在永久支座2上：图4-i表示拆除二期临时墩柱13,至此，桥梁建造主体工程完毕。

本发明在石家庄市翠屏路泄洪渠桥和南水北调桥得到了实施，泄洪渠桥为17+22+17m三孔连续预应力箱梁桥，下部结构为柱式墩、灌注桩基础；南水北调桥为35+55+35m的三孔连续预应力箱梁桥，下部结构为柱式墩、灌注桩基础。从第一颗灌注桩开始施工到通车仅用了一个月的时间，按常规工艺修建一座桥至少也要三个多月的时间。通车一定时间后无任何质量问题，证明了工序倒置的桥梁施工工艺是安全可靠的，本发明具有显著的社会和经济效益。

Claims (3)

1.一种工序倒置的桥梁施工方法，其特征是，它采用两期工程施工方式，第一期工程是在在钻孔灌注桩基础施工完毕后，直接用混凝土或钢管混凝土做成临时墩来承担上部结构的重量，临时墩施工时，现浇连续梁支架也在同时搭设，具备浇筑连续梁的条件后进入现浇连续梁工序，以上为桥梁建造的第一期工程；通车后再进行第二期工程，第二期工程对永久墩、承台、立柱、盖梁进行建造施工，置换临时墩，建成永久桥梁；

所述第一期工程按如下步骤进行：

a、 钻孔灌注桩基础施工：按照施工图要求选定钻孔灌注桩（6）位置，进行钻孔、打桩、灌注混凝土；

b、一期临时墩（9）施工：一期临时墩（9）与墩柱（4）在纵桥向位于同一断面，即设置的一期临时墩（9）不改变桥梁跨径，一期临时墩（9）采用单排四柱墩柱型式，分别为1#、2#、3#和4#一期临时墩，如钻孔灌注桩（6）与一期临时墩（9）位置重合，则当地面标高较高时，可采用钻孔灌注桩（6）、一期临时墩（9）一次成型工艺，一次浇筑到顶；当地面标高较低时，可先完成钻孔灌注桩（6），然后再接一期临时墩（9），如一期临时墩(9)与钻孔灌注桩(6)位置不同，则需要设置临时钻孔灌注桩，施工步骤同上；

c、与a、b施工步骤同时进行搭设现浇梁支架、铺设梁底模板、安装侧模及内模板，绑扎钢筋和浇筑混凝土，完成梁体(1)的施工；

d、在桥台台背填土和桥台间设置挡土墙，用搭板连接；

e、在一期临时墩(9)上方安装临时支座(11)，将梁体(1)安装在临时支座(11)上；

f、对梁体(1)钢束进行预应力张拉并压浆，铺装桥面，即可实现通车；

所述第二期工程按如下步骤进行：

a、拆除一期临时墩（9）周边支架；

b、开挖承台基坑，承台基坑开挖采用钢筋混凝土沉井防护，沉井内横向支撑采用型钢支撑，以不影响承台（5）钢筋绑扎为原则，沉井四壁可作为浇筑承台（5）混凝土的模板；

c、凿除2#和3#两个一期临时墩（9）至承台底面标高；

d、按施工规范进行1#与4#一期临时墩之间段的承台底模铺设和钢筋绑扎，浇筑第一次承台（12）混凝土；

e、在第一次承台（12）混凝土顶面设置二期临时墩柱（13），纵桥向位于盖梁（3）的两侧，横桥向沿中轴线对称布置两个，共设置四个，待其凝固达到要求强度后，在其上方安装临时支座（11），用千斤顶支顶梁体（1），解除1#、4#一期临时墩（9）的支承，将梁体落在这四个二期临时墩柱（13）的临时支座（11）上：

f、分别凿除1#、4#两个一期临时墩（9）至承台底面标高；

g、按施工规范分别进行第一次承台混凝土浇筑后两侧剩余段的承台底模铺设和钢筋绑扎，浇筑第二次承台（14）混凝土，至此承台（5）按设计要求完成施工；

h、按设计要求进行墩柱（4）的施工；

i、按设计要求进行盖梁（3）的施工；

j、安装支座(2)，用千斤顶支顶梁体(1)，解除二期临时墩柱(13)的支承，将梁体(1)落在支座(2)上：

k、拆除二期临时墩柱(13)。

2.根据权利要求1所述的工序倒置的桥梁施工方法，其特征是，所述临时墩上设置的临时支座（11）顶面标高与支座（2）标高一致；不论是临时墩工作状态下，还是永久墩更换临时墩时，确保相邻墩的不均匀沉降在规范允许范围内。

3.根据权利要求2所述的工序倒置的桥梁施工方法，其特征是，所述一期临时墩（9）、二期临时墩柱（13）和临时支座（11）必须满足预应力张拉的要求。

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