CN102286939A - 既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁建筑领域，具体涉及一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法。该施工工法至少包括下列施工步骤：新梁体的预制、旧梁割除、旧梁移出、割除旧梁后的既有墩台处理、新梁支承支座安装、新梁移入就位，其特征在于，所述的新梁体的预制是在既有高架梁一侧高位预制而成的，且二者位置相邻，所谓的高位是指预制新梁的高度与新梁移入就位的高度相等或近似相等。本发明的优点是：占用场地小，可节省费用。移梁基础充分利用原有的柱墩基础，工程造价降低，且移梁操作简单、效率高，节约了大量的措施费和用工费，经济效益良好。采用钢套箱改造既有墩台，既能满足精度要求，又可以降低工程造价，具有明显的社会效益，推广应用价值较高。

Description

既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法

 

技术领域

本发明涉及桥梁建筑领域，具体涉及一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法。

背景技术

现代城市中地铁轻轨工程因前期规划运能不能满足日益增长的客流需要，往往需要对既有轻轨高架桥进行改造，以提高运能。既有线移梁拨移施工方法在国内铁路既有线改造施工中已有较多工程实例。如津浦线第六次提速改造施工中，唐官屯至马厂区阳某段不能满足间距要求，需进行线间距调整，采用移梁拨移法将该下行梁体向外横移0.36m。京秦客运通道提速改造中，将京山线196#桥位15~6.55m低高度混凝土板式简支双线桥的上行线旧梁向外拔移0.5m，高程不变；京秦客运通道提速改造工程，线路道砟改为I级道砟，其既有桥的钢筋混凝土梁以旧换新施工，换梁施工须在天窗点内完成。通过对国内部分移梁接驳工程案例进行调研发现：（1）移梁方案都采用横移的方法；（2）都采取了措施防止旧梁接缝的不利影响，如清缝或多跨梁整体移动；（3）轨道结构类型为有碴轨道；（4）梁体平移的精度要求不高。相对于上述工程施工方法不适合于施工精度要求非常的高城市轨道交通中无碴轨道工程。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，该方法采用新梁就近高位预制，并使用钢套箱改造旧墩柱，使移梁精度显著提高，施工周期缩短。避免现有技术中施工耗时过长、费用巨大、施工工艺复杂、施工质量较难控制，且施工精度相对较低缺点。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其至少包括下列施工步骤：新梁体的预制、旧梁割除、旧梁移出、割除旧梁后的既有墩台处理、新梁支承支座安装、新梁移入就位，其特征在于，所述的新梁体的预制是在既有高架梁一侧高位预制而成的，且二者位置相邻，所谓的高位是指预制新梁的高度与新梁移入就位的高度相等或近似相等。

所述的割除旧梁后的既有墩台处理的步骤是：首先根据既有墩台的形状制作一与其形状匹配的钢质套箱，套装于所述既有墩台的上端部；之后在钢质套箱的上开口端封装一盖板；最后通过所述盖板上预留的注浆孔注浆以填充盖板及套箱与所述既有墩台之间的缝隙，所述盖板用于新梁支承支座安装。

所述钢质套箱由四块钢板拼装构成。

所述的四块钢板拼装时，采用对称安装方式，两两对称安装，板与板之间焊接连接固定。

所述盖板与钢套箱之间螺栓连接固定。

本发明的优点是：在复杂城市环境条件下采用该工法施工，占用场地小，可节省临时用地费用。移梁基础充分利用了原有的柱墩基础，工程造价大大降低，且移梁操作简单、效率高，节约了大量的措施费和用工费，经济效益良好。采用该施工方法可有效提高城市轨道交通高架桥预制、移位、落梁、支座安装等各工序的精度，可使承轨台在移梁前先预制完成，最大限度的减少封锁时间，尽可能得保证居民的出行顺畅，对周边环境影响小，环境效果好。采用该施工方法机械化程度高，可以加快施工进度，缩短封锁时间，减少施工对既有城市轨道交通及周围环境的影响，具有明显的社会效益。采用钢套箱改造既有墩台，既能满足精度要求，又可以降低工程造价，具有明显的社会效益，推广应用价值较高。

附图说明

图1为高位制梁示意图；

图2为移梁动力设备示意图；

图3为重物移位器组成结构示意图；

图4为移出轨道结构示意图；

图5为原始旧墩柱示意图 ；

图6为钢套箱安装位置正视图；

图7为钢套箱安装位置俯视图；

图8为钢套箱的结构示意图；

图9为可调钢支撑安装示意图；

图10为移入轨道示意图；

图11为转正块安装位置图；

图12为转正块结构示意图；

图13为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-12所示，标号1-37分别表示：新梁梁体1、重物移位器 2 、穿心千斤顶3、旧墩柱 4、精轧钢 5、连接钢结构6、 预制墩台7、千斤顶限位块8、液压千斤顶9、钢套筒10、重物移运器11、侧向滑轮12、56b型工字钢13、加劲肋板14、横向连接板15、钢板16、旧梁梁体17、旧墩柱切除柱体18、垫石19、旧墩柱剩余柱体20、切割面21、钢套箱22、钢制模板23、钢制模板24、钢制模板25、钢制模板26、连接件27、钢套箱上开口 28、 盖板29、连接件30、注浆孔31、可调支撑支座32、32B的U型槽钢33、Φ20钢筋34、转正块35、移出轨道系统36、移入轨道系统37。

实施例：如图13所示，本实施例在实施时按以下步骤进行：新梁体的预制、旧梁割除、旧梁移出、割除旧梁后的既有墩台处理、新梁支承支座安装、新梁移入就位。

首先进行新梁梁体1预制，如图1所示，梁体预制应在既有高架梁一侧高位预制，并且尽量靠近既有高架梁，以减少梁体在移动过程中的位置偏差。如图2、3所示，新梁梁体1承载在重物移位器2上。移动新梁梁体1所需的动力系统包括两个重物移位器2、穿心千斤顶3、精轧钢管5、连接钢结构6，其中重物移位器2用于竖直顶升新梁梁体1，穿心千斤顶3用于水平牵引新梁梁体1。动力系统承载在预制墩台7上。一台重物移位器2的一个侧面固定连接有一连接钢结构6，用于与另外一台重物移位器2连接。而另一台重物移位器2上两个侧面分别固定连接有两个连接钢结构6，用于连接重物移位器2与穿心千斤顶3。精轧钢管5固定连接两个重物移位器2临近位置的两个连接钢结构6，使两台重物移位器2一体化并且同步移动。穿心千斤顶3安装在预制墩台7上，并通过精轧刚管5与安装两个连接钢结构的重物移位器2的一侧连接。重物移位器2包括千斤顶限位块8、液压千斤顶9、钢套筒10、重物移运器11、侧向滑轮12。液压千斤顶9固定安装在车体中央。在液压千斤顶9的两侧分别对称安装有两个钢套筒10。钢套筒10焊接在车体上。液压千斤顶9的上方设有千斤顶限位块8，用以限制液压千斤顶的工位。重物移位器2设有的重物移运器11和侧向滑轮12使重物移位器可以在预制墩台7预先铺置的轨道上移动。在新梁梁体1顶面四角设置4个标高控制点以控制制梁过程中的标高，在其控制基准线两端及中央打设3个轴线对中控制点。同时在梁体静置徐变期间加强24小时监测，以掌握相关数据以供分析，控制梁体精度。将设计空间位置的上下行中心线翻放至下部墩柱上，进行刻度标记，以便在移梁过程中进行控制限位。在梁面顶部放样出线路控制基准线，每5米一个控制点，对成形梁体进行空间坐标的复测，与设计空间坐标进行比较，及时进行调整，以控制梁体标高与旧梁标高相同。

旧梁割除时，首先去除旧梁与旧梁之间接缝处连接物，确保旧梁顺利移出，切除旧梁体17两侧侧墙，在切割的过程当中通过扒杆吊起被切割的混凝土块，切割完毕后通过扒杆将混凝土块吊运到地面；然后再切除旧梁梁体17两侧翼缘板。

旧梁移出时，使用PLC液压同步顶升系统将旧梁梁体顶升5cm，旧梁梁体3通过移出轨道36移出既有位置。如图4所示，移出轨道系统36包括两根56b型工字钢13、加劲肋板14、横向连接板15、钢板16组成。两个56b型工字钢13之间间隔一端距离用以放置承载旧梁梁体17的钢板16。钢板16通过连接件水平固定在56b型工字钢13上，加劲肋板14分别固定连接在56b型工字钢的两个凹槽处。横向连接板15连接两个56b型工字钢13。采用穿心千斤顶3配合重物移位器2来牵引移梁。移梁工字钢走道即移出轨道36为便于移梁台车滚移，不做翼缘拼接，因此每个接头下必需布置有钢管支撑。移出轨道36系统中两根U形槽钢与两根56b型工字钢13在布设时注意分别要在一条中心线上，且两根中心线平行，这样钢轨和工字钢的重心才能较好的拟合，以保持其整体平稳性。移出轨道36是整个移梁施工中的核心部件之一，在轨道的施工准备过程中，在钢轨和工字钢及工字钢上的钢板事先钻孔放样在保证其放样精度的条件下。通过普通螺栓及扣件将其连接形成整体。

割除旧梁后的既有墩台处理时，如图5、6、7、8所示，首先切除旧墩柱切除柱体18以及垫石19，形成旧墩柱剩余柱体20和切割面21。然后采用对称安装的方式在旧墩柱剩余柱体20上端部套装一钢套箱22，所述的钢套箱22包括四块钢制模板23、24、25、26，即在旧墩柱剩余柱体20的任意一侧面上安装钢制模板23、在已安装钢制模板23的侧面的对面上安装钢制模板25、在剩余两个面上依次安装钢制模板24、钢制模板26，形成封闭套箱结构。钢制模板之间的固定连接方式为焊接，或者为螺栓连接等。四块钢制模板都通过连接件27分别与旧墩柱剩余柱体20的四个侧面固定连接，如螺栓连接、锚栓连接等。在钢套箱上开口28处封装盖板29。盖板29通过连接件30与钢套箱22固定连接，如螺栓连接、锚钉连接等。盖板29上预留设有注浆孔31。通过钢套箱盖板29上预留的注浆孔31灌注高强浆，填平钢套箱22与旧墩柱剩余柱体20之间的间隙，填平不平整的切割面21，并使钢套箱22箱体与旧墩柱剩余柱体20紧密固定。

新梁支承支座安装时，如图9所示，在盖板29上焊接可调钢支座32，可调钢支座32安装时与梁体结构主位移方向一致， 梁体初步就位后，对线形作精密测量，根据测量结果，微调上梁的高度和平面位置。通过调整包装带上的螺栓，使可调钢支座底板32的纵横轴线和墩顶预埋板上的支座设计位置十字中心相符。原则上可调钢支座32设计高度在首次安装时不允许调整支座的出厂高度。当超过出厂高度时，先卸除支座螺柱外的防尘圈，松开锁紧螺母上的6只六角头螺栓，逆时针扳动螺柱，使螺柱按要求升高，直至支座顶板顶紧上梁底面的预埋板。复测上梁线形，如已满足设计要求，则调整工作结束，撤去千斤顶，拧紧锁紧螺母上的6只六角头螺栓，防尘圈复位。否则再次用进行微调，以满足设计要求。检查支座的位置正确无误后，方可将支座顶板焊固在梁底预埋板上。焊接时要分段、对称、跳档，尽可能减少焊接应力和避免烧伤支座外表的涂装层和防尘装置。

新梁移入就位时，新梁通过移入轨道移入预设位置。如图10所示，移入轨道系统37采用包括两排32B的U型槽钢33，32B的U型槽钢33两侧预埋Φ20钢筋34，移入轨道系统37直接坐落在钢筋混凝土连续墙上，以保证整体刚度。如图11、12所示，移梁过程中在梁底与油顶之间加装一个转正块35，通过调楔形整转正块35两边的高度来抵消针因梁3%的纵坡度而产生侧向分力，避免影响梁的整体稳定性，确保梁体的安全移出。为了提高梁体移位接驳的精度，新建墩台垫石采用特种混凝土后浇，另外既有墩台改造时间也较长，但梁体移动采用千斤顶的保压时间有限，故必须采用临时支座来承受上部荷载。临时支座有两种形式：一种是在帮宽改造承台上部，在上下行中心线间，距设计支座中心线700mm处，布置钢沙箱和两个临时支撑千斤顶作为临时支座；另一种是在距设计支座中心线1200mm处采用609钢支撑作为支墩，上部布置钢沙箱和两个临时支撑千斤顶作为临时支座。待高强混凝土和灌浆料确保达到设计强度后，通过钢沙箱直接将临时支座卸载，解除可调支座的上下底板的锁定，正式启用可调钢支座32。为了新梁精确就位，在梁边缘安装限位装置。当梁体精确就位后，再开始落梁。落梁液压千斤顶采用PLC液压同步顶升控制系统，确保顶升过程的同步性。梁体落下后首先利用前期已经安装在新梁上的支座粗调落梁位置。利用三维精调纵移器对纵向移动作精确控制。利用全站仪精确就位安装在支墩上的限位架来控制横向的精度。利用位移传感器对梁体的落梁高度进行的监测，保证落梁的高差≤1cm。

Claims (5)

1.一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其至少包括下列施工步骤：新梁体的预制、旧梁割除、旧梁移出、割除旧梁后的既有墩台处理、新梁支承支座安装、新梁移入就位，其特征在于，所述的新梁体的预制是在既有高架梁一侧高位预制而成的，且二者位置相邻，所谓的高位是指预制新梁的高度与新梁移入就位的高度相等或近似相等。

2.根据权利要求1所述的一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其特征在于所述的割除旧梁后的既有墩台处理的步骤是：首先根据既有墩台的形状制作一与其形状匹配的钢质套箱，套装于所述既有墩台的上端部；之后在钢质套箱的上开口端封装一盖板；最后通过所述盖板上预留的注浆孔注浆以填充盖板及套箱与所述既有墩台之间的缝隙，所述盖板用于新梁支承支座安装。

3.根据权利要求2所述的一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其特征在于所述钢质套箱由四块钢板拼装构成。

4.根据权利要求3所述的一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其特征在于所述的四块钢板拼装时，采用对称安装方式，两两对称安装，板与板之间焊接连接固定。

5.根据权利要求2所述的一种既有城市轨道交通高架桥移梁接驳施工工法，其特征在于所述盖板与钢套箱之间螺栓连接固定。

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