CN104452599B - 在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，涉及大跨度连续钢桁梁桥施工领域。该方法包括以下步骤：在大跨度连续钢桁梁桥所有桥墩的设计位置上，浇筑形成桥墩下半部分的已浇墩身，在已浇墩身的顶部进行钢桁梁架设直至合龙；在已浇墩身的顶部顶升拼装完成的钢桁梁至设计标高；顶升钢桁梁的同时，分节段分区域在已浇墩身的顶部交替浇筑待浇墩身，通过已浇筑的待浇墩身支撑钢桁梁；顶升至设计标高的钢桁梁位于浇筑完成的待浇墩身的顶部。本发明通过“原位降低钢梁拼装标高”的方式拓展钢桁梁顶面的施工空间，能够在低限高条件下进行施工的同时保证安全，不仅施工过程简单，而且施工成本低，施工周期短。

Description

在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法

技术领域

本发明涉及大跨度连续钢桁梁桥施工领域，具体涉及一种在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法。

背景技术

大跨度连续钢桁梁桥施工时，一般采用原位拼装法和异位拼装法。采用原位拼装法时，沿两岸至主跨方向，通过架梁吊机在桥墩的顶部进行钢梁伸臂架设形成钢桁梁；或者沿主墩至两岸方向，通过架梁吊机在桥墩的顶部进行钢梁伸臂架设形成钢桁梁。采用异位拼装法时，在桥墩附近预先通过架梁吊机完成钢梁拼装形成钢桁梁后，将钢桁梁吊装至桥墩的顶部。原位拼装法一般在桥梁设计位置的交通条件比较畅通时使用，异位拼装法一般在桥梁设计位置的交通条件比较复杂时使用。

在低限高条件的设计位置对连续钢桁梁桥进行施工时，连续钢桁梁桥的主体结构、以及施工设备的每个部件均需要控制在限高条件以下(例如机场附近，因为需要考虑飞行器爬升角等因素，所以为了保证安全，钢桁梁施工时会受到严格的航空管制)。在低限高条件的设计位置对连续钢桁梁桥进行施工时，若钢桁梁距离机场较远，能够选择满足吊装要求的小尺寸起吊设备进行桥梁施工。但是，若钢桁梁离距离机场较近，尤其是钢桁梁的顶面设计标高接近、或者与低限高条件的限高上限相同时，钢桁梁无法通过吊装设备起吊，进而使得连续钢桁梁桥无法施工。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，本发明通过“原位降低钢梁拼装标高”的方式拓展钢桁梁顶面的施工空间，能够在低限高条件下进行施工的同时保证安全；本发明利用桥墩支撑钢桁梁，可以避免设置顶升支架等辅助结构，不仅施工过程简单，而且施工成本低，施工周期短。

为达到以上目的，本发明公开的一种在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，包括以下步骤：

S1：在大跨度连续钢桁梁桥所有桥墩的设计位置上，浇筑形成桥墩下半部分的已浇墩身，在已浇墩身的顶部进行钢桁梁架设直至合龙，转到步骤S2；

S2：在已浇墩身的顶部顶升拼装完成的钢桁梁至设计标高；顶升钢桁梁的同时，分节段分区域在已浇墩身的顶部交替浇筑待浇墩身，通过已浇筑的待浇墩身支撑钢桁梁；顶升至设计标高的钢桁梁位于浇筑完成的待浇墩身的顶部，转到步骤S3；

S3：通过顶升装置调整钢桁梁至设计位置后，在钢桁梁顶部安装正式支座，完成钢桁梁的施工，结束。

在上述技术方案的基础上，步骤S2具体包括以下步骤：

S201：根据钢桁梁的设计标高，将待浇墩身分为至少1个墩身节段；已浇墩身包括非垫石区混凝土和垫石区混凝土，垫石区混凝土位于非垫石区混凝土的中间；将每个待浇墩身节段在平面上分为2个区域：与非垫石区混凝土对应的B区域，与垫石区混凝土对应的A区域，转到步骤S202；

S202：在钢桁梁与每个已浇墩身之间安装顶升装置，通过顶升装置顶升钢桁梁至下一墩身节段所需的高度；利用顶升装置对钢桁梁进行支撑，依次对墩身节段的A区域和B区域进行混凝土浇筑，形成墩身节段；墩身节段与已浇墩身形成新的已浇墩身，钢桁梁位于新的已浇墩身的顶部，转到步骤S203；

S203：判断待浇墩身的所有墩身节段是否浇筑完成，若是，步骤S2结束，转到步骤S3，否则转到步骤S202。

在上述技术方案的基础上，所述顶升装置包括钢垫垛、千斤顶和保险垛，步骤S202中所述在钢桁梁与每个已浇墩身之间安装顶升装置，通过顶升装置顶升钢桁梁至下一墩身节段所需的高度，具体包括以下步骤：在已浇墩身顶部的垫石区混凝土上安装保险垛，保险垛与钢桁梁的钢梁节点接触；在垫石区混凝土的两侧分别安装1个钢垫垛，在每个钢垫垛的顶部安装1台千斤顶；通过千斤顶顶升钢桁梁至墩身节段所需的高度。

在上述技术方案的基础上，所述通过千斤顶顶升钢桁梁至墩身节段所需的高度包括以下步骤：通过千斤顶顶升钢桁梁，同时加高保险垛的高度，钢桁梁顶升的过程中与保险垛即时接触。

在上述技术方案的基础上，步骤S202中所述利用顶升装置对钢桁梁进行支撑，依次对墩身节段的A区域和B区域进行混凝土浇筑，形成墩身节段，包括以下步骤：拆除保险垛，对墩身节段的A区域进行混凝土浇筑；当A区域的混凝土达到设计强度后，在A区域的混凝土顶部与钢梁节点底部之间重新安装保险垛；保险垛与钢桁梁的钢梁节点接触；拆除钢垫垛和千斤顶，对墩身节段的B区域进行混凝土浇筑；当B区域的混凝土达到设计强度后，在B区域的混凝土顶部与钢梁节点底部之间安装保钢垫垛和千斤顶。

在上述技术方案的基础上，步骤S201中所述墩身节段的数量为1～5个。

在上述技术方案的基础上，步骤S201中所述墩身节段的数量为7个。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)与现有技术中将钢桁梁通过吊装设备直接吊装至施工好的桥墩上相比，本发明架设钢桁梁时采用“原位降低钢桁梁拼装标高”的方式，将桥墩在高度方向分成上、下两部分分别施工，待浇墩身的高度根据钢梁起吊安装所需要的施工空间确定，已浇墩身采用常规方法进行施工，已浇墩身施工完成后，在已浇墩身顶部进行钢梁架设至合龙，再顶升拼装完成的钢桁梁至设计标高；顶升钢桁梁的同时，分节段分区域交替浇筑桥墩上半部分的待浇墩身，浇筑过程中的待浇墩身能够用于支撑和顶升钢桁梁。

因此，本发明能够通过“原位降低钢梁拼装标高”的方式拓展钢桁梁顶面的施工空间，进而保证架梁吊机能够正常完成钢梁杆件的吊装施工，架梁吊机吊装钢桁梁杆件时不会超过低限高条件的限高上限，从而实现在低限高条件下完成钢梁架设施工，并确保安全。

(2)本发明浇筑桥墩上半部分的待浇墩身时，先将待浇墩身分为若干节段，将每个节段在平面上进行分区后，按照指定的混凝土浇筑顺序依次对分区进行浇筑。分段分区浇筑形成的墩身结构强度和刚度大，能够稳定的支撑钢桁梁，安全性高。因此，本发明能够利用桥墩受力(支撑钢桁梁)，充分利用了主体结构(桥墩)，能够避免设置顶升支架等辅助结构，施工过程简单，而且施工成本较低。

(3)钢梁顶升施工和墩身分段浇筑施工同步进行，新浇混凝土强度增长的时间与钢梁顶升施工的工序时间可重叠，能够有效节省施工总时间，施工周期短。

附图说明

图1为本发明实施例中钢梁降低标高拼装的立面示意图；

图2为本发明实施例中钢桁梁顶升到位后的立面示意图；

图3为本发明实施例中墩身节段的平面分区示意图；

图4为本发明实施例中待浇墩身混凝土浇筑竖向分段的示意图；

图5为本发明实施例中待浇墩身的第一墩身节段混凝土浇筑的示意图；

图6为本发明实施例中待浇墩身的第二墩身节段混凝土浇筑的示意图；

图7为本发明实施例中待浇墩身浇筑完成的结构示意图；

图8为本发明实施例中在已浇墩身上安装顶升装置示意图；

图9为本发明实施例中拆除保险垛后的结构示意图；

图10为本发明实施例中A区域浇筑完成的结构示意图；

图11为本发明实施例中B区域浇筑完成的结构示意图；

图12为本发明实施例中在浇筑完成的墩身节段上安装顶升装置的结构示意图。

图中：1－钢桁梁，2－已浇墩身，2a－非垫石区混凝土，2b－垫石区混凝土，3－待浇墩身，4－墩身节段，5－钢梁节点，6－钢垫垛，7－千斤顶，8－保险垛。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，包括以下步骤：

S1：参见图1所示，在大跨度连续钢桁梁桥所有桥墩的设计位置上，浇筑形成桥墩下半部分的已浇墩身2，在已浇墩身2的顶部进行钢桁梁1架设直至合龙，转到步骤S2。

S2：参见图2所示，在已浇墩身2的顶部顶升拼装完成的钢桁梁1至设计标高；顶升钢桁梁1的同时，分节段分区域在已浇墩身2的顶部交替浇筑待浇墩身3，通过已浇筑的待浇墩身3支撑钢桁梁1；顶升至设计标高的钢桁梁1位于浇筑完成的待浇墩身3的顶部，转到步骤S3。

S3：通过顶升装置调整钢桁梁1至设计位置后，在钢桁梁1顶部安装正式支座，完成钢桁梁1的施工，结束。

步骤S2具体包括以下步骤：

S201：根据钢桁梁1的设计标高，将待浇墩身3分为至少1个墩身节段4(墩身节段4的数量一般为1～5个，本实施例中将待浇墩身3分7个墩身节段4)。参见图3和图4所示，已浇墩身2包括非垫石区混凝土2a和垫石区混凝土2b，垫石区混凝土2b位于非垫石区混凝土2a的中间；将每个待浇墩身节段4在平面上分为2个区域：与非垫石区混凝土2a对应的B区域，与垫石区混凝土2b对应的A区域，转到步骤S202。

S202：在钢桁梁1与每个已浇墩身2之间安装顶升装置，通过顶升装置顶升钢桁梁1至下一墩身节段4所需的高度。利用顶升装置对钢桁梁1进行支撑，依次对墩身节段4的A区域和B区域进行混凝土浇筑，形成墩身节段4；墩身节段4与已浇墩身2形成新的已浇墩身，钢桁梁1位于新的已浇墩身的顶部，转到步骤S203。

S203：判断待浇墩身3的所有墩身节段4是否浇筑完成，若是，步骤S2结束，转到步骤S3，否则转到步骤S202。

参见图4所示，本实施例中浇筑完成的待浇墩身3包括7个节段，参见图5、图6和图7所示，7个节段中A区域的顺序为：A1～A7，B区域的顺序为B1～B7，7个节段浇筑顺序为A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4、A5、B5、A6、B6、A7、B7。

本实施例中的顶升装置包括钢垫垛6、千斤顶7和保险垛8。

步骤S202具体包括以下步骤：

在已浇墩身2顶部的垫石区混凝土2b上安装保险垛8，以保险垛8作为支点(保险垛8与钢桁梁1的钢梁节点5接触)。参见图8所示，在垫石区混凝土2b两侧分别安装1个钢垫垛6，在每个钢垫垛6的顶部安装1台千斤顶7。通过千斤顶7顶升钢桁梁1至墩身节段4所需的高度。顶升过程中为确保安全，应同时加高保险垛8，钢桁梁1顶升的过程中与保险垛8即时接触。

参见图9和图10所示，拆除保险垛8，对墩身节段4的A区域进行混凝土浇筑。参见图11所示，当A区域的混凝土达到设计强度后，在A区域的混凝土顶部与钢梁节点5底部之间重新安装保险垛8；利用钢垫垛6和千斤顶7使钢桁梁1的支点重新转换到保险垛8；拆除钢垫垛6和千斤顶7，对墩身节段4的B区域进行混凝土浇筑。参见图12所示，当B区域的混凝土达到设计强度后，在B区域的混凝土顶部与钢梁节点5底部之间安装保钢垫垛6和千斤顶7。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在大跨度连续钢桁梁桥所有桥墩的设计位置上，浇筑形成桥墩下半部分的已浇墩身(2)，在已浇墩身(2)的顶部进行钢桁梁(1)架设直至合龙，转到步骤S2；

S2：在已浇墩身(2)的顶部顶升拼装完成的钢桁梁(1)至设计标高；顶升钢桁梁(1)的同时，分节段分区域在已浇墩身(2)的顶部交替浇筑待浇墩身(3)，通过已浇筑的待浇墩身(3)支撑钢桁梁(1)；顶升至设计标高的钢桁梁(1)位于浇筑完成的待浇墩身(3)的顶部，转到步骤S3；

S3：通过顶升装置调整钢桁梁(1)至设计位置后，在钢桁梁(1)顶部安装正式支座，完成钢桁梁(1)的施工，结束。

2.如权利要求1所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S201：根据钢桁梁(1)的设计标高，将待浇墩身(3)分为至少1个墩身节段(4)；已浇墩身(2)包括非垫石区混凝土(2a)和垫石区混凝土(2b)，垫石区混凝土(2b)位于非垫石区混凝土(2a)的中间；将每个待浇墩身节段(4)在平面上分为2个区域：与非垫石区混凝土(2a)对应的B区域，与垫石区混凝土(2b)对应的A区域，转到步骤S202；

S202：在钢桁梁(1)与每个已浇墩身(2)之间安装顶升装置，通过顶升装置顶升钢桁梁(1)至下一墩身节段(4)所需的高度；利用顶升装置对钢桁梁(1)进行支撑，依次对墩身节段(4)的A区域和B区域进行混凝土浇筑，形成墩身节段(4)；墩身节段(4)与已浇墩身(2)形成新的已浇墩身，钢桁梁(1)位于新的已浇墩身的顶部，转到步骤S203；

S203：判断待浇墩身(3)的所有墩身节段(4)是否浇筑完成，若是，步骤S2结束，转到步骤S3，否则转到步骤S202。

3.如权利要求2所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于：所述顶升装置包括钢垫垛(6)、千斤顶(7)和保险垛(8)，步骤S202中所述在钢桁梁(1)与每个已浇墩身(2)之间安装顶升装置，通过顶升装置顶升钢桁梁(1)至下一墩身节段(4)所需的高度，具体包括以下步骤：在已浇墩身(2)顶部的垫石区混凝土(2b)上安装保险垛(8)，保险垛(8)与钢桁梁(1)的钢梁节点(5)接触；在垫石区混凝土(2b)的两侧分别安装1个钢垫垛(6)，在每个钢垫垛(6)的顶部安装1台千斤顶(7)；通过千斤顶(7)顶升钢桁梁(1)至墩身节段(4)所需的高度。

4.如权利要求3所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于：所述通过千斤顶(7)顶升钢桁梁(1)至墩身节段(4)所需的高度包括以下步骤：通过千斤顶(7)顶升钢桁梁(1)，同时加高保险垛(8)的高度，钢桁梁(1)顶升的过程中与保险垛(8)即时接触。

5.如权利要求3所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于：步骤S202中所述利用顶升装置对钢桁梁(1)进行支撑，依次对墩身节段(4)的A区域和B区域进行混凝土浇筑，形成墩身节段(4)，包括以下步骤：拆除保险垛(8)，对墩身节段(4)的A区域进行混凝土浇筑；当A区域的混凝土达到设计强度后，在A区域的混凝土顶部与钢梁节点(5)底部之间重新安装保险垛(8)；保险垛(8)与钢桁梁(1)的钢梁节点(5)接触；利用钢垫垛(6)和千斤顶(7)使钢桁梁(1)的支点重新转换到保险垛(8)；拆除钢垫垛(6)和千斤顶(7)，对墩身节段(4)的B区域进行混凝土浇筑；当B区域的混凝土达到设计强度后，在B区域的混凝土顶部与钢梁节点(5)底部之间安装保钢垫垛(6)和千斤顶(7)。

6.如权利要求2至5任一项所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于：步骤S201中所述墩身节段(4)的数量为1～5个。

7.如权利要求2至5任一项所述的在低限高条件下的大跨度连续钢桁梁桥施工方法，其特征在于：步骤S201中所述墩身节段(4)的数量为7个。