CN104499433A - 一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，解决了立交桥工程中，高铁梁底净空较小情况下，架桥机无法采用正常的施工方法进行架梁施工的问题，利用架桥机、扁担横梁、运梁轨道、运梁台车等有效组合，充分利用现场自有条件，避开低净空限制，设置辅助设施，分段分步有序喂梁，对于公铁交角架设箱梁，一端利用架桥机天车，一端采用特制扁担横梁挂手拉葫芦施工方案，较好地解决了低净空小箱梁架设的施工难题。

Description

一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法

技术领域

本发明涉及立交桥梁建筑工程技术领域，尤其涉及一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法。

背景技术

交通工程中，高速铁路与高等级公路存在采用桥梁结构立体交叉现象，高等级公路桥梁上部结构设计多采用先简支后连续箱梁结构，施工中小箱梁在预制场集中预制完成，经运梁车运至施工现场，采用相应型号的架桥机架设施工的工艺。然而新建桥梁设计时由于现场条件的限制，造成桥面与高铁梁底的净空较小，架桥机无法采用正常的施工工艺进行架梁施工。现有的架梁方法很多，但均不适合本案状态条件下的架设。如专利公开号为 CN102953337A，涉及的一种桥梁施工方法，步骤是：建造两个桥台和位于两个桥台之间的若干桥墩，制作若干钢管梁；将钢管梁架设在桥台和桥墩上；依托钢管梁搭设施工平台和底模；绑扎构成桥板的钢筋；依托钢管梁安装左侧模与右侧模，左侧模、右侧模和底模构成用于桥板成型的外模；将混凝土浇筑到外模和钢管梁之间；拆除外模和施工平台。又如专利公开号为CN101793011A公开的一种大跨径水上桥梁施工方法，桥墩和桥面均采用叠浇法施工，对于桥墩施工而言，采用预制的桥墩套筒，以不受河水水流量、流速的影响，桥墩套筒可以作为模板与之后浇注的混凝土形成一体构成桥墩本体；对于桥面施工而言，采用预制的桥面基础梁，以减轻每段预制品的重量，增加单个预制段的长度，即增加桥墩之间的跨度。

发明内容

本发明的目的是为了解决立交桥工程中，高铁梁底净空较小情况下，架桥机无法采用正常的施工方法进行架梁施工的问题，提供一种辅助结构设计合理，操作步骤安全可靠，合理避开现场高度不足，并适合立交成多角度的锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征是具有以下步骤：

（一）驾设已有桥梁外侧的跨箱梁，安装架桥机；做好外部准备工作，为低净空部位喂梁做好准备。

（二）扁担横梁的制作安装，扁担横梁承受的箱梁自重荷载为箱梁中最大边梁重的二分之一；按正常使用极限状态分析计算，得到扁担横梁能承受的荷载，满足承载力要求。

（三）贝雷便桥的搭设；贝雷梁在所需架梁施工场地横桥向拼装完成，贝雷梁支点处半刚性抄垫平面位置和高程安置准确，开始吊装贝雷梁放于半刚性抄垫上，及时安装贝雷梁两端的限位装置，吊装完毕，其余双排单层贝雷的吊装采用同样的方法。

（四）安装运梁轨道及运梁台车，运梁台车由两台单车组成；在贝雷便桥面板上铺设运梁台车轨道，轨道与面板之间用钢筋焊接限位，确保喂梁施工安全，箱梁上铺设的轨道下面支垫枕木。

（五）喂梁，采用外运梁车将箱梁运送至低净空边跨N和外跨之间，利用架桥机的后天车将箱梁后端吊起，纵向移动跨过中支腿后将箱梁落位在运梁台车上，后天车纵移退回至箱梁前端吊起箱梁，和运梁台车同时纵移至施工便桥上；再由前天车吊起箱梁后端，同时后天车将箱梁放置在运梁台车上，前天车和运梁台车同时纵移至箱梁端横梁梁端距离低净空边跨盖梁中心线部位；外运梁车采用常规轮胎式车辆，前天车吊起箱梁之前，必须满足吊梁要求。

（六）后天车将箱梁的尾端下放到运梁台车上，同时退回到架桥机尾端，前天车吊起箱梁前端，连同轨道运梁车同时纵移至箱梁架设位置，利用扁担横梁上的葫芦同时吊起箱梁尾端。

（七）运梁台车退回到初始位置，即箱梁前端外侧，用枕木抄垫至梁底部位；保证箱梁处于安全稳定状态。

（八）落梁就位：架桥机横向移动至需定位的箱梁位置，在该箱梁安装部位处叠放枕木垛，枕木垛纵横交错叠放至贝雷便桥同高，采用边抽除枕木边落梁的方法，直至落到距贝雷便桥上方8～12cm位置停止落梁，然后将箱梁准确下放至橡胶支座上；橡胶支座放在盖梁上，作为缓冲受力传递荷载之用。平衡下落，精度准确。边抽除枕木边落梁下放箱梁至盖梁侧向挡块上位置，盖梁即桥墩的上部，放箱梁的部位。

（九）架设其余箱梁：将其余的箱梁存放在已经架设好的箱梁上，拆除贝雷便桥，由扁担横梁与架桥机天车共同吊起箱梁，横移就位后落梁。

本方案在完成外侧跨箱梁架设后，架设低净空部位跨箱梁时，架桥机按照正常步骤进行过孔，由于低净空不满足天车过孔要求，则需拆除一台天车辗转至另一端低净空支墩处安装，另一台天车仍留在外侧支墩处作喂梁用。喂梁时架桥机停在高铁左幅梁位置处，由后天车将箱梁吊起放置在运梁台车上，后天车与运梁台车纵移将梁喂至低净空跨中位置，然后架桥机的前天车吊起箱梁，同时后天车将箱梁放置在另一台运梁台车上，架桥机前天车与运梁台车将箱梁纵移就位。箱梁后端采用扁担横梁起吊箱梁，架桥机横移至准确位置处，进行梁片的安装。本案利用架桥机两台天车起吊梁后纵移，至相应位置后将箱梁前端固定在手拉葫芦上，随后架桥机横移进行剩余梁片的架设施工。对于公铁交角，提出了一端利用架桥机天车，另一端采用特制扁担横梁挂手拉葫芦架设箱梁的施工方案，较好地解决了低净空小箱梁架设的施工难题。

作为优选，所述的架桥机设有两支平行的主梁，扁担横梁设置在两支平行主梁之间。扁担横梁巧妙地配合架桥机进行换力、微调、平衡升降箱梁的作用。

作为优选，所述的贝雷便桥的贝雷梁采用双幅多排贝雷桁架，单排桁架由若干片贝雷片组成，单幅贝雷至少由两个双排单层贝雷梁组合而成，单个双排单层贝雷梁之间横桥向用支撑架连接，左右幅贝雷梁之间用连接片连接。

作为优选，所述的贝雷梁在低净空间相邻两个支墩施工场地横桥向拼装，贝雷梁支点处采用半刚性抄垫，开始吊装贝雷梁放于半刚性抄垫上，及时安装贝雷梁两端的限位装置；其余双排单层贝雷梁的吊装采用同样的方法。

作为优选，所述的在轨道安装完成后安装两台运梁台车，其中一台运梁台车上设置焊接钢架，确保喂梁时梁底高度高于架桥机中支腿。

作为优选，所述的扁担横梁上挂设若干个手动葫芦，手动葫芦设有位置调整装置。一般手动葫芦设4件即可，按箱梁长度分配位置。

本发明的有益效果是：充分利用现场自有条件，避开低净空限制，设置辅助设施，分段分步有序喂梁，对于公铁交角架设箱梁，一端利用架桥机天车，一端采用特制扁担横梁挂手拉葫芦施工方案，较好地解决了低净空小箱梁架设的施工难题。

附图说明

图1是本发明的一种新建桥梁与客专平面位置关系结构示意图。

图2是本发明的一种新建桥梁与客专立面位置关系结构示意图。

图3是本发明的一种贝雷梁搭设位置结构示意图。

图4是本发明的一种扁担横梁构造结构示意图。

图5是本发明的一种吊起箱梁连同轮胎式运梁车同时纵移至至轨道运梁台车位置状态结构示意图。

图6是本发明的一种箱梁前端置于运梁台车上，天车吊起箱梁另一端状态结构示意图。

图7是本发明的一种后天车吊起箱梁尾端，运梁台车同时纵移至横跨工程另一端，前天车吊起箱梁端部状态结构示意图。

图8是本发明的一种喂梁至箱梁架设位置状态结构示意图。

图9是本发明的一种轨道式运梁台车退回，用枕木抄垫至梁底状态结构示意图。

图10是本发明的一种落梁就位状态结构示意图。

图中：1. 现有公路横跨一墩，2. 高铁左幅，3. 高铁右幅，4. 现有公路横跨二墩，5. 支墩（M-第一低净空支墩，N-第二低净空支墩，P-外侧支墩），6. 贝雷便桥，7. 公路底板控制边线，8. 扁担横梁，9. 手动葫芦，10. 运梁轨道，11. 半刚性抄垫，12. 枕木支垫，13. 贝雷梁支架，14. 运梁台车，15. 架桥机，16. 后天车，17. 前天车，18. 箱梁，19. 枕木垛，20. 外运梁车，21.中支腿。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、图2所示，本实施例一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，以下面具体现场情况为例：新建某高速公路江北连接线工程，公路南北走向，由南至北依次跨越一条江、下穿客运专线铁路、上跨越电气化铁路，全线高架桥结构，全长1km，桥面左右幅分开，位于现有公路横跨一墩1和现有公路横跨二墩4之间，设高铁左幅2和高铁右幅3，全桥宽25m。桥梁上部结构采用先简支后连续预制预应力混凝土小箱梁，小箱梁跨径共分25m和35m两种。桥梁的第一低净空支墩M和外侧支墩P墩下穿客专铁路线，中间有第二低净空支墩N；第二低净空支墩N墩位于客专箱梁正下方，公铁交角76度，梁面标高为15m，客专梁底标高为20m，梁底距桥面净空5.8m。预制小箱梁长25m，中梁顶板宽2.2m，重66t，边梁顶板宽2.8m，重73t，每块梁间设置湿接缝。

且该地区表面多为淤泥质泥土，是软土地区，地基承载力较差。如采用大型汽车吊抬吊安装箱梁，需要对原地面进行换填处理，而周边只有一孔5m的下穿通道能够到达施工现场，没有供大型设备及25m小箱梁运输的通道。同时铁路局也规定高铁下方不得停放大型吊机等重载车辆，故而采用大型吊机安装箱梁的方案无法实现。

具有操作过程如下：

首先，驾设已有桥梁外侧的跨箱梁，安装架桥机15；以及扁担横梁8的制作安装。具体地，在外侧支墩P之外的跨箱梁架设完成后，架桥机按照正常步骤进行过孔，参见图3，架设第二低净空支墩N和外侧支墩P之间的跨箱梁，共8支梁后，由于公路桥梁与所架设铁客专线斜交76度，后面的箱梁架设时，前天车17无法横移就位，因此在第二低净空支墩N对应的位置安装扁担横梁8，架桥机15停在高铁右幅3的外侧边梁的位置处。扁担横梁8承受的箱梁自重荷载为箱梁中最大边梁重的二分之一，箱梁最重的为边梁重76t，则扁担横梁承受的箱梁自重荷载为38t。扁担横梁8采用双拼HM440×300×18组合型钢, 且双拼H型钢腹板外侧用两根40a工字钢加强，如图4所示，按正常使用极限状态分析计算，得扁担横梁8能承受的荷载为55t，满足承载力要求。扁担横梁8上挂设4个20t手拉葫芦9，手拉葫芦9位置可以进行调整，以方便架设边梁。

其次，进行贝雷便桥6的搭设。贝雷梁采用双幅8排贝雷桁架，左右各4排，单排桁架由8片贝雷片组成，单幅贝雷由两个双排单层贝雷梁组合而成，单个双排单层贝雷梁之间横桥向用支撑架连接，间距为45cm。左右幅贝雷梁之间用特制连接片连接。

贝雷梁在第一低净空支墩M、第二低净空支墩N施工场地横桥向拼装完成，贝雷梁支点处半刚性抄垫11平面位置和高程安置准确；贝雷便桥6另一端位于支墩部位设置贝雷梁支架13。开始吊装贝雷梁放于半刚性抄垫11上，及时安装贝雷梁两端的限位装置，吊装完毕，其余双排单层贝雷的吊装采用同样的方法。贝雷便桥6面板采用槽钢，槽钢与贝雷梁采用弦杆螺栓连接，贝雷梁的横向连接用也用槽钢连接，以增强贝雷便桥的整体稳定性。

第三，安装运梁轨道10及运梁台车14。运梁台车由两台单车组成。贝雷便桥6安装完成后，在桥面上铺设运梁轨道，轨道间距2.2m，轨道与面板之间用钢筋焊接限位装置，确保喂梁施工安全。铺设的轨道下面支垫枕木，间距50cm一道。轨道安装完成后安装两台运梁台车14，其中一台运梁台车上焊接钢架，确保喂梁时梁底高度高于架桥机中支腿，中支腿是架桥机中间的支撑点。

第四、喂梁，采用轮胎式外运梁车20将箱梁18运送至低净空边跨N（即第二低净空支墩）和外跨（即外侧支墩P）之间，利用架桥机15上的后天车16将箱梁后端吊起，纵向移动跨过中支腿后将箱梁18落位在运梁台车上，后天车16纵移退回至箱梁前端吊起箱梁，和运梁台车14同时纵移至施工便桥上；再由前天车17吊起箱梁后端，同时后天车16将箱梁放置在运梁台车14上，前天车17和运梁台车14同时纵移至箱梁端横梁梁端距离低净空边跨盖梁中心线的8cm部位。参见图5至图10。

五、后天车16将箱梁18的尾端下放到运梁台车14上，同时退回到架桥机15的尾端，前天车17吊起箱梁18前端，连同轨道运梁台车14同时纵移至箱梁18架设位置，利用扁担横梁8上的4只葫芦同时吊起箱梁尾端。

六、落梁就位：运梁台车退回到初始位置，即箱梁18前端外侧，架桥机15横向移动至需定位的箱梁18位置；同时在该箱梁安装位置处（即支座垫石处）叠放枕木垛19，枕木纵横交错叠放至与贝雷便桥6同高，采用边抽除枕木边落梁的方法下放箱梁至盖梁侧向挡块上方10cm位置，并将箱梁18准确下放至橡胶支座上。

七、架设其余箱梁：将其余的箱梁存放在已经架设好的箱梁上，拆除贝雷便桥6，由扁担横梁8与架桥机15天车共同吊起箱梁18，横移就位后落梁，完成其余跨箱梁的架设。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺、方法均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征是具有以下步骤：

（一）驾设已有桥梁外侧的跨箱梁，安装架桥机（15）；

（二）扁担横梁（8）的制作安装，扁担横梁承受的箱梁自重荷载为箱梁中最大边梁重的二分之一；

（三）贝雷便桥（6）的搭设；

（四）安装运梁轨道（10）及运梁台车（14），运梁台车由两台单车组成；

（五）喂梁，采用外运梁车（20）将箱梁（18）运送至低净空边跨（N）和外跨之间，利用架桥机的后天车（16）将箱梁后端吊起，纵向移动跨过中支腿后将箱梁落位在运梁台车上，后天车纵移退回至箱梁前端吊起箱梁，和运梁台车同时纵移至施工便桥上；再由前天车（17）吊起箱梁后端，同时后天车将箱梁放置在运梁台车上，前天车和运梁台车同时纵移至箱梁端横梁梁端距离低净空边跨盖梁中心线部位；

（六）后天车将箱梁的尾端下放到运梁台车上，同时退回到架桥机尾端，前天车吊起箱梁前端，连同轨道运梁台车同时纵移至箱梁架设位置，利用扁担横梁上的葫芦同时吊起箱梁尾端；

（七）运梁台车退回到初始位置，即箱梁前端外侧，用枕木垛（19）垫至梁底部位；

（八）落梁就位：架桥机横向移动至需定位的箱梁位置，在该箱梁安装部位处叠放枕木垛（19），枕木垛纵横交错叠放至贝雷便桥同高，采用边抽除枕木边落梁的方法，直至落到距贝雷便桥上方8～12cm位置停止落梁，然后将箱梁准确下放至橡胶支座上；

（九）架设其余箱梁：将其余的箱梁存放在已经架设好的箱梁上，拆除贝雷便桥，由扁担横梁与架桥机天车共同吊起箱梁，横移就位后落梁。

2.根据权利要求1所述的一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征在于所述的架桥机（15）设有两支平行的主梁，扁担横梁（8）设置在两支平行主梁之间。

3.根据权利要求1所述的一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征在于所述的贝雷便桥（6）的贝雷梁采用双幅多排贝雷桁架，单排桁架由若干片贝雷片组成，单幅贝雷至少由两个双排单层贝雷梁组合而成，单个双排单层贝雷梁之间横桥向用支撑架连接，左右幅贝雷梁之间用连接片连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征在于所述的贝雷梁在低净空间相邻两个支墩（5）施工场地横桥向拼装，贝雷梁支点处采用半刚性抄垫（11），开始吊装贝雷梁放于半刚性抄垫上，及时安装贝雷梁两端的限位装置；其余双排单层贝雷梁的吊装采用同样的方法。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征在于所述的在轨道安装完成后安装两台运梁台车（14），其中一台运梁台车上设置焊接钢架，确保喂梁时梁底高度高于架桥机（15）中支腿。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种成锐角交叉下穿高铁低净空架梁施工方法，其特征在于所述的扁担横梁（8）上挂设若干个手动葫芦（9），手动葫芦设有位置调整装置。