CN105401520B - 一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置及其施工方法，装置包括用于在桥面基层上振捣形成整体化层的振动梁，所述振动梁与桥面基层之间设置有行走轮，所述振动梁的底部设置有振动提浆辊轴，所述振动提浆辊轴的长度等于或小于整体化层的宽度，采用这样的结构，相比于现有技术中底部辊轴只能覆盖桥面基层上其中一部分整体化层的结构，由于辊轴的长度大于或等于桥面基层上整体化层的宽度，振动梁只需沿桥面基层长度方向单次行程即可实现全幅施工，具有施工效率高的有益效果，使得桥面基层上形成的整体化层平整度和整洁度更佳。

Description

一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥面施工装置领域，尤其是一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置及其施工方法。

背景技术

桥面整体化层砼铺装采用纵向按联分段、横桥向以桥中心为界分左右两幅、单幅整体浇筑的方法，整体化层砼采用拌合站集中拌合砼，砼罐车运输至铺装面附近由混凝土泵车均匀布料，振捣棒结合轻型振捣梁振捣施工方法，其中，桥面铺装三度（厚度、强度、平整度）和裂缝是桥面铺装施工的控制关键，尤其是平整度的控制，将直接影响沥青混凝土面层的施工质量。目前桥面铺装普通施工采用的三辊轴，自身比较笨重，靠人工拖拽，容易产生变形和下挠，平整度普遍控制不好，费工费时，施工工效低，具体的，现有的桥面整体化层施工通常是分为左右两幅分幅施工，这样的施工装置存在以下几个不足之处：

1、由于采用分幅施工，对于平整度的控制较差；

2、对于整洁度的控制较差：由于采用分幅施工，人员、车辆、机械设备等在桥面极易造成污染，分幅浇筑边模漏浆造成的污染，这些二次污染通常难以清理干净，且清理起来费时费工。

3、对于裂缝的控制较差：整体化层厚度较薄，施工控制不当则极易出现裂缝，具体的，分幅施工缝有时会因为两侧砼龄期差等原因形成裂缝，并且，分幅施工墩顶切缝难以及时施工，易造成墩顶处开裂。

4、拉毛的控制较差：由于采用分幅施工，工人一般站在两侧进行拉毛，拉毛的线型及深度等控制较差，很难做到位。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工效率高、质量好的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置及其施工方法，使得桥面整体化层平整度和桥面整洁度更优。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，包括用于在桥面基层上振捣形成整体化层的振动梁，所述桥面基层的两侧各设置有一根导轨，所述导轨沿桥面基层的长度方向延伸，所述振动梁的两侧通过行走轮支撑于导轨上，所述振动梁的底部设置有振动提浆辊轴，所述振动提浆辊轴的长度等于或小于整体化层的宽度。采用这样的结构，整平机采用左右桁架式悬空行走，左右两头有行走装置，通过在桥面基层两侧各设置一个导轨和行走轮构成沿桥面基层长度方向的直线行走导向机构，使得振动梁在桥面基层的两侧各建立一个支点、并且沿桥面基层的长度方向平移，有利于保证振动梁底部的滚轴能够单次平移实现全幅施工，具有施工效率高的有益效果，另外，导轨同样起到了整体化层标高带耳钉作用，有利于整体化层后期施工，保证了桥面基层上成品的整体化层的平整度和整洁度更佳。

所述振动提浆辊轴的长度小于整体化层的宽度50cm～100cm。

所述振动提浆辊轴包括第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴的长度与第二辊轴的长度之和等于或小于整体化层的宽度。

所述第一辊轴的长度与第二辊轴的长度之和小于整体化层的宽度50cm～100cm。

所述第一辊轴和第二辊轴在桥面基层的长度方向上前后交错设置，交错后的第一辊轴与第二辊轴在水平方向上的总长度等于或小于整体化层的宽度。

所述桥面基层的导轨上还设置有收浆桥，所述收浆桥位于振动梁前进方向的后方，收浆桥的下部设置有作业平台，所述收浆桥的两端设置有行走轮，所述收浆桥的两端通过行走轮支撑于导轨上。采用这样的结构，工人可站在作业平台上进行全断面拉毛，横向拉毛的线型控制较好，拉毛的深度也有保障，通过在收浆桥两端设置行走轮、并将该行走轮与桥面基层两侧的导轨配合构成沿桥面基层长度方向的直线行走导向机构，使得收浆桥在桥面基层的两侧各建立一个支点、并且沿桥面基层的长度方向平移，施工人员可以站立在作业平台上方便、安全地进行拉毛施工，并且能够方便地沿桥面基层长度方向移动，收浆桥和振动梁共用导轨，振动梁在前进行整平提浆施工、收浆桥在后进行拉毛施工，施工安排合理，节省时间，提高效率。

所述振动梁上间隔设置有照明装置，为夜间施工提供光线，保证施工可以正常进行。

所述行走轮的两侧各设置有一个用于将行走轮限位于轨道上的防脱出装置，防脱出装置为三角形楔块，在行走轮前后各放置一块，三角形楔块的尖端嵌入行走轮和导轨之间，防止行走轮移动。

所述振动提浆辊轴的两端连接有轴承，所述振动梁上设置有轴承座，所述轴承设置于轴承座上，所述轴承座与振动梁之间设置有竖向位置调节机构。采用这样的结构，可以在振动梁组装好后对底部滚轴高度进行按需调整，保证整体化层的平整度。

一种应用所述的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置的施工方法，具体步骤如下：

步骤一，凿除浮渣、清理桥面基层。

步骤二，在桥面基层上进行测量放样。

步骤三，在桥面基层的两侧安装导轨作为标高带，导轨与桥面基层之间连接有钢筋支撑架。

步骤四，组装轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，利用竖向位置调节机构调节振动提浆辊轴的水平高度及桥面横坡。

步骤五，在导轨下方的桥面基层上绑扎钢筋网架。

步骤六，在钢筋网架和桥面基层之间焊接架立钢筋，按梅花形布置。

步骤七，开始浇筑混凝土，在桥面基层上均匀布料并由振动棒振实。

步骤八，由振动梁在前沿桥面基层长度方向全幅振动整平并进行提浆。

步骤九，利用振动梁后方的收浆桥，由人工在收浆桥下方的作业平台上进行二次收浆。

步骤十，沿桥面的宽度方向进行拉毛施工。

步骤十一，对混凝土进行养护。

步骤十二，混凝土终凝后，在墩顶上进行横向切缝，至此，完成整体化层施工。

所述整体化层为10cm厚的C40混凝土，其宽度为15m～17m，长度上分为三联、总长为290m～300m，施工时，利用轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置在每次的行进过程中对整体化层的宽度进行全幅施工、对整体化层的长度进行逐联施工。

所述振动提浆辊轴小于整体化层左右两边的部分由人工进行整平提浆施工。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：桥面整体化层的施工质量难点主要为平整度、整洁度、裂缝、拉毛的控制，尤其是平整度和桥面整洁的控制是反应桥面整体化施工质量管理体现。

本发明中由于辊轴的长度等于或小于桥面上整体化层的宽度，振动梁只需沿桥面长度方向单次行程即可实现全幅施工，有效避免了二次污染的问题，使得桥面上形成的整体化层平整度和整洁度更佳，同时具有施工效率高的有益效果；而且全幅施工浇筑一次成型，避免了分幅施工缝，且浇筑完成后可及时进行墩顶全断面的切缝，有效的降低了裂缝产生几率；随着振动梁整平提浆，工人可站在收浆桥的作业平台上进行全断面拉毛，横向拉毛的线型控制较好，拉毛的深度也有保障。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的另一实施方式的结构示意图。

图3是本发明中轴承座与振动梁之间设置有竖向位置调节机构的结构示意简图。

图4是本发明中俯视向的收浆桥布局示意简图。

图5是本发明的第三种实施方式的结构示意图。

图6是本发明的收浆桥的结构示意图。

附图标记：桥面基层--1；整体化层--2；行走轮--3；振动提浆辊轴--4；第一辊轴--4a；第二辊轴--4b；导轨--5；轴承座--6；升降螺栓--7；导向块--8；挡框--9；收浆桥--10；照明装置--11；作业平台--12。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，包括用于在桥面基层上振捣形成整体化层2的振动梁，振动梁整体为桁架式结构，振动梁与桥面基层之间设置有行走轮3，振动梁的底部设置有振动提浆辊轴4，振动提浆辊轴4的长度等于或小于整体化层2的宽度，具体的，在本实施例中，桥面基层的两侧通过钢筋支撑架各连接有一根导轨5，导轨5沿桥面基层的长度方向延伸，振动梁的两侧通过行走轮3支撑于导轨5上，这样使得整体左右桁架式悬空行走，左右两头有行走装置，通过在桥面基层1两侧各设置一个导轨5和行走轮3构成沿桥面基层1长度方向的直线行走导向机构，使得振动梁在桥面基层1的两侧各建立一个支点、并且沿桥面基层1的长度方向平移，有利于保证振动梁底部的滚轴能够单次平移实现全幅施工，具有施工效率高的有益效果，另外，桥面基层1上成品的整体化层2的平整度和整洁度更佳，为了避免行走轮3滑出轨道，在行走轮3的两侧各设置有一个用于将行走轮3限位于轨道上的防脱出装置，采用本实施例的结构，由于振动提浆辊轴4的长度等于或小于桥面基层1上整体化层2的宽度，宽度差距为50cm～100cm，振动梁只需沿桥面基层1长度方向单次行程即可实现全幅施工，左右两边的宽度差距由施工人员随着振动梁行程进行人工施工，既能保证施工质量、同时具有施工效率高的有益效果，使得桥面基层1上形成的整体化层2平整度和整洁度更佳。

实施例2

如图2所示，区别于实施例1，本实施例中的振动提浆辊轴4包括第一辊轴4a和第二辊轴4b，在桥面基层1的长度方向上，第一辊轴4a和第二辊轴4b是前后交错设置的，交错后的第一辊轴4a与第二辊轴4b的长度总长小于整体化层2的宽度，宽度差距为50cm～100cm，左右两边的宽度差距同样是由施工人员随着振动梁行程进行人工施工，通过这样一前一后的两个辊轴在桥面基层1宽度方向上形成覆盖全幅的振动提浆辊轴4，有利于桥面基层1上形成的整体化层2平整度和整洁度。

另外，如图4所示，所述桥面基层的导轨上还设置有收浆桥，所述收浆桥位于振动梁前进方向的后方，参见图6所示，收浆桥的下部设置有作业平台12，收浆桥10的两端设置有行走轮，收浆桥10的两端通过行走轮支撑于导轨5上，工人可站在作业平台12上进行全断面拉毛，横向拉毛的线型控制较好，拉毛的深度也有保障，通过在收浆桥10两端设置行走轮3、并将该行走轮3与桥面基层1两侧的导轨5配合构成沿桥面基层1长度方向的直线行走导向机构，使得收浆桥10在桥面基层1的两侧各建立一个支点、并且沿桥面基层1的长度方向平移，施工人员可以站立在作业平台上方便、安全地进行拉毛施工，并且能够方便地沿桥面基层1长度方向移动。

本实施例中，为了能够在振动梁组装好后对底部滚轴高度进行按需调整，在振动提浆辊轴4的两端连接有轴承，振动梁上设置有轴承座6，轴承设置于轴承座6上，轴承座6与振动梁之间设置有竖向位置调节机构，本实施例中的竖向位置调节机构为丝杆螺母副，具体结构如图3所示，在振动梁上设置有竖向的螺纹通孔，该螺纹通孔内设置有升降螺栓7，升降螺栓7与螺纹通孔螺纹连接，升降螺栓7的下部设置有导向块8，轴承座6固定连接于导向块8的底部，所述振动梁设置有用于将导向块8限位的挡框9，当旋转升降螺栓7时，导向块8在挡框9的限位引导之下进行升降作用，相应的，固定于导向块8底部的轴承座6、以及振动提浆辊轴4也一并升降。

在其余实施方式中，可以是采用气缸、油缸或者具有类似功能的结构，如齿轮齿条机构等，在此就不再赘述。由于本实施例中的振动提浆辊轴4数量为两根，故本实施例中轴承座6与轴承的数量相应地增加为两组。

本实施例的其余结构请参阅实施例1。

实施例3

参见图5所示，与实施例2不同的是，所述振动梁上间隔设置有照明装置，用以方便夜间施工。

所述整体化层2为10cm厚的C40混凝土，其宽度为15m～17m，长度上分为三联、总长为290m～300m，施工时，利用轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置在每次的行进过程中对整体化层2的宽度进行全幅施工、对整体化层2的长度进行逐联施工，具体施工步骤如下：

步骤一，凿除浮渣、清理桥面基层：对局部存在有水泥浮浆、油污的地方，人工凿除，保证顶面无混凝土浮浆、浮尘等杂物。完毕后再用空压机或高压水枪冲洗T梁顶面。

步骤二，在桥面基层上进行测量放样：对已完成湿接缝的梁面进行标高复测，每5m一个断面，如发现个别点偏高而影响钢筋网的安装应予以凿除，保证整体化层厚度。

步骤三，在桥面基层的两侧安装导轨作为标高带，导轨与桥面基层之间连接有钢筋支撑架：测量放样出导轨标高并作为标高带使用，钢筋支撑架间距每60cm设置一道，钢筋支撑架可以可以作为骨架浇筑在混凝土中。

步骤四，组装轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，利用竖向位置调节机构调节振动提浆辊轴的水平高度：调整振动梁底部辊轴高度，使得第一辊轴4a与第二辊轴4b在同一直线上且辊轴标高为整体化层顶部标高。

步骤五，在导轨下方的桥面基层上绑扎钢筋网架：钢筋网架下纵上横，采用φ10mm钢筋，横向间距与纵向间距依设计图纸布设，墩顶2m范围横向钢筋采用钢筋交错加密。

步骤六，在钢筋网架和桥面基层之间焊接架立钢筋：采用φ16短钢筋头作为架立钢筋和钢筋网点焊并顶紧桥面基层，架立筋按梅花形布置，每平米一道，防止钢筋网架移位、下沉，保证钢筋网架上下保护层厚度。施工时注意钢筋网架上下保护层厚度符合设计要求，不得贴桥面基层，局部使用砂浆垫块支垫，横向筋应伸入防撞墙钩住外侧钢筋。

步骤七，开始浇筑混凝土，在桥面基层上均匀布料并由振动棒振实：整体化层混凝土浇筑前先查好天气预报，尽量避开大雨天气，平时需避开高温时段，一般安排在下午4点以后浇筑；浇筑前须洒水充分湿润，积聚多余的水要清除；整体化层砼采用天泵进行浇筑，混凝土塌落度控制在14～18cm。天泵均匀布料，同时用铁铲人工粗平，较低处人工补料，不宜用振动棒赶浆。

步骤八，由振动梁在前沿桥面基层长度方向全幅振动整平并进行提浆；

步骤九，利用振动梁后方的收浆桥，由人工在收浆桥下方的作业平台上进行二次收浆：先用木抹子人工找平，后用铁抹压光成型。

步骤十，沿桥面的宽度方向进行拉毛施工：用扫把沿横坡方向通长拉毛，拉毛深度2～3mm。

步骤十一，对混凝土进行养护：在混凝土收面结束初凝后马上洒水养生，至混凝土有一定强度后覆盖土工布，每天应进行多次洒水，保持混凝土面及土工布的润湿，养生时间为七天。

步骤十二，混凝土终凝后，在墩顶上进行横向切缝，至此，完成整体化层施工：为减少不规则的混凝土收缩开裂，混凝土终凝后在墩顶进行横向切缝，宽3mm，深20mm，不得切断钢筋。

所述振动提浆辊轴小于整体化层左右两边的部分由人工进行整平提浆施工。

Claims (6)

1.一种轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，包括用于在桥面基层上振捣形成整体化层的振动梁，其特征在于：所述桥面基层的两侧各设置有一根导轨，所述导轨沿桥面基层的长度方向延伸，所述振动梁的两侧通过行走轮支撑于导轨上，所述振动梁的底部设置有振动提浆辊轴，所述振动提浆辊轴的长度等于或小于整体化层的宽度；

所述振动提浆辊轴包括第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴和第二辊轴在桥面基层的长度方向上前后交错设置，交错后的第一辊轴与第二辊轴在水平方向上的总长度等于或小于整体化层的宽度；

所述振动梁上的行走轮与导轨之间设置有将行走轮限位于导轨上的防脱出装置；

防脱出装置为三角形楔块，在行走轮前后各放置一块，三角形楔块的尖端嵌入行走轮和导轨之间，防止行走轮移动；

所述振动提浆辊轴的两端连接有轴承，所述振动梁上设置有轴承座，所述轴承设置于轴承座上，所述轴承座与振动梁之间设置有竖向位置调节机构；

竖向位置调节机构为丝杆螺母副，在振动梁上设置有竖向的螺纹通孔，该螺纹通孔内设置有升降螺栓，升降螺栓与螺纹通孔螺纹连接，升降螺栓的下部设置有导向块，轴承座固定连接于导向块的底部，所述振动梁设置有用于将导向块限位的挡框，当旋转升降螺栓时，导向块在挡框的限位引导之下进行升降作用，相应的，固定于导向块底部的轴承座、以及振动提浆辊轴也一并升降；

利用竖向位置调节机构调节振动提浆辊轴的水平高度及桥面横坡；

所述桥面基层的导轨上还设置有收浆桥，所述收浆桥位于振动梁前进方向的后方，收浆桥的下部设置有作业平台，所述收浆桥的两端设置有行走轮，所述收浆桥的两端通过行走轮支撑于导轨上。

2.根据权利要求1所述的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，其特征在于：所述振动提浆辊轴的长度小于整体化层的宽度50cm～100cm。

3.根据权利要求1所述的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，其特征在于：所述第一辊轴的长度与第二辊轴的长度之和小于整体化层的宽度50cm～100cm。

4.根据权利要求3所述的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，其特征在于：所述振动梁上间隔设置有照明装置。

5.一种应用权利要求1至4任意一项所述的轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，凿除浮渣、清理桥面基层；

步骤二，在桥面基层上进行测量放样；

步骤三，在桥面基层的两侧安装导轨作为标高带，导轨与桥面基层之间连接有钢筋支撑架；

步骤四，组装轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置，利用竖向位置调节机构调节振动提浆辊轴的水平高度及桥面横坡；

步骤五，在导轨下方的桥面基层上绑扎钢筋网架；

步骤六，在钢筋网架和桥面基层之间焊接架立钢筋，按梅花形布置；

步骤七，开始浇筑混凝土，在桥面基层上均匀布料并由振动棒振实；

步骤八，由振动梁在前沿桥面基层长度方向全幅振动整平并进行提浆；

步骤九，利用振动梁后方的收浆桥，由人工在收浆桥下方的作业平台上进行二次收浆；

步骤十，沿桥面的宽度方向进行拉毛施工；

步骤十一，对混凝土进行养护；

步骤十二，混凝土终凝后，在墩顶上进行横向切缝，至此，完成整体化层施工。

6.根据权利要求5所述的应用轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置的施工方法，其特征在于：所述整体化层（2）的宽度为15m～17m，长度上按桥梁原设计分为多联、每联长90m～160m，施工时，利用轻型桁架式桥梁整体化层全幅施工装置在每次的行进过程中对整体化层（2）的宽度进行全幅施工、对整体化层（2）的长度进行逐联施工；

振动提浆辊轴小于整体化层左右两边的部分由人工进行整平提浆施工。