CN107675630A - 一种轻轨高架预制箱梁架设施工装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种轻轨高架预制箱梁架设施工装置及其施工方法，零号柱通过零号柱调整节固定在前墩柱支座垫石上，零号柱顶端设有零号柱旋转座，前墩柱支座垫石上相邻零号柱调整节设有一号柱横移轨道，一号柱通过一号柱横移机构竖立在一号柱横移轨道上；已架设预制箱梁前端部设有二号柱横移轨道，二号柱通过二号柱横移机构竖立在二号柱横移轨道上；三号柱通过三号柱液压系统竖立在已架设预制箱梁中部；零号柱、一号柱支撑在机臂前端，二号柱支撑在机臂中部，三号柱支撑在机臂尾端，前吊梁小车、后吊梁小车与机臂悬挂相连。本发明仅需对架桥施工方法进行相应简单调整就可满足施工要求，在保证施工安全的前提下，加快了施工进度，降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻轨高架预制箱梁架设施工装置及其施工方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
随着我国城市化进程的不断发展，大中型城市的交通压力越来越大。为缓解大中型城市地面交通快速增长的压力，城市轨道交通建设正在飞猛发展。轻轨高架预制箱梁因其独特的优越性，越来越多的用在轨道交通高架桥中。在城市土地资源日益紧张的情况下，轻轨高架往往选择较小曲线半径来减小用地，同时受到地下管线和桥下道路及建筑物等障碍物的影响，采取单墩、单双线交替等措施来调整，最大限度的平衡各方面影响因素。采用常规的架桥机的施工方法，无法满足上述情况下的预制箱梁架设工作。如何保证预制箱梁在小半径曲线、大纵坡、单双线交替等影响情况下，采取安全准确的轻轨高架预制箱梁架设施工方法是我们施工的关键所在。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种轻轨高架预制箱梁架设施工装置及其施工方法，能够实现在其中曲线半径最小为300m、纵坡最大为±3%、单双线交替等不同施工环境下，仅需对架桥施工方法进行相应简单调整就可满足施工要求，在保证施工安全的前提下，加快了施工进度，降低了施工成本。
技术方案：本发明所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置，包括设于已架设预制箱梁与前墩柱之间的单导梁架桥机，所述单导梁架桥机包括机臂尾部托架及电力系统、三号柱、三号柱液压系统、后吊梁小车、二号柱、机臂、前吊梁小车、一号柱、零号柱；其特征在于：所述零号柱通过零号柱调整节固定在前墩柱支座垫石上，零号柱顶端设有零号柱旋转座，前墩柱支座垫石上相邻零号柱调整节设有一号柱横移轨道，一号柱通过一号柱横移机构竖立在一号柱横移轨道上；已架设预制箱梁前端部设有二号柱横移轨道，二号柱通过二号柱横移机构竖立在二号柱横移轨道上；三号柱通过三号柱液压系统竖立在已架设预制箱梁中部；零号柱、一号柱支撑在机臂前端，二号柱支撑在机臂中部，三号柱支撑在机臂尾端，前吊梁小车、后吊梁小车与机臂悬挂相连。
小曲线半径架梁过孔时，架桥机过孔前的纵向中线与线路的纵向中线不重合，存在一定的角度，正常单导梁架桥机过孔时，导致零号柱无支撑位置，为满足相应施工工况，在零号柱增设旋转座，提高架桥机的转向灵活性。在零号柱占据可靠支撑点后，通过旋转座调整架桥方向，以来满足小曲线段预制箱梁的架设工作。
为适应单双线交替的情况，在单导梁架桥机一号柱和二号柱增加下部横移机构，同时满足单、双线预制箱梁的架设施工。
在单导梁架桥机前后支腿增加液压千斤顶或增设两个调节块，作为架桥机的架设下坡和上坡时的高差调节，保证在架设大纵坡预制箱梁架设的调平。
进一步完善上述技术方案，所述一号柱底部紧靠前墩柱两侧设置千斤顶包脚。在单线预制箱梁架设施工时，在一号柱底部紧靠单墩两侧设置千斤顶包脚，使单导梁架桥机与细长单墩紧固贴合，保证架设施工时的稳定。
进一步地，所述已架设预制箱梁的梁面以及前墩柱上均设有方木和木板，以保证支撑点底部的稳定。
进一步地，所述已架设预制箱梁的湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接。在架设双线桥时，已架设的梁体尚未施工横隔梁和湿接缝，梁的整体性较差，在过孔之前，为防止单片预制箱梁偏心受力而倾覆，将预制梁湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接，湿接缝处焊接量不得小于预埋钢筋的50%，而横隔梁处预埋钢筋全部进行焊接。
采用上述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行小半径曲线轻轨高架预制箱梁架设施工方法，包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上；
架桥机过孔作业：架桥机过孔时，前吊梁小车和后吊梁小车必须置于架桥机尾部作为配重；根据架桥机过孔前纵向中心线与线路中心线的偏心差，先后调整二号柱向曲线外侧横移，一号柱向曲线内侧横移，保证架桥机推进至下一孔时能准确的支撑于前墩柱上，使预制箱梁与机臂重心达到架梁状态；
架梁作业：起吊时，采取前吊梁小车和后吊梁小车偏移起吊预制箱梁；在喂梁的同时整机横移保证预制箱梁不与架桥机相碰；前移过程中及时调整前吊梁小车、后吊梁小车至主横跨中间，以使机臂受力均匀；待预制箱梁中心线与后墩柱、前墩柱中心线重合后，缓慢进行落梁至前墩柱支座垫石上，复核无误，方可进行支座灌浆作业。
在单导梁架桥机过孔后，此时单导梁架桥机的纵向中线与线路中线重合，而与已经架设完毕的预制箱梁中线存在一定角度（如：右转弯曲线，架桥及尽可能地将机臂前端向左偏一定角度）。此时在满足单导梁架桥机安全稳定和保证喂梁的前提下，尽可能缩短架桥机整机长度，在架桥机喂梁时，三号柱全部收起，前后车悬臂提梁，运梁车主车到位后再支起三号柱，使架桥机喂梁平稳进行。因架桥机整机长度缩短，为架桥机过孔时的安全，两台纵梁横移天车必须置于单导梁架桥的尾部并临时固定，作为架桥机的配重，以防架桥机纵行运行时失稳。
采用上述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行大纵坡轻轨高架预制箱梁架设施工方法，包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上，对于架桥机支腿，如不在梁腹板中心线上时，可铺设枕木把受力传到腹板上；
架桥机过孔作业：对架桥机进行调平后再进行预制箱梁的架设，在下坡架设时，分别将零号柱调整节和一号柱调整节加在零号柱和一号柱上，保证架桥机头部支架高度；在上坡架设时，将二号柱调整节加在二号柱上，保证架桥机尾部支架悬空；
架梁作业：采用常规架梁作业。
采用上述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行单双线交替轻轨高架预制箱梁架设施工方法，包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上；
架桥机过孔作业：采用常规架桥机过孔作业；
架梁作业：单线变双线预制箱梁架设方法为，左单线预制箱梁架设完毕→架桥机后撤至双线→进行右单线预制箱梁架设→双线预制箱梁架设；双线变单线预制箱梁架设方法为，双线预制箱梁架设→左单线预制箱梁架设→双线预制箱梁左线架设→架桥机后撤至双线→进行右单线预制箱梁架设→双线预制箱梁右线架设→双线预制箱梁架设。
进一步地，单线预制箱梁架设施工时，在一号柱底部紧靠单墩两侧设置千斤顶包脚，使梁架桥机与细长单墩紧固贴合，保证架设施工时的稳定；在架设双线桥时，将已架设预制箱梁湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接，湿接缝处焊接量不得小于预埋钢筋的50%，横隔梁处预埋钢筋全部进行焊接；采取在预制箱梁的梁面和前墩柱上垫方木以及木板垫平，以保证支撑点底部的稳定。
有益效果：本发明提供的架桥机，通过不同施工方法的调整，满足小半径曲线、大纵坡、单双线交替轻轨高架预制箱梁架设施工，在保证施工安全的前提下，大大节约了工程施工成本，提高了施工效率，节约了施工工期。
通过此施工方法的实施，对小半径曲线架梁时不必设置临时支墩，可有效解决城市用地困难的问题，降低对周边环境的影响。
附图说明
图1表示轻轨高架预制箱梁架设施工示意图；
图2表示双线梁架梁工况图；
图3表示单线梁架梁工况图；
图4表示架桥机在曲线段上架梁站示意图。
图中：1、尾部托架及电力系统；2、三号柱；2-1、三号柱液压系统；3、后吊梁小车；4、二号柱；4-1、二号柱横移轨道；4-2、二号柱调整节；5、机臂；6、前吊梁小车；7、一号柱；7-1、一号柱横移轨道；7-1、一号柱调整节；8、零号柱；8-1 零号柱旋转座；8-2、零号柱调整节；9、运梁小车；10、预制箱梁；11、已架设预制箱梁；12、后墩柱；13、前墩柱；14、前墩柱支座垫石。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：本发明的施工方法所采用的施工装置为步履式单导梁架桥机，该架桥机由尾部托架及电力系统1、三号柱2、三号柱液压系统2-1、后吊梁小车3、二号柱4、二号柱横移轨道4-1、二号柱调整节4-2、机臂5、前吊梁小车6、一号柱7、一号柱横移轨道7-1、一号柱调整节7-2、零号柱8、零号柱增设旋转座8-1、零号柱调整节8-2 等组成，结合施工具体情况，分别采取了在零号柱8上增设旋转座、缩短架桥机整机长度、在一号柱和二号柱上增加下部横移机构和一号柱7底部紧靠单墩两侧设置千斤顶包脚等措施，保证预制梁的顺利架设。
下面结合南京地铁宁溧线土建工程TA04标在机场东站至柘塘站高架区间及出入段线区间轻轨高架预制梁架设情况，仅对在梁上运梁、架桥机过孔、架梁等作业在不同情况下的实施方法进行详细介绍。
1、梁上运梁作业
梁上运梁10采用轮胎式运梁车9，运梁车9沿着轨道中心线（即相应箱梁的腹板中心）行走，双线梁横跨两个预制梁的腹板，单线梁沿着一个预制梁腹板行走。在小半径曲线预制箱梁运输及架设时，运梁车9梁上运梁沿着轨道中心线进行运输，如不在轨道中心线位置上，可铺设钢板将受力传到腹板上。
2、架桥机过孔作业
架桥机过孔采取自行过孔，不需要增加其他辅助措施。架桥机过孔时，两台天车必须置于架桥机尾部作为配重。
常规过孔作业在此不做陈述，仅对小半径曲线、大纵坡的过孔进行叙述。
（1）如图4所示，当进行小半径曲线过孔时，架桥机过孔前的纵向中心线与线路中心线不重合；因此，架桥向前过孔移动时，根据架桥机的偏心差，通过先后调整二号柱4向曲线外侧横移、一号柱7向曲线内侧横移来保证架桥机推进至下一孔时能准确的支撑于墩柱13上方，使预制箱梁10重心与机臂5重心达到架梁状态。
（2）当进行大纵坡过孔施工时，必须对架桥机进行调平后，才能进行预制梁片的架设。在下坡架设预制箱梁10时，分别将零号柱调节块8-2和一号柱调节块7-2加在零号柱8、一号柱7上，保证支架高度，增加架桥机稳定性，以减少零号柱8、一号柱7横轨垫木的高度和数量；上坡架设梁片时，调整节加在二号柱4上，以保证架桥机尾部支架悬空，使架桥机移动自如。
3、架梁作业
对于大纵坡过孔后即为常规的架梁作业，在此不再赘述，下面仅对小半径曲线架梁作业和单双线交替预制梁架设进行叙述。
（1）在进行小半径曲线预制架设时，架桥机机臂5中心线与运梁车9行进路线中心不在同一条线上。在起吊梁片10时，采取前吊梁小车4和后吊梁小车3偏移起吊梁片，在喂梁的同时整机横移的方法保证梁片不与架桥机相碰。在前移过程中及时调整起重天车至主横跨中间，以使导梁机臂5受力均匀。待梁片10中心线与墩柱12、墩柱13中心线重合后，缓慢进行落梁至支座垫石14上。复核无误，方可进行支座灌浆作业。
（2）在进行单线变双线预制梁架设时，架设方法是左单线预制梁架设完毕→架桥机后撤至双线→进行右单线预制梁架设→双线预制梁架设。在进行双线变单线预制梁架设时，双线预制梁架设→左单线预制梁架设→双线预制梁左线架设→架桥机后撤至双线→进行右单线预制梁架设→双线预制梁右线架设→双线预制梁架设。在单线预制箱梁架设施工时，在一号柱底部紧靠单墩两侧设置千斤顶包脚，使单导梁架桥机与细长单墩紧固贴合，保证架设施工时的稳定。在架设双线桥时，已架设的梁体尚未施工横隔梁和湿接缝，梁的整体性较差，在过孔之前，为防止单片预制箱梁偏心受力而倾覆，将预制梁湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接，湿接缝处焊接量不得小于预埋钢筋的50%，而横隔梁处预埋钢筋全部进行焊接。为保证架设支撑点的稳定，采取在梁面和墩柱上垫方木+木板垫平，以保证支撑点底部的稳定。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (8)
1.一种轻轨高架预制箱梁架设施工装置，包括设于已架设预制箱梁与前墩柱之间的单导梁架桥机，所述单导梁架桥机包括机臂尾部托架及电力系统、三号柱、三号柱液压系统、后吊梁小车、二号柱、机臂、前吊梁小车、一号柱、零号柱；其特征在于：所述零号柱通过零号柱调整节固定在前墩柱支座垫石上，零号柱顶端设有零号柱旋转座，前墩柱支座垫石上相邻零号柱调整节设有一号柱横移轨道，一号柱通过一号柱横移机构竖立在一号柱横移轨道上；已架设预制箱梁前端部设有二号柱横移轨道，二号柱通过二号柱横移机构竖立在二号柱横移轨道上；三号柱通过三号柱液压系统竖立在已架设预制箱梁中部；零号柱、一号柱支撑在机臂前端，二号柱支撑在机臂中部，三号柱支撑在机臂尾端，前吊梁小车、后吊梁小车与机臂悬挂相连。
2.根据权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置，其特征在于：所述一号柱底部紧靠前墩柱两侧设置千斤顶包脚。
3.根据权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置，其特征在于：所述已架设预制箱梁的梁面以及前墩柱上均设有方木和木板。
4.根据权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置，其特征在于：所述已架设预制箱梁的湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接。
5.利用权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行小半径曲线轻轨高架预制箱梁架设施工方法，其特征在于：包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上；
架桥机过孔作业：架桥机过孔时，前吊梁小车和后吊梁小车必须置于架桥机尾部作为配重；根据架桥机过孔前纵向中心线与线路中心线的偏心差，先后调整二号柱向曲线外侧横移，一号柱向曲线内侧横移，保证架桥机推进至下一孔时能准确的支撑于前墩柱上，使预制箱梁与机臂重心达到架梁状态；
架梁作业：起吊时，采取前吊梁小车和后吊梁小车偏移起吊预制箱梁；在喂梁的同时整机横移保证预制箱梁不与架桥机相碰；前移过程中及时调整前吊梁小车、后吊梁小车至主横跨中间，以使机臂受力均匀；待预制箱梁中心线与后墩柱、前墩柱中心线重合后，缓慢进行落梁至前墩柱支座垫石上，复核无误，方可进行支座灌浆作业。
6.利用权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行大纵坡轻轨高架预制箱梁架设施工方法，其特征在于：包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上；
架桥机过孔作业：对架桥机进行调平后再进行预制箱梁的架设，在下坡架设时，分别将零号柱调整节和一号柱调整节加在零号柱和一号柱上，保证架桥机头部支架高度；在上坡架设时，将二号柱调整节加在二号柱上，保证架桥机尾部支架悬空；
架梁作业：采用常规架梁作业。
7.利用权利要求1所述轻轨高架预制箱梁架设施工装置进行单双线交替轻轨高架预制箱梁架设施工方法，其特征在于：包括梁上运梁作业，架桥机过孔作业和架梁作业；
梁上运梁作业：采用运梁车沿着轨道中心线行走，双线梁横跨两个已架设预制箱梁的腹板，单线梁沿着一个已架设预制箱梁腹板行走，如不在轨道中心线位置上，通过铺设钢板将受力传到相应预制箱梁的腹板上；
架桥机过孔作业：采用常规架桥机过孔作业；
架梁作业：单线变双线预制箱梁架设方法为，左单线预制箱梁架设完毕→架桥机后撤至双线→进行右单线预制箱梁架设→双线预制箱梁架设；双线变单线预制箱梁架设方法为，双线预制箱梁架设→左单线预制箱梁架设→双线预制箱梁左线架设→架桥机后撤至双线→进行右单线预制箱梁架设→双线预制箱梁右线架设→双线预制箱梁架设。
8.根据权利要求7所述单双线交替轻轨高架预制箱梁架设施工方法，其特征在于：单线预制箱梁架设施工时，在一号柱底部紧靠单墩两侧设置千斤顶包脚，使梁架桥机与细长单墩紧固贴合，保证架设施工时的稳定；在架设双线桥时，将已架设预制箱梁湿接缝以及横隔梁处预埋钢筋进行焊接，湿接缝处焊接量不得小于预埋钢筋的50%，横隔梁处预埋钢筋全部进行焊接；采取在预制箱梁的梁面和前墩柱上垫方木以及木板垫平，以保证支撑点底部的稳定。
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