CN107858928B - 路桥扩建施工跨线防护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路桥扩建施工跨线防护结构及其施工方法，属于路桥施工设备技术领域，路桥扩建施工跨线防护结构包括带有防撞墙的既有路桥，既有路桥的一侧设有两根支撑柱，支撑柱分别位于跨越路段相对两侧，支撑柱之间横设有成型的预制横梁，预制横梁上端面靠近防撞墙的一侧设有辅助架，辅助架沿预制横梁的长度方向设置，辅助架的横断面呈y型，辅助架靠近防撞墙的端面与防撞墙贴合。本发明采用与预制横梁固连的辅助架阻挡渣料下落，节省了现有技术中木板和防水布的使用，降低了物料使用成本，且辅助架的成型与预制横梁一同完成，减少了施工人员的劳动工序数量，也减轻了劳动者室外工作量，有利于改善劳动者工作环境和工作条件。

Description

路桥扩建施工跨线防护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及路桥施工设备技术领域，具体的说是路桥扩建施工跨线防护结构及其施工方法。

背景技术

近年来，我国基础设施建设飞速发展，施工质量和总量均得到了显著提升，成就举世瞩目，随着施工水平的提升，施工过程中的人性化，高效性施工要求得以实现，人们也对施工过程中出现的一些影响周围环境的问题提出了更高要求。

在跨越铁路、桥梁等路段的改造施工中，现有技术大多采用钢筋扎筑成的笼架作为支撑骨架，然后向笼架中浇注水泥混凝土的方式建筑扩建的路桥，然而，扎筑笼架的过程中，施工人员位于下方路桥之上，一方面施工人员不安全，另一方面也对下方通行的人和车产生安全隐患；在浇注的过程中，水泥浆料等物料渣会落下，同样对下方人员产生安全隐患，甚至需要下方路线长期封闭。

针对跨线防护的问题，经检索，有如下专利公开信息：申请号为：2013106360928，公开日为：2014年3月26日，申请人为：中铁五局集团第二工程有限责任公司，名称为：公路桥梁扩宽改造工程跨线防护结构及安装方法。该发明采用的技术方案为：在跨越路段的既有桥梁上部结构外侧架设扩宽桥梁预制梁体，扩宽桥梁预制梁体与既有桥梁上部结构结合，在扩宽桥梁预制梁体上部及与既有桥梁上部结构结合处形成一个整体作业平台；该作业平台上面铺设木板，木板上面铺设防水布，防水布上面设置砂浆拦水坎。

该发明利用木板铺设在预制梁体上，用于封堵预制梁体与防撞墙之间的缝隙，然后用防水布防止切割防撞墙时使用的冷却水浸湿木板，并利用砂浆拦水坎作为隔档，上述方案存在以下两方面问题：1.木板与防水布的铺设需要耗费大量成本，随着现代社会的发展，林木资源日益枯竭，木板显然已经成了奢侈资源，而防水布制作成本高，且在施工过程中，防水布容易被扎破，效果难以保证；2.制作砂浆拦水坎的过程中容易划破防水布，影响防水布密封效果；3.砂浆拦水坎的风干过程需要时间，增加了工期；4.预制横梁的生产如果在施工现场完成，工作人员需要在室外的施工现场进行，工作环境恶劣，对工作人员不利。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中跨线路桥施工多采用铺设木板和防水布之后制作砂浆拦水坎用于对跨线路桥进行防护的方式，操作导致的成本高、工序复杂的问题，本发明提供路桥扩建施工跨线防护结构及其施工方法，利用与预制横梁一体成型的辅助架，作为既有路桥结构与扩建路桥结构之间的防护设备，减轻了施工复杂程度，提高了施工效率，降低了施工成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

路桥扩建施工跨线防护结构，包括带有防撞墙的既有路桥，既有路桥的一侧设有两根支撑柱，所述支撑柱分别位于跨越路段的相对两侧，所述支撑柱之间横设有成型的预制横梁，所述预制横梁上端面靠近防撞墙的一侧设有辅助架，所述辅助架沿预制横梁的长度方向设置，辅助架的横断面呈y型，辅助架靠近防撞墙的一端与防撞墙贴合。

优选地，所述辅助架的上端面内凹形成储水部。

优选地，所述储水部的底面与防撞墙的待切割面位于同一水平面上。

优选地，所述辅助架的上方被储水部分出两个侧壁，分别为左部和右部；所述的左部靠近防撞墙一侧；所述的右部远离防撞墙一侧；右部的上边缘低于左部的上边缘。

优选地，所述辅助架与预制横梁连接处设有一级过渡层，所述一级过渡层的抗拉强度值为0.9-0.92MPa。

优选地，所述一级过渡层采用水泥、中砂、建筑废料颗粒、水混合制成；所述建筑废料颗粒为防撞墙被切割产生的废料，该废料被压碎至1-2目；所述水泥、中砂、建筑废料颗粒、水的质量配比为110～120:430～460:700～740:100，优选为114：446：714：100。

优选地，所述左部下端设有二级过渡层，所述二级过渡层的抗拉强度值为0.74-0.76MPa，所用初始配料水泥、中砂、建筑废料颗粒、水的质量配比为80：457：735：100。

优选地，所述左部套设有防水垫，所述防水垫由泡沫或橡胶制成。

路桥扩建施工跨线防护结构的施工方法，具体包括以下步骤：

一、选择带有防撞墙的既有路桥；路桥的下方穿过有跨越路段；

二、所述既有路桥的一侧设两根支撑柱，所述支撑柱分别位于跨越路段的相对两侧；

三、所述支撑柱之间共同支撑一根成型的预制横梁，所述预制横梁上端面靠近防撞墙的一侧设有辅助架，所述辅助架沿预制横梁的长度方向设置；

四、辅助架的横断面制成y型，辅助架与防撞墙贴合，辅助架上表面中部开设有内凹的储水部，所述辅助架的上方被储水部分出两个侧壁，分别为左部和右部；

五、利用锯片沿防撞墙的待切割面将防撞墙水平切断，锯片同时将左部沿水平面切除，锯片所在的水平面与储水部的底部平齐；

六、将防撞墙沿水平面切断之后，待冷却水风干，将辅助架从预制横梁上敲去。

优选地，吊装预制横梁之前，将泡沫或橡胶制成的防水垫覆盖在左部上。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明采用与预制横梁固连的辅助架阻挡渣料下落，节省了现有技术中木板和防水布的使用，降低了物料使用成本；辅助架的成型与预制横梁一同完成，减少了施工人员的劳动工序；预制横梁可在室内或厂房内完成生产，因此也减轻了劳动者室外工作量，有利于改善劳动者工作环境和工作条件；采用y型的辅助架代替现有技术中的复杂防水结构的设置，将放水结构的施工转化进入预制横梁的浇注成型过程中，大大降低了防水结构的施工难度，避免了防水布被扎破导致防水效果失效的可能。

(2)本发明采用设置在辅助架上的储水部作为承载冷却水的结构，避免冷却水沿辅助架与防撞墙之间的缝隙渗下，当冷却水过多，或被杂质堵塞在某一段，导致该段冷却水位升高时，冷却水沿右部流向预制横梁，也不会从左部渗入辅助架与防撞墙之间的缝隙中，从而避免对跨越路段的车辆或行人产生影响；当锯片切过防撞墙时，左部同时被切开，其中的冷却水沿着被锯片切出的平面流出，也不会聚集在辅助架与防撞墙之间的缝隙处，即不会出现冷却水从所述缝隙流下的情况。

(3)本发明在辅助架下侧设置了强度大大降低的一级过渡层，在清除辅助架时，通过敲打辅助架的残余部分即可将辅助架从一级过渡层处折断，且断面容易保证平齐，实现辅助架的快速便捷清理，产生的废料相对于现有技术中使用的防水布更容易循环利用。

(4)为避免预制横梁与防撞墙之间间隙控制不准，导致仍有间隙产生，不能有效阻挡冷却水的下渗，本发明采用防水垫套在辅助架上，利用防水垫作为缝隙的填充，降低了对辅助架吊装位置的要求，在施工进程紧张，吊装水平难以保证的时候更加有效，保证了防水性能的效果更加明显。

(5)将防水垫采用弹性材料制作，可进一步降低对辅助架的吊装位置精确性要求，降低施工难度，避免由于吊装操作失误，导致辅助架因撞击防撞墙而断裂。

(6)冷却水集中在储水部，当左部被切除，冷却水完全从切割面流出，残留水量少，风干时间短，因风干冷却水产生的对工期的影响非常小。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的施工环境示意图；

图3为本发明辅助架的断面图。

图中：1、既有路桥；2、跨越路段；3、支撑柱；4、预制横梁；5、防撞墙；6、辅助架；601、左部；602、右部；7、储水部；8、一级过渡层；801、二级过渡层；9、防水垫；10、锯片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例1

如图1至图3所示，路桥扩建施工跨线防护结构，包括带有防撞墙5的既有路桥1，既有路桥1即现有的待拓宽的路桥，既有路桥1的下方穿过有其他道路，该其他道路称为被既有路桥1跨越的道路，即本案所称跨越路段2。

既有路桥1的一侧设有两根竖直设立在地面上的支撑柱3，且所述支撑柱3分别位于跨越路段2的相对两侧，所述支撑柱3之间共同支撑有成型的预制横梁4，预制横梁4在另一场地加工完成，直接吊装装配，避免在施工现场进行浇注成型的方式导致长时间施工，影响跨越路段2的使用，缩短了跨越路段2封闭期限要求，减少了对跨越路段2的破坏程度。

所述预制横梁4上端面靠近防撞墙5的一侧设有辅助架6，所述辅助架6沿预制横梁4的长度方向设置，辅助架6的横断面呈y型，辅助架6靠近防撞墙5的一端与防撞墙5贴合，避免在防撞墙5与辅助架6之间形成间隙，从而避免冷却水杂质从该间隙下渗和滴落至跨越路段2，影响行人和车辆通行安全。

所述辅助架6的上端面为容纳冷却水的储水部7，所述辅助架6的上方被储水部7分出两个侧壁，分别为左部601和右部602；所述的左部601靠近防撞墙5一侧；所述的右部602远离防撞墙5一侧；右部602的上边缘低于左部601的上边缘，以便利用辅助架6的右部602阻挡锯片10甩出的泥浆，且当水位过高时，冷却水从右部602流向预制横梁4，而不会经过防撞墙5与辅助架6之间的间隙，避免冷却水从该间隙滴落至跨越路段2。所述储水部7的底面与防撞墙5的切割面位于同一水平面上，以便锯片10锯开防撞墙5时，把辅助架6左部601同时锯开，锯开该侧部之后，储水部7中的冷却水杂质沿着锯片10锯开防撞墙5和辅助架6时形成的平面向防撞墙5一侧流出。

所述辅助架6下端与预制横梁4连接处设有一级过渡层8，所述的一级过渡层的抗拉强度值为0.9-0.92MPa，本实施例中采用0.92MPa，所述一级过渡层8制备时采用水泥、中砂、建筑废料颗粒、水混合而成；为了更加符合环保要求，实现节能减排目的，本实施例采用被破除的防撞墙5的废料作为建筑废料颗粒，与水泥、中砂和水混合，制成辅助架6，为保证辅助架6符合一定的粗糙度要求，有利于辅助架6与防撞墙5的贴合，同时控制生产成本，建筑废料颗粒的粒度介于1目至2目之间，本实施例选择建筑废料颗粒的平均粒度在1.5目能够基本满足使用要求，制作符合要求的建筑废料颗粒的成本较低；为了在一定程度上降低一级过渡层8的结合强度，同时又保证一级过渡层8具有一定的基础强度，不至于在搬运和吊装以及锯片10的施工过程中提前断裂，发明人经过长期多次试验，总结得四种基础原料之间的最佳质量配比：水泥、中砂、建筑废料颗粒(在首次施工没有破除的防撞墙5的废料作为建筑废料颗粒时，可以采用清除的水泥道路路面或者防护栏等废料)、水的质量配比为114：446：714：100，在该百分比的配料使用过程中，辅助架6的强度适中，能够保证在运输和吊装过程中具有一定的强度，且在操作人员使用手持气镐破除辅助架6时，能够比较轻松地将其震断，满足使用要求。考虑到添加了建筑废料颗粒之后，在硬化过程中容易发生变形或者开裂，搅拌时要按照规定严格控制水的含量，同时最好覆盖一层稻草或者其他覆盖物，减缓水份的蒸发，促进反应。对于多次使用的建筑废料，如果发现成型困难，取熬煮1小时以上固体物含量为10-15％的糯米水溶液100质量份，然后将20质量份的石膏粉末加入到水溶液中，得到混合溶液，将建筑废料加入到混合溶液中，捞出晾干之后继续按照前述方法使用。

另外，为保证锯断防撞墙5的顺利进行，一方面，锯片10的齿间距不大于锯片10切入辅助架6深度的0.3-0.7倍，本方案优选0.45倍，倍数过大会造成锯片10对辅助架6的力矩增大，提前损伤一级过渡层8，倍数过小则导致锯片10使用成本升高。另一方面，在所述左部601下端设二级过渡层801，所述二级过渡层801的抗拉强度值为0.74-0.76MPa，所用初始配料水泥、中砂、建筑废料颗粒、水的质量配比为80：457：735：100，通过降低二级过渡层801的抗拉强度，降低锯片10的切割难度，实现更低频地更换锯片10，提高工作效率，降低施工成本。为了符合节能减排的要求，其中建筑废料颗粒采用防撞墙5废料，将该废料压制成2目的颗粒，混入水泥、中砂中；粒度过大容易造成辅助架6表面粗糙度过大，与防撞墙5贴合不紧，粒度过小生产成本高。

所述左部601套设有防水垫9，所述防水垫9由泡沫或橡胶制成，采用防水垫9作为缓冲结构，避免了预制横梁4与防撞墙5之间间隙过大，不能有效阻挡冷却水料渣渗出的问题，降低了对辅助架6吊装位置的要求，降低了由于吊装操作失误导致辅助架6断裂的可能。

路桥扩建施工跨线防护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、吊装预制横梁4：吊装预制横梁4之前，将防水垫9覆盖在辅助架6靠近防撞墙5一侧的边缘上，将预制横梁4吊装至两根支撑柱3上，使辅助架6紧贴防撞墙5，防水垫9作为缓冲结构位于辅助架6与防撞墙5之间，避免由于两者之间间隙控制不准影响防水性能；

S2、切断防撞墙5：利用外界的锯片10将防撞墙5沿水平面切断，锯片10同时将左部601沿水平面切断，由于锯片10切割混凝土遭遇巨大的阻力，因此需要不断为锯片10提供冷却水，冷却水顺着锯片10进入辅助架6的储水部7中，多余的冷却水也流至储水部7中，锯片10将防撞墙5和左部601沿水平面切断之后，失去一侧阻挡的储水部7中的液体沿锯片10在防撞墙5和左部601上切割形成的平面流向防撞墙5一侧，不会聚集在防撞墙5与辅助架6之间的间隙处，即不会渗透滴落在跨越路段2上，且切割形成的杂质会和水混合进一步堵塞两者之间的间隙，进一步提高防水性能；

S3、清除辅助架6：防撞墙5沿水平面切断之后，待冷却水风干，使用气镐侧向敲打辅助架6，由于一级过渡层8强度小，侧向击打过程中容易断裂，因此可较为轻易地将辅助架6从预制横梁4上敲去，且断裂面较为平整，方便后续施工中将既有路桥1与扩建路桥进行车道合并形成新路面。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.路桥扩建施工跨线防护结构，包括带有防撞墙(5)的既有路桥(1)，既有路桥(1)的下方穿过有跨越路段(2)，所述既有路桥(1)的一侧设有两根支撑柱(3)，所述支撑柱(3)分别位于跨越路段(2)的相对两侧，所述支撑柱(3)之间共同支撑有成型的预制横梁(4)，其特征在于：所述预制横梁(4)上端面靠近防撞墙(5)的一侧设有防护架(6)，所述防护架(6)沿预制横梁(4)的长度方向设置，防护架(6)的横断面呈y型，防护架(6)与防撞墙(5)贴合。

2.根据权利要求1所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述防护架(6)的上端面内凹形成储水部(7)。

3.根据权利要求2所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述储水部(7)的底面与防撞墙(5)的待切割面位于同一水平面上。

4.根据权利要求2所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述防护架(6)的上方被储水部(7)分出两个侧壁，分别为左部(601)和右部(602)；所述的左部(601)靠近防撞墙(5)一侧；所述的右部(602)远离防撞墙(5)一侧；右部(602)的上边缘低于左部(601)的上边缘。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述防护架(6)与预制横梁(4)连接处设有一级过渡层(8)；所述的一级过渡层的抗拉强度值为0.9-0.92MPa。

6.根据权利要求5所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述一级过渡层(8)采用水泥、中砂、建筑废料、水混合制成；所述建筑废料为防撞墙(5)被切割产生的废料，该废料被压碎至1-2目；所述水泥、中砂、建筑废料、水的质量配比为114：446：714：100。

7.根据权利要求4所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述左部(601)套设有防水垫(9)。

8.根据权利要求7所述的路桥扩建施工跨线防护结构，其特征在于：所述防水垫(9)采用泡沫或橡胶制成。

9.路桥扩建施工跨线防护结构的施工方法，其步骤为：

一、选择带有防撞墙的既有路桥；既有路桥的下方穿过有跨越路段；

二、所述既有路桥的一侧设两根支撑柱，所述支撑柱分别位于跨越路段的相对两侧；

三、所述支撑柱之间共同支撑一根成型的预制横梁，所述预制横梁上端面靠近防撞墙的一侧设有辅助架，所述辅助架沿预制横梁的长度方向设置；

四、辅助架的断面为y型，辅助架与防撞墙贴合，辅助架上表面中部开设有内凹的储水部，所述辅助架的上方被储水部分出两个侧壁，分别为左部和右部；所述的左部靠近防撞墙；所述的右部远离防撞墙；

五、利用锯片沿防撞墙的待切割面将防撞墙水平切断，锯片同时将左部沿水平面切除，锯片所在的水平面与储水部的底部平齐；

六、将防撞墙沿水平面切断之后，待冷却水风干，将辅助架从预制横梁上敲去。

10.根据权利要求9所述的路桥扩建施工跨线防护结构的施工方法，其特征在于：所述左部套设有防水垫，所述防水垫采用泡沫或橡胶制成；

施工方法为：吊装预制横梁之前，将防水垫覆盖在左部上。