CN108442255B - 一种移动模架造桥机及现浇造桥的施工方法 - Google Patents

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CN108442255B CN201810500232.1A CN201810500232A CN108442255B CN 108442255 B CN108442255 B CN 108442255B CN 201810500232 A CN201810500232 A CN 201810500232A CN 108442255 B CN108442255 B CN 108442255B
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Abstract

本发明涉及一种移动模架造桥机及现浇造桥的施工方法,所述的移动模架造桥机,在前导梁的前端安装有前辅助支腿,在后导梁上设有后辅助支腿,在承载主梁上设有前主支腿和后主支腿,在所述的承载主梁、后导梁下方设置轨道,轨道上安装钢筋笼起升系统,在承载主梁左右两侧设有若干组吊挂外肋,吊挂外肋与承载主梁连接,所述的后辅助支腿、后主支腿能够向上旋转折叠,所述的前辅助支腿、前主支腿能够调节高度,在后方已浇梁面布置钢筋笼绑扎移动胎架;所述的现浇造桥的施工方法,采用以上移动模架造桥机进行;利用本发明设备和方法,现浇造桥施工可以实现钢筋绑扎、内模拼装、预应力钢筋管道安装工序与桥梁混凝土浇注、养护、张拉工序同步进行,能够有效缩短现浇造桥施工周期。

Description

一种移动模架造桥机及现浇造桥的施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域,特别是涉及一种移动模架造桥机及现浇造桥的施工方。
背景技术
根据国家中长期铁路网规划,高铁里程要达到4.5万公里,目前中国高铁运营里程达到2.2万公里,仍由大量的铁路里程需要建设。
桥梁作为高铁线路重要组成部分,占比高达50%以上。如何快速制梁、架梁,是保证建设工期的关键。随着高铁建设向着西部山区挺进,梁场建设越来越困难;基于对制梁数量少于150孔、梁场建设经济性不佳,但依据目前普遍采用的的传统的施工方法,移动模架原位现浇施工一孔桥梁的施工周期较长,约为16天/孔,基本工序如下:
以上七个工序必须按序展开,工效低,施工成本大;且钢筋在模架外模系统腔体内现场绑扎,质量控制较难;内模系统需等到底、腹板钢筋成型后人工安装,难度大、速度慢,不同工种待工时间较长,劳动力利用不充分,施工工期长,施工成本高,经济性较差。
例如,在先的发明专利ZL 201510692243.0公开了一种移动模架车声屏障梁翼缘板现浇施工方法,其主要包括“施工准备→模架车组装→走行到位,检查设备→外模系统下落到位→安装精轧螺纹钢→编制钢筋,安放预埋件→安装挂模和靠模→混凝土浇筑→拆模→提升底模,转场”等步骤,各工序不能同时进行,施工效率低、周期较长。
因此,现有技术中缺少一种可有效缩短现浇造桥工期的设备和方法。
发明内容
本发明的目的就是针对现有的桥梁现浇施工方法存在的上述缺点,提供一种可有效缩短现浇造桥施工周期的移动模架造桥机,以及相应的工序合理、工艺得当、操作方便、质量可控性强、工期短、成本低的逐孔现浇造桥施工方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
提供一种移动模架造桥机,具有承重主框架,所述的承重主框架包括前导梁、承载主梁和后导梁,在前导梁的前端安装有前辅助支腿,在后导梁上设有后辅助支腿,在承载主梁上设有前主支腿和后主支腿,其特征在于:在所述的承载主梁、后导梁下方设置轨道,轨道上安装钢筋笼起升系统,在承载主梁左右两侧设有若干组吊挂外肋,吊挂外肋与承载主梁连接,所述的后辅助支腿、后主支腿能够向上旋转折叠,所述的前辅助支腿、前主支腿能够调节高度,在后方布置钢筋笼绑扎移动胎架。通过以上结构,可以实现钢筋笼绑扎工序和浇筑养生工序的同时进行,并可使移动模架造桥机通过隧道等高度受限的场所。
进一步的,所述前辅助支腿与前导梁前端铰接,上部为铰座,下部为前辅助支腿立柱,所述的前辅助支腿立柱能够在竖直方向上伸缩,以实现前辅助支腿的脱空和整机高度调节。
进一步的,所述的后辅助支腿上部为由托辊、钩挂组成的横移台车机构,中部为滑移横梁,下部为后辅助支腿立柱,所述的横移台车机构能够在在滑移横梁上横向移动,所述的后辅助支腿立柱能够在竖直方向上伸缩、且能够向上旋转折叠,后辅助支腿能够沿后导梁纵向自行移动。
进一步的,所述的前主支腿设置在承载主梁前端,上部为托辊、钩挂,中部为前主支腿立柱,且能够在竖直方向上伸缩,下部设前主支腿支撑油缸,前主支腿能够沿承载主梁、前导梁纵向自行移动,前主支腿设置三角形防倾翻装置,上述结构可实现前主支腿在梁上的移动和造桥机整机的移动。
进一步的,所述的后主支腿设置在承载主梁后端,后主支腿为O型结构,后主支腿下端为下横梁,所述下横梁底部设后主支腿支撑油缸,所述的后主支腿与承载主梁通过主梁法兰连接,后主支腿中部通过中部法兰连接,所述的后主支腿在上部、中部均设置有折叠转铰,在拆除与上部主梁法兰连接后所述的后主支腿能够纵向折叠,在拆除中部法兰连接后所述的后主支腿能够竖向折叠;在后主支腿位置处、承载主梁正下方设置后主支腿支撑立柱,所述的后主支腿支撑立柱与承载主梁铰接、并且能够向上旋转折叠。
进一步的,所述的吊挂外肋通过挑梁与承载主梁连接,吊挂外肋与挑梁之间设置有外肋旋转油缸,所述的吊挂外肋由若干段分段组成,其中包括在中部位置处可移除的竖侧肋分段,以适应不同高度限制的施工场所。
优选的,所述的移动胎架设置在后方已浇梁面上,包括上部胎架、下部胎架及底部走行机构。
优选的,所述的承重主框架沿纵向两跨半长,前半跨长为前导梁,后一跨长为后导梁,中间一跨长为承载主梁。
优选的,所述的钢筋笼起升系统由起吊装置、钢筋笼吊具组成,钢筋笼吊具吊挂在起吊装置下方。
优选的,所述前导梁、承载主梁和后导梁均为沿横向对称设计的双纵梁结构,左右两组纵梁之间通过若干组联系梁连接,所述的轨道安装在联系梁上。
本发明还提供一种现浇造桥的施工方法,利用以上所述的移动模架造桥机,包括如下步骤:
(一)移动模架造桥机过孔到位之后,前主支腿、后主支腿支撑,将后辅助支腿立柱、后主支腿支撑立柱向上旋转折叠,使用移动胎架携整体钢筋笼进入;
(二)移动胎架携整体钢筋笼进入后导梁下方,将后辅助支腿立柱下放支撑,后导梁下方轨道上的起吊装置携钢筋笼吊具起吊整体钢筋笼;
(三)起升系统携整体钢筋笼纵向移动,穿过后主支腿进入外模系统的正上方;
(四)起升系统下放整体钢筋笼进入外模系统的腔体,同时将后辅助支腿立柱向上旋转折叠,将移动胎架9开出后导梁103,驶入后端已浇梁面准备绑扎钢筋笼;
(五)在吊挂外肋之间安装外肋竖向螺纹钢筋吊杆,向下旋转后主支腿支撑立柱,并与后主支腿的下横梁顶紧锁定,检查移动模架造桥机及钢筋笼,浇筑混凝土,混凝土养生,张拉,同时在后方梁面绑扎整体钢筋笼;
(六)混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿支撑油缸收缩,外模系统与混凝土脱离,后辅助支腿收缩、脱空,钩挂前移一跨距离重新支撑;
(七)解除底模及底肋中缝连接,拆除外肋竖向螺纹钢筋吊杆,启动外肋旋转油缸,外模系统随外肋向外旋转开启,两侧外模系统随吊挂外肋向外旋转而开启,避开桥墩,后主支腿支撑油缸回缩、脱空,后主支腿竖直立柱向上折叠,启动前主支腿、后辅助支腿的托辊机构,驱动承移动模架造桥机整体前移约半跨长距离,起吊装置携钢筋笼吊具同步后移,前辅助支腿到达前方墩顶、支撑;
(八)前主支腿支撑油缸回缩,前主支腿脱空,钩挂前移一跨距离到达前方墩顶支撑;
(九)前辅助支腿收缩、脱空,模架继续前移过孔到位,前、后主支腿支撑油缸支撑,启动外肋旋转油缸,外模随外肋合拢,连接中缝连接;
(十)重复步骤(一)至(九),完成桥梁剩余跨的施工。
优选的,在步骤(五)中,混凝土浇注、养生、张拉同下一跨整体钢筋笼绑扎同时进行。
本发明还另提供一种现浇造桥的施工方法,用于末跨隧道口制梁、造桥机主结构自行通过隧道及出隧道首跨低位制梁,采用以上所述的移动模架造桥机,包括如下步骤:
(一)移动模架造桥机前移至隧道口末跨位置,降低前辅助支腿立柱及前主支腿立柱高度,前辅助支腿、前主支腿支撑于桥台或路基上,吊装整体钢筋笼,浇筑末跨隧道口混凝土箱梁;
(二)混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿支撑油缸回缩,移动模架造桥机脱模,拆除外模系统、吊挂外肋及挑梁;
(三)后辅助支腿立柱收缩、脱空,钩挂前移一跨距离支撑,降低后主支腿支撑立柱高度,并加临时斜撑,拆除后主支腿下端的下横梁,将后主支腿结构分成左右两部分后分别纵向旋转折叠,下部向上旋转折叠,再次降低前主支腿立柱高度;
(四)利用前、后辅助支腿立柱同时步进、整体下落移动模架造桥机,使移动模架造桥机整机高度低于隧道高度,前、后主支腿支撑于梁面或桥台上;
(五)前主支腿支撑油缸回缩、脱空,钩挂前移约半跨距离,支撑于桥台或路基;
(六)前辅助支腿立柱、后主支腿支撑立柱回缩、脱空,启动前主支腿及后辅助支腿的托辊机构,移动模架造桥机整机前移约一跨距离;
(七)循环步骤(五)、(六),直至移动模架造桥机穿出隧道,前辅助主支腿立柱伸长,支撑于前方桥墩顶面;
(八)前主支腿立柱回缩、脱空,钩挂前移至前方桥墩,前主支腿立柱伸长,支撑于桥墩顶面;后辅助支腿立柱回缩、脱空,利用钩挂前移至后主支腿后方的桥台或路基,并支撑;
(九)前辅助支腿、后主支腿支撑立柱回缩、脱空,启动前主支腿及后辅助支腿的托辊机构,移动模架造桥机整机前移至隧道出口首跨制梁位,安装已移除竖侧肋节段的吊挂外肋及外模系统,原竖侧肋分段两端的分段临时连接,安装外肋竖向螺纹钢筋吊杆,前、后主支腿支撑立柱升高,顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十)混凝土养生、张拉完成,模架前、后主支腿支撑油缸同时回缩,移动模架造桥机脱模,解除底模及底肋中缝螺栓,拆除外肋竖向螺纹钢筋吊杆,启动外肋旋转油缸,外模系统随外肋吊挂向外旋转开启,避开桥墩,后支腿立柱回缩、脱空;启动前主支腿、后辅助支腿的托辊,移动模架造桥机整机前移约半跨距离,前辅助支腿到达前方墩顶、支撑;
(十一)前主支腿支撑油缸回缩、脱空,钩挂前移至前方墩顶,支撑于墩顶,后辅助支腿立柱回缩、脱空,钩挂前移至路基支撑;
(十二)前辅助支腿立柱、后主支腿支撑油缸回缩、脱空;启动前主支腿及后辅助腿的托辊,移动模架造桥机整机前移至第二跨制梁位;前、后主支腿同时顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十三)混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿支撑油缸回缩,模架脱模,前辅助支腿改变位置,在梁面支撑,后辅助支腿钩挂前移至后主支腿后方支撑;
(十四)将吊挂外肋与梁面临时锚固,解开吊挂外肋的临时连接,前、后辅助支腿立柱伸长,移动模架造桥机整机提升至高位制梁高度,将移除的竖侧肋分段安装至原位置处,移动模架造桥机恢复高位制梁状态。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
1)移动模架造桥机支腿立柱采用液压伸缩或旋转折叠模式,可降低(升高)整机高度,方便设备末跨制梁、主结构整体过隧道及出隧道口首跨低位制梁;
2)移动模架造桥机的侧肋吊挂通过旋转油缸,可实现合拢或打开,方便模架完成合模、开模动作;
3)前、后主支腿设置上托辊机构,初张拉完的梁体不受造桥机的重荷载,满足快速制梁的工期要求;
4)移动模架造桥机的后主支腿可通过油缸横桥向移动,便于造桥机通过平面小曲线;
5)采用整体钢筋笼预绑扎,并整体入模,实现钢筋绑扎、内模拼装、预应力钢筋管道安装工序与承载主梁混凝土浇注、养护、张拉工序同步进行,缩短制梁工期,预计能达到9天浇注一跨桥梁,并且将梁场建在线路上,实现“空中梁场”的制梁概念,节约建设征地。
附图说明
图1是本发明移动模架造桥机的主视图;
图2是本发明移动模架造桥机的前辅助支腿支撑断面图;
图3是本发明移动模架造桥机的前主支腿支撑断面图;
图4是本发明移动模架造桥机的后支腿支撑断面图;
图5是本发明移动模架造桥机的后辅助支腿支撑断面图;
图6是本发明移动模架造桥机的混凝土浇注状态断面图;
图7是本发明移动模架造桥机的开模状态断面图;
图8是本发明移动模架造桥机的钢筋笼梁面绑扎断面图;
图9是本发明移动模架造桥机的移动胎架携钢筋笼进入模架后导梁下方断面图;
图10是本发明移动模架造桥机的钢筋笼吊运通过模架后主支腿O型结构断面图;
图11是本发明移动模架造桥机的钢筋笼吊运至模架外模系统上方断面图;
图12是本发明移动模架造桥机的钢筋笼整体下放至外模系统腔体内断面图;
图13-图22是利用本发明移动模架造桥机的现浇造桥的施工流程图;
图23是本发明移动模架过隧道前辅助支腿低位支撑断面图;
图24是本发明移动模架过隧道前主支腿低位支撑断面图;
图25是本发明移动模架过隧道后主支腿低位支撑断面图;
图26是本发明移动模架过隧道后辅助支腿低位支撑断面图;
图27-图40是利用本发明移动模架造桥机的隧道口末跨制梁、过隧道及隧道口首跨制施工流程图;
图41是本发明移动模架低位制梁断面图;
图42-图44是本发明移动模架低位制梁位调整为高位制梁位步骤示意图。
图中主要的附图标记为:
1. 承重主框架(101.前导梁 102.承载主梁 103.后导梁104.联系梁 105.挑梁)2. 前辅助支腿(201.铰座 202. 前辅助支腿立柱) 3.前主支腿(301. 托辊、钩挂机构302. 前主支腿立柱303. 前主支腿支撑油缸 304.防倾翻装置)4.后主支腿(401. O型结构402. 后主支腿支撑立柱403. 后主支腿支撑油缸) 5.后辅助支腿(501.横移台车 502.横梁 503.后辅助支腿立柱)6.吊挂外肋(601.旋转油缸 602.竖侧肋分段 603.外肋竖向螺纹钢筋吊杆)7.外模系统 8.内模系统 9. 移动胎架(901.上部胎架 902.下部胎架 903.走行机构)10.起升系统(1001.轨道 1002.起吊装置 1003.钢筋笼吊具)
具体实施方式
下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明:下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明:
如图1~图44所示,本发明所公开的移动模架造桥机属于上承式,是一种主结构支撑于混凝土桥梁以上的造桥机。图示中“Pn”“Pn+1”“Pn+2”……表示桥墩编号,示意模架施工墩跨。本发明中的所使用的术语“前”是指与施工方向相同的方向,术语“后”是指与施工方向相反的方向;术语“纵向”是指桥梁的长度方向,术语“横向”是指桥梁的宽度方向;术语“竖向”是指桥梁的高度方向,“过孔到位”中的“孔”与“跨”均指两个桥墩之间部分;术语“移动模架造桥机”、“造桥机”与“移动模架”在行业内具有相同的含义,在本文均指造桥机整机。
如图1示出了本发明中移动模架造桥机的整体结构,具有承重主框架1,所述的承重主框架包括前导梁101、承载主梁102、后导梁103、联系梁104及挑梁105;优选的,各梁采用为沿横向对称设计的双纵梁结构,左右两组纵梁之间通过若干组联系梁104连接,双梁结构的造桥机具有更好的承载能力,可以满足目前大部分的桥梁建设需求。
本发明所述的的移动模架造桥机,在整体结构上的改进在于:在前导梁101的前端安装有前辅助支腿2,在后导梁103上设有后辅助支腿5,在承载主梁102上设有前主支腿3和后主支腿4,以上四条支腿用于将主框架支撑在桥墩柱或桥梁片上;在所述的承载主梁102、后导梁103下方设置至少一组轨道1001,具体可吊挂在联系梁104上,轨道1001上安装起升系统10,用于起吊、安装整体钢筋笼入模;在承载主梁102左右两侧设有若干组吊挂外肋6,吊挂外肋6与承载主梁102连接,用于承托外模系统7;所述的后辅助支腿5、后主支腿4能够向上旋转折叠,用于让钢筋笼运输及起吊通过,所述的前辅助支腿2、前主支腿3能够调节高度,能够通过隧道等高度受限的施工场合;利用上述结构,并在后方、优选在已浇梁面上设有移动钢筋笼绑扎胎架9绑扎场地,在承载主梁混凝土浇注、养护、张拉工序的同时,在已浇梁面上绑扎整体钢筋笼,并把钢筋笼运输至移动模架造桥机后导梁103下方,实现多工序同时进行,能较好地提高工作效率。
前辅助支腿较优的结构如图2所示,所述前辅助支腿2与前导梁101前端铰接,上部为铰座201,下部为前辅助支腿立柱202,所述的前辅助支腿立柱202能够在竖直方向上伸缩,通过以上结构可以较好的实现前辅助支腿高度的调节。
前主支腿较优的结构如图3所示,其设置在承载主梁前端,上部为托辊、钩挂机构301,中部为前主支腿立柱302、能够在竖直方向上伸缩,实现前主支腿高度的调节,以适应移动模架过隧道及低位制梁,下部设主支腿油缸303用于模架整体脱模,前主支腿设置三角形防倾翻装置304,前主支腿3通过钩挂、可沿造桥机的承载主梁102和前导梁101纵向自行移动,通过托辊机构,可以驱动移动模架整体前移。
后主支腿4较优的结构如图5所示, 后主支腿设置在承载主梁后端,亦为模架的主受力支腿,后主支腿为O型结构401(优选为箱式),便于整体钢筋笼吊运通过,“O型结构”是本领域对于“图5”中后支腿结构、及其他类似结构的通用术语;后主支腿下端为下横梁,所述下横梁底部设后主支腿支撑油缸403,用于模架整体脱模,所述的后主支腿4与承载主梁102通过高强度的承载主梁螺栓连接,所述的后主支腿与承载主梁通过主梁法兰连接,后主支腿中部可活动折叠、并通过中部法兰连接,所述的后主支腿在上部、中部均设置有折叠转铰,在拆除与上部主梁法兰连接后所述的后主支腿能够纵向折叠,在拆除中部法兰连接后所述的后主支腿能够竖向折叠,以适应移动模架造桥机过隧道及低位制梁;为减小O型结构401在重载状态下的变形,在后主支腿位置处、承载主梁正下方设置后主支腿支撑立柱402,所述的后主支腿支撑立柱与承载主梁铰接、并且能够向上旋转折叠,当浇注混凝土时,后主支腿支撑立柱402下旋支撑于承载主梁与O型腿下横梁401之间,并用油缸预紧,当钢筋笼通过时,后主支腿支撑立柱402向上折叠让出空间。
所述的后辅助支腿5较优的结构如图5所示,所述的后辅助支腿5上部为由托辊、钩挂组成的横移台车机构501,以适应移动模架上桥台(或路基)及低位过隧道,中部为滑移横梁502,下部为后辅助支腿立柱503,所述的横移台车机构501能够在在滑移横梁502上横向移动,以适应模架通过线路平曲线,所述的后辅助支腿立柱503能够在竖直方向上伸缩、且能够向上旋转折叠,通过该挂钩机构,后辅助支腿5能够沿后导梁纵向自行移动,通过托辊机构,可以驱动移动模架整体前移。
所述的吊挂外肋6较优的结构如图6所示,所述的吊挂外肋6通过挑梁105与承载主梁102连接,吊挂外肋6与挑梁102之间设置有外肋旋转油缸601,以实现外肋吊挂6的合拢和打开,所述的吊挂外肋由若干段分段组成,其中包括在中部位置处可移除的竖侧肋分段602,在高度受限的施工条件下可将竖侧肋分段602临时移除,直接连接原竖侧肋分段602两端的分段。在如图6、图7、图11及图12所示的施工过程中,吊挂外肋6拆除底肋中缝连接后,左右单元可利用旋转油缸601携外外模系统7整体旋转开启(合拢),完成移动模架开模(合模)动作,如图41所示,当低位制梁时,拆除分段602,每组吊挂外肋设四根外肋竖向螺纹钢筋吊杆603,具体可选择为精轧螺纹钢筋,在制梁状态下,将混凝土荷载传递给承载主梁。
所述的移动模架造桥机配套有移动胎架9,如图8、9所示,移动胎架9包括上部胎架901、下部胎架902及底部走行机构903,起钢筋笼梁面绑扎及运输的作用;移动胎架9静止在已浇梁面时,可在其内绑扎整体桥梁钢筋笼,内模系统8支撑于钢筋笼内,用于支撑钢筋笼,钢筋间距采用在胎架角钢上开槽控制,开槽尺寸由现场根据钢筋尺寸及位置定,槽口垂直向上;绑扎完毕携钢筋笼整体移动,运至起吊位置。
优选的,如图1所示,所述的承重主框架沿纵向两跨半长,前半跨长为前导梁,后一跨长为后导梁,中间一跨长为承载主梁,这样使得本发明所述的造桥机整体比较紧凑,制造成本较低。
具体的,所述的的起升系统10如图9所示,由起吊装置1002及下部钢筋笼吊具1003组成,可提运钢筋笼至外模系统7的腔体内。
本发明还涉及一种现浇造桥的施工方法,利用本发明所述的移动模架造桥机,过程如图13-图22所示,移动模架造桥机可整体绑扎、运输、吊装整体钢筋笼;可实现混凝土梁的现浇施工;可实现移动模架自行过孔作业。其具体施工方法包括如下步骤:
(一)如图13所示,移动模架过孔到位,前主支腿3、后主支腿4支撑,将后辅助支腿立柱503、后主支腿支撑立柱402向上旋转折叠,移动胎架9携整体钢筋笼进入;
(二)如图14所示,移动胎架9携整体钢筋笼进入模架后导梁103下方;将后辅助支腿立柱503旋转下放支撑,后导梁103下方轨道1001上的起吊装置1002携钢筋笼吊具1003起吊整体钢筋笼;
(三)如图15所示,起升系统10携整体钢筋笼纵向移动,穿过后主支腿进入移动模架造桥机的外模系统7的正上方;
(四)如图16所示,起升系统10下放整体钢筋笼进入外模系统7的腔体;同时将后辅助支腿立柱503向上旋转折叠,将移动胎架9开出模架后导梁103,驶入后端已浇梁面准备绑扎钢筋笼;
(五)如图17所示,安装吊挂外肋竖向螺纹钢筋吊杆603,向下旋转后主支腿支撑立柱402,并与后主支腿4的下横梁顶紧锁定,检查移动模架造桥机及钢筋笼,浇筑混凝土,混凝土养生,张拉;同时在后方梁面绑扎整体钢筋笼;
(六)如图18所示,混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿支撑油缸303、403回缩,外模系统7与混凝土脱离,后辅助支腿5收缩、脱空,钩挂前移一跨距离重新支撑;
(七)如图19所示,解除底模及底肋中缝连接,拆除竖向精轧螺纹钢筋吊杆603;启动外肋旋转油缸601,外模系统7随外肋向外旋转开启,避开桥墩;后主支腿支撑油缸403回缩、脱空,后主支腿竖直立柱402向上折叠;启动前主支腿、后辅助支腿托辊机构301、501,驱动移动模架造桥机整体前移约半跨长距离;起吊装置1002携吊具1003同步后移;前辅助支腿2到达前方墩顶、支撑;
(八)如图20所示,前主支腿支撑油缸303回缩、前主支腿脱空,钩挂前移一跨距离到达前方墩顶支撑;
(九)如图21所示,前辅助支腿2收缩、脱空,模架继续前移过孔到位,前、后主支腿支撑油缸303、403支撑;启动外肋旋转油缸601,外模系统7随外肋6合拢,连接中缝连接;
(十)重复步骤(一)至(九),完成桥梁剩余跨的施工。
优选的,在如图17所示的施工方法步骤(五)中,混凝土浇注、养生、张拉同下一跨整体钢筋笼绑扎同时进行。
此外,本发明还提供另一种现浇造桥的施工方法,利用本发明所述的移动模架造桥机,如图27-图44所示,实现末跨隧道口制梁、造桥机主结构自行通过隧道及出隧道首跨低位制梁的施工方法,可实现设备快速、高效的转场。其具体施工方法包括如下步骤:
(一)如图27所示,移动模架造桥机前移至隧道口末跨位置,降低前辅助支腿立柱202及前主支腿立柱302高度,两腿支撑于桥台或路基上,吊装整体钢筋笼,浇筑末跨隧道口混凝土箱梁;
(二)如图28所示,混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿竖向油缸303、403回缩,移动模架造桥机脱模,拆除外模系统7、吊挂外肋6及挑梁105;
(三)如图29所示,后辅助支腿5收缩、脱空,钩挂前移一跨距离支撑;降低后主支腿支撑立柱402高度,并加临时斜撑,拆除后主支腿下端的下横梁,将后主支腿结构分成左右两部分后分别纵向旋转折叠,下部向上旋转折叠,再次降低前主支腿立柱高度;
(四)如图30所示,利用前、后辅助支腿立柱同时步进整体下落移动模架造桥机,使整机高度低于隧道高度;前、后主支腿支撑于梁面或桥台上;
(五)如图31所示,前主支腿支撑油缸303回缩、脱空,钩挂前移约半跨距离,支撑于路基;
(六)如图32所示,前辅助支腿立柱、后主腿立柱回缩脱空;启动前主腿及后辅助支腿腿托辊机构301、501,移动模架造桥机整机前移约一跨距离;
(七)如图33所示,循环步骤(五)、(六),直至移动模架造桥机穿过隧道;前辅助支腿立柱202伸长,支撑于前方桥墩顶面;
(八)如图34所示,前主支腿立柱302回缩、脱空,钩挂前移至前方桥墩,前主支腿立柱302伸长,支撑于桥墩顶面;后辅助腿5立柱回缩、脱空,钩挂前移至后主腿后方后方的桥台或路基、并支撑;
(九)如图35及图41所示,前辅助支腿2、后主腿4油缸回缩、脱空;启动前主腿及后辅助腿托辊机构301、501,整机前移至隧道出口首跨制梁位;安装已移除竖侧肋节段的吊挂外肋6及外模系统7,原竖侧肋分段两端的分段直接连接,安外肋竖向螺纹钢筋吊杆603,前主支腿3及后主支腿4升高,同时顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十)如图36所示,混凝土养生、张拉完成,模架前、后主支腿支撑油缸同时回缩,移动模架造桥机脱模,解除底模及底肋中缝螺栓,拆除竖向外肋竖向螺纹钢筋吊杆603,启动外肋旋转油缸601,外模系统7随外肋吊挂6向外旋转开启,避开桥墩;后支腿立柱5继续回缩、脱空;启动前主支腿、后辅助支腿托辊,移动模架造桥机整机前移约半跨距离;前辅助支腿2到达前方墩顶、支撑;
(十一)如图37所示,前主支腿支撑油缸303回缩、脱空,钩挂前移至前方墩顶,支撑于墩顶;后辅助支腿立柱回缩、脱空,钩挂前移路基支撑;
(十二)如图38所示,前辅助支腿立柱、后主支腿支撑油缸回缩、脱空;启动前主腿及后辅助支腿的托辊,整机前移至第二跨制梁位;前主支腿3及后主支腿4同时顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十三)如图39所示,混凝土养生、张拉完成;前主支腿支撑油缸及后主支腿支撑油缸回缩,模架脱模;前辅助支腿2改变位置,在梁面支撑;后辅助支腿5钩挂前移至后主腿后方支撑;
(十四)如图40、图42-图44所示,将外肋6与梁面临时锚固,解开吊挂外肋的临时连接,前、后辅助支腿立柱伸长,移动模架造桥机整机提升至高位制梁高度,将移除的竖侧肋分段602安装至原位置处,移动模架造桥机恢复高位制梁状态。
本发明通过采用以上的移动模架造桥机进行现浇梁造桥施工,与现有技术相比具有如下有益效果:
1).采用整体钢筋笼预绑扎,并整体入模。实现钢筋绑扎、内模拼装、预应力钢筋管道安装工序与承载主梁混凝土浇注、养护、张拉工序同步进行,缩短制梁工期,预计能达到9天浇注一跨桥梁,如下表所示:
2)移动模架造桥机在过孔作业时,采用上托辊机构的形式,初张拉完的梁体不受造桥机的重荷载,满足快速制梁的工期要求;
3)移动模架造桥机支腿立柱采用液压伸缩或旋转模式,可降低(升高)整机高度,方便设备末跨制梁、主结构整体过隧道及出隧道口首跨低位制梁;
4)通过能够走行的后辅助支腿可通过油缸横向移动,便于模架过平面小曲线;
5)基于对制梁数量少于150孔、梁场建设困难、经济性不佳等因素制约,不便采用桥梁预制架设方案,而本发明所述的移动模架造桥机及其原位现浇施工方法,将梁场建在线路上,实现“空中梁场”的制梁概念,节约建设征地,可缩短施工工期、降低工程造价,必将推动桥梁原位现浇施工向绿色化、工厂化、标准化施工方向发展,其经济、社会、环境效益将日益显著。
最后应说明的是:虽然已按照具体实施例来描述本发明,但是根据本文的教导,本领域技术人员对本发明做出其他方式修改也是显而易见的。本发明的保护范围以权利要求书的范围为限,但其他与本发明权利要求无实质性区别的技术方案,也应该本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种现浇造桥的施工方法,用于末跨隧道口制梁、造桥机主结构自行通过隧道及出隧道首跨低位制梁,该方法采用移动模架造桥机,其特征在于:
所述移动模架造桥机,具有承重主框架,所述的承重主框架包括前导梁、承载主梁和后导梁,在前导梁的前端安装有前辅助支腿,在后导梁上设有后辅助支腿,在承载主梁上设有前主支腿和后主支腿,其特征在于:在所述的承载主梁、后导梁下方设置轨道,轨道上安装钢筋笼起升系统,在承载主梁左右两侧设有若干组吊挂外肋,吊挂外肋与承载主梁连接,所述的后辅助支腿、后主支腿能够向上旋转折叠,所述的前辅助支腿、前主支腿能够调节高度,在后方布置钢筋笼绑扎移动胎架;
所述前辅助支腿与前导梁前端铰接,上部为铰座,下部为前辅助支腿立柱,所述的前辅助支腿立柱能够在竖直方向上伸缩;
所述的后辅助支腿上部为由托辊、钩挂组成的横移台车机构,中部为滑移横梁,下部为后辅助支腿立柱,所述的横移台车机构能够在滑移横梁上横向移动,所述的后辅助支腿立柱能够在竖直方向上伸缩、且能够向上旋转折叠,后辅助支腿能够沿后导梁纵向自行移动;
所述的前主支腿设置在承载主梁前端,上部为托辊、钩挂,中部为前主支腿立柱,且能够在竖直方向上伸缩,下部设前主支腿支撑油缸,前主支腿设置三角形防倾翻装置,前主支腿能够沿承载主梁、前导梁纵向自行移动;
所述的后主支腿设置在承载主梁后端,后主支腿为O型结构,后主支腿下端为下横梁,所述下横梁底部设后主支腿支撑油缸,所述的后主支腿与承载主梁通过主梁法兰连接,后主支腿中部通过中部法兰连接,所述的后主支腿在上部、中部均设置有折叠转铰,在拆除与上部主梁法兰连接后所述的后主支腿能够纵向折叠,在拆除中部法兰连接后所述的后主支腿能够竖向折叠;在后主支腿位置处、承载主梁正下方设置后主支腿支撑立柱,所述的后主支腿支撑立柱与承载主梁铰接、并且能够向上旋转折叠;
所述的吊挂外肋通过挑梁与承载主梁连接,吊挂外肋与挑梁之间设置有外肋旋转油缸,以实现外肋吊挂的合拢和打开,所述的吊挂外肋由若干段分段组成,其中包括在中部位置处可移除的竖侧肋分段;
所述的移动胎架设置在后方已浇梁面上,包括上部胎架、下部胎架及底部走行机构;
所述的承重主框架沿纵向两跨半长,前半跨长为前导梁,后一跨长为后导梁,中间一跨长为承载主梁;
所述的钢筋笼起升系统由起吊装置、钢筋笼吊具组成,钢筋笼吊具吊挂在起吊装置下方;
所述施工方法包括如下步骤:
(一)移动模架造桥机前移至隧道口末跨位置,降低前辅助支腿立柱及前主支腿立柱高度,前辅助支腿、前主支腿支撑于桥台或路基上,吊装整体钢筋笼,浇筑末跨隧道口混凝土箱梁;
(二)混凝土养生、张拉完成,前、后主支腿支撑油缸回缩,移动模架造桥机脱模,拆除外模系统、吊挂外肋及挑梁;
(三)后辅助支腿立柱收缩、脱空,钩挂前移一跨距离支撑,降低后主支腿支撑立柱高度,并加临时斜撑,拆除后主支腿下端的下横梁,将后主支腿结构分成左右两部分后分别纵向旋转折叠,下部向上旋转折叠,再次降低前主支腿立柱高度;
(四)利用前、后辅助支腿立柱同时步进、整体下落移动模架造桥机,使移动模架造桥机整机高度低于隧道高度,前、后主支腿支撑于梁面或桥台上;
(五)前主支腿支撑油缸回缩、脱空,钩挂前移约半跨距离,支撑于桥台或路基;
(六)前辅助支腿立柱、后主支腿支撑立柱回缩、脱空,启动前主支腿及后辅助支腿的托辊机构,移动模架造桥机整机前移约一跨距离;
(七)循环步骤(五)、(六),直至移动模架造桥机穿出隧道,前辅助主支腿立柱伸长,支撑于前方桥墩顶面;
(八)前主支腿立柱回缩、脱空,钩挂前移至前方桥墩,前主支腿立柱伸长,支撑于桥墩顶面,后辅助支腿立柱回缩、脱空,利用钩挂前移至后主支腿后方的桥台或路基,并支撑;
(九)前辅助支腿立柱、后主支腿支撑立柱回缩、脱空,启动前主支腿及后辅助支腿的托辊机构,移动模架造桥机整机前移至隧道出口首跨制梁位,安装已移除竖侧肋节段的吊挂外肋及外模系统,原竖侧肋分段两端的分段临时连接,安装外肋竖向螺纹钢筋吊杆,前主支腿立柱、后主支腿支撑立柱升高,顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十)混凝土养生、张拉完成,模架前、后主支腿支撑油缸同时回缩,移动模架造桥机脱模,解除底模及底肋中缝螺栓,拆除外肋竖向螺纹钢筋吊杆,启动外肋旋转油缸,外模系统随外肋吊挂向外旋转开启,避开桥墩,后辅助支腿立柱回缩、脱空,启动前主支腿、后辅助支腿的托辊,移动模架造桥机整机前移约半跨距离,前辅助支腿到达前方墩顶、支撑;
(十一)前主支腿支撑油缸回缩、脱空,钩挂前移至前方墩顶,支撑于墩顶,后辅助支腿立柱回缩、脱空,钩挂前移至路基支撑;
(十二)前辅助支腿立柱、后主支腿支撑油缸回缩、脱空,启动前主支腿及后辅助支腿的托辊,移动模架造桥机整机前移至第二跨制梁位,前、后主支腿同时顶升移动模架造桥机至制梁标高,绑扎钢筋,低位制梁;
(十三)混凝土养生、张拉完成;前、后主支腿支撑油缸回缩,模架脱模,前辅助支腿改变位置,在梁面支撑,后辅助支腿钩挂前移至后主支腿后方支撑;
(十四)将吊挂外肋与梁面临时锚固,解开吊挂外肋的临时连接,前、后辅助支腿立柱伸长,移动模架造桥机整机提升至高位制梁高度,将移除的竖侧肋分段安装至原位置处,移动模架造桥机恢复高位制梁状态。
2.如权利要求1所述的现浇造桥的施工方法,其特征在于:所述移动模架造桥机的前导梁、承载主梁和后导梁均为沿横向对称设计的双纵梁结构,左右两组纵梁之间通过若干组联系梁连接,所述的轨道安装在联系梁上。
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