CN109371852A - 一种跨铁路站场的高架桥施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跨铁路站场的高架桥施工方法，包括如下步骤：在铁路站场两侧分别施建可转体的桥塔；顺铁路线方向在每一桥塔两侧分别搭建支架，以在该桥塔上形成转体梁段，并安装斜拉索，调节斜拉索的索力，使桥塔达到平衡转体状态；在两桥塔的远离站场侧分别施建原位边跨梁；两桥塔分别进行转体施工，转体完成后，将桥塔上下结构固结为一体，以及将原位边跨梁与相邻的转体梁段合拢；采用悬拼施工方式在两转体梁段之间分节段施作悬拼跨段，完成中跨施工。本发明结合桥塔转体施工与中跨悬拼施工的方式，避免中跨完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，中跨悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。

Description

一种跨铁路站场的高架桥施工方法

技术领域

本发明属于桥梁设计及施工技术领域，涉及一种跨铁路站场的高架桥施工方法。

背景技术

目前，新建高架桥及快速路成为解决城市交通拥堵的重要手段之一，而且事实证明效果良好。随着铁路提速及大量高速铁路投入运营，为保证铁路安全，减小施工干扰，一般高架桥上跨铁路的设计方案；当上跨位置在铁路站场内时，因铁路股道较多，站场宽度较大(一般在200m以上)，简支梁、连续梁或拱桥等中小跨度桥型难以满足要求，适用桥型一般为斜拉桥。

斜拉桥的施工方式有支架现浇、支架拼装、悬臂浇筑、悬臂拼装、顶推施工及转体施工。支架现浇或支架拼装，需要在铁路范围内搭设大量支架，对铁路干扰较大，一般很少采用；顶推施工，需要在铁路范围内搭设临时支墩，站场股道之间的空间有限，搭设及拆除支墩均非常困难，故适用性不强；悬臂浇筑及悬臂拼装工艺，在21世纪初及以前，铁路运行速度较低时，运用较为广泛；转体施工，在铁路上方作业时间最短，是目前跨铁路斜拉桥的首选施工工艺。

城市高架桥一般宽度达到30～40m，混凝土斜拉桥转体跨度单侧超过100m时，转体重量接近40000吨，球铰直径约6m，加工及运输难度较大。同时，斜拉桥相对于连续梁(刚构)桥，因其结构高度大，受风荷载及其他不平衡荷载的影响大，转体施工时的倾覆稳定问题较为突出，转体长度越大，施工风险越高。

另外，转体桥的上、下承台在施工完成后再进行封固，施工空间有限，上下预留钢筋难以准确对位焊接，因此抵抗温度等水平荷载的能力较弱。

发明内容

本发明实施例涉及一种跨铁路站场的高架桥施工方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种跨铁路站场的高架桥施工方法，包括如下步骤：

步骤一，在铁路站场两侧分别施建可转体的桥塔；

步骤二，顺铁路线方向在每一所述桥塔两侧分别搭建支架，以在该桥塔上形成转体梁段，并通过斜拉索连接所述转体梁段与对应的所述桥塔，调节所述斜拉索的索力，使所述桥塔达到平衡转体状态；在两所述桥塔的远离站场侧分别施建原位边跨梁；

步骤三，两所述桥塔分别进行转体施工，转体完成后，将所述桥塔上下结构固结为一体，以及将所述原位边跨梁与相邻的所述转体梁段合拢；

步骤四，采用悬拼施工方式在两所述桥塔之间分节段施作悬拼跨段，并安装和张拉各节段斜拉索，完成中跨施工；

步骤五，调节各斜拉索索力至主梁线形和内力达到设计状态。

作为实施例之一，步骤四中，先在所述转体梁段上安装桥面吊机，通过对应侧边跨运输待悬拼结构，完成首个悬拼节段的拼接，安装和张拉该悬拼节段的斜拉索；再移动所述桥面吊机，拼装下一悬拼节段，直至完成中跨施工。

作为实施例之一，从两所述桥塔相向同步进行中跨梁体悬拼施工。

作为实施例之一，中跨采用钢混组合梁，所述转体梁段与相邻悬拼节段之间以及相邻两悬拼节段之间均通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓连接的方式拼接。

作为实施例之一，所述中跨的桥面板包括分块预制的多块混凝土桥面板，各所述混凝土桥面板通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的中跨梁体顶板连接。

作为实施例之一，步骤二中，在所述桥塔的其中一侧现浇混凝土梁构成转体边跨梁并在另一侧拼装钢混组合梁构成转体中跨梁，所述转体边跨梁与所述转体中跨梁连接形成所述转体梁段，所述桥塔转体后，所述转体边跨梁与对应侧的原位边跨梁相对。

作为实施例之一，所述转体梁段的中跨部分的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，从而两桥塔分别进行跨铁路正线转体施工。

作为实施例之一，在相应位置处搭设边跨现浇支架以浇筑形成所述原位边跨梁。

作为实施例之一，步骤一中，依次进行如下施工：施工桥塔桩基及基坑；施工桥塔下承台及桥塔上部转体结构；在桥塔上部转体结构上利用塔吊采用爬模法施作钢筋混凝土塔体。

作为实施例之一，步骤一中，先施作部分高度的塔体，在步骤三完成转体施工及将所述桥塔上下结构固结为一体后，再施作剩余部分高度的塔体。

作为实施例之一，预先或于步骤四中在铁路站场中间施作中间墩对所述中跨进行支撑，从而将所述高架桥分解为两个独塔斜拉桥结构。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的跨铁路站场的高架桥施工方法，结合了桥塔转体施工与中跨悬拼施工的方式，避免中跨完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，而且中跨悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。

本发明实施例进一步具有如下有益效果：

设置转体梁段的中跨部分的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，可以实现跨铁路正线部分转体施工、跨铁路站线部分悬拼施工的方式，对铁路影响较小。

本发明实施例进一步具有如下有益效果：

通过从边跨桥面上运输悬拼结构的方式，能够解决由于铁路站场内没有作业条件而导致采用普通悬拼施工工艺时无法从桥下起吊梁段的技术问题；而且，采用带封闭式操作平台的桥面吊机，从吊机后方桥面上通过运梁车等喂梁，再在操作平台上横移拼装，能够取消铁路防护棚，保证铁路运营安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1-图6为本发明实施例提供的跨铁路站场的高架桥施工方法的过程示意图；其中，图2为图1中A-A的剖视图；图6为施工完成后的高架桥的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的桥塔的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的中跨的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图6，本发明实施例提供一种跨铁路站场的高架桥施工方法，包括如下步骤：

步骤一，在铁路站场两侧分别施建可转体的桥塔1；

步骤二，顺铁路线方向在每一所述桥塔1两侧分别搭建支架，以在该桥塔1上形成转体梁段，并通过斜拉索5连接所述转体梁段与对应的所述桥塔1，调节所述斜拉索5的索力，使所述桥塔1达到平衡转体状态；在两所述桥塔1的远离站场侧分别施建原位边跨梁32；

步骤三，两所述桥塔1分别进行转体施工，转体完成后，将所述桥塔1上下结构固结为一体，以及将所述原位边跨梁32与相邻的所述转体梁段合拢；

步骤四，采用悬拼施工方式在两所述桥塔之间分节段施作悬拼跨段22，并安装和张拉各节段斜拉索5，完成中跨2施工；

步骤五，调节各斜拉索5索力至主梁线形和内力达到设计状态。

如图7，一般地，上述的可转体的桥塔1包括下承台11、可相对于下承台11转动的上部转体结构以及形成于上部转体结构上的塔体14，该上部转体结构可采用常规的球铰12+上承台13的结构，具体的结构及转体施工方式此处不作赘述。在另外的实施例中，也可采用申请人提交的申请号为CN201710855382.X等专利中涉及的桥梁转体施工结构，具体结构此处从略。在桥塔1转体施工完成后，封闭转盘，进行上部转体结构与下承台11的永久固结，使上下承台11固结为一体。

进一步优化上述桥塔1的结构，如图7，一般地，上述下承台11通过桥塔桩基15承托。两桥塔1均为墩塔梁固结结构，可避免桥塔1转体阶段墩梁或塔梁临时固结，可提高桥塔1结构刚度及转体阶段的安全性，可减少支座转换的施工工序。上述塔体14优选为混凝土门型塔体14，且设置至少一道横向塔梁16以连接该塔体14的两个塔柱，以提高塔柱屈曲稳定性；塔柱优选为是箱形截面，可利用塔吊6采用爬模法施工，可在塔柱内设置检修爬梯。

相应地，上述步骤一中，依次进行如下施工：施工桥塔桩基15及基坑；施工桥塔1下承台11及桥塔1上部转体结构；在桥塔1上部转体结构上利用塔吊6采用爬模法施作钢筋混凝土塔体14。

可以理解地，由于在桥塔1两侧分别搭设支架，上述转体梁段的两端分别位于桥塔1两侧，桥塔1一侧的梁段为转体边跨梁31，桥塔1另一侧的梁段为转体中跨梁21，即桥塔1转体后，该转体梁段的转体边跨梁31即与上述的原位边跨梁32相对，两转体梁段的转体中跨梁21即相对。

本实施例提供的跨铁路站场的高架桥施工方法，结合了桥塔1转体施工与中跨2悬拼施工的方式，避免中跨2完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，而且中跨2悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。

进一步优选地，所述转体梁段的中跨部分的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，也即上述的转体中跨梁21的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，或者说转体后，转体中跨梁21的两端在地面上的投影位于相邻的铁路正线的两侧，从而两桥塔1分别进行跨铁路正线转体施工，可以实现跨铁路正线部分转体施工、跨铁路站线部分悬拼施工的方式，对铁路影响较小。

进一步优化上述跨铁路站场的高架桥施工方法，如图5，步骤四中，先在所述转体梁段上安装桥面吊机7，通过对应侧边跨3运输待悬拼结构，完成首个悬拼节段的拼接，安装和张拉该悬拼节段的斜拉索5；再移动所述桥面吊机7，拼装下一悬拼节段，直至完成中跨2施工。采用上述施工工艺，通过从边跨3桥面上运输悬拼结构的方式，能够解决由于铁路站场内没有作业条件而导致采用普通悬拼施工工艺时无法从桥下起吊梁段的技术问题；而且，采用带封闭式操作平台的桥面吊机7，从吊机后方桥面上通过运梁车8等喂梁，再在操作平台上横移拼装，能够取消铁路防护棚，保证铁路运营安全。易于理解地，初始是在转体中跨梁21上安装桥面吊机7，继而逐步将桥面吊机7移动至已拼装完成的悬拼节段上以进行下一悬拼节段的施工；从两桥塔相向同步进行悬拼施工，能进一步有效地缩短施工时间，减小对铁路运营的影响。

进一步优选地，中跨2采用钢混组合梁，便于悬臂拼装施工，施工速度较快，对铁路影响时间较短。该中跨2包括施建于桥塔1上的转体中跨梁21以及连接两转体中跨梁21的悬拼跨段22，该转体中跨梁21与对应的桥塔1之间采用搭设支架进行拼装的方式进行施工，悬拼跨段22则采用悬拼施工工艺进行施工。进一步地，如图8，所述转体梁段与相邻悬拼节段之间以及相邻两悬拼节段之间均通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓204连接的方式拼接，该结构的中跨梁体能够保证结构强度，同时具有较快的施工速度。上述中跨梁体优选为包括箱型钢边主梁201和多个钢横梁202，钢横梁202可采用工字钢横梁。

进一步优选地，所述中跨2的桥面板203包括分块预制的多块混凝土桥面板203，各所述混凝土桥面板203通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的中跨梁体顶板连接。在混凝土桥面板203内可设置预应力及普通钢筋，混凝土桥面板203与中跨梁体顶板之间可采用剪力钉等形式连接固定；上述的各现浇湿接缝可对应于下方的钢边主梁201和钢横梁202的位置设置，保证强度又便于施工。

进一步优选地，边跨3采用混凝土梁，混凝土梁重量较大，压重效果较好，可以减小边跨3的长度，而且混凝土梁单位面积造价约为钢梁的一半，边跨3采用混凝土梁可有效节约工程投资。则上述转体边跨梁31及原位边跨梁32均为混凝土梁，该转体边跨梁31采用搭设支架进行现浇的方式连接在桥塔1上，也即：步骤二中，在所述桥塔1的其中一侧现浇混凝土梁构成转体边跨梁31并在另一侧拼装钢混组合梁构成转体中跨梁21，所述转体边跨梁31与所述转体中跨梁21连接形成所述转体梁段，所述桥塔1转体后，所述转体边跨梁与对应侧的原位边跨梁32相对。原位边跨梁32可采用搭设支架进行现浇的方式施建于对应位置处且保证与转体后的转体边跨梁31之间具有一定的间距，以保证转体时转体边跨梁31与原位边跨梁32在空间位置上不冲突，通过现浇方式即可完成合拢段33施工，实现边跨3施工完成。进一步地，边跨3的混凝土梁优选为采用实心矩形截面边主梁加横梁的格构式体系，能够保证结构强度；混凝土边主梁及横梁均优选为是预应力混凝土构件，可设置纵横向预应力及普通钢筋。

本实施例提供的跨铁路站场的高架桥施工方法，采用钢混组合梁结构的中跨2+混凝土梁结构的边跨3，在保证高架桥结构强度和安全性的同时，便于施工，尤其是跨铁路站场等场所时的施工，有效地提高施工效率，节约施工成本。

进一步优化上述跨铁路站场的高架桥施工方法：

在步骤二中，转体梁段施工完成后，即可进行挂索、张拉操作，调节斜拉索5的索力至设计状态，此时桥塔1塔底弯矩为零，从而可使桥塔1达到平衡转体状态。可以理解地，原位边跨梁32的施工可与转体梁段的施建同步进行。

在步骤三中，转体施工优选为在铁路天窗点内完成。转体完成后，封闭转盘，实现桥塔1上下结构的永久固结。

在步骤一中，可先施作部分高度的塔体14，在步骤三完成转体施工及将所述桥塔1上下结构固结为一体后，再施作剩余部分高度的塔体14，能够进一步减小转体重量和规模、降低施工风险。

进一步优选地，如图1-图6，预先或于步骤四中在铁路站场中间施作中间墩4对所述中跨2进行支撑，从而将所述高架桥分解为两个独塔斜拉桥结构，能够大幅减小温度荷载对桥塔1下部结构的作用，对改善转体结构的桥塔1受力十分有利。该中间墩4的施工可与上述步骤一同步进行。

进一步优选地，对于所采用的斜拉索5，优选为是采用平行钢绞线索，能够单束安装及张拉，相较于采用平行钢丝斜拉索5，能够有效地减小运输及吊装重量，张拉吨位也能大幅减小。在本实施例中，每束钢绞线直径在13～18mm范围内，在其中一个实施例中，钢绞线直径为15.24mm，一根斜拉索5最多包括109束钢绞线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在铁路站场两侧分别施建可转体的桥塔；

步骤二，顺铁路线方向在每一所述桥塔两侧分别搭建支架，以在该桥塔上形成转体梁段，并通过斜拉索连接所述转体梁段与对应的所述桥塔，调节所述斜拉索的索力，使所述桥塔达到平衡转体状态；在两所述桥塔的远离站场侧分别施建原位边跨梁；

步骤三，两所述桥塔分别进行转体施工，转体完成后，将所述桥塔上下结构固结为一体，以及将所述原位边跨梁与相邻的所述转体梁段合拢；

步骤四，采用悬拼施工方式在两所述桥塔之间分节段施作悬拼跨段，并安装和张拉各节段斜拉索，完成中跨施工；

步骤五，调节各斜拉索索力至主梁线形和内力达到设计状态。

2.如权利要求1所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：步骤四中，先在所述转体梁段上安装桥面吊机，通过对应侧边跨运输待悬拼结构，完成首个悬拼节段的拼接，安装和张拉该悬拼节段的斜拉索；再移动所述桥面吊机，拼装下一悬拼节段，直至完成中跨施工。

3.如权利要求2所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：从两所述桥塔相向同步进行中跨梁体悬拼施工。

4.如权利要求1至3中任一项所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：中跨采用钢混组合梁，所述转体梁段与相邻悬拼节段之间以及相邻两悬拼节段之间均通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓连接的方式拼接。

5.如权利要求4所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：所述中跨的桥面板包括分块预制的多块混凝土桥面板，各所述混凝土桥面板通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的中跨梁体顶板连接。

6.如权利要求1所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：步骤二中，在所述桥塔的其中一侧现浇混凝土梁构成转体边跨梁并在另一侧拼装钢混组合梁构成转体中跨梁，所述转体边跨梁与所述转体中跨梁连接形成所述转体梁段，所述桥塔转体后，所述转体边跨梁与对应侧的原位边跨梁相对，浇筑合拢段后完成边跨合拢。

7.如权利要求1或6所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：所述转体梁段的中跨部分的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，从而两桥塔分别进行跨铁路正线转体施工。

8.如权利要求1或6所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：在相应位置处搭设边跨现浇支架以浇筑形成所述原位边跨梁。

9.如权利要求1所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于，步骤一中，依次进行如下施工：施工桥塔桩基及基坑；施工桥塔下承台及桥塔上部转体结构；在桥塔上部转体结构上利用塔吊采用爬模法施作钢筋混凝土塔体。

10.如权利要求9所述的跨铁路站场的高架桥施工方法，其特征在于：步骤一中，先施作部分高度的塔体，在步骤三完成转体施工及将所述桥塔上下结构固结为一体后，再施作剩余部分高度的塔体。