CN109610345A - 转体桥落梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转体桥落梁施工，具体为转体桥落梁施工方法。转体桥落梁采用分级加载顶升拆除支架法。在钢箱梁悬臂的两端分别倒装设置液压千斤顶，由变频调速液压泵站手持式控制器操作系统同步控制。千斤顶累计顶升3次，总计顶升30cm，钢箱梁悬臂已脱离支架，在千斤顶旁边用临时钢垫块对钢箱梁进行支撑，将钢管立柱及梁底之间0.9米范围内的垫块全部拆除，用千斤顶分级对钢箱梁进行卸载，最终使钢箱梁处于脱架状态，落梁完成。

Description

转体桥落梁施工方法

技术领域

本发明涉及转体桥落梁施工，具体为转体桥钢箱梁落梁施工工法。

背景技术

转体施工法是指桥梁结构在设计轴线以外位置进行预制成型以后，借助动力装置将其转动至设计位置的一种桥梁施工方法。转体前需要使梁体处于脱架状态，针对梁体临时支架支撑体系为硬性支撑，不具备支撑体系直接拆除的条件，本发明提供了一种钢箱梁顶升落梁的施工工法。

发明内容

本发明是采用如下的技术方案实现的：转体桥落梁施工方法，包括以下步骤：

施工准备：钢箱梁拼装时根据分节情况设置临时支架，用于支撑钢箱梁重量，支架从悬臂末端到根部依次排列，支架包括 a、b列钢管立柱，柱间设连接钢管，柱顶设工字钢分配梁，分配梁上均布有垫块，支撑在梁底，其中悬臂末端的支架b列钢管柱的分配梁上的同一位置从上到下设置n个垫块；

梁体顶升施工：（1）在钢箱梁顶悬臂断面设m个控制点，主要用于测量千斤顶顶升过程中，千斤顶顶力不均匀、顶升不对称导致钢梁是否承受了扭矩，悬臂末端支架的b列钢管柱分配梁上布置L个千斤顶，用于梁体顶升，将液压千斤顶倒装在钢梁悬臂底部，对应位置为钢箱梁腹板位置，保证顶升过程钢箱梁梁体不因局部受力而出现变形，（2）千斤顶顶升分级加载，千斤顶第一次顶升加载后，拆除掉末端支架a列钢管柱上的分配梁和垫块，在a列钢管柱的柱顶加塞钢垫块，钢垫块由柱顶塞至梁底，钢箱梁支撑在钢垫块上，并将钢垫块之间进行焊接，千斤顶第二次顶升加载后，a列钢管柱的柱顶钢垫块上加塞钢垫块，钢垫块加塞至梁底，钢垫块之间进行焊接，如此完成剩余分级加载后，悬臂梁下方的临时支架与梁底脱离；

卸载过程中临时支架拆除施工：在顶升完成，悬臂重量由钢垫块承担，准备拆架工作，拆架时采用从悬臂末端向根部推进的方式拆架，对已不受力的支架优先拆除；

卸载过程中落梁施工：（1）支架拆除完成后准备落梁工作；（2）千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的最上一层钢垫块，千斤顶回油，悬臂重量落至a列钢管柱上的次上一层垫块；再次将千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的次上一层钢垫块，千斤顶回油，悬臂重量落至a列钢管柱上的次次上一层钢垫块，再次将千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的次次上一层钢垫块，如此反复将末端支架a列钢管柱上的钢垫块拆除，此时悬臂重量落在支架b列钢管柱上的垫块上，再次利用千斤顶顶升回油，依次拆除垫块，千斤顶回油过程监视梁体下落情况，当千斤顶回落过程中，悬臂与千斤顶、剩余垫块完全脱离，即可认为脱架顺利完成，拆除末端支架，进入转体前的准备工作。

上述的转体桥落梁施工方法，卸载过程中临时支架拆除施工中对未完全脱离的支架，拆除顺序为：先拆除不在钢管柱顶正对的垫块；暂时保留钢管柱正对的垫块；拆除过程遵循从两边向中间靠近的原则进行，且必须同步拆除；再拆除钢管柱顶的垫块，完成后再拆除两列钢管柱和支墩垫块。

本发明具有以下优点：

安装操作简便：施工中无需特殊设备，投入小，施工工艺难度低，可操作性强，易推广。

工作效率高：钢立柱及梁底之间转体范围内的垫块对称拆除，施工可采取平行作业、流水作业、顺序作业，且可多点同时进行作业。钢箱梁梁底与倒装千斤顶焊接固定，施工采用千斤顶顶升行程中加垫钢垫板对称顶升的方法，大大提高工作效率高。

施工安全：临时支架支撑体系拆除前及拆除后，由项目部配合第三方检测机构对钢梁的应力及竖向位移进行监控测量，并将实际应力与竖向变形与模型理论应力和竖向变形进行对比，经第三方通过数据比对后，确认应力测试及悬臂两端变形是否满足转体施工条件，并由第三方监测单位出具正式监测报告，对营业线接触网及构筑物等均不存在安全隐患，大大减小了转体桥施工时对营业线接触网及构筑物等造成的安全隐患。

节约时间：因跨营业线转体施工需在封锁点内完成，时间卡控严格。采用倒装千斤顶方法，支架支撑体系顶升和拆除等工序简便易行，消除了工序之间衔接间隔，可大大节省点内作业时间。

适用性强：能适应于不同跨径、多种断面形式的转体桥梁体落梁连续施工。

附图说明

图1为钢箱梁与支架关系图。根据计算顶升30cm（本实施例千斤顶总顶升高度为30cm）后，S5-S9、S5’-S9’梁段均已脱离支架。S4、S4’梁段处于脱离支架的临界状态，拆除前对各支架与钢箱梁的脱离情况进行检查。

图2为中心线断面控制点布置图。

图3为非顶升墩支架断面图。

图4为脱架后非顶升墩支架断面图。

图5为1#支架拆除示意图。

具体实施方式

如图1所示，S1-S9钢箱梁 、S1’-S9’钢箱梁焊接形成两侧悬臂，悬臂支撑在支架上，1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#和10#支架从悬臂末端到根部依次排列，另一侧悬臂下方支架1#’、 2#’、 3#’、4#’、 5#’、 6#’、 7#’、 8#’ 9#’和10#’也从悬臂末端到根部依次排列，支架包括a列钢管柱和b列钢管柱，b列钢管柱位于a列钢管柱的左侧，a、b两列钢管柱之间相互连接，每一列钢管柱的顶端都连接有分配梁，分配梁上均布有垫块，垫块支撑在梁底，其中悬臂末端的1#（1#’）支架b列钢管柱高度低于a列钢管柱高度，b列钢管柱的分配梁上的同一位置从上到下设置n个垫块（垫块数量根据具体情况来设定，比如选取18）。

施工准备

钢箱梁安装完成待焊缝探伤合格且由第三方出具正式的检测报告后，将实际应力与竖向变形与模型理论应力和竖向变形进行对比，经第三方通过数据比对后，确认应力测试及悬臂两端变形满足转体施工条件，并由第三方监测单位出具正式监测报告，然后将钢箱梁整体落梁。

梁体顶升施工

1、梁体顶升步骤

1）人员到位，做好初始读数，主要包括梁端钢箱梁支座中心线位置（控制点1-6）、控制点标高；每个断面设6个控制点，如图2所示，控制点2-5主要控制千斤顶顶升位移用，1、6号控制点主要用于判断千斤顶顶升过程中顶升不对称导致钢箱梁是否承受了扭矩。

2）千斤顶初始读数用钢板尺测量。测量完成后，测量人员下桥。下达千斤顶顶升命令。

3）千斤顶顶升宜分级加载。根据使用千斤顶的行程建议分3级加载。

第一步，1#、1#’支架b列钢管柱分配梁上千斤顶试顶5厘米。千斤顶顶升位移用钢板尺测量即可。完成后测量钢箱梁6个控制点标高，判断是否出现横向4套千斤顶顶位移不同步的情况。顶升过程需注意控制1#、1#’支架8台千斤顶同步进行。若实在难以保证，至少必须确保同一侧的4台千斤顶同步进行，否则钢梁会承受扭矩。顶升过程横向的4套千斤顶之间必须配置至少4个工人同步用钢板尺进行测量。当出现一套顶顶升位移缓慢甚至脱空现象出现时，稳住其他3套千斤顶油表，待行程最慢的千斤顶与其他千斤顶位移同步后4套顶再一起顶升。

第二步，千斤顶再试顶5厘米，总行程顶升10厘米。千斤顶顶升位移以钢板尺测量即可，完成后测量钢箱梁6个控制点标高判断是否出现横向4套顶位移不同步的情况。若出现单侧钢箱梁顶升位移偏低的情况，把对应的千斤顶微微再向上顶升至2侧同步即可。

第三步，拆除a列钢管柱上的分配梁及分配梁上的常规垫块，在钢管柱顶加塞60*45cm的钢垫块，钢垫块由柱顶塞至梁底，并将垫块之间进行焊接，准备倒顶。

第四步，千斤顶回油，行程归零；每套顶下加塞9cm高60*60cm的钢垫块，钢垫块之间焊接，完成倒顶工作。

第五步，千斤顶升11cm，总顶升位移20cm。在上述钢垫块的基础上再加塞10cm高60*45cm的钢垫块，钢垫块塞至梁底。并将钢垫块之间进行焊接，准备倒顶。千斤顶回油，行程归零。在千斤顶下面垫10cm高60*60cm的钢垫块。千斤顶顶升10cm，总顶升位移30cm。

第六步，对每台顶的总位移用钢板尺进行快速测量对比，确认横向4台千斤顶顶升位移同步后，再加塞钢垫块并焊接。焊接完成后，对控制点标高进行测量。若误差较大可用千斤顶微微对偏低的点位进行再次顶升，在梁底加塞薄钢板。若误差较小，千斤顶回油，千斤顶下面垫60*60cm的钢垫块。钢箱梁重量落至60*45cm钢垫块上。需注意每处钢垫块顶面要平整，在千斤顶回油前垫块与梁体之间允许有1-2毫米间隙。

卸载过程中临时支架拆除施工

1、在顶升完成，千斤顶回油，钢箱梁重量由钢垫块承担后准备拆架工作。拆架总体原则为从悬臂两端向中间推进的方式。

2、根据计算顶升30cm后，S5-S9、S5’-S9’梁段均以脱离支架。S4、S4’梁段处于脱离支架的临界状态，如图1所示。拆除前对各支架与钢箱梁的脱离情况进行检查。

3、对已不受力的支架优先拆除。支架顶部拆除0.9m以上的范围即可满足未来转体所需的空间（本实施例转体空间为0.9m）。

4、对未完全脱离的支架，拆除过程需注意拆除顺序，拆除顺序为：

1）先拆除不在钢管柱顶正对的垫块；暂时保留与钢管柱正对的垫块(如图3所示，非顶升墩支架断面)。

2）钢箱梁断面横向的垫块拆除过程遵循从两边向中间靠近的原则进行，且必须同步拆除。

3）对同一组支架的纵向两排拆除过程中原则上应同步拆除；优先将纵向两排非钢管桩顶正对的垫块拆除，暂时保留与钢管柱正对的垫块12个(如图3所示，非顶升墩支架断面)。再拆除前排的钢管顶的垫块，完成后再拆除后排的支墩垫块。

受力支架在拆除过程中应特别注意人员安全。施工人员头部距离梁底至少有25cm以上。拆除过程应同步进行，禁止单边作业或单边作业进度过快其他队伍跟不上的情况。

卸载过程中落梁施工

1、支架拆除完成后准备落梁工作。

2、拆除1#a侧支架钢立柱顶部钢垫块以及拆除支架顶部钢管1米，确保支墩顶部与钢梁底部有0.9米的空间，禁止完全拆除1#a侧侧钢管柱。具体过程为：1）千斤顶顶升5-10mm，拆除最上层10cm高60*45cm的钢垫块；2）千斤顶回油，行程归0，钢梁重量落至次上层10cm高60*45cm的钢垫块；3）倒顶，拆除千斤顶下方60*60cm垫块使顶的整体高度降低；4）倒顶完成，确认安全后，将钢梁顶升起来5-10mm，拆除次上层10cm高60*45cm的钢垫块；5）千斤顶回油，行程归0，钢梁重量落至最后一层60*45cm的钢垫块；6）倒顶，拆除千斤顶下方60*60cm垫块使顶的整体高度降低；7）千斤顶顶升5-10mm，拆除最后一层60*45cm的钢垫块；8）千斤顶回油，行程归0，钢梁重量落至b侧钢管柱常规垫块上，拆除千斤顶下方60*60cm垫块使顶的整体高度降低。

3、千斤顶回油，行程归0，钢梁重量落至常规垫块，再次利用千斤顶依次拆除常规垫块。

4、重复上述工作9次（3次钢垫块和6次常规垫块），即钢梁控制点标高相对于顶升前下降60cm（以落梁前算起下降90cm）。第7次千斤顶回落过程应严格监视梁体下落情况。

10、若第7次千斤顶完全回落钢梁落至垫块上还未脱架，继续重复第8次倒顶工作。第8次千斤顶回油过程监视梁体下落情况。

11、当千斤顶回落过程中，梁体与千斤顶完全脱离；即可认为脱架顺利完成。

12、拆除1#支架，进入转体前的准备工作。

转体桥落梁采用分级加载顶升拆除支架法。在钢箱梁悬臂的两端分别设置液压千斤顶，由变频调速液压泵站手持式控制器操作系统同步控制。千斤顶累计顶升3次，总计顶升30cm，钢箱梁悬臂已脱离支架，在千斤顶旁边用临时钢垫块对钢箱梁进行支撑，将钢管立柱及梁底之间0.9米范围内的垫块全部拆除，用千斤顶分级对钢箱梁进行卸载，最终使钢箱梁处于脱架状态，落梁完成。本发明适用于跨越铁路营业线、公路、河道、居民区等构筑物，进行桥梁施工时，桥下不具备搭设工作平台条件、支架拆除困难，且拆除过程中易对桥下构筑物稳定和安全造成影响，在时间、安全卡控方面要求严格的转体桥梁落梁施工。

Claims (2)

1.转体桥落梁施工方法，其特征在于包括以下步骤：

施工准备：钢箱梁拼装时根据分节情况设置临时支架，用于支撑钢箱梁重量，支架从悬臂末端到根部依次排列，支架包括 a、b列钢管立柱，柱间设连接钢管，柱顶设工字钢分配梁，分配梁上均布有垫块，支撑在梁底，其中悬臂末端的支架b列钢管柱的分配梁上的同一位置从上到下设置n个垫块；

梁体顶升施工：（1）在钢箱梁顶悬臂断面设m个控制点，悬臂末端支架的b列钢管柱分配梁上布置L个倒装的千斤顶，用于梁体顶升，（2）千斤顶顶升分级加载，千斤顶第一次顶升加载后，拆除掉末端支架a列钢管柱上的分配梁和垫块，在a列钢管柱的柱顶加塞钢垫块，钢垫块由柱顶塞至梁底，钢箱梁支撑在钢垫块上，并将钢垫块之间进行焊接，千斤顶第二次顶升加载后，a列钢管柱的柱顶钢垫块上加塞钢垫块，钢垫块加塞至梁底，钢垫块之间进行焊接，如此完成剩余分级加载后，悬臂梁下方的临时支架与梁底脱离；

卸载过程中临时支架拆除施工：在顶升完成，悬臂重量由钢垫块承担，准备拆架工作，拆架时采用从悬臂末端向根部推进的方式拆架，对已不受力的支架优先拆除；

卸载过程中落梁施工：（1）支架拆除完成后准备落梁工作；（2）千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的最上一层钢垫块，千斤顶回油，悬臂重量落至a列钢管柱上的次上一层垫块；再次将千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的次上一层钢垫块，千斤顶回油，悬臂重量落至a列钢管柱上的次次上一层钢垫块，再次将千斤顶顶升，悬臂重量支撑在千斤顶上，拆除末端支架a列钢管柱上的次次上一层钢垫块，如此反复将末端支架a列钢管柱上的钢垫块拆除，此时悬臂重量落在支架b列钢管柱上的垫块上，再次利用千斤顶顶升回油，依次拆除垫块，千斤顶回油过程监视梁体下落情况，当千斤顶回落过程中，悬臂与千斤顶、剩余垫块完全脱离，即可认为脱架顺利完成，拆除末端支架，进入转体前的准备工作。

2.根据权利要求1所述的转体桥落梁施工方法，其特征在于临时支架拆除施工中对未完全脱离的支架，拆除顺序为：先拆除不在钢管柱顶正对的垫块；暂时保留钢管柱正对的垫块；拆除过程遵循从两边向中间靠近的原则进行，且必须同步拆除；再拆除钢管柱顶的垫块，完成后再拆除两列钢管柱。