CN110029583A - 一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法，通过采用具有中间独柱墩的两跨连续结构的标准化桥梁，在中间隔离带上施工，施工更加安全可靠；具体施工的时候，先进行桥台和中间墩柱承台的施工，以及转体系统和桥体的定位设置，均不会影响道路的交通，大大减少了对道路的封堵，提高了施工效率；且拆除桥体可逆序操作，拆除的标准化构件还可重复利用，大大减少了整个施工的投入成本，避免了桥体破坏拆除的各种不利因素，大大减少施工的成本，大大减少废弃物的产生，更加节能环保，具有很高的经济效益和环境效益。

Description

一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法。

背景技术

随着周边地区的发展，跨越高速公路及城市快速通道增量建设的天桥数量越来越多；同时随着国民经济和交通事业的高速发展，一些被交道路需要拓宽，以前建造的天桥需要拆除重建。

跨线桥梁对改善交通起到了至关重要作用，桥梁在建设过程中不可避免会对既有交通造成影响，施工时间越长，施工影响越大，因而需要将跨线桥梁的建设对既有交通的影响降到最低限度。

桥梁转体法施工是指在偏离设计位置将桥梁浇筑或拼装成形，然后借助动力将桥梁转动就位的一种施工方法。该方法能够做到施工对交通通行影响较小，方便预制，施工迅速，因而得到越来越广泛的应用。受限于目前的装备技术和施工工艺水平，转体施工方法还存在一些问题，如由于转体的重量无法精确计算或存在施工误差，转体不平衡，可能发生转体倾斜，影响施工甚至转动失败，当前桥梁转体重量越来越大，对转体系统和施工工艺的要求越来越高，而现有技术在这方面还不能很好地满足要求。另一方面，通常的公路、桥梁转体滑动支座施工大多数采用单独设置的混凝土结构或钢结构构件作为转体磨心，结构复杂，在转体完成后，还得拆除这些在安装时所需的构件。这样在原有的结构工程外，不但增加了工程费用，又浪费了大量的工程材料，而且还延长了整个工程的进度，由此，大大降低了工程的施工效率，转体系统的装备成本高，一次性投入增加了桥梁的建造成本。所以实际施工方案选择时，除非客观条件限制无法用传统方法施工，一般都不会选择转体法施工。

目前桥梁拆除方法主要可分为爆破拆除和静力切割拆除。爆破拆除受环境限制较多，特别是跨高速公路及闹市中的桥梁，往往不具备爆破拆除的条件。

静力切割拆除是指根据吊装设备的吊装能力，使用切割设备将桥梁结构物分块切割成易于下放的小块，然后吊装拆除。这种静力切割拆除方案需要有足够的施工空间方便吊装设备施工，且施工工期长，切割费用高。针对一些跨铁路、跨公路、跨峡谷、跨河流的桥跨，在原处进行桥梁结构物切割吊装风险较大。且既有的这类静力切割拆除方法基本都是将拆除物下放至桥下，对桥下无下放空间的桥梁不太适用。

发明内容

本发明的目的是一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法，能够实现标准化桥体的快速安装和拆除，提高了施工效率，施工更加安全可靠，大大减少了整个施工的投入成本。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种跨线桥梁标准化施工体系及其施工方法，包括桥体、承台、柱式桥墩和转体系统；所述桥体的中部设有与所述柱式桥墩匹配的套接孔；所述承台设在两桥台之间的中央隔离带上；所述柱式桥墩定位设在所述承台上；所述桥体通过套接孔与所述柱式桥墩轴向套接，并设在所述转体系统上；所述转体系统带动所述桥体来整体升降和轴向旋转，以此实现所述桥体的快速安装和拆除。

进一步地，所述桥体包括0#号预制件和连接桥体；所述0#号预制件的两侧边分别设有所述连接桥体；所述0#号预制件上设有所述套接孔；所述桥体的长度与两桥台的之间的距离匹配。

进一步地，还设有墩柱锁栓；所述墩柱锁栓设在所述柱式桥墩的上部；所述墩柱锁栓的内端定位设在柱式桥墩的限位凹槽孔内。

进一步地，所述限位凹槽孔为与所述墩柱锁栓匹配的内陷凹槽结构，且所述限位凹槽孔上部还连通有退让部，可实现所述墩柱锁栓的定位支撑和向上轴向转动。

进一步地，所述桥体长度方向的两端分别设在两侧桥台上；所述桥体的中间部与所述墩柱锁栓的外端抵接，以此实现对所述桥体的支撑。

进一步地，所述转体系统包括支撑平台、顶升装置和转动装置；所述支撑平台定位设在所述顶升装置上，并通过顶升装置来实现升降；所述顶升装置设在所述转动装置上，并通过转动装置来实现所述支撑平台和顶升装置绕着所述柱式桥墩轴向转动；所述桥体设置在所述支撑平台上，以此通过所述支撑平台来实现所述桥体升降和轴向转动。

进一步地，所述支撑平台为两瓣式组合结构，并通过连接件组合形成与所述柱式桥墩套接的支撑平台结构。

进一步地，所述转动装置包括转动轮和轨道；所述顶升装置的底部设有所述转动轮；所述轨道设在所述承台上；所述转动轮在所述轨道上绕着所述柱式桥墩轴向旋转。

一种跨线桥梁标准化施工方法，所述跨线桥梁标准化施工方法包括快速安装步骤和快速拆除步骤；

其中，快速安装步骤为：首先进行柱式桥墩、承台和桥台的基础施工；同时，将标准化的桥体运输到现场；将转体系统定位安装在柱式桥墩的下部外侧；再将标准化的桥体在支撑平台上组装，且桥体在中央隔离带上，以此实现桥体对道路的无干预安装；安装好桥体后，启动顶升装置来实现桥体从下到上整体缓慢顶升；在桥体分别越过墩柱锁栓和两侧桥台后，停止顶升；启动转动装置使支撑平台绕着柱式桥墩轴向转动，使得桥体的两端与两侧桥台对应设置；再启动顶升装置来实现桥体从上到下整体缓慢下降，使得桥体的两端卡设在两侧桥台上，且墩柱锁栓与桥体抵接支撑；在顶升装置回收后，再拆除整个转体系统，完成桥体的快速安装；

快速拆除步骤为：将转体系统定位安装在柱式桥墩的下部外侧；启动顶升装置来实现从下到上整体缓慢顶升桥体；使桥体脱离桥台后，停止顶升；在启动转动装置使支撑平台绕着柱式桥墩轴向转动，使桥体在中央隔离带正上方；拆除墩柱锁栓，再启动顶升装置来实现桥体从上到下整体缓慢下降，使得桥体落在在支撑平台上分解回收；在顶升装置回收后，再拆除整个转体系统，完成桥体的快速拆除。

进一步地，最终定位时，柱式桥墩的顶部与桥体的桥面齐平。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明能够实现标准化桥体的快速安装和拆除，提高了施工效率，整个施工时间较短。

2、本发明的前期施工基本上是在中央隔离带上进行施工，施工更加安全可靠，对交通的影响较小。

3、本发明实现了可逆向拆除，而且拆除后的桥体和转体系统还可重复利用，大大减少了整个施工的投入成本，避免了桥体破坏拆除的各种不利因素，具有很高的经济效益和环境效益。

4、本发明的支撑平台和转动装置亦可重复利用，不需要另行设计制造，更加经济实用。

5、本申请结构简单，安装操作便捷，经济实用，使用灵活，设计合理，结构紧凑。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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，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他的附图。

图1为本发明的具体施工的结构示意图；

图2为本发明的桥体安装后的俯视结构示意图；

图3为本发明的桥体安装后的结构示意图；

图4为本发明的桥体的结构示意图；

图5为本发明的桥体的一实施例中的墩柱锁栓的安装结构示意图；

图中标号说明：

1、桥体；11、0#号预制件；12、连接桥体；2、承台；3、柱式桥墩；31、限位凹槽孔；4、转体系统；41、支撑平台；42、顶升装置；43、转动装置；431、转动轮；432、轨道；5、桥台；6、墩柱锁栓；7、中央隔离带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合附图1至图5，对本发明作进一步地说明：

结合附图1和图3，一种跨线桥梁标准化施工体系，包括桥体1、承台2、柱式桥墩3和转体系统4；所述桥体1的中部设有与所述柱式桥墩3匹配的套接孔；所述承台2预埋在两桥台5之间的中央隔离带7上；所述柱式桥墩3定位设在所述承台2上；所述桥体1通过套接孔与所述柱式桥墩3轴向套接，并设在所述转体系统4上；所述转体系统4带动所述桥体1来整体升降和轴向旋转，以此实现所述桥体1的快速安装和拆除。

本发明的前期施工基本上是在中央隔离带7上进行施工，施工更加安全可靠，对交通的影响较小；本发明能够实现标准化桥体的快速安装和拆除，提高了施工效率，整个施工时间较短；本申请结构简单，安装操作便捷，可重复利用，经济实用，使用灵活，设计合理，结构紧凑。

结合附图2和图4，所述桥体1包括0#号预制件11和连接桥体12；所述0#号预制件11的两侧边分别设有所述连接桥体12；所述0#号预制件11上设有所述套接孔；所述桥体1的长度与两桥台5的之间的距离匹配，可根据不同的车道的数量，设置与之匹配的长度；通过采用标准的长度的桥体1，可实现根据具体施工要求来选用合适的长度使用，便于便于生产和制造，大大节约了投入成本，经济实用。

优选的，所述0#号预制件11为金属块状材料制成。

所述承台2定位设在两桥台5的中间隔离带上，在承台2定位施工和各装置定位安装的同时，不影响两侧的车辆通行。

还设有墩柱锁栓6；所述墩柱锁栓6设在所述柱式桥墩3的上部；所述墩柱锁栓6的内端定位设在柱式桥墩3的限位凹槽孔31内。

优选的，所述墩柱锁栓6可拆卸连接在柱式桥墩3上。

优选的，所述墩柱锁栓6并沿所述柱式桥墩3的轴向方向转动。

所述限位凹槽孔31为与所述墩柱锁栓6匹配的内陷凹槽结构，且所述限位凹槽孔31上部还连通有退让部，可实现所述墩柱锁栓6的定位支撑和向上轴向转动。

优选的，所述桥体1长度方向的两端分别设在两侧桥台5上；所述桥体1的中间部与所述墩柱锁栓6的外端抵接，以此实现对所述桥体1的支撑；且最终定位时，所述柱式桥墩3的顶部与所述桥体1的桥面齐平。

所述转体系统4与所述柱式桥墩3套接；所述转体系统4为可拆卸的结构，施工装置更加简单，大大减少了工程投入费用；

所述转体系统4包括支撑平台41、顶升装置42和转动装置43；所述支撑平台41定位设在所述顶升装置42上，并通过顶升装置42来实现升降；所述顶升装置42设在所述转动装置43上，并通过转动装置43来实现所述支撑平台41和顶升装置42绕着所述柱式桥墩3轴向转动；所述桥体1设置在所述支撑平台41上，以此通过所述支撑平台41来实现所述桥体1升降和轴向转动。

所述支撑平台41为两瓣式组合结构，并通过连接件组合形成与所述柱式桥墩3套接的支撑平台41结构。

所述顶升装置42可为液压升降柱。

支撑平台41、顶升装置42和转动装置43亦可重复利用，不需要另行设计制造，更加经济实用。

所述转动装置43包括转动轮431和轨道432；所述顶升装置42的底部设有所述转动轮431；所述轨道432设在所述承台2上；所述转动轮431在所述轨道432上绕着所述柱式桥墩3轴向旋转；且所述转动装置43亦可采用滚轮结构，并通过人为推动亦可。

还设有牵引装置；所述桥体1通过牵引装置与所述支撑平台41相对定位连接，可有效避免桥体1在转动的时候偏移或滑动；

优选的，所述牵引装置可为便于拆卸的钢丝绳牵引绳的连接结构。

一种跨线桥梁标准化施工方法，所述跨线桥梁标准化施工方法包括快速安装步骤和快速拆除步骤；

其中，快速安装步骤为：首先进行柱式桥墩3、承台2和桥台5的基础施工；同时，将标准化的桥体1运输到现场；将转体系统4定位安装在柱式桥墩3的下部外侧；再将标准化的桥体1在支撑平台41上组装，且桥体1在中央隔离带7上，以此实现桥体1对道路的无干预安装；安装好桥体1后，启动顶升装置42来实现桥体1从下到上整体缓慢顶升；在桥体1分别越过墩柱锁栓6和两侧桥台5后，停止顶升；启动转动装置43使支撑平台41绕着柱式桥墩3轴向转动，使得桥体1的两端与两侧桥台5对应设置；再启动顶升装置42来实现桥体1从上到下整体缓慢下降，使得桥体1的两端卡设在两侧桥台5上，且墩柱锁栓6与桥体1抵接支撑；在顶升装置42回收后，再拆除整个转体系统4，完成桥体1的快速安装；

快速拆除步骤为：将转体系统4定位安装在柱式桥墩3的下部外侧；启动顶升装置42来实现从下到上整体缓慢顶升桥体1；使桥体1脱离桥台5后，停止顶升；在启动转动装置43使支撑平台41绕着柱式桥墩3轴向转动，使桥体1在中央隔离带7正上方；拆除墩柱锁栓6，再启动顶升装置42来实现桥体1从上到下整体缓慢下降，使得桥体1落在在支撑平台41上分解回收；在顶升装置42回收后，再拆除整个转体系统4，完成桥体1的快速拆除。

本发明采用具有中间独柱墩的两跨连续结构的标准化桥梁，在中间隔离带上施工，施工更加安全可靠；具体施工的时候，先进行桥台和中间墩柱承台的施工，以及转体系统和桥体的定位设置，均不会影响道路的交通；只有在桥体转动并定位放置到桥台上时，为安全起见，需要对道路进行一天的封堵即可完成安装，同理，反之，在只有在桥体转动并时，为安全起见，需要对道路进行一天的封堵即可完成拆除，大大减少了对道路的封堵，提高了施工效率；且拆除桥体可逆序操作，拆除的标准化构件还可重复利用，大大减少了整个施工的投入成本，避免了桥体破坏拆除的各种不利因素，大大减少施工的成本，大大减少废弃物的产生，更加节能环保，具有很高的经济效益和环境效益。

结合附图5，在另一实施例中，与上述实施例不同的是，所述墩柱锁栓6为中间向外突出的杆状结构；所述墩柱锁栓6穿设在所述柱式桥墩3上，且所述墩柱锁栓6的突出部与所述柱式墩柱3上的凹陷部匹配对应设置，以此实现所述墩柱锁栓6定位设在所述柱式桥墩3上。

在另一实施例中，与上述实施例不同的是，所述桥体1采用预制结构，按模块化分解并在工厂预制，分块运输到现场；亦可采用组装时结构，将桥体1的部件在支撑平台41上进行组装。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：包括桥体(1)、承台(2)、柱式桥墩(3)和转体系统(4)；所述桥体(1)的中部设有与所述柱式桥墩(3)匹配的套接孔；所述承台(2)设在两桥台(5)之间的中央隔离带(7)上；所述柱式桥墩(3)定位设在所述承台(2)上；所述桥体(1)通过套接孔与所述柱式桥墩(3)轴向套接，并设在所述转体系统(4)上；所述转体系统(4)带动所述桥体(1)来整体升降和轴向旋转，以此实现所述桥体(1)的快速安装和拆除。

2.根据权利要求1所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述桥体(1)包括0#号预制件(11)和连接桥体(12)；所述0#号预制件(11)的两侧边分别设有所述连接桥体(12)；所述0#号预制件(11)上设有所述套接孔；所述桥体(1)的长度与两桥台(5)的之间的距离匹配。

3.根据权利要求1所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：还设有墩柱锁栓(6)；所述墩柱锁栓(6)设在所述柱式桥墩(3)的上部；所述墩柱锁栓(6)的内端定位设在柱式桥墩(3)的限位凹槽孔(31)内。

4.根据权利要求3所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述限位凹槽孔(31)为与所述墩柱锁栓(6)匹配的内陷凹槽结构，且所述限位凹槽孔(31)上部还连通有退让部，可实现所述墩柱锁栓(6)的定位支撑和向上轴向转动。

5.根据权利要求3所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述桥体(1)长度方向的两端分别设在两侧桥台(5)上；所述桥体(1)的中间部与所述墩柱锁栓(6)的外端抵接，以此实现对所述桥体(1)的支撑。

6.根据权利要求1所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述转体系统(4)包括支撑平台(41)、顶升装置(42)和转动装置(43)；所述支撑平台(41)定位设在所述顶升装置(42)上，并通过顶升装置(42)来实现升降；所述顶升装置(42)设在所述转动装置(43)上，并通过转动装置(43)来实现所述支撑平台(41)和顶升装置(42)绕着所述柱式桥墩(3)轴向转动；所述桥体(1)设置在所述支撑平台(41)上，以此通过所述支撑平台(41)来实现所述桥体(1)升降和轴向转动。

7.根据权利要求6所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述支撑平台(41)为两瓣式组合结构，并通过连接件组合形成与所述柱式桥墩(3)套接的支撑平台(41)结构。

8.根据权利要求6所述的跨线桥梁标准化施工体系，其特征在于：所述转动装置(43)包括转动轮(431)和轨道(432)；所述顶升装置(42)的底部设有所述转动轮(431)；所述轨道(432)设在所述承台(2)上；所述转动轮(431)在所述轨道(432)上绕着所述柱式桥墩(3)轴向旋转。

9.一种跨线桥梁标准化施工方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的跨线桥梁标准化施工体系，所述跨线桥梁标准化施工方法包括快速安装步骤和快速拆除步骤；

其中，快速安装步骤为：首先进行柱式桥墩(3)、承台(2)和桥台(5)的基础施工；同时，将标准化的桥体(1)运输到现场；将转体系统(4)定位安装在柱式桥墩(3)的下部外侧；再将标准化的桥体(1)在支撑平台(41)上组装，且桥体(1)在中央隔离带(7)上，以此实现桥体(1)对道路的无干预安装；安装好桥体(1)后，启动顶升装置(42)来实现桥体(1)从下到上整体缓慢顶升；在桥体(1)分别越过墩柱锁栓(6)和两侧桥台(5)后，停止顶升；启动转动装置(43)使支撑平台(41)绕着柱式桥墩(3)轴向转动，使得桥体(1)的两端与两侧桥台(5)对应设置；再启动顶升装置(42)来实现桥体(1)从上到下整体缓慢下降，使得桥体(1)的两端卡设在两侧桥台(5)上，且墩柱锁栓(6)与桥体(1)抵接支撑；在顶升装置(42)回收后，再拆除整个转体系统(4)，完成桥体(1)的快速安装；

快速拆除步骤为：将转体系统(4)定位安装在柱式桥墩(3)的下部外侧；启动顶升装置(42)来实现从下到上整体缓慢顶升桥体(1)；使桥体(1)脱离桥台(5)后，停止顶升；在启动转动装置(43)使支撑平台(41)绕着柱式桥墩(3)轴向转动，使桥体(1)在中央隔离带(7)正上方；拆除墩柱锁栓(6)，再启动顶升装置(42)来实现桥体(1)从上到下整体缓慢下降，使得桥体(1)落在在支撑平台(41)上分解回收；在顶升装置(42)回收后，再拆除整个转体系统(4)，完成桥体(1)的快速拆除。

10.根据权利要求9的跨线桥梁标准化施工方法，其特征在于，最终定位时，柱式桥墩(3)的顶部与桥体(1)的桥面齐平。