CN110804952A - 一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺，是以下层的横梁作为操作平台，预制上层横梁，通过设置在上层横梁上方的提升系统将预制横梁提升至设定位置后进行拼装。本发明的施工工艺具有作业风险小，施工工期短，施工成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬索桥横梁施工工艺，特别是一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺。
背景技术
悬索桥，又名吊桥（suspensionbridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。
悬索桥横梁是指塔柱之间用于支撑两侧塔柱的中间梁，是悬索桥塔柱结构中重要支撑部件。传统的悬索桥横梁施工是在塔柱浇筑到一定高度后，在横梁设计位置进行模板的搭建和横梁的浇筑，其存在的主要问题是模板高空搭建作业风险大，施工工期长，施工成本高，而随着贵州省高速公路网的完善和各市州扩容建设的需要，省内交通基础设施建设仍处于快速发展的趋势，因此，如果能够提高悬索桥施工技术的创新能力，降低施工风险，缩短施工工期，降低施工成本，对于企业的发展以及高速路网的建设来说，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺。本发明的施工工艺具有作业风险小，施工工期短，施工成本低的特点。
本发明的技术方案：一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺，是以下层的横梁作为操作平台，预制上层横梁，通过设置在上层横梁上方的提升系统将预制横梁提升至设定位置后进行拼装。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述工艺具体步骤如下：
1）外伸作业平台安装：在下层横梁的外侧的预埋件上焊接牛腿，并在牛腿上架设分配梁，在分配梁上铺设平台底板，形成外伸作业平台；
2）防护栏安装：在外伸作业平台的外围安装防护栏；
3）往返梯安装：在下层横梁的一端或两端安装往返梯，用于预制横梁的施工；
4）贝雷片及分配梁的安装：将贝雷片在地面预先拼装成贝雷梁，然后用塔吊提升至作业平台上指定位置，然后在贝雷梁上铺设分配梁；
5）防护棚的安装：在外伸作业平台的外侧安装导轨，并在导轨上安装可移动的防护棚，防护棚的侧面安装防护网；
6）模板搭设：在操作平台上搭设预制横梁施工模板，并在模板位于横梁两端的位置设置提升钢绞线通道预埋管；
7）预制横梁连接部预埋连接套管安装：在塔柱上对应预制横梁安装位置预埋连接套管；
8）横梁预制施工：首先在模板内捆扎钢筋，然后进行浇筑，形成预制横梁；
9）预应力筋张拉平台与提升系统搭建：在塔柱侧面用牛腿支撑搭设张拉平台，当塔柱浇筑超过预制横梁顶2个节段后用牛腿支撑搭设提升平台，并在提升平台上安装提升千斤顶；
10）拉压横向支撑安装：在提升系统上方的塔柱之间用牛腿支撑安装拉压横向支撑；
11）提升钢绞绳安装：将提升钢绞绳的下端穿过预制横梁上的预埋连接套管，并在下端用工具锚锚固；
12）预埋预制横梁连接限位稳定锚固件：在预制横梁对应塔柱角侧预埋预制横梁连接限位稳定锚固件；
13）施工吊篮安装：将预制横梁提升离地至能够在其下方安装施工吊篮的距离，然后在下方的两端安装施工吊篮；
14）提升及拼装：施工吊篮安装到位后，将预制横梁提升至安装位置，用钢丝绳将预制横梁连接限位稳定锚固件与塔柱连接并张紧，将连接钢筋一端插入塔柱上预留的连接套管内，另一端绑扎在预制横梁端面的预留胡子筋上，形成钢筋笼，然后铺设现浇模板，对连接处进行现浇施工；
15）张拉预应力筋：在现浇混凝土段达到预定强度后，利用预应力筋张拉平台将预应力筋从一侧塔柱通过预埋管道牵引至另一侧塔柱预定位置，全部预应力筋安装完成后，进行张拉和锁定；
16）卸载和拆除：预应力筋安装完毕后，对提升系统进行卸载和拆除。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤6）中，其中的内模和外模之间采用直径20mm的对拉螺栓连接，对拉螺栓间距300mm，对拉螺栓外利用PVC管包裹。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤6）中，提升钢绞线通道预埋管为直径为250mm的PVC管。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤13）中，在施工吊篮安装之前，需先进行预制横梁提升试验，试验分4次提升，每次提升10cm，每次提升后悬停20min，并对提升过程的各项参数进行检测。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤13）中，在施工吊篮安装之前，在预制横梁下侧还安装有现浇悬挂平台支撑梁和提升梁，施工吊篮安装在提升梁上，提升梁固定连接在预制横梁的下侧，现浇悬挂平台支撑梁设于提升梁与预制横梁之间，沿预制横梁长度方向设置，可朝塔柱一侧伸出，塔柱对应预制横梁安装位置处设有用于固定浇悬挂平台支撑梁的预埋孔。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤14）中，在施工吊篮安装到位后，将预制横梁提升至离贝雷梁120-180mm的位置，锁定提升千斤顶，空中停留4h以上检查各项参数，一切正常后再进行提升。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤14）中，预制横梁提升至离设计位置250-350mm时，降速，当距离设计位置40-60mm时，进行微调提升直至到达设计位置。
前述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，所述步骤16）中，所述卸载采取逐级加载方式进行卸载，按照设计载荷的20%-40%-60%-80%-90%-95%-100%的顺序逐级卸载。
本发明的有益效果
本发明的施工工艺是利用下层横梁为操作的平台，在下层横梁上对上层横梁进行预制，然后将预制的横梁用提升系统提升至设计的位置，再与塔柱进行拼装。由于整个过程中不需要重新在高空搭建操作平台，而是以下层横梁作为预制平台的基础，因此，大大降低了高空作业的风险，施工速度更快，工期更短，施工的成本也相应的更低。
附图说明
附图1为本发明施工过程的结构示意图；
附图标记说明：1-塔柱，2-下层横梁，3-防护栏，4-往返梯，5-预制横梁，6-提升钢绞绳，7-提升平台，8-拉压横向支撑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
本发明的工艺的实际实施例：
实施项目：贵州峰林特大桥
具体实施过程，步骤如下：
1）外伸作业平台安装：在下层横梁的外侧的预埋件上焊接牛腿，并在牛腿上每隔500mm架设一道分配梁，在分配梁上铺设竹胶板，形成外伸作业平台；
2）防护栏安装：在外伸作业平台的外围安装1.6m高的防护栏，防护栏与塔柱连接处预留有通道，并且防护栏的四周安装有防护网；
3）往返梯安装：在下层横梁的一端或两端安装往返梯，用于预制横梁的施工，往返梯预先在地面拼装完成；
4）贝雷片及分配梁的安装：将贝雷片在地面预先拼装成贝雷梁，然后用塔吊提升至作业平台上指定位置，然后在贝雷梁上铺设分配梁；
5）防护棚的安装：在外伸作业平台的外侧安装导轨，并在导轨上安装可移动的防护棚，防护棚的侧面安装防护网，防护棚的底部设置与导轨配合的滑轮用于防护棚的滑动；
6）模板搭设：在操作平台上搭设预制横梁施工模板，底模与侧模均采用30mm规格的竹胶板，其中的内模和外模之间采用直径20mm的对拉螺栓连接，对拉螺栓间距300mm，对拉螺栓外利用PVC管包裹，并在模板位于横梁两端的位置设置提升钢绞线通道预埋管，预埋管为直径为250mm的PVC管；
7）预制横梁连接部预埋连接套管安装：在塔柱上对应预制横梁安装位置预埋连接套管；
8）横梁预制施工：首先在模板内捆扎钢筋，然后进行浇筑，形成预制横梁，钢筋捆扎分两次进行，第一次绑扎箱梁底面钢筋及箱梁两侧钢筋，第二次绑扎横梁空心顶面和顶面以上钢筋，安装预应力管道，在吊装孔洞下预埋钢板及螺旋筋，并采用直径10mm的井字形钢筋将预埋钢板和螺旋筋固定在预制横梁的主筋上；浇筑分两次浇筑，采用ZB2-500型地泵浇筑，第一次浇筑3m，搭设支架安装顶板模板后，进行第二次浇筑，并严格控制混凝土温度；
9）预应力筋张拉平台与提升系统搭建：在塔柱侧面用牛腿支撑搭设张拉平台，张拉平台的牛腿采用型号20b的工字钢，两个牛腿为一组，组与组中心线间距1.75m，沿预制横梁宽度方向设置5道牛腿，牛腿上方放置4道10号槽钢用作分配梁，槽钢中间线间距0.35m；当塔柱浇筑超过预制横梁顶2个节段后用牛腿支撑搭设提升平台，并在提升平台上安装提升千斤顶，每侧塔柱的提升平台上各布置4个提升千斤顶（液压数控连续千斤顶DYSC350D-300型，额定提升重量358.5t），液压提升系统采用DYCP20-2D型液压数控泵站提供动力，并通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整，执行液压同步提升数控控制台的指令并反馈数据；
10）拉压横向支撑安装：在提升系统上方的塔柱之间用牛腿支撑安装拉压横向支撑，保证提升过程中塔柱不会弯曲变形；
11）提升钢绞绳安装：将提升钢绞绳的下端穿过预制横梁上的预埋连接套管，并在下端用工具锚锚固，每个提升点的提升钢绞绳由16根1860级17.8mm的钢绞线组成，确保安全系数大于3.0；
12）预埋预制横梁连接限位稳定锚固件：在预制横梁对应塔柱角侧预埋预制横梁连接限位稳定锚固件；
13）施工吊篮安装：在施工吊篮安装之前，需先进行预制横梁提升试验，试验分4次提升，每次提升10cm，每次提升后悬停20min，并对提升过程的各项参数进行检测；然后在预制横梁下侧安装现浇悬挂平台支撑梁和提升梁，施工吊篮安装在提升梁上，提升梁固定连接在预制横梁的下侧，现浇悬挂平台支撑梁设于提升梁与预制横梁之间，沿预制横梁长度方向设置，可朝塔柱一侧伸出，塔柱对应预制横梁安装位置处设有用于固定浇悬挂平台支撑梁的预埋孔；最后将预制横梁提升离地至能够在其下方安装施工吊篮的距离，然后在下方的两端安装施工吊篮；
14）提升及拼装：在施工吊篮安装到位后，将预制横梁提升至离贝雷梁120-180mm的位置，锁定提升千斤顶，空中停留4h以上检查各项参数，一切正常后再进行提升，预制横梁提升至离设计位置250-350mm时，降速，当距离设计位置40-60mm时，进行微调提升直至到达设计位置，将预制横梁提升至安装位置后，用钢丝绳将预制横梁连接限位稳定锚固件与塔柱连接并张紧，现浇悬挂平台支撑梁向塔柱一侧抽出后插入预埋孔内，将连接钢筋一端插入塔柱上预留的连接套管内，另一端绑扎在预制横梁端面的预留胡子筋上，形成钢筋笼，然后铺设现浇模板，对连接处进行现浇施工；
15）张拉预应力筋：在现浇混凝土段达到预定强度后，利用预应力筋张拉平台将预应力筋从一侧塔柱通过预埋管道牵引至另一侧塔柱预定位置，全部预应力筋安装完成后，进行张拉和锁定；
16）卸载和拆除：预应力筋安装完毕后，对提升系统采取逐级加载方式进行卸载，按照设计载荷的20%-40%-60%-80%-90%-95%-100%的顺序逐级卸载，然后拆除其余设施。
实施的经济效益：以兴义环城高速公路第一合同段峰林特大桥高墩施工养护为计算实例，与传统现浇施相比，本施工技术可节约人工投入12人，节约总施工时间约2个月，人工工资平均约为4500元/月，技术管理人员平均工作为总计节约成本为成本计算为15000元/月，主塔横梁施工机械设备每月使用费用约为80万元，则总节约成本为：4500元/月×12人×2月+15000元/月×15人×2月+80万元=1358000元。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：是以下层的横梁作为操作平台，预制上层横梁，通过设置在上层横梁上方的提升系统将预制横梁提升至设定位置后进行拼装。
2.根据权利要求1所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述工艺具体步骤如下：
1）外伸作业平台安装：在下层横梁的外侧的预埋件上焊接牛腿，并在牛腿上架设分配梁，在分配梁上铺设平台底板，形成外伸作业平台；
2）防护栏安装：在外伸作业平台的外围安装防护栏；
3）往返梯安装：在下层横梁的一端或两端安装往返梯，用于预制横梁的施工；
4）贝雷片及分配梁的安装：将贝雷片在地面预先拼装成贝雷梁，然后用塔吊提升至作业平台上指定位置，然后在贝雷梁上铺设分配梁；
5）防护棚的安装：在外伸作业平台的外侧安装导轨，并在导轨上安装可移动的防护棚，防护棚的侧面安装防护网；
6）模板搭设：在操作平台上搭设预制横梁施工模板，并在模板位于横梁两端的位置设置提升钢绞线通道预埋管；
7）预制横梁连接部预埋连接套管安装：在塔柱上对应预制横梁安装位置预埋连接套管；
8）横梁预制施工：首先在模板内捆扎钢筋，然后进行浇筑，形成预制横梁；
9）预应力筋张拉平台与提升系统搭建：在塔柱侧面用牛腿支撑搭设张拉平台，当塔柱浇筑超过预制横梁顶2个节段后用牛腿支撑搭设提升平台，并在提升平台上安装提升千斤顶；
10）拉压横向支撑安装：在提升系统上方的塔柱之间用牛腿支撑安装拉压横向支撑；
11）提升钢绞绳安装：将提升钢绞绳的下端穿过预制横梁上的预埋连接套管，并在下端用工具锚锚固；
12）预埋预制横梁连接限位稳定锚固件：在预制横梁对应塔柱角侧预埋预制横梁连接限位稳定锚固件；
13）施工吊篮安装：将预制横梁提升离地至能够在其下方安装施工吊篮的距离，然后在下方的两端安装施工吊篮；
14）提升及拼装：施工吊篮安装到位后，将预制横梁提升至安装位置，用钢丝绳将预制横梁连接限位稳定锚固件与塔柱连接并张紧，将连接钢筋一端插入塔柱上预留的连接套管内，另一端绑扎在预制横梁端面的预留胡子筋上，形成钢筋笼，然后铺设现浇模板，对连接处进行现浇施工；
15）张拉预应力筋：在现浇混凝土段达到预定强度后，利用预应力筋张拉平台将预应力筋从一侧塔柱通过预埋管道牵引至另一侧塔柱预定位置，全部预应力筋安装完成后，进行张拉和锁定；
16）卸载和拆除：预应力筋安装完毕后，对提升系统进行卸载和拆除。
3.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤6）中，其中的内模和外模之间采用直径20mm的对拉螺栓连接，对拉螺栓间距300mm，对拉螺栓外利用PVC管包裹。
4.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤6）中，提升钢绞线通道预埋管为直径为250mm的PVC管。
5.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤13）中，在施工吊篮安装之前，需先进行预制横梁提升试验，试验分4次提升，每次提升10cm，每次提升后悬停20min，并对提升过程的各项参数进行检测。
6.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤13）中，在施工吊篮安装之前，在预制横梁下侧还安装有现浇悬挂平台支撑梁和提升梁，施工吊篮安装在提升梁上，提升梁固定连接在预制横梁的下侧，现浇悬挂平台支撑梁设于提升梁与预制横梁之间，沿预制横梁长度方向设置，可朝塔柱一侧伸出，塔柱对应预制横梁安装位置处设有用于固定浇悬挂平台支撑梁的预埋孔。
7.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤14）中，在施工吊篮安装到位后，将预制横梁提升至离贝雷梁120-180mm的位置，锁定提升千斤顶，空中停留4h以上检查各项参数，一切正常后再进行提升。
8.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤14）中，预制横梁提升至离设计位置250-350mm时，降速，当距离设计位置40-60mm时，进行微调提升直至到达设计位置。
9.根据权利要求2所述的悬索桥横梁预制拼装施工工艺，其特征在于：所述步骤16）中，所述卸载采取逐级加载方式进行卸载，按照设计载荷的20%-40%-60%-80%-90%-95%-100%的顺序逐级卸载。
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