CN110847039B - 节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法 - Google Patents

节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,用于具有伸缩缝结构的边墩的桥梁施工;在桥梁的节段预制混凝土箱梁安装过程中,在具有伸缩缝结构的边墩的上方安装两个边墩箱梁,通过临时锁紧装置将所述两个边墩箱梁进行临时锁紧,使两个边墩箱梁连接固定,然后在边墩箱梁的两侧进行全悬臂的T构箱梁安装,同时边墩可用于架桥机的过跨支撑;待该边墩以及其两侧的桥墩的T构箱梁均安装完成后,解除临时锁紧装置。本发明具有阶段预制混凝土箱梁安装简单、施工高效的特点,可广泛应用于预制装配式桥梁施工领域。

Description

节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法
技术领域
本发明涉及预制装配式桥梁施工领域。更具体地说,本发明涉及一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法。
背景技术
在桥梁建设领域,预制装配式桥梁能有效提高现场施工速度,保障结构构件的质量,提高结构耐久性,应用范围和前景广阔。节段预制拼装技术是一种将整孔箱梁设计成若干个标准节段,在预制工厂利用循环使用的模板系统逐榀匹配、流水预制,再运输工具运至桥位,由架桥机进行现场组拼成桥的技术。节段梁在现场通常采用架桥机进行安装,现有的安装工艺可分为逐跨拼装与悬臂拼装;逐跨拼装是将整跨节段梁悬挂在架桥机上,然后进行梁段预应力张拉,完成整跨施工,但逐跨拼装对架桥机主梁承载能力要求高,适用于跨径50m以内的桥梁;悬臂拼装则是对称拼装T构,一次安装一对节段梁,直至T构形成最大悬臂,该工艺适应跨径范围较大,但悬臂拼装工艺在施工一联桥的起始半跨及尾部半跨时,由于过渡墩上有两个墩顶块,无法进行悬臂拼装,需采用半跨悬挂的方式进行安装、合龙,由于合龙完成后,架桥机才能过跨,所以,常规的悬臂拼装工艺施工一联桥的工效较低。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种安装简单、施工高效的节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,用于具有伸缩缝结构的边墩的桥梁施工,
在桥梁的节段预制混凝土箱梁安装过程中,在具有伸缩缝结构的边墩的两侧进行全悬臂的T构箱梁安装之前,通过临时锁紧装置将边墩墩顶上的两个边墩箱梁进行临时锁紧;
待该边墩以及其两侧的桥墩的T构箱梁均安装完成后,解除临时锁紧装置。
优选地是,临时锁紧装置包括:
一对支架,一个边墩箱梁的上端远离伸缩缝的侧壁上对应设置一个支架,任一支架为直角三角形结构,支架的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁的下方;
一对支垫,一个支架对应设置一个支垫,任一支垫位于与其相对应的边墩箱梁和与其相对应的支架之间,且支垫的上下两端分别与二者抵接;
多根螺纹钢,其均为水平设置,任一螺纹钢的一端位于其中一个边墩箱梁的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁,并延伸至另一个边墩箱梁的外侧;
多个垫块,其均卡设于两个边墩箱梁之间。
优选地是,沿桥梁架设方向,起始工况时:N0墩身和N0段的T构箱梁已完成安装,N1墩身、N1墩顶上的箱梁已完成安装,N2墩身已完成安装且N2墩身远离N1的一侧可拆卸的连接一托架,包括以下步骤:
S1、将架桥机的主梁搭设在N0~N2桥墩的上方,主梁的后端支撑在N0段的T构箱梁的上方,主梁的中部支撑在N1的墩顶上方,主梁的前端与N2上的托架固接并支撑在托架上方;利用两个天车分别在N1墩身的两侧沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁安装;
S2、搭设N3墩身,如N3为边墩则进入S3,如N3为中墩则进入S4;
S3、N3为边墩时,在N3的伸缩缝两侧的墩顶上分别安装一个边墩箱梁,任一边墩箱梁的底部通过一个支架、一个支垫和与其相对应的墩身连接,支架的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁的下方,支垫位于与其相对应的边墩箱梁和与其相对应的支架之间,且支垫的上下两端分别与二者抵接;两个边墩箱梁通过多根螺纹钢连接,任一一根螺纹钢的一端位于其中一个边墩箱梁的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁,并延伸至另一个边墩箱梁的外侧;
S4、N3为中墩时,在N3的墩顶上安装中墩箱梁;
S5、在N3墩身的远离N2的一侧可拆卸的连接一托架,架桥机过跨,利用两个天车分别在N2墩身的沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁安装,并将N2段T构箱梁与N1段的T构箱梁的相邻的两端进行合龙湿接缝浇筑、等强度、穿预应力束、张拉;
S6、重复步骤S2~S5,直至一个工段的桥梁搭设完成;
其中,在起始工况中,若N0、N1或N2为边墩,均依照S3在其墩顶上安装两个边墩箱梁;
对于任一桥墩为边墩时,其T构箱梁以及与其相邻的两个桥墩的T构箱梁均安装并合龙完成后,解除该桥墩的两个边墩箱梁上的临时锁紧装置。
优选地是,任一中墩箱梁或边墩箱梁均与各自两侧对应的T构箱梁的竖直截面形状相匹配。
优选地是,任一临时锁紧装置的拆除具体为:从两个边墩箱梁之间的位置,竖直向下将多个垫块、多根螺纹钢截断,然后拆除一对支架和一对支垫。
优选地是,任一垫块为混凝土块或木块;任一支垫为混凝土块或木块。
本发明至少包括以下有益效果:
本发明的节段预制箱梁的全悬臂安装方法提升了现场安装工效,缩短了桥梁上构安装的工期;同时本发明的安装方法架桥机可以直接支撑在边墩的墩身上,从而避免了架桥机对现有交通情况的干扰;并且本发明的安装方法降低了对架桥机性能的要求,减少了设备的投入成本,具有良好的经济效益。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的N+1段T构箱梁安装过程示意图;
图2为本发明的N+1段与N段的T构箱梁合龙示意图;
图3为本发明的N+2段T构箱梁安装过程示意图;
图4为本发明的N+2段与N+1段的T构箱梁合龙示意图;
图5为本发明的N+4边墩搭设示意图以及N+3段与N+2段T构箱梁合龙示意图;
图6为本发明的N+4段与N+3段T构箱梁合龙示意图;
图7为本发明的临时锁紧装置结构示意图。
附图标记说明:1、伸缩缝;2、边墩箱梁;3、中墩箱梁;4、节段预制混凝土箱梁;5、托架;6、临时锁紧装置;61、支架;62、支垫;63、螺纹钢;64、垫块;7、架桥机;71、主梁;72、前支腿;73、中支腿;74、后支腿;75、前天车;76、后天车;8、T构箱梁
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得;在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,并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。
如图1~7所示,本发明提供一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,用于具有伸缩缝1结构的边墩的桥梁施工,在桥梁的节段预制混凝土箱梁4安装过程中,在具有伸缩缝1结构的边墩的两侧进行全悬臂的T构箱梁8安装之前,通过临时锁紧装置6将边墩墩顶上的两个边墩箱梁2进行临时锁紧;
待该边墩以及其两侧的桥墩的T构箱梁8均安装完成后,解除临时锁紧装置6。
在该种技术方案中,临时锁紧装置6用于将边墩上的两个边墩箱梁2锁紧,使其连接形成一个整体的结构,从而避免边墩结构因存在伸缩缝1而导致的结构不稳;在临时锁紧后,边墩箱梁2的结构稳定,可以用来连接、支撑节段预制混凝土箱梁4,从而其两侧可以进行全悬臂的T构箱梁8安装,无需再采用半跨悬挂的方式进行安装、合龙,提升了安装效率,且降低了架桥机7性能的要求,降低了设备投入成本;同时,当边墩箱梁2锁紧后,在下方边墩的墩身上安装托架5,其可以用于承载架桥机7的支腿,为架桥机7提供稳定的支撑,无需再为架桥机7搭设其它支撑结构,提升架桥机7过跨的效率。
在另一种技术方案中,临时锁紧装置6包括:
一对支架61,一个边墩箱梁2的上端远离伸缩缝1的侧壁上对应设置一个支架61,任一支架61为直角三角形结构,支架61的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁2的下方;
一对支垫62,一个支架61对应设置一个支垫62,任一支垫62位于与其相对应的边墩箱梁2和与其相对应的支架61之间,且支垫62的上下两端分别与二者抵接;
多根螺纹钢63,其均为水平设置,任一螺纹钢63的一端位于其中一个边墩箱梁2的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁2,并延伸至另一个边墩箱梁2的外侧;
多个垫块64,其均卡设于两个边墩箱梁2之间。
在该种技术方案中,支架61用于支撑边墩箱梁2,当边墩箱梁2的两侧进行全悬臂的T构箱梁8安装时,支架61可以为边墩箱梁2提供纵向的支撑,提升安装过程中的稳定性;多根螺纹钢63用于连接一个边墩上的两个边墩箱梁2;一对支垫62起到调节的作用,使边墩箱梁2紧密抵接在支架61上,而多个垫块64用于调节两个边墩箱梁2之间的距离,使伸缩缝1结构不被锁紧消除。
在另一种技术方案中,沿桥梁架设方向,起始工况时:N0墩身和N0段的T构箱梁8已完成安装,N1墩身、N1墩顶上的箱梁已完成安装,N2墩身已完成安装且N2墩身远离N1的一侧可拆卸的连接一托架5,包括以下步骤:
S1、将架桥机7的主梁71搭设在N0~N2桥墩的上方,主梁71的后端支撑在N0段的T构箱梁8的上方,主梁71的中部支撑在N1的墩顶上方,主梁71的前端与N2上的托架5固接并支撑在托架5上方;利用两个天车分别在N1墩身的两侧沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁8安装;
S2、搭设N3墩身,如N3为边墩则进入S3,如N3为中墩则进入S4;
S3、N3为边墩时,在N3的伸缩缝1两侧的墩顶上分别安装一个边墩箱梁2,任一边墩箱梁2的底部通过一个支架61、一个支垫62和与其相对应的墩身连接,支架61的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁2的下方,支垫62位于与其相对应的边墩箱梁2和与其相对应的支架61之间,且支垫62的上下两端分别与二者抵接;两个边墩箱梁2通过多根螺纹钢63连接,任一一根螺纹钢63的一端位于其中一个边墩箱梁2的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁2,并延伸至另一个边墩箱梁2的外侧;
S4、N3为中墩时,在N3的墩顶上安装中墩箱梁3;
S5、在N3墩身的远离N2的一侧可拆卸的连接一托架5,架桥机7过跨,利用两个天车分别在N2墩身的沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁8安装,并将N2段T构箱梁8与N1段的T构箱梁8的相邻的两端进行合龙湿接缝浇筑、等强度、穿预应力束、张拉;
S6、重复步骤S2~S5,直至一个工段的桥梁搭设完成;
其中,在起始工况中,若N0、N1或N2为边墩,均依照S3在其墩顶上安装两个边墩箱梁2;
对于任一桥墩为边墩时,其T构箱梁8以及与其相邻的两个桥墩的T构箱梁8均安装并合龙完成后,解除该桥墩的两个边墩箱梁2上的临时锁紧装置6。
在另一种技术方案中,任一中墩箱梁3或边墩箱梁2均与各自两侧对应的T构箱梁8的竖直截面形状相匹配。
在另一种技术方案中,任一临时锁紧装置6的拆除具体为:从两个边墩箱梁2之间的位置,竖直向下将多个垫块64、多根螺纹钢63截断,然后拆除一对支架61和一对支垫62。
在另一种技术方案中,任一垫块64为混凝土块或木块;任一支垫62为混凝土块或木块。
在该种技术方案中,任一垫块64或支垫62的材料不仅限于所述混凝土块或木块。
实施例1
架桥机7包括:主梁71,其沿待施工桥梁长度方向水平设置在待施工桥梁的上方;后天车76和前天车75,二者设置在主梁71的上方,且二者可吊装节段混凝土箱梁4;后支腿74,其上端固定在主梁71的下表面,下端支撑于桥面;中支腿73,其上端固定在主梁71的下表面,下端支撑于墩顶箱梁的上表面;托架5,其一端水平固定于墩身上方的侧壁上;前支腿72,其上端固定在主梁71的下表面,下端支撑于托架5的上表面。
如图1所示,第一联桥的N边墩的墩身和N+1段的T构箱梁8已完成安装,N+1墩身和其上的中墩箱梁3已完成安装,N+2墩身、N+2上的中墩箱梁3已完成安装,
步骤1、如图1所示,将架桥机7设置在起始工况的待施工桥梁的上方;所述前支腿72支撑在N+2上的托架5上,所述中支腿73支撑在N+1上的中墩箱梁3上,所述后支腿74支撑在N段的T构箱梁8的上表面;
所述后天车76和前天车75分别移动至N+1的两侧,沿待施工桥梁长度方向对称吊装节段预制混凝土箱梁4,相邻节段预制混凝土箱梁4之间拼装从而形成N+1段T构箱梁8;
步骤2、如图2所示,N+1段T构箱梁8的左右两端拼装至最大悬臂,其后端与N段的T构箱梁8的前端合龙接缝并浇筑、等强度、穿预应力束并张拉、向预应力管道内灌浆;
步骤3、如图3所示,安装N+3墩身并在其上方安装中墩箱梁3,拆除N+2墩身上的托架5并安装至N+3墩身上,架桥机7过跨,所述前支腿72支撑在N+3墩身的托架5上,中支腿73支撑在N+2墩身上的中墩箱梁3上,后支腿74支撑在N1段的T构箱梁8的上表面;
所述后天车76和前天车75移动至N+2的中墩箱梁3的两侧,沿待施工桥梁长度方向对称吊装节段预制混凝土箱梁4,相邻节段预制混凝土箱梁4之间拼装形成N+2段T构箱梁8;
如图4所示,N+2段T构箱梁8的左右两端拼装至最大悬臂,其后端与N+1段的T构箱梁8前端合龙接缝并浇筑、等强度、穿预应力束并张拉、向预应力管道内灌浆;
步骤4、如图5所示,安装N+4边墩的墩身,其墩身上设置有伸缩缝1结构,在墩顶上安装两个边墩箱梁2,并通过临时锁紧装置6连接固定;
拆除N+3上的托架5并安装至N+4上,架桥机7过跨,所述前支腿72支撑在N+4的托架5上,中支腿73支撑在N+3墩身上的中墩箱梁3上,后支腿74支撑在N+2段的T构箱梁8的上表面;
所述后天车76和前天车75移动至N+3中墩箱梁3的两侧,沿待施工桥梁长度方向对称吊装节段预制混凝土箱梁4,相邻节段预制混凝土箱梁4之间拼装形成N+3段T构箱梁8;
N+3段T构箱梁8的左右两端拼装至最大悬臂,其后端与N+2段的T构箱梁8前端合龙接缝并浇筑、等强度、穿预应力束并张拉、向预应力管道内灌浆;
步骤5、如图6所示,N+4边墩为第二联桥的N边墩,安装第二联桥的N+1墩身和中墩箱梁3,拆除N+4的托架5并安装至第二联桥的N+1墩上,架桥机7过跨,所述前支腿72支撑在第二联桥的N+1上的托架5上,中支腿73支撑在N+4墩身上的边墩箱梁2上,后支腿74支撑在N+3段的T构箱梁8的上表面;
所述后天车76和前天车75移动至N+4的边墩箱梁2的两侧,沿待施工桥梁长度方向对称吊装节段预制混凝土箱梁4,相邻节段预制混凝土箱梁4之间拼装形成N+4段T构箱梁8;
N+4段T构箱梁8的左右两端拼装至最大悬臂,其后端与N+3段的T构箱梁8前端合龙接缝并浇筑、等强度、穿预应力束并张拉、向预应力管道内灌浆;
步骤6、当第二联桥的N+1段T构箱梁8安装完成,并与第一联桥的N+4段T构箱梁8合龙,拆除第一联桥的N+4边墩的临时锁紧装置6;
步骤7,重复步骤1至步骤6直至桥梁整体安装完成。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,用于具有伸缩缝结构的边墩的桥梁施工,其特征在于,
在桥梁的节段预制混凝土箱梁安装过程中,在具有伸缩缝结构的边墩的两侧进行全悬臂的T构箱梁安装之前,通过临时锁紧装置将边墩墩顶上的两个边墩箱梁进行临时锁紧;
待该边墩以及其两侧的桥墩的T构箱梁均安装完成后,解除临时锁紧装置;
临时锁紧装置包括:
一对支架,一个边墩箱梁的上端远离伸缩缝的侧壁上对应设置一个支架,任一支架为直角三角形结构,支架的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁的下方;
一对支垫,一个支架对应设置一个支垫,任一支垫位于与其相对应的边墩箱梁和与其相对应的支架之间,且支垫的上下两端分别与二者抵接;
多根螺纹钢,其均为水平设置,任一螺纹钢的一端位于其中一个边墩箱梁的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁,并延伸至另一个边墩箱梁的外侧;
多个垫块,其均卡设于两个边墩箱梁之间;
一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,沿桥梁架设方向,起始工况时:N0墩身和N0段的T构箱梁已完成安装,N1墩身、N1墩顶上的箱梁已完成安装,N2墩身已完成安装且N2墩身远离N1的一侧可拆卸的连接一托架,包括以下步骤:
S1、将架桥机的主梁搭设在N0~N2桥墩的上方,主梁的后端支撑在N0段的T构箱梁的上方,主梁的中部支撑在N1的墩顶上方,主梁的前端与N2上的托架固接并支撑在托架上方;利用两个天车分别在N1墩身的两侧沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁安装;
S2、搭设N3墩身,如N3为边墩则进入S3,如N3为中墩则进入S4;
S3、N3为边墩时,在N3的伸缩缝两侧的墩顶上分别安装一个边墩箱梁,任一边墩箱梁的底部通过一个支架、一个支垫和与其相对应的墩身连接,支架的其中一个直角边沿竖直方向延伸并紧贴固定于边墩的墩身上,另一个直角边水平设置且位于与其相对应的边墩箱梁的下方,支垫位于与其相对应的边墩箱梁和与其相对应的支架之间,且支垫的上下两端分别与二者抵接;两个边墩箱梁通过多根螺纹钢连接,任一一根螺纹钢的一端位于其中一个边墩箱梁的外侧,另一端依次水平贯穿两个边墩箱梁,并延伸至另一个边墩箱梁的外侧;
S4、N3为中墩时,在N3的墩顶上安装中墩箱梁;
S5、在N3墩身的远离N2的一侧可拆卸的连接一托架,架桥机过跨,利用两个天车分别在N2墩身的沿桥梁长度方向的两侧对称进行全悬臂的T构箱梁安装,并将N2段T构箱梁与N1段的T构箱梁的相邻的两端进行合龙湿接缝浇筑、等强度、穿预应力束、张拉;
S6、重复步骤S2~S5,直至一个工段的桥梁搭设完成;
其中,在起始工况中,若N0、N1或N2为边墩,均依照S3在其墩顶上安装两个边墩箱梁;
对于任一桥墩为边墩时,其T构箱梁以及与其相邻的两个桥墩的T构箱梁均安装并合龙完成后,解除该桥墩的两个边墩箱梁上的临时锁紧装置。
2.如权利要求1所述的一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,其特征在于,任一中墩箱梁或边墩箱梁均与各自两侧对应的T构箱梁的竖直截面形状相匹配。
3.如权利要求1所述的一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,其特征在于,任一临时锁紧装置的拆除具体为:从两个边墩箱梁之间的位置,竖直向下将多个垫块、多根螺纹钢截断,然后拆除一对支架和一对支垫。
4.如权利要求1所述的一种节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法,其特征在于,任一垫块为混凝土块或木块;任一支垫为混凝土块或木块。
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