CN110847039B - 节段预制混凝土箱梁的全悬臂安装方法 - Google Patents
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
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
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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