CN111395180A - 一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，包括如下步骤：步骤一，对边跨现浇段进行悬吊系统进行设计和计算分析；步骤二，对构件进行加工；步骤三，完成过渡墩的施工，并将挂篮节段施工至靠近边跨合拢段节段；步骤四，进行边跨挂篮与悬吊系统的体系转换；步骤五，对悬吊系统进行锚固，并对后锚固梁进行配重；步骤六，预压挂篮篮底、钢筋绑扎、浇筑混凝土、预应力张拉及压浆；步骤七，进行监控测量，标高调整和锁定；步骤八，张拉和压浆，完成边跨合拢段浇筑，拆除悬吊系统。通过采用本方案的施工方法，解决了现有技术中桥梁边跨现浇段及合拢段的施工过程中工作量大、墩身性能差、施工成本高的问题。

Description

一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法。

背景技术

变截面连续刚构桥是大跨径桥梁建设中常用的一种结构体系，其常用跨径在100～300米之间。由于其具有桥下净空大、视野开阔、行车平顺、混凝土用量少且抗震性能良好、施工快捷等特点，且适合大跨和高墩，其桥梁俊秀挺拔，景观效果好，因而广受欢迎。

变截面连续刚构桥0#和1#块段通常采用落地支架、托架等进行浇筑，正常节段均采用挂篮进行节段浇筑，当前技术非常成熟；但边跨现浇段及合拢段的施工方式各样，由于此部分的施工较为关键，如施工不当则造成过渡墩墩柱和刚构桥梁梁段应力超限，出现开裂等问题。

当前边跨现浇段通常采用落地支架、托架或者挂篮进行浇筑，边跨合拢段通常采用吊架进行浇筑。连续刚构桥边跨现浇段和合拢段长度通常设计较短，采用落地支架或者托架搭设工作量大（特别是高墩时），成本较高，且工期较长；如采用挂篮浇筑则由于支座及垫石高度较低，造成挂篮底篮纵梁无法伸入过渡墩顶，故还得配合在墩旁设置托架；由于此类桥梁通常边跨过渡墩需接引桥且桥墩较高，通常采用空心薄壁墩的形式，墩身抗弯及抗裂性能较差，如采用托架等形式，易造成墩身不平衡荷载较大，往往造成墩身开裂等问题，故须采用在过渡墩靠引桥侧通过配重来平衡边跨现浇段施工时的偏心荷载，此方法施工较为繁琐，施工时间长且成本较高。

有鉴于此，有必要对现有技术中针对连续刚构桥边跨现浇段及合拢段的施工方法予以改进，以解决上述施工过程中工作量大、墩身性能差、施工成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中连续刚构桥边跨现浇段及合拢段的施工过程中工作量大、墩身性能差、施工成本高等问题，提供了一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法。

实现发明目的的技术方案如下：

一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，包括如下步骤：

步骤一，对边跨现浇段进行悬吊系统的设计，并将设计完成后的方案提交至监控单位进行计算分析；

步骤二，方案评审通过后，对构件进行加工；

步骤三，完成过渡墩的施工，并将挂篮节段施工至靠近边跨合拢段节段；

步骤四，利用悬吊系统进行边跨挂篮与悬吊系统的体系转换，体系转换完成后，将挂篮底篮固定在已经浇筑完成的挂篮悬浇块段上，挂篮主桁就地拆除或后退至0#块处；

体系转换完成后，具体将挂篮后下横梁与挂篮悬浇块段进行锚固。

步骤五，对悬吊系统进行锚固，并对悬吊系统的后锚固梁进行配重；

步骤六，依次对挂篮篮底进行预压、边跨现浇段上钢筋绑扎、边跨现浇段混凝土浇筑、预应力张拉及压浆施工；

步骤七，进行监控测量，对边跨合拢段两侧梁体进行标高调整并进行锁定；

步骤八，张拉和压浆，完成边跨合拢段浇筑，待预应力张拉和压浆完成，完成边跨体系转换，拆除悬吊系统。

边跨现浇段及合拢段完成施工后，解除过渡墩顶支座位移限制，拆除边跨现浇段及边跨合拢段悬吊系统，完成施工。

本方案中，将悬吊系统安装于未施工引桥处的空位，并对悬吊系统进行配重，然后进行边跨现浇段及合拢段的施工。

进一步的，所述步骤三中，完成过渡墩的施工后，在过渡墩的盖梁上拼装悬吊系统，所述悬吊系统包括三角桁架、前锚固梁以及后锚固梁。

进一步的，所述步骤五中，将边跨挂篮前移至过渡墩一侧，并利用悬吊系统的三角桁架将边跨挂篮的挂篮前下横梁吊带悬挂至悬吊系统前锚固梁上进行锚固。

进一步的，当桥梁边跨现浇段及边跨合拢段长度超过挂篮底篮的长度，则利用挂篮前下横梁作为支撑，将挂篮底篮纵梁进行接长，纵梁前端直接深入过渡墩盖梁内侧。

进一步的，步骤五中，所述悬吊系统的后锚固梁采用钢绞线或者精轧螺纹钢筋等锚固在桥梁下部的山体或者其他配重体上。

如果采用钢绞线则须预张拉消除其弹性变形。

进一步的，所述步骤六中，在边跨现浇段上钢筋绑扎后安装模板系统，所述模板系统均采用挂篮节段浇筑用模板。

进一步的，所述步骤七中，采用水箱预压的形式对边跨合拢段进行标高调整，并通过型钢对梁体进行焊接，使之焊接成为一体进行锁定。

由于本方案中悬吊系统将挂篮底篮一端锚固在已经浇筑完成的梁体上，且经计算，其锚固力与设计要求的配重基本相当，故无须对合拢段两侧进行配重；另外，可以通过悬吊系统进行标高的适当调整。

进一步的，所述步骤一中，利用Midas分析计算悬吊系统的构造可行性，并计算构造对过渡墩墩身的影响。

Midas大型计算软件，对施工工况进行模拟分析，科学的设计了大跨径连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，可减少常规支架法、托架法或者配重法施工所需要的材料及措施，显著降低了施工成本，有效地提高和保障了施工质量，降低了安全风险，综合解决现有施工技术中所遇到的技术问题。

进一步的，所述三角桁架通过桁架支撑钢管安装于过渡墩的盖梁上。

与现有技术相比，本发明型的有益效果是：

（1）本发明的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，相比于现有技术，首先通过对施工工况进行模拟分析，科学的设计了大跨径连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，然后，经过上述操作步骤，采用悬吊式施工方法，完成对边跨现浇段及合拢段的安装，减少了常规支架法、托架法或者配重法施工所需要的材料及措施，显著降低了施工成本，有效地提高和保障了施工质量，降低了安全风险，综合解决现有施工技术中所遇到的技术问题。

（2）本发明的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，本方案中未对过渡墩墩身施加水平外力，各构造的受力点均在过渡墩盖梁支座处，且构造受力明确，不会造成过渡墩墩身开裂等问题。

（3）本发明的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，充分利用挂篮底篮和悬吊系统进行边跨现浇段及合拢段的施工，显著较低了支架和模板等大临工程量，明显降低了施工成本。

（4）本发明的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，如边跨现浇段及合拢段长度大于挂篮底篮长度，可加长挂篮底篮纵梁，将纵梁前段支撑在过渡墩盖梁顶部，并进行支撑和固定，其受力可靠且大大降低大临工程数量。

（5）本发明的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，本系统结构受力明确，合拢段两侧标高调整较为容易，且本悬吊系统后锚固力较小，无需大型配重即可实施。

附图说明

图1为本发明施工工艺流程图；

图2为本发明悬吊系统侧视结构示意图；

图3为本发明悬吊系统主视结构示意图；

图4为本发明悬吊系统俯视结构示意图；

其中，1、边跨现浇段；2、边跨合拢段；3、挂篮悬浇块段；4、过渡墩；5、盖梁；6、前锚固梁；7、三角桁架；8、后锚固梁；9、挂篮前下横梁；10、挂篮底篮；11、挂篮后下横梁；12、桁架支撑钢管。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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创造和简化描述，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创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

本方案中，将悬吊系统安装于未施工引桥处的空位，具体的将三角桁架7通过桁架支撑钢管12安装于过渡墩的盖梁5上，并对悬吊系统进行配重，然后进行边跨现浇段1及边跨合拢段2的施工。

实施例1：

结合图1和图2，本实施例的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，包括如下步骤：

步骤一，对边跨现浇段1进行悬吊系统的设计，并将设计完成后的方案提交至监控单位进行计算分析；

具体根据桥梁边跨现浇段1结构图纸进行悬吊系统的设计，再采用计算软件分析构造可行性，设计完成后提交方案至监控单位进行监控计算分析。

步骤二，方案评审通过后，对构件进行加工（具体的，对悬吊系统进行加工）；

步骤三，完成过渡墩4的施工，并将挂篮节段施工至靠近边跨合拢段2节段；

步骤四，利用悬吊系统进行边跨挂篮与悬吊系统的体系转换，体系转换完成后，将挂篮底篮10固定在已经浇筑完成的挂篮悬浇块段3上，挂篮主桁就地拆除或后退至0#块处；

体系转换完成后，具体将挂篮后下横梁11与挂篮悬浇块段3进行锚固。

步骤五，对悬吊系统进行锚固，并对悬吊系统的后锚固梁8进行配重；

步骤六，依次对挂篮篮底10进行预压、边跨现浇段1上钢筋绑扎、边跨现浇段混凝土浇筑、预应力张拉及压浆施工；

步骤七，进行监控测量，对边跨合拢段2两侧梁体进行标高调整并进行锁定；

步骤八，张拉和压浆，完成边跨合拢段2浇筑，待预应力张拉和压浆完成，完成边跨体系转换，拆除悬吊系统。

边跨现浇段及合拢段完成施工后，解除过渡墩4顶支座位移限制，拆除边跨现浇段1及边跨合拢段2悬吊系统，完成施工。

与现有技术相比，本发明通过Midas大型计算软件，对施工工况进行模拟分析，科学的设计了大跨径连续刚构桥边跨现浇段1及边跨合拢段2悬吊式施工方法，减少了常规支架法、托架法或者配重法施工所需要的材料及措施，显著降低了施工成本，有效地提高和保障了施工质量，降低了安全风险，综合解决现有施工技术中所遇到的技术问题。

作为本方案的进一步改进，步骤三中，完成过渡墩4的施工后，在过渡墩的盖梁5上拼装悬吊系统，所述悬吊系统包括三角桁架7、前锚固梁6以及后锚固梁8，充分利用挂篮底篮和悬吊系统进行边跨现浇段1及边跨合拢段2的施工，显著较低了支架和模板等大临工程量，明显降低了施工成本。

具体的，结合图3和图4，在步骤五中，将边跨挂篮前移至过渡墩4一侧，并利用悬吊系统的三角桁架7将边跨挂篮的挂篮前下横梁9吊带悬挂至悬吊系统前锚固梁6上进行锚固，后锚固梁8进行配重，悬吊系统的后锚固梁8采用钢绞线或者精轧螺纹钢筋等锚固在桥梁下部的山体或者其他配重体上，如果采用钢绞线则须预张拉消除其弹性变形。

作为本方案的进一步改进，步骤六中，在边跨现浇段1上钢筋绑扎后安装模板系统，所述模板系统均采用挂篮节段浇筑用模板，无须另外加工边跨现浇段及合拢段模板系统，充分利用挂篮底篮和吊带系统进行边跨现浇段1及边跨合拢段2的施工，显著降低了支架和模板等大临工程量，且明显降低了施工成本。

进一步的，所述步骤七中，采用水箱预压的形式对边跨合拢段2进行标高调整，并通过型钢对梁体进行焊接，使之焊接成为一体进行锁定。

由于本方案中悬吊系统将挂篮底篮一端锚固在已经浇筑完成的梁体上，且经计算，其锚固力与设计要求的配重基本相当，故无须对合拢段两侧进行配重；另外，可以通过悬吊系统进行标高的适当调整，首先在图纸中设计好标高，采用水箱预压的形式，通过在合拢段两侧各加载合拢段50%的重量，进行预压，混凝土浇筑时边浇筑边放水，完成标高设计；采用型钢进行焊接，通过焊接一体，使梁体成为一个总体进而达到锁定的目的。

实施例2

参考图3，相比于实施例1，本实施例的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，更进一步的，步骤五中，当桥梁边跨现浇段1及边跨合拢段2长度超过挂篮底篮10的长度，则利用挂篮前下横梁9作为支撑，将挂篮底篮10纵梁进行接长，纵梁前端直接深入过渡墩盖梁5内侧。

如边跨现浇段1及边跨合拢段2长度大于挂篮底篮长度，可加长挂篮底篮纵梁，将纵梁前段支撑在过渡墩4的盖梁5顶部，对其进行支撑和固定，其受力可靠且大大降低了大型临时工程的数量。

此外，本方案中未对过渡墩4墩身施加水平外力，各构造的受力点均在过渡墩盖梁5支座处，且构造受力明确，不会造成过渡墩4墩身开裂等问题。

实施例3

相比于实施例2，本实施例的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，更进一步的，步骤一中，利用Midas分析计算悬吊系统的构造可行性，并计算构造对过渡墩4墩身的影响。

Midas大型计算软件，对施工工况进行模拟分析，科学的设计了大跨径连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，可减少常规支架法、托架法或者配重法施工所需要的材料及措施，显著降低了施工成本，有效地提高和保障了施工质量，降低了安全风险，综合解决现有施工技术中所遇到的技术问题。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，对边跨现浇段（1）进行悬吊系统的设计，并将设计完成后的方案提交至监控单位进行计算分析；

步骤二，方案评审通过后，对构件进行加工；

步骤三，完成过渡墩（4）的施工，并将挂篮节段施工至靠近边跨合拢段（2）节段；

步骤四，利用悬吊系统进行边跨挂篮与悬吊系统的体系转换，体系转换完成后，将挂篮底篮（10）固定在已经浇筑完成的挂篮悬浇块段（3）上，挂篮主桁就地拆除或后退至0#块处；

步骤五，对悬吊系统进行锚固，并对悬吊系统的后锚固梁（8）进行配重；

步骤六，依次对挂篮篮底（10）进行预压、边跨现浇段（1）上钢筋绑扎、边跨现浇段混凝土浇筑、预应力张拉及压浆施工；

步骤七，进行监控测量，对边跨合拢段（2）两侧梁体进行标高调整并进行锁定；

步骤八，张拉和压浆，完成边跨合拢段（2）浇筑，待预应力张拉和压浆完成，完成边跨体系转换，拆除悬吊系统。

2.根据权利要求1所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述步骤三中，完成过渡墩（4）的施工后，在过渡墩的盖梁（5）上拼装悬吊系统，所述悬吊系统包括三角桁架（7）、前锚固梁（6）以及后锚固梁（8）。

3.根据权利要求1所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述步骤五中，将边跨挂篮前移至过渡墩（4）一侧，并利用悬吊系统的三角桁架（7）将边跨挂篮的挂篮前下横梁（9）吊带悬挂至悬吊系统前锚固梁（6）上进行锚固。

4.根据权利要求3所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，当桥梁边跨现浇段（1）及边跨合拢段（2）长度超过挂篮底篮（10）的长度，则利用挂篮前下横梁（9）作为支撑，将挂篮底篮（10）纵梁进行接长，纵梁前端直接伸入过渡墩盖梁（5）内侧。

5.根据权利要求4所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，步骤五中，所述悬吊系统的后锚固梁（8）采用钢绞线或者精轧螺纹钢筋等锚固在桥梁下部的山体或者其他配重体上。

6.根据权利要求1所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述步骤六中，在边跨现浇段（1）上钢筋绑扎后安装模板系统，所述模板系统均采用挂篮节段浇筑用模板。

7.根据权利要求1所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述步骤七中，采用水箱预压的形式对边跨合拢段（2）进行标高调整，并通过型钢对梁体进行焊接，使之成为一体进行锁定。

8.根据权利要求1所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述步骤一中，利用Midas分析计算悬吊系统的构造可行性，并计算构造对过渡墩（4）墩身的影响。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种连续刚构桥边跨现浇段及合拢段悬吊式施工方法，其特征在于，所述三角桁架（7）通过桁架支撑钢管（12）安装于过渡墩的盖梁（5）上。

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