CN112012095A - 一种梁板原位预制安装系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种梁板原位预制安装系统及其施工方法，系统包括桥墩柱、高盖梁、箱梁和龙门吊车，在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱。方法是利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装。本发明能充分利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装，以减少费用，节省成本，降低施工安全风险。
Description
技术领域
本发明属于一种梁板原位预制安装系统及其施工方法。
背景技术
在山坡地带，地势陡峭地带进行公路施工，多采用桥墩柱作为公路与地面的支撑结构，桥墩柱是通过继续浇涛在钻孔灌注桩基础上的钢筋混凝土形成，桥墩柱上部大型钢筋混凝土构件依次为位于横桥向相邻两桥墩柱上部之间的高盖梁，位于纵桥向相邻两高盖梁上部并排设置的众多个箱梁。各箱梁两侧下端与对应的高盖梁上端之间设有垫石8。高盖梁通常是在桥墩柱上端依靠模板及支撑架继续浇涛钢筋混凝土形成，而众多个箱梁则是预制构件厂建成后通过大型梁板运输车逐根运至施工现场，再由吊车吊至纵桥向相邻两高盖梁上部完成的。由于箱梁体积大、重量沉、在山坡地带，地势陡峭地带难于运输。
如在甘肃省通定高速公路 K32 +150 桥梁，为并排分离双车道，即并排双桥墩柱、双高盖梁设计。中心桩号K32+150，跨径组合为20+20+20m，上部结构采用预应力混凝土等截面连续箱梁，预制安装施工，单箱单室，箱梁用量多，桥梁下部采用1.3m直径柱式桥墩柱，钻孔灌注桩基础，桩径1.5m；全桥范围处于山坡地带，地势陡峭，不便于大型梁板运输车通行，若采用传统的预制构件厂预制、运输安装施工。则需修筑长距离高标准施工运梁通道，施工成本较大。且山区运输存在极高的安全风险，不利于安全。
发明内容
本发明的目的是设计一种梁板原位预制安装系统及其施工方法，能充分利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装，以减少费用，节省成本，降低施工安全风险。
为此, 本发明包括桥墩柱、高盖梁、箱梁和龙门吊车，其中：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱。
或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部，延长部的上端面上设有数个预埋固定螺栓，各延长部的上端面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱。
所述的预制平台的结构是：呈间隔距离并排分布的两钢管支柱上端通过工字钢横梁连成一体形成门形支架，两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离横向设有众多根方木分配梁，各方木分配梁的上端铺设有平台面板。
所述的平台面板的上端设有预制箱梁的预制台座。
所述的龙门吊基础是：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨；龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成的延长部，钢箱梁的两端支撑且通过预埋固定螺栓和螺母固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面设有钢轨，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
所述的钢箱梁由两根并排固定为一体的、长度大于相邻两高盖梁之间长度的工字钢梁构成，钢箱梁的两侧下端对应延长部上的预埋固定螺栓设有螺栓孔。
所述的高盖梁内的钢筋笼从高盖梁外侧部向外延伸至延长部内，数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板。
所述的预制平台的长度大于预制箱梁的长度。
一种梁板原位预制安装系统的施工方法的施工方法,包括如下步骤：
（1）根据地形选择施工方案：
若：凸出地面的桥墩柱与高盖梁的高度之和小于龙门吊车提升高度且桥墩柱两侧地面较平整适合龙门吊基础施工，则在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
否则采用高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部作为龙门吊基础。
（2）进行桥墩柱与高盖梁的施工：若采用延长部作为龙门吊基础时，则在公路两侧边的高盖梁外侧部制备向外延伸1.1～1.7m的延长部，高盖梁内的钢筋笼也延伸至延长部内，数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，数个预埋固定螺栓的上部凸设在延长部的上端面上，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板。
（3）龙门吊基础和钢管支柱基础施工：龙门吊基础位于地面时，压实轨道路基或浇筑水泥路基，路基上铺设枕木，在枕木上固定钢轨；在钢管支柱下端的对应地面上浇筑水泥基础；位于高盖梁延长部上的龙门吊基础是钢箱梁，钢箱梁的两端支撑且通过预埋固定螺栓和螺母固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面中部固定钢轨。
（4）组装龙门吊车：龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
（5）搭建预制平台：利用龙门吊车搭建预制平台，各钢管支柱下端位于对应地面上浇筑的水泥基础上，呈间隔距离并排分布的两钢管支柱上端通过工字钢横梁连成一体形成门形支架，两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离设有横向分布的众多根方木分配梁，各方木分配梁的上端铺设有平台面板。
（6）平台面板上呈间隔距离并排设2～3个预制箱梁的预制台座；在预制台座上现场浇筑预制箱梁、养生、对各预制箱梁施加预应力。
（7）利用龙门吊车的天车逐个起吊各预制箱梁，平移到位至与相邻两高盖梁上端，由内向外完成箱梁安装。
（8）对预制平台所占高盖梁上各箱梁部位的安装：在平台面板上预制完的各箱梁，将各箱梁利用龙门吊车置存放在己安装完毕的各箱梁上端，拆除预制平台，利用龙门吊车将存放的各箱梁吊至设定位置，完成各箱梁安装。
（9）重复步骤(3) 至(8)向前移动龙门吊基础、龙门吊车、预制平台，至工程完工。
所述的相邻两根钢轨的接头部与相邻两钢箱梁的接头部相错设置。所述的延长部的宽度大于钢箱梁的宽度。
上述装置和方法达到了本发明的目的。
本发明能充分利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装，以减少费用，节省成本，降低施工安全风险。
本发明与现有技术相比，有以下优点和积极效果：
（1）本发明解决了全桥范围处于山坡地带，地势陡峭，不便于大型梁板运输车通行的梁板的运输和安装的难题，利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装，大幅度减少了铺路和施工费用，节省了施工成本，降低施工安全风险。本发明能使施工费用降低50%，工期缩短20%，且施工风险低。
（2）本发明实施成本低，采用施工现场己有的设备和材料，且能杜绝在地势陡峭地区的配套施工风险，利用本发明能大幅度减少梁板运输的损坏率，提高了梁板安装质量。本发明实施成本低，设备布置所用时间短，能在大幅度提高施工速度的同时降低施工成本。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是本发明的预制平台结构示意图。
图3是本发明的预制平台的侧面结构示意图。
图4是本发明的使用状态结构示意图。
图5是本发明的以高盖梁的延长部作为龙门吊基础的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，一种梁板原位预制安装系统, 包括桥墩柱5、高盖梁3、箱梁7和龙门吊车4。其中：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础2，龙门吊车运行在龙门吊基础上。位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台1，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱11。
或在公路两侧边的高盖梁3外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部31，延长部的上端面上设有数个预埋固定螺栓33，各延长部的上端面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱。
所述的预制平台的结构是：呈间隔距离并排分布的两钢管支柱11上端通过工字钢横梁12连成一体形成门形支架。两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，以保证对预制平台进行有效稳定地支撑。各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁13，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离横向设有众多根方木分配梁14，用于均匀将平台面板的压力导入各工字钢纵梁上。各方木分配梁的上端铺设有平台面板15。平台面板采用厚3mm的钢板。
所述的平台面板的上端并排呈间隔距离设有2～3个预制箱梁的预制台座6。
所述的龙门吊基础2是：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨22，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上，龙门吊车4的上端吊梁上设有起吊物的天车41。
或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成的延长部31，作为龙门吊基础的钢箱梁21的两端支撑且通过预埋固定螺栓33、垫片和螺母9固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面设有钢轨22。龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
所述的钢箱梁由两根并排固定为一体的、长度大于相邻两高盖梁之间长度的工字钢梁构成，有足够支撑力的两工字钢梁纵向并排对接焊成一体，钢箱梁的两侧下端对应延长部上的预埋固定螺栓设有螺栓孔，以方便固定在延长部的预埋固定螺栓上。
所述的高盖梁内的钢筋笼32从高盖梁外侧部向外延伸至延长部内，数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板34，以保证对钢箱梁进行固定。
所述的预制平台的长度大于预制箱梁71的长度，以方便对预制箱梁进行制作。
同传统桥结构，桥墩柱上部大型钢筋混凝土构件依次为位于横桥向相邻两桥墩柱上部之间的高盖梁，位于纵桥向相邻两高盖梁上部并排设置的众多个箱梁。各箱梁7两侧下端与对应的高盖梁上端之间设有垫石8。高盖梁及其延长部是在桥墩柱上端依靠模板及支撑架继续浇涛钢筋混凝土形成。
一种梁板原位预制安装系统的施工方法的施工方法,包括如下步骤：
（1）根据地形选择施工方案：
若：凸出地面的桥墩柱与高盖梁的高度之和小于龙门吊车提升高度且桥墩柱两侧地面较平整适合龙门吊基础施工，则在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
否则采用高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部作为龙门吊基础。
（2）进行桥墩柱与高盖梁的施工：若采用延长部作为龙门吊基础时，则在公路两侧边的高盖梁外侧部制备向外延伸1.1～1.7m的延长部，高盖梁内的钢筋笼也延伸至延长部内，以保证延长部承重。数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，数个预埋固定螺栓的上部凸设在延长部的上端面上，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板。
（3）龙门吊基础和钢管支柱基础施工：龙门吊基础位于地面时，压实轨道路基或浇筑水泥路基，路基上铺设枕木，在枕木上固定钢轨。
在钢管支柱下端的对应地面上浇筑水泥基础。
位于高盖梁延长部上的龙门吊基础是钢箱梁，钢箱梁的两端支撑且通过预埋固定螺栓和螺母固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面中部固定钢轨。
所述的延长部的宽度大于钢箱梁的宽度，以方便固定钢箱梁。
（4）组装龙门吊车：龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
（5）搭建预制平台：利用龙门吊车搭建预制平台，各钢管支柱下端位于对应地面上浇筑的水泥基础上，呈间隔距离并排分布的两钢管支柱上端通过工字钢横梁连成一体形成门形支架，两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离设有横向分布的众多根方木分配梁，各方木分配梁的上端铺设有平台面板。
（6）平台面板上呈间隔距离并排设2～3个预制箱梁的预制台座。在预制台座上现场浇筑预制箱梁、养生、对各预制箱梁施加预应力。
（7）利用龙门吊车的天车逐个起吊各预制箱梁，平移到位至与相邻两高盖梁上端，由内向外完成箱梁7安装。
（8）对预制平台所占高盖梁上各箱梁部位的安装：在平台面板上预制完的各箱梁，将各箱梁利用龙门吊车置存放在己安装完毕的各箱梁上端，拆除预制平台，利用龙门吊车将存放的各箱梁吊至设定位置，完成各箱梁安装。
（9）重复步骤(3) 至(8)向前移动龙门吊基础、龙门吊车、预制平台，至工程完工。
所述的相邻两根钢轨的接头部与相邻两钢箱梁的接头部相错设置，以分散钢轨承压力。
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”、 “设有”、“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。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。
总之,本发明能充分利用现场地形及桥墩柱己有结构形式，就地进行的梁板的预制和安装，以减少费用，节省成本，降低施工安全风险, 可推广使用。
Claims (10)
1.一种梁板原位预制安装系统, 包括桥墩柱、高盖梁、箱梁和龙门吊车，其特征在于：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱；
或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部，延长部的上端面上设有数个预埋固定螺栓，各延长部的上端面上沿公路纵向设有供龙门吊车在上运行的龙门吊基础，龙门吊车运行在龙门吊基础上，位于龙门吊基础之间纵向相邻的两个高盖梁上端设有预制平台，预制平台的下端呈间隔距离设有钢管支柱。
2.按权利要求1所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的预制平台的结构是：呈间隔距离并排分布的两钢管支柱上端通过工字钢横梁连成一体形成门形支架，两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离横向设有众多根方木分配梁，各方木分配梁的上端铺设有平台面板。
3.按权利要求2所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的平台面板的上端设有预制箱梁的预制台座。
4.按权利要求1所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的龙门吊基础是：在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨；龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上；
或在公路两侧边的高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成的延长部，钢箱梁的两端支撑且通过预埋固定螺栓和螺母固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面设有钢轨，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上。
5.按权利要求4所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的钢箱梁由两根并排固定为一体的、长度大于相邻两高盖梁之间长度的工字钢梁构成，钢箱梁的两侧下端对应延长部上的预埋固定螺栓设有螺栓孔。
6.按权利要求1所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的高盖梁内的钢筋笼从高盖梁外侧部向外延伸至延长部内，数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板。
7.按权利要求1所述的一种梁板原位预制安装系统,其特征在于：所述的预制平台的长度大于预制箱梁的长度。
8.一种用权利要求1所述的系统对梁板原位预制安装的施工方法,其特征在于，包括如下步骤：
（1）根据地形选择施工方案：
若：凸出地面的桥墩柱与高盖梁的高度之和小于龙门吊车提升高度且桥墩柱两侧地面较平整适合龙门吊基础施工，则在公路两侧边的桥墩柱外侧地面上沿公路纵向设有的轨道路基、枕木和固定在枕木上的钢轨，龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上；
否则采用高盖梁外侧部向外延伸1.1～1.7m形成延长部作为龙门吊基础；
（2）进行桥墩柱与高盖梁的施工：若采用延长部作为龙门吊基础时，则在公路两侧边的高盖梁外侧部制备向外延伸1.1～1.7m的延长部，高盖梁内的钢筋笼也延伸至延长部内，数个预埋固定螺栓的下端与对应部的钢筋笼钢筋连接，数个预埋固定螺栓的上部凸设在延长部的上端面上，与延长部上端面齐平的预埋固定螺栓周边设有承压预理钢板；
（3）龙门吊基础和钢管支柱基础施工：龙门吊基础位于地面时，压实轨道路基或浇筑水泥路基，路基上铺设枕木，在枕木上固定钢轨；在钢管支柱下端的对应地面上浇筑水泥基础；
或位于高盖梁延长部上的龙门吊基础是钢箱梁，钢箱梁的两端支撑且通过预埋固定螺栓和螺母固定在同侧边纵向相邻的两个延长部上，钢箱梁的上端面中部固定钢轨；
（4）组装龙门吊车：龙门吊车两侧下端的轨轮运行在两侧的钢轨上；
（5）搭建预制平台：利用龙门吊车搭建预制平台，各钢管支柱下端位于对应地面上浇筑的水泥基础上，呈间隔距离并排分布的两钢管支柱上端通过工字钢横梁连成一体形成门形支架，两个相邻高盖梁之间纵向呈间隔距离设有数个门形支架，各门形支架上端纵向并排设有工字钢纵梁，各工字钢纵梁的两端下部支撑在纵向相邻的两个高盖梁上端面上，各工字钢纵梁的上端呈间隔距离设有横向分布的众多根方木分配梁，各方木分配梁的上端铺设有平台面板；
（6）平台面板上呈间隔距离并排设2～3个预制箱梁的预制台座；在预制台座上现场浇筑预制箱梁、养生、对各预制箱梁施加预应力；
（7）利用龙门吊车的天车逐个起吊各预制箱梁，平移到位至与相邻两高盖梁上端，由内向外完成箱梁安装；
（8）对预制平台所占高盖梁上各箱梁部位的安装：在平台面板上预制完的各箱梁，将各箱梁利用龙门吊车置存放在己安装完毕的各箱梁上端，拆除预制平台，利用龙门吊车将存放的各箱梁吊至设定位置，完成各箱梁安装；
（9）重复步骤(3) 至(8)向前移动龙门吊基础、龙门吊车、预制平台，至工程完工。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的相邻两根钢轨的接头部与相邻两钢箱梁的接头部相错设置。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的延长部的宽度大于钢箱梁的宽度。
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