CN112854022A - 拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，涉及桥梁施工技术领域，其包括：吊装桥梁的中心箱梁；沿横桥向在所述中心箱梁的两侧分别架设支撑架组，所述支撑架组包括多个沿纵桥向间隔设置的支撑架；将所述支撑架靠近所述中心箱梁的一端与所述中心箱梁粘接，以使所述支撑架的高度低于所述中心箱梁的高度；在所述支撑架上组设张拉机构，并通过所述张拉机构对所述中心箱梁的顶板进行张拉；在相邻的两个所述支撑架之间铺设预制桥面板，并使相邻的两个所述预制桥面板之间形成有用于收容所述张拉机构的收容空间；在所有的所述预制桥面板上，以及所有的所述收容空间内浇筑混凝土，直至与所述中心箱梁的顶端平齐，并形成桥梁的悬臂。

Description

拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法。

背景技术

混凝土箱梁是桥梁工程中常见的上部结构型式，与钢结构相比，混凝土箱梁具有造价低、耐腐蚀、易维护等优点。近年来，随着交通量的增长，桥梁的车道数量和桥面宽度出现持续增加的趋势。但桥面板宽度增加后，传统的单箱单室箱梁已无法满足结构受力上的要求。

为解决宽幅桥面带来的问题，相关技术主要有两种方法：一是采用多腹板结构，通过增加腹板来减小腹板间的桥面板跨度；二是在箱梁内设置支撑，通过支撑提高桥面板刚度，减小桥面板跨度。

但这两种方法有以下不足：1)若采用多腹板结构，箱梁自身重量大，需要大型的运输和吊装设备，这些大型设备的使用和维护价格非常高，导致工程实施总费用的增加；2)若采用设置箱内支撑的结构，由于内置斜撑的阻碍，内模安装和拆卸不便，增加了施工难度。另外考虑斜撑设置在箱内，安装操作不方便，通常在岸上完成支撑的安装，和箱梁一起运输起吊，因此梁体的总吊装重量没有有效降低。

还有，在箱梁两侧设置钢结构单杆斜撑以支撑桥面悬臂翼缘板，这类方法虽然可以在一定程度上增加桥面悬臂翼缘板宽度，但存在以下不足：1)单杆斜撑易受压失稳，故以单杆斜撑支撑的桥面悬臂翼缘板的宽度增幅有限；2)钢结构斜撑与混凝土桥面板和混凝土箱梁之间的连结是通过与混凝土结构内部预埋的钢板焊接或栓接实现的，结构复杂，对施工工艺要求高，且连接部位的可靠性与耐久性较差；3)钢结构斜撑易腐蚀，难以维护，适用环境有限。

发明内容

本申请实施例提供一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，以解决相关技术中钢结构单杆斜撑支撑的桥面悬臂翼缘板的宽度增幅有限，和混凝土箱梁的连接结构复杂，耐久性差的问题。

第一方面，提供了一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其包括以下步骤：

吊装桥梁的中心箱梁；

沿横桥向在所述中心箱梁的两侧分别架设支撑架组，所述支撑架组包括多个沿纵桥向间隔设置的支撑架；

将所述支撑架靠近所述中心箱梁的一端与所述中心箱梁粘接，以使所述支撑架的高度低于所述中心箱梁的高度；

在所述支撑架上组设张拉机构，并通过所述张拉机构对所述中心箱梁的顶板进行张拉；

在相邻的两个所述支撑架之间铺设预制桥面板，并使相邻的两个所述预制桥面板之间形成有用于收容所述张拉机构的收容空间；

在所有的所述预制桥面板上，以及所有的所述收容空间内浇筑混凝土，直至与所述中心箱梁的顶端平齐，并形成桥梁的悬臂。

一些实施例中：

吊装桥梁的中心箱梁之后，架设支撑架组之前，包括以下步骤：

在所述中心箱梁内贯穿多个沿横桥向延伸的第一钢筋，各所述第一钢筋沿纵桥向间隔设置；

在所述支撑架上组设张拉机构，并通过所述张拉机构与所述中心箱梁的顶板进行张拉，具体包括以下步骤：

在所述支撑架远离所述中心箱梁的一端上设置钢筋锚固结构；

在所述钢筋锚固结构上锚固第二钢筋；

将所述第一钢筋和所述第二钢筋对接；

张拉所述第一钢筋和所述第二钢筋。

一些实施例中，所述第一钢筋和所述第二钢筋之间通过套筒连接。

一些实施例中，所述支撑架包括水平杆和斜杆，所述水平杆的一端与所述中心箱梁的顶板粘接；所述斜杆的一端与所述水平杆连接，另一端倾斜向下延伸至与所述中心箱梁的腹板粘接。

一些实施例中，所述中心箱梁的腹板的底端朝外凸设有凸台；所述斜杆远离所述水平杆的一端为直角结构，所述直角结构承载于凸台上，且所述直角结构的两边分别与所述凸台和所述腹板粘接。

一些实施例中，所述支撑架与所述中心箱梁通过环氧树脂胶粘接。

一些实施例中：

所述中心箱梁内贯穿有多个第一波纹管，各所述第一波纹管沿纵桥向间隔设置，且所述第一波纹管位于相邻的两个所述支撑架之间；

在所有的所述预制桥面板上，以及所有的所述收容空间内浇筑混凝土之前，包括以下步骤：

在沿横桥向设置的两个所述预制桥面板上，分别设置一个第二波纹管，并将两个所述第二波纹管的一端分别与所述第一波纹管的两端相连通，以形成供预应力束穿入的通道；

在两个所述第二波纹管的另一端均连接预应力束锚固结构；

形成桥梁的悬臂之后，包括以下步骤：

在所述通道内穿入预应力束，并将所述预应力束的两端分别锚固于对应的两个所述预应力束锚固结构上；

张拉所述预应力束。

一些实施例中，所述第一波纹管与所述第二波纹管之间通过螺纹连接。

一些实施例中，所述第二波纹管的一端设有外螺纹，所述第一波纹管的一端设有内螺纹，所述第二波纹管螺接于所述第一波纹管内。

一些实施例中，形成桥梁的悬臂之后，包括以下步骤：

在所述中心箱梁和所述悬臂上铺装沥青。

本申请实施例提供了一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，先将箱桁组合桥梁拆分成预制中心箱梁、悬臂和支撑架，再通过现场拼装中心箱梁、支撑架和悬臂，并通过将支撑架与中心箱梁进行胶粘和张拉的方式将各预制件拼装连接在一起，最终形成大悬臂的箱桁组合桥梁。而且可以在拼装当前中心箱梁的同时，吊装下一中心箱梁，实现桥梁的连续性施工，大大提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法的步骤S1的示意图；

图2为本申请实施例提供的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法的步骤S2-S4的示意图；

图3为本申请实施例提供的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法的步骤S5的示意图；

图4为本申请实施例提供的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法的步骤S6的示意图；

图5为图4的左视图；

图6为本申请实施例提供的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的结构示意图。

图中：1、中心箱梁；10、第一钢筋；11、顶板；12、腹板；13、凸台；14、第一波纹管；15、沥青；2、支撑架组；20、支撑架；200、水平杆；201、斜杆；202、直角结构；3、张拉机构；30、钢筋锚固结构；31、第二钢筋；32、套筒；4、预制桥面板；40、收容空间；5、混凝土；6、第二波纹管；60、通道；7、预应力束；8、预应力束锚固结构；9、悬臂。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其包括以下步骤：

S1：参见图1所示，吊装桥梁的中心箱梁1；

在预制梁场预制混凝土中心箱梁1，待中心箱梁1满足设计要求后，将其浮运至桥位处进行吊装。中心箱梁1只包含中心梁体，不包含悬臂翼缘板，减轻吊装的重量。

S2：参见图2所示，沿横桥向在中心箱梁1的两侧分别架设支撑架组2，支撑架组2包括多个沿纵桥向间隔设置的支撑架20；

以步骤S1中安装完成的中心箱梁1为操作平台，利用吊机安装预制混凝土桁架式支撑架20。支撑架20沿横桥向的长度为悬臂翼缘板的长度，通过增加支撑架20的长度，来增加悬臂翼缘板的长度，以达到不改变中心梁体的宽幅，就能增加整个桥梁宽幅的目的。

S3：参见图2所示，将支撑架20靠近中心箱梁1的一端与中心箱梁1粘接，以使支撑架20的高度低于中心箱梁1的高度；

本申请实施例的支撑架20为混凝土结构，由于支撑架20与中心箱梁1采用相同的材质，因此可以将支撑架20与中心箱梁1预先粘接在一起，实现支撑架20的预固定。

S4：参见图2所示，在支撑架20上组设张拉机构3，并通过张拉机构3对中心箱梁1的顶板11进行张拉；

由于支撑架20与中心箱梁1之间粘接的粘接力有限，为了保证支撑架20能承载桥梁的大悬臂，因此需要加强支撑架20与中心箱梁1之间的连接。

S5：参见图3所示，在相邻的两个支撑架20之间铺设预制桥面板4，并使相邻的两个预制桥面板4之间形成有用于收容张拉机构3的收容空间40；

以步骤S1中安装完成的中心箱梁1为操作平台，利用吊机在两侧相邻的两个支撑架20之间安装长度为D，长宽比不超过1.5，厚度约为70～100mm的预制桥面板4，预制桥面板4整齐排布在支撑架20上兼做现浇混凝土顶层桥面板模板。而且由于支撑架20上设有张拉机构3，预制桥面板4无法将支撑架20铺满，相邻的两个预制桥面板4之间就会存在收容张拉机构3的收容空间40。

S6：参见图4和图5所示，在所有的预制桥面板4上，以及所有的收容空间40内浇筑混凝土5，直至与中心箱梁1的顶端平齐，并形成桥梁的悬臂9。

为了将预制桥面板4与中心箱梁1和支撑架20连接成整体，通过现浇混凝土的方式将张拉机构3包覆，以连接各预制桥面板4。

本申请实施例先将箱桁组合桥梁拆分成预制中心箱梁1、悬臂9和支撑架20，再通过现场拼装中心箱梁1、支撑架20和悬臂9，并通过将支撑架20与中心箱梁1进行胶粘和张拉的方式将各预制件拼装连接在一起，最终形成大悬臂的箱桁组合桥梁。而且可以在拼装当前中心箱梁1的同时，吊装下一中心箱梁1，实现桥梁的连续性施工，大大提高施工效率。

参见图2所示，可选的，吊装桥梁的中心箱梁1之后，架设支撑架组2之前，包括以下步骤：

S10：在中心箱梁1内贯穿多个沿横桥向延伸的第一钢筋10，各第一钢筋10沿纵桥向间隔设置，且第一钢筋10的两端均伸出中心箱梁1外；

第一钢筋10伸出中心箱梁1两侧表面一定工作长度供后续安装支撑架20连接作业，切除多余部分第一钢筋10的长度。

在支撑架20上组设张拉机构3，并通过张拉机构3与中心箱梁1的顶板进行张拉，具体包括以下步骤：

S40：在支撑架20远离中心箱梁1的一端上设置钢筋锚固结构30；

S41：在钢筋锚固结构30上锚固第二钢筋31；

S42：将第一钢筋10和第二钢筋31对接；

S43：张拉第一钢筋10和第二钢筋31。

参见图2所示，优选的，第一钢筋10和第二钢筋31之间通过套筒32连接。

参见图2所示，可选的，支撑架20包括水平杆200和斜杆201，水平杆200的一端与中心箱梁1的顶板11粘接；斜杆201的一端与水平杆200连接，另一端倾斜向下延伸至与中心箱梁1的腹板12粘接。

支撑架20为桁架结构，水平杆200作为张拉机构3的固定平台，以及悬臂9的承载平台，水平杆200与斜杆201之间还连接有加劲肋，以增强支撑架20的支撑强度。

参见图2所示，优选的，中心箱梁1的腹板12的底端朝外凸设有凸台13；斜杆201远离水平杆200的一端为直角结构202，直角结构202承载于凸台13上，且直角结构202的两边分别与凸台13和腹板12粘接。

为了增加支撑架20与中心箱梁1之间的粘接面积，通过设计凸台13和直角结构202来实现，不仅节约支撑架20的制作成本，又提高了支撑架20与中心箱梁1之间的连接强度。

可选的，支撑架20与中心箱梁1通过环氧树脂胶粘接。

参见图3所示，可选的，中心箱梁1内贯穿有多个第一波纹管14，各第一波纹管14沿纵桥向间隔设置，且第一波纹管14位于相邻的两个支撑架20之间；

在所有的预制桥面板4上，以及所有的收容空间40内浇筑混凝土之前，包括以下步骤：

S60：在沿横桥向设置的两个预制桥面板4上，分别设置一个第二波纹管6，并将两个第二波纹管6的一端分别与第一波纹管14的两端相连通，以形成供预应力束7穿入的通道60；

S61：在两个第二波纹管6的另一端均连接预应力束锚固结构8；

S62：形成桥梁的悬臂9之后，包括以下步骤：

S63：在通道60内穿入预应力束7，并将预应力束7的两端分别锚固于对应的两个预应力束锚固结构8上；

S64：张拉预应力束7。

混凝土浇筑完成后养护至少5天或标准抗压强度达到30MPa以后，再在预应力束锚固结构8上张拉预应力束7。

进一步的，第一波纹管14与第二波纹管6之间通过螺纹连接。

更进一步的，第二波纹管6的一端设有外螺纹，第一波纹管14的一端设有内螺纹，第二波纹管6螺接于第一波纹管14内。

由于第一波纹管14预埋在中心箱梁1内，因此在第一波纹管14上设置内螺纹，第二波纹管6的直径小于第一波纹管14，在第二波纹管6上设置外螺纹，以实现与第一波纹管14的螺纹连接。

可选的，参见图5所示，形成桥梁的悬臂9之后，包括以下步骤：

S7：在中心箱梁1和悬臂9上铺装沥青15。

铺装沥青15实现桥梁的防水性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

吊装桥梁的中心箱梁(1)；

沿横桥向在所述中心箱梁(1)的两侧分别架设支撑架组(2)，所述支撑架组(2)包括多个沿纵桥向间隔设置的支撑架(20)；

将所述支撑架(20)靠近所述中心箱梁(1)的一端与所述中心箱梁(1)粘接，以使所述支撑架(20)的高度低于所述中心箱梁(1)的高度；

在所述支撑架(20)上组设张拉机构(3)，并通过所述张拉机构(3)对所述中心箱梁(1)的顶板(11)进行张拉；

在相邻的两个所述支撑架(20)之间铺设预制桥面板(4)，并使相邻的两个所述预制桥面板(4)之间形成有用于收容所述张拉机构(3)的收容空间(40)；

在所有的所述预制桥面板(4)上，以及所有的所述收容空间(40)内浇筑混凝土(5)，直至与所述中心箱梁(1)的顶端平齐，并形成桥梁的悬臂(9)。

2.如权利要求1所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于：

吊装桥梁的中心箱梁(1)之后，架设支撑架组(2)之前，包括以下步骤：

在所述中心箱梁(1)内贯穿多个沿横桥向延伸的第一钢筋(10)，各所述第一钢筋(10)沿纵桥向间隔设置；

在所述支撑架(20)上组设张拉机构(3)，并通过所述张拉机构(3)与所述中心箱梁(1)的顶板进行张拉，具体包括以下步骤：

在所述支撑架(20)远离所述中心箱梁(1)的一端上设置钢筋锚固结构(30)；

在所述钢筋锚固结构(30)上锚固第二钢筋(31)；

将所述第一钢筋(10)和所述第二钢筋(31)对接；

张拉所述第一钢筋(10)和所述第二钢筋(31)。

3.如权利要求2所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述第一钢筋(10)和所述第二钢筋(31)之间通过套筒(32)连接。

4.如权利要求1所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述支撑架(20)包括水平杆(200)和斜杆(201)，所述水平杆(200)的一端与所述中心箱梁(1)的顶板(11)粘接；所述斜杆(201)的一端与所述水平杆(200)连接，另一端倾斜向下延伸至与所述中心箱梁(1)的腹板(12)粘接。

5.如权利要求4所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述中心箱梁(1)的腹板(12)的底端朝外凸设有凸台(13)；所述斜杆(201)远离所述水平杆(200)的一端为直角结构(202)，所述直角结构(202)承载于凸台(13)上，且所述直角结构(202)的两边分别与所述凸台(13)和所述腹板(12)粘接。

6.如权利要求1所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述支撑架(20)与所述中心箱梁(1)通过环氧树脂胶粘接。

7.如权利要求1所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于：

所述中心箱梁(1)内贯穿有多个第一波纹管(14)，各所述第一波纹管(14)沿纵桥向间隔设置，且所述第一波纹管(14)位于相邻的两个所述支撑架(20)之间；

在所有的所述预制桥面板(4)上，以及所有的所述收容空间(40)内浇筑混凝土之前，包括以下步骤：

在沿横桥向设置的两个所述预制桥面板(4)上，分别设置一个第二波纹管(6)，并将两个所述第二波纹管(6)的一端分别与所述第一波纹管(14)的两端相连通，以形成供预应力束(7)穿入的通道(60)；

在两个所述第二波纹管(6)的另一端均连接预应力束锚固结构(8)；

形成桥梁的悬臂(9)之后，包括以下步骤：

在所述通道(60)内穿入预应力束(7)，并将所述预应力束(7)的两端分别锚固于对应的两个所述预应力束锚固结构(8)上；

张拉所述预应力束(7)。

8.如权利要求7所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述第一波纹管(14)与所述第二波纹管(6)之间通过螺纹连接。

9.如权利要求8所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，所述第二波纹管(6)的一端设有外螺纹，所述第一波纹管(14)的一端设有内螺纹，所述第二波纹管(6)螺接于所述第一波纹管(14)内。

10.如权利要求1所述的拼装式大悬臂混凝土箱桁组合桥梁的施工方法，其特征在于，形成桥梁的悬臂(9)之后，包括以下步骤：

在所述中心箱梁(1)和所述悬臂(9)上铺装沥青(15)。

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