CN113774797A - 一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，包括以下步骤：山林箱板段装配式临时道路模块在桥体两侧山林段中安装就位并焊接固定后进行桥墩安装；现场搭设管板组合式临时胎架；在桥体钢箱梁内部结构设置有通行孔和检修孔；优化后的桥体钢箱梁在厂内分块预制完成后运输到施工现场，现场进行逐块吊装；对桥体的纵缝进行焊接；桥体的纵缝检测合格后拆除临时支撑胎架，桥下交通恢复开放到正常状态；对桥体的横缝进行焊接；桥体的横缝检测合格后进行沉降观测，满足要求后办理验收。与传统施工方法相比较，减少山林环境对施工影响，缩短施工周期，降低施工对于城市交通造成的不良影响，实现绿色节能的施工理念。
Description
技术领域
本发明涉及天桥安装技术领域，尤其涉及一种城市山林装配式钢结构人行天桥快速安装方法。
背景技术
钢结构人行天桥在城市桥梁设计中较为普遍，钢结构桥梁从结构性能(包括抗震性能)、经济性(包括后期运营期间养护)等方面均优于混凝土结构桥梁，未来城市建设中大量采用钢结构桥梁性将成为一种趋势。
装配式技术在桥梁中的应用时间很短，但其发展非常迅速，在大型城市立交、跨海桥梁中的应用已经较为成熟，但其在城市山林人行天桥中的应用仍不多，现有的多采用整跨钢结构形式或传统钢筋混凝土结构形式。
整跨钢结构形式人行天桥的设计宽度、长度均受场地、运输、吊装等限制一般规模较小，而混凝土结构人行天桥容易带来腹板和底板开裂等问题，且施工周期短，对交通影响大，而装配式钢结构人行天桥能有效解决人行天桥设计规模的问题，但由于采用预制节段和现场分段拼接施工的方法，会对现场施工环境有较高要求且对下部交通正常通行造成不良影响。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，减少山林环境对施工影响，缩短施工周期，降低施工对于城市交通造成的不良影响，实现绿色节能的施工理念。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，包括以下步骤：
步骤S1:将山林箱板段装配式临时道路模块在桥体两侧山林段中安装就位并焊接固定，
步骤S2:进行桥墩基础混凝土施工，完成桥体两侧山林段的桥墩安装；
步骤S3：现场搭设管板组合式临时胎架，最大限度减少临时胎架对道路的占用空间，保持桥下交通的正常通行；
步骤S4：优化桥体钢箱梁结构，在桥体钢箱梁内部结构设置有人行孔；将优化后的桥体钢箱梁在厂内分块预制完成后运输到施工现场，封闭道路，然后在现场进行逐块吊装；
步骤S5：桥体钢箱梁就位拼装完毕后，对桥体的纵缝进行焊接；
步骤S6：检测桥体的纵缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S7；若不合格返回步骤S5；
步骤S7:拆除管板组合式临时胎架，桥下交通恢复开放到正常状态；
步骤S8:对桥体的横缝进行焊接；
步骤S9：检测桥体的横缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S10；若不合格返回步骤S8；
步骤S10:沉降观测，满足要求后办理验收。
进一步地，在步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块包括面板、主梁组件及次梁组件，所述主梁组件包括多根呈平行间隔布设的横向梁，所述次梁组件包括多根呈平行间隔布设的纵向梁，所述主梁组件与所述次梁组件垂直相交形成具有多个网格的框架，所述面板固定在框架上表面，多根横向梁的两端分别垂直相交有端口梁，所述端口梁与纵向梁平行，且所述端口梁与所述面板垂直相交。
进一步地，在步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块的安装过程：先将多根呈平行间隔布设的横向梁及多根呈平行间隔布设的纵向梁呈垂直相交布设的方式焊接成具有多个网格的框架，再将面板焊接到框架上并在框架两端封焊端口梁。
进一步地，所述横向梁的长度方向与施工道路的延伸方向垂直设置，所述纵向梁和端口梁的长度方向均与施工道路的延伸方向同向设置，或者所述横向梁的长度方向与施工道路的延伸方向同向设置，所述纵向梁和所述端口梁的长度方向均与所述施工道路的延伸方向垂直设置。
进一步地，所述面板为钢面板，所述横向梁和纵向梁均为工字钢，所述端口梁为槽钢。
进一步地，步骤S3中，管板组合式临时胎架包括钢板底座，所述钢板底座上设有多排横向支撑钢管组，每排横向支撑钢管组包括多根平行间隔设置的支撑钢管，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管下端面均与所述钢板底座上表面固定连接，每排横向支撑钢管组上架设有主分配梁，每根支撑钢管的下部外管壁焊接有抗剪键，且所述抗剪键与所述钢板底座上表面固定连接，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管的中部通过若干条间隔设置的连接横梁进行连接，相邻上下两条连接横梁之间设有剪刀撑。
进一步地，步骤S3中，现场搭设管板组合式临时胎架的步骤是：a、将钢板底座铺设在找平基础面上并用螺栓定位；b、在钢板底座上焊接支撑钢管；c、在支撑钢管下部焊接抗剪键，且抗剪键与钢板底座焊接；d、在支撑钢管中部焊接连接横梁及剪刀撑；e、在支撑钢管上端面开切口并将主分配梁在切口中安装就位并焊接固定。
进一步地，在步骤S4中，将桥体钢箱梁以十字型拆分形式进行分块。
进一步地，在步骤S4中，先吊装位于同一侧的两个分块，再吊装位于另一侧的两个分块。
进一步地，在步骤4中，所述桥体钢箱梁包括顶板、底板、腹板、横隔板、纵隔板及加劲肋，所述顶板、底板及腹板相互焊接形成箱板，所述箱板的中心位置设有所述人行孔；所述底板还设有检修孔。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过设置山林箱板段装配式临时道路模块，加强山林临时道路的强度，满足在山林淤泥土质上进行桥墩安装、浇筑等作业要求，克服山林环境对施工的影响，实现绿色节能的施工理念，缩短施工周期，降低施工对于城市交通造成的不良影响；
(2)桥体钢箱梁在厂内预先分块，再运输到现场，进行现场吊装及拼装，提高了现场安装效率，降低对桥下交通影响；
(3)结合管板组合式临时胎架和桥体内人行孔，采用“先纵后横”的焊接方式对桥体分缝进行焊接，在纵缝焊接完成并检测合格后立刻拆除临时胎架，减少对桥下交通的影响，随后通过桥体内人行孔对横缝进行焊接，满足快装、快拆及桥下交通正常通行的要求。
附图说明
图1为本发明提供的一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法的步骤流程图；
图2为本发明提供的临时道路模块的平面图；
图3为本发明提供的临时道路模块的主剖视图；
图4为本发明提供的临时道路模块的左剖视图；
图5为本发明提供的临时胎架的主视图；
图6为本发明提供的临时胎架的俯视图；
图7为本发明提供的临时胎架的左视图；
图8为本发明提供的一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装的平面图；
图9为图8结构的俯视图；
图10为图8中A-A处的剖视图；
图11为桥体钢箱梁的底板的检修孔的示意图；
图中：1、临时道路模块；10、面板；11、横向梁；12、纵向梁；13、端口梁；2、临时胎架；20、钢板底座；21、支撑钢管；22、主分配梁；23、抗剪键；24、连接横梁；25、剪刀撑；3、桥体钢箱梁；30、第一分块；31、第二分块；32、第三分块；33、第四分块；34、人行孔；35、顶板；36、底板；37、腹板；38、加劲肋；39、螺栓；4、桥墩。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“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，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，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制本发明的范围。
本发明的描述中，需要说明的是，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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或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发明中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1XX”和“2XX”标识的元件结构相同、功能类似)。
如图1-11所示，为本发明提供的一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，包括以下步骤：
步骤S1:将山林箱板段装配式临时道路模块1在桥体两侧山林段中安装就位并焊接固定；
步骤S2:进行桥墩4基础混凝土施工，完成桥体两侧山林段的桥墩4安装；
步骤S3：现场搭设管板组合式临时胎架2，最大限度减少临时胎架2对道路的占用空间，保持桥下交通的正常通行；
步骤S4：优化桥体钢箱梁3结构，在桥体钢箱梁3内部结构设置有人行孔34；将优化后的桥体钢箱梁3在厂内分块预制完成后运输到施工现场，封闭道路，然后在现场进行逐块吊装；
步骤S5：桥体钢箱梁3就位组装完毕后，对桥体的纵缝进行焊接；
步骤S6：检测桥体的纵缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S7；若不合格返回步骤S5；
步骤S7:拆除管板组合式临时胎架2桥下交通恢复开放到正常状态；
步骤S8:对桥体的横缝进行焊接；
步骤S9：检测桥体的横缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S10；若不合格返回步骤S8；
步骤S10:沉降观测，满足要求后办理验收。
(1)本发明通过设置山林箱板段装配式临时道路模块1，加强山林临时道路的强度，满足在山林淤泥土质上进行桥墩4安装、浇筑等作业要求，克服山林环境对施工的影响，实现绿色节能的施工理念，缩短施工周期，降低施工对于城市交通造成的不良影响；
(2)桥体钢箱梁3在厂内预先分块，再运输到现场，现场进行逐块吊装，提高了现场安装效率，降低对桥下交通影响；
(3)结合管板组合式临时胎架2和桥体内人行孔34，采用“先纵后横”的焊接方式对桥体分缝进行焊接，在纵缝焊接完成并检测合格后立刻拆除临时胎架2减少对桥下交通的影响，随后通过桥体内人行孔34对横缝进行焊接，满足快装、快拆及桥下交通正常通行要求。
作为优选的实施方式，在步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块1包括面板10、主梁组件及次梁组件，所述主梁组件包括多根呈平行间隔布设的横向梁11，所述次梁组件包括多根呈平行间隔布设的纵向梁12，所述主梁组件与所述次梁组件垂直相交形成具有多个网格的框架，所述面板10固定在框架上表面，多根横向梁11的两端分别垂直相交有端口梁13，所述端口梁13与纵向梁12平行，且所述端口梁13与所述面板10垂直相交。通过在在桥体两侧山林段中铺设临时道路模块1，加强山林临时道路强度，使旋挖桩机、吊机等施工机械能在山林区域完成桥墩4施工。作为优选的实施方式，步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块1的安装过程：先将多根呈平行间隔布设的横向梁11及多根呈平行间隔布设的纵向梁12呈垂直相交布设的方式焊接成具有多个网格的框架，再将面板10焊接到框架上并在框架两端封焊端口梁13。
在本实施中，面板10直接起受力作用，同时把所受重量传递给横向梁11、纵向梁12及端口梁13，再由横向梁11、纵向梁12及端口梁13传递到山林土质路上，主梁组件与次梁组件垂直相交形成具有多个网格的框架，增加了与土质接触面积，框架配合面板10及端口梁13的设计，有效保证了模块化临时道路的结构强度和承载能力；相比传统的浇筑混凝土临时路面，该模块化临时道路的横向梁11、纵向梁12、端口梁13及面板10均可以重复利用，降低施工对于土体的不良影响，符合绿化环保理念；同时模块化的临时道路大大缩短了施工周期，降低施工成本。本发明的临时道路模块1强度、刚度较大，能适应多种大型施工机械设备的通行和施工，安装施工难度低，模块化连接，能适应不同的使用场景，适应性强。
作为优选的实施方式，参考图2，图2中的F所指方向为施工道路延伸方向，所述横向梁11的长度方向与施工道路的延伸方向垂直设置，所述纵向梁12和端口梁13的长度方向均与施工道路的延伸方向同向设置；或者所述横向梁11的长度方向与施工道路延伸方向同向设置，所述纵向梁12和所述端口梁13的长度方向均与所述施工道路延伸方向垂直设置，图2中的f所指方向为施工道路延伸方向。
作为优选的实施方式，所述面板10为钢面板，所述横向梁11和纵向梁12均为工字钢，所述端口梁13为槽钢。
作为优选的实施方式，步骤S3中，管板组合式临时胎架2包括钢板底座20，所述钢板底座20上设有多排横向支撑钢管组，每排横向支撑钢管组包括多根平行间隔设置的支撑钢管21，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管21下端面均与所述钢板底座20上表面固定连接，每排横向支撑钢管组上架设有主分配梁22，每根支撑钢管21的下部外管壁焊接有抗剪键23，且所述抗剪键23与所述钢板底座20上表面固定连接，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管21的中部通过若干条间隔设置的连接横梁24进行连接，相邻上下两条连接横梁24之间设有剪刀撑25。
本发明采用钢板底座20作为支撑钢管21与地面的受力传递的介质，增大受力面积，同时钢板底座20对路面的交通影响较少，最大程度减少对主干道其余行车位置的影响，采用支撑钢管21和钢板底座20相组合的设计，空间占用面积小，支撑钢管21和钢板底座20的连接方式采用常规的焊接形式，施工难度低；抗剪键23的设置能够增强支撑钢管21的抗剪能力，提高整体稳定性；该临时胎架2构件少，安装方式简单、可靠、快捷、安全。
为满足装配式人行天桥分块拼装、焊接的条件，需在桥下道路中央处设置管板组合式支撑胎架，临时支撑胎架具有体积小，构配件简单、常规等特点，以最大程度减少胎架占道对桥下交通的影响。在步骤S3中，现场搭设管板组合式临时胎架2的步骤是：a、将钢板底座20铺设在找平基础面上并用螺栓39定位；b、在钢板底座20上焊接支撑钢管21；c、在支撑钢管21下部焊接抗剪键23，且抗剪键23与钢板底座20焊接；d、在支撑钢管21中部焊接连接横梁24及剪刀撑25；e、在支撑钢管21上端面开切口并将主分配梁22在切口中安装就位并焊接固定。设计出“管板组合式”临时桥体支撑胎架，实现桥体分块组合吊装及焊接，满足快装、快拆及桥下交通正常通行要求。
作为优选的实施方式，在步骤S4中，将桥体钢箱梁3以十字型拆分形式(按照图9的纵向分段轴线Y和横向分段轴线X进行十字型拆分)进行分块，包括第一分块30、第二分块31、第三分块32及第四分块33，所述第一分块30与所述第二分块31以纵向分段轴线对称设置，图9的Y为纵向分段轴线，所述第三分块32与所述第四分块33以纵向分段轴线对称设置，所述第一分块30和第三分块32位于以纵向分段轴线的一侧，所述第二分块31和第四分块33位于以纵向分段轴线的另一侧。
具体地，在步骤S4中，先吊装位于同一侧的两个分块，再吊装位于另一侧的两个分块。如四个分块按照第一分块30、第三分块32、第二分块31及第四分块33的顺序依次现场吊装和拼装，或者四个分块按照第二分块31、第四分块33、第一分块30及第三分块32的顺序依次现场吊装和拼装。通过先完成一侧拼装再完成的另外一侧的拼装的方式，最大程度减少正、负累计误差的叠加，提高安装就位的精度，减少对临时胎架2及桥墩4的搅动。
作为优选的实施方式，在步骤4中，所述桥体钢箱梁3包括顶板35、底板36、腹板37、横隔板、纵隔板及加劲肋38，所述顶板35、底板36及腹板37相互焊接形成箱板，所述箱板的中心位置设有所述人行孔34；所述底板36还设有检修孔。在发明中，由于桥体焊接施工采用先纵后横的顺序，纵缝焊接验收后立刻拆除临时支撑胎架，减少对桥下交通影响，继而再通过提前设置的人行孔34和检修孔进行横缝焊接。通过预先设置的人行孔34和检修孔，降低施工对于城市交通造成的不良影响及缩短施工周期。图11的检修孔通过钢板加螺栓39进行封装。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:将山林箱板段装配式临时道路模块(1)在桥体两侧山林段中安装就位并焊接固定，
步骤S2:进行桥墩(4)基础混凝土施工，完成桥体两侧山林段的桥墩(4)安装；
步骤S3：现场搭设管板组合式临时胎架(2)，最大限度减少临时胎架(2)对道路的占用空间，保持桥下交通的正常通行；
步骤S4：优化桥体钢箱梁(3)结构，在桥体钢箱梁(3)内部结构设置有人行孔(34)；将优化后的桥体钢箱梁(3)在厂内分块预制完成后运输到施工现场，封闭道路，然后在现场进行逐块吊装；
步骤S5：桥体钢箱梁(3)就位拼装完毕后，对桥体的纵缝进行焊接；
步骤S6：检测桥体的纵缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S7；若不合格返回步骤S5；
步骤S7:拆除管板组合式临时胎架(2)，桥下交通恢复开放到正常状态；
步骤S8:对桥体的横缝进行焊接；
步骤S9：检测桥体的横缝的焊接是否合格，若合格执行步骤S10；若不合格返回步骤S8；
步骤S10:沉降观测，满足要求后办理验收。
2.如权利要求1所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，在步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块(1)包括面板(10)、主梁组件及次梁组件，所述主梁组件包括多根呈平行间隔布设的横向梁(11)，所述次梁组件包括多根呈平行间隔布设的纵向梁(12)，所述主梁组件与所述次梁组件垂直相交形成具有多个网格的框架，所述面板(10)固定在框架上表面，多根横向梁(11)的两端分别垂直相交有端口梁(13)，所述端口梁(13)与纵向梁(12)平行，且所述端口梁(13)与所述面板(10)垂直相交。
3.如权利要求2所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，在步骤S2中，山林箱板段装配式临时道路模块(1)的安装过程：先将多根呈平行间隔布设的横向梁(11)及多根呈平行间隔布设的纵向梁(12)呈垂直相交布设的方式焊接成具有多个网格的框架，再将面板(10)焊接到框架上并在框架两端封焊端口梁(13)。
4.如权利要求2所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，所述横向梁(11)的长度方向与施工道路的延伸方向垂直设置，所述纵向梁(12)和端口梁(13)的长度方向均与施工道路的延伸方向同向设置，或者所述横向梁(11)的长度方向与施工道路的延伸方向同向设置，所述纵向梁(12)和所述端口梁(13)的长度方向均与所述施工道路的延伸方向垂直设置。
5.如权利要求2所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，所述面板(10)为钢面板(10)，所述横向梁(11)和纵向梁(12)均为工字钢，所述端口梁(13)为槽钢。
6.如权利要求1所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，步骤S3中，管板组合式临时胎架(2)包括钢板底座(20)，所述钢板底座(20)上设有多排横向支撑钢管组，每排横向支撑钢管组包括多根平行间隔设置的支撑钢管(21)，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管(21)下端面均与所述钢板底座(20)上表面固定连接，每排横向支撑钢管组上架设有主分配梁(22)，每根支撑钢管(21)的下部外管壁焊接有抗剪键(23)，且所述抗剪键(23)与所述钢板底座(20)上表面固定连接，每排横向支撑钢管组的多根支撑钢管(21)的中部通过若干条间隔设置的连接横梁(24)进行连接，相邻上下两条连接横梁(24)之间设有剪刀撑(25)。
7.如权利要求6所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，步骤S3中，现场搭设管板组合式临时胎架(2)的步骤是：a、将钢板底座(20)铺设在找平基础面上并用螺栓定位；b、在钢板底座(20)上焊接支撑钢管(21)；c、在支撑钢管(21)下部焊接抗剪键(23)，且抗剪键(23)与钢板底座(20)焊接；d、在支撑钢管(21)中部焊接连接横梁(24)及剪刀撑(25)；e、在支撑钢管(21)上端面开切口并将主分配梁(22)在切口中安装就位并焊接固定。
8.如权利要求1所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，在步骤S4中，将桥体钢箱梁(3)以十字型拆分形式进行分块。
9.如权利要求8所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，在步骤S4中，先吊装位于同一侧的两个分块，再吊装位于另一侧的两个分块。
10.如权利要求1所述的城市山林装配式钢结构人行天桥安装方法，其特征在于，在步骤4中，所述桥体钢箱梁(3)包括顶板(35)、底板(36)、腹板(37)、横隔板、纵隔板及加劲肋(38)，所述顶板(35)、底板(36)及腹板(37)相互焊接形成箱板，所述箱板的中心位置设有所述人行孔(34)；所述底板(36)还设有检修孔。
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