CN114086485B - 一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及维修工程领域，特别涉及一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，包括以下步骤：确定千斤顶与临时支座的数量、高度及位置，并进行找平处理和设置千斤顶；在梁的纵向两端设置防偏移的挡板；安装滑道组，将临时支座通过滑道组安装；在天窗点内解除原支座底盆座上螺栓，顶升梁体至第一设定值，卸载落梁；天窗点内第二次顶升梁体，至高出原支座第二设定值停止，钢板抄垫于临时支座上方，卸载落梁至临时支座上；利用滑道组拆除原支座，安装新支座；千斤顶再次顶升梁体至临时支座脱空为止，通过滑道组拆除临时支座；卸载落梁至新支座上，恢复通车。本发明能够将在3个天窗点内快速完成支座的更换，不影响铁路运营。

Description

一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法

技术领域

本申请涉及维修工程领域，特别涉及一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法。

背景技术

目前，我国营运高速铁路里程位居世界第一。随着我国的高速铁路的快速发展，加快高速铁路建设是必然趋势。但在长期的列车运行荷载及外部环境作用下，局部线路会出现支座磨损、破损等病害，造成轨道几何形位不良，影响列车高速运行时的平稳性和安全性，需要进行支座的更换。

高铁运行中留有不安排列车运行线，为维修和施工预留的“天窗点”，但是，由于对大跨度高铁连续梁的支座更换时，作用空间有限，且目前新建高铁一般采用盆式支座，而盆式支座重量大，不利于操作，再加上高铁桥梁留给施工人员的作业时间短，梁体顶升时需要同步进行支座更换，期间不能影响高铁运营，常规的支座更换方法已经无法满足大跨度高铁连续梁盆式支座的更换。

发明内容

本申请实施例提供一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，以解决相关技术中由于作业空间有限，天窗点时间短，大跨度高铁连续梁的盆式支座更换不方便的问题。

为达到以上目的，本发明提供了一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，包括以下步骤：

确定千斤顶与临时支座的数量、高度及位置，并对千斤顶以及临时支座基座进行找平处理，布置千斤顶；

在桥梁梁体的纵向两侧设置挡板；

在墩顶安装第一滑道组与第二滑道组；将临时支座吊放于第二滑道组上，临时支座通过第二滑道组运输至预定位置并安装；

在天窗点内，解除原支座底盆座上螺栓，千斤顶顶升梁体至第一设定值，卸载落梁；

在天窗点内，千斤顶第二次顶升梁体，使其升至比原支座高出第二设定值后停止；用钢板抄垫于临时支座上方，卸载落梁至临时支座上，完成第一次受力转换；

利用第一滑道组拆除原支座，安装新支座；

在天窗点内，再次顶升梁体，千斤顶再次顶升至临时支座脱空为止，并通过第二滑道组拆除临时支座；

在天窗点内，卸载落梁至新支座上，恢复通车，完成第二次受力转换。

优选地，临时支座安装之前，在临时支座底部浇筑临时支座垫石。

优选地，所述临时支座垫石包括钢筋网片，植筋和高强灌浆料。

优选地，在安装第一滑道组之前，围绕原支座垫石制作方形箱体，将第一滑道组置于方形箱体上。

优选地，所述第一滑道组包括第一纵向滑道与第一横向滑道，所述第二滑道组包括第二纵向滑道与第二横向滑道。

优选地，所述挡板包括底板和侧板，所述底板通过锚栓固定在墩顶。

优选地，安装临时支座包括以下步骤：

在天窗点外，在原支座底盆与底盆座上，顺临时支座牵引方向焊接分别牵引耳板，所述牵引耳板用于通过倒链将吊放至第二滑道组的临时支座牵引到位，完成临时支座的安装。

优选地，拆除原支座包括以下步骤：

松掉原支座下槽板螺栓，在原支座底盆与底盆座上，顺临时支座牵引方向分别焊接牵引耳板，在上预埋板、原支座底盆上分别焊接连接角钢，并采用螺栓连接；

所述牵引耳板通过倒链，沿第一滑道组将原支座底盆座牵引出来；

松开上预埋板、原支座底盆连接角钢的螺栓，使原支座底盆落到支座垫石上，利用倒链沿第一滑道组牵引出底盆，完成原支座的拆除。

优选地，安装新支座包括以下步骤：

在新支座的底盆和底盆座上分别焊接牵引耳板，在新支座底盆上焊接连接角钢，并在底盆上焊接顶升耳板；

将新支座底盆吊放至第一滑道组上，通过倒链牵引至涉及设计位置，将薄型千斤顶放在底盆的顶升耳板处，顶升底盆，用连接螺栓将上预埋板和支座底盆上的连接角钢拧紧；

将新支座的底盆座吊放至第一滑道组上，通过牵引耳板用倒链牵引至设计位置，用销钉定位，完成新支座安装。

优选地，施工方法还包括搭建检修平台，所述第一滑道组与第二滑道组超出墩顶部分设立垫块，所述垫块支撑在检修平台上。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，由于利用分散的天窗点，设置临时支座，能够对连续梁形成支撑，并且以临时支座作为过渡，先将连续梁的支撑点由原有支座转移到临时支座上，在临时支座支撑梁体时，完成原有支座的取出与新支座的安装，再将梁体从临时支座转移到新支座上，通过受力方的转换，在有限的时间和空间中完成支座的更换；其中，本方法分步骤进行，将连续梁的受力点从原支座转向临时支座，再从临时支座转向新支座，这两步是需要在天窗点内完成的，期间其他步骤，例如原支座的拆除，新支座的安装，都能够在天窗点外进行，所以，支座的更换可以在3个天窗点内分段完成，因此，能够在有限的时间和空间中完成支座的更换，不影响铁路运营，且操作方便。

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方法中千斤顶、临时支座及挡板布置的立面图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本申请实施例提供的方法中千斤顶、临时支座及挡板布置的断面图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本申请实施例提供的方法中千斤顶、临时支座及挡板布置的平面图；

图6为本申请实施例提供的方法中第一滑道组及第二滑道组布置的平面图；

图7为本申请实施例提供的方法中第一滑道组及第二滑道组布置的立面图；

图8为原支座牵引耳板与连接角钢的示意图；

图9为图8中C处的放大图；

图10为本申请实施例中拆除原支座底盆座的示意图；

图11为本申请实施例中拆除原支座底盆的示意图；

图12为本申请实施例中新支座顶升耳板的示意图；

图13为本申请实施例中新支座底盆顶升的示意图；

图14为本申请实施例中新支座底盆座的安装示意图；

图15为临时支座顶部脱空的示意图。

图中：1、箱梁；2、千斤顶；3、临时支座；31、临时支座垫石；311、钢筋网片；312、植筋；313、高强灌浆料；4、挡板；41、侧板；42、斜板；43、加劲板；44、底板；45、锚栓；5、第一滑道组；51、第一纵向滑道；52、第一横向滑道；6、第二滑道组；61、第二纵向滑道；62、第二横向滑道；7、方形箱体；8、牵引耳板；9、连接角钢；91、连接螺栓；10、顶升耳板；11、检修平台；111、垫块；112、水平板；113、斜撑；114、围栏；12、抄垫钢板；13、调平钢板。

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大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其能解决相关技术中由于作业空间有限，天窗点时间短，大跨度高铁连续梁的盆式支座更换不方便的问题。

参见图1至图15所示，本发明提供了一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其包括以下步骤：

步骤S1：参见图1和图3所示，在天窗点外，根据现场勘察以及需要的顶升力，确定千斤顶2的数量、高度以及布置位置，对千斤顶2基座进行找平处理，需要时可以用早强灌浆料浇筑垫石，确保千斤顶2的基座稳定且水平；

在天窗点外，根据现场勘察，确定临时支座3的数量、高度及布置位置，对临时支座3的底座进行找平处理，需要时也可以浇筑临时支座垫石31，临时支座垫石31参见图1和图3所示。具体地，临时支座垫石31包括钢筋网片311，植筋312以及高强灌浆料313，确保临时支座3底座稳定且水平。

优选地，千斤顶2采用PLC液压同步顶升系统。

在一些优选的实施例中，参见图4所示，千斤顶2用抄垫钢板12与调平钢板13调整好，保证千斤顶2与梁体、墩顶适配。

步骤S2：在桥梁梁体的纵向两端分别设置挡板4，避免梁体顶升过程中产生偏移。

具体地，挡板4布置在箱梁1腹板的两侧。其包括侧板41，斜板42和底板44，其中，侧板41位于靠近箱梁1的一侧，底板44通过锚栓45固定在墩顶，斜板42与侧板41和底板44连接。

在一些优选的实施例中，挡板4还包括加劲板43，结合图1所示，加劲板43两端分别与侧板41和斜板42相连，为挡板4增加刚度。

步骤S3：参见图6所示，在墩顶安装第一滑道组5与第二滑道组6；并将临时支座3吊放于第二滑道组6上，临时支座3通过第二滑道组6运输至预定位置并安装。

其中，第一滑道组5用于拆除原支座，安装新支座；第二滑道组6用于安装、拆除临时支座3。优选地，第一滑道组5与第二滑道组6由宽翼缘H型钢焊接而成。需要说明的是，第一滑道组5与永久支座垫石相连接，永久支座垫石即新支座以及原支座的垫石，因此只能用于原支座的拆除和新支座的安装；第二滑道组6与临时支座垫石31连接，因此只能用于临时支座3的安装与拆除；两者的功能可以根据位置的交换而改变，不因其名称作出限定。

在一些优选的实施例中，结合图6所示，第一滑道组5包括第一纵向滑道51与第一横向滑道52，第二滑道组6包括第二纵向滑道61与第二横向滑道62。以第一滑道组5为例，由于空间有限，分为平行于支座中心线的第一纵向滑道51与垂直于支座中心线的第一横向滑道52，方便支座的拆除与安装。

在一些优选的实施例中，临时支座3的安装方式如下：

清理原支座底盆座周围可能存在的砂浆垫层，直至底盆座完全外露；在墩顶及梁底设置明显的支座中心线标记，用于后期新支座的安装定位参考；

参见图8和图9所示，在上预埋板、原支座底盆上分别焊接连接角钢9，并在原支座底盆和底盆座上，顺牵引方向一侧焊接牵引耳板8，优选地，连接角钢9分别焊接于上预埋板、原支座底盆的四角，共有四对，且上预埋板上的连接角钢9与原支座底盆上的连接角钢9相对应，并用连接螺栓91穿过，用于将上预埋板与原支座底盆连接固定，为后续的原支座拆除做准备；

施工临时支座垫石31，并安装第二滑道组6，将临时支座3吊放至第二滑道组6上，利用倒链，通过焊接在原支座上的牵引耳板8将临时支座3牵引到设定位置。

步骤S4：在天窗点内，解除原支座的底盆座上螺栓，千斤顶2顶升梁体至第一设定值，卸载落梁。

具体地，这一步是正式顶升之前的试顶升，第一设定值可以设为一个较小数值，比如0.1mm，以检验设备，消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。

步骤S5：在天窗点内，千斤顶2再次顶升梁体，使其升至比原支座高出第二设定值后停止；用钢板抄垫于临时支座3上方，卸载落梁至临时支座3上，完成第一次受力转换。

具体地，第二设定值以确保原支座能够被拆除为准。顶升起的梁体底部到临时支座3的空隙由钢板抄垫补全，卸载落梁至临时支座3上，此时若是天窗点结束，可以恢复通车，不影响高铁运行。优选地，临时支座3表面水平，其上抄垫的钢板可以选用一块厚的，一块薄的，薄的钢板可以通过人工直接推进去，卸载落梁直接落在钢板上，使临时支座3与其上的钢板同梁体底部接触紧密。

步骤S6：利用第一滑道组5拆除原支座，安装新支座。需要说明的是，支座分为两个部分进行拆除和安装，两个部分分别为底盆和底盆座。下面以盆式支座为例，就原支座的拆除与新支座的安装作进一步说明。

在一些优选的实施例中，参见图8至图11所示，原支座拆除流程如下：

松掉原支座的下槽板螺栓，用挡块临时顶住螺栓孔，不让螺栓回落到螺栓孔中，挡块可以采用硬泡沫板；

结合图8和图9所示，在步骤S3中临时支座3的安装中，在原支座上焊接了连接角钢9和牵引耳板8，结合图10所示，倒链一端挂住牵引耳板8，沿着第一滑道组5，牵引出原支座底盆座，并吊离第一滑道组5；

结合图9所示，松开穿过原支座底盆与上预埋板连接角钢9的连接螺栓91，使原支座底盆落到支座垫石上；

结合图11所示，利用倒链挂住原支座底盆上的牵引耳板8，沿第一滑道组5牵引出原支座底盆，并吊离第一滑道组5，完成原支座的拆除。

在一些优选的实施例中，参见图12至图14所示，新支座安装流程如下：

结合图12所示，在新支座的底盆与底盆座上焊接牵引耳板8，并在新支座底盆上焊接连接角钢9和顶升耳板10，具体地，牵引耳板8用于将新支座的底盆与底盆座分别牵引至设定位置，顶升耳板10用于将底盆顶升至上预埋板位置；

将新支座底盆吊放至第一滑道组5上，并利用倒链通过牵引耳板8牵引至设定位置；

结合图13所示，将薄型千斤顶放至新支座底盆顶升耳板10的下方，用于顶升底盆，将新支座底盆顶升至原支座底盆所在位置后，用连接螺栓91将上预埋板、新支座底盆上对应的连接角钢9连接到一起；

结合图14所示，将新支座底盆座吊放至第一滑道组5上，利用倒链通过牵引耳板8牵引至设计位置，并用销钉定位。

需要说明的是，在上述实施例中，新支座的安装与原支座的拆除采用的方法相同，只是先后顺序不同。

优选地，新支座底盆上的连接角钢9与原支座底盆上的连接角钢9位置一致，牵引耳板8与顶升耳板10错开布置，且顶升耳板10布置有四个，分别位于新支座底盆的四角或四边。

步骤S7：参见图15所示，在天窗点内，第二次顶升梁体，千斤顶2再次顶升至临时支座3脱空为止，并通过第二滑道组6拆除临时支座3。

具体地，在上述新支座安装完成后，拆除第一滑道组5，重新安放千斤顶2，将主梁第二次顶起，此时临时支座3脱空，撤掉临时支座3上方用于抄垫的钢板，通过第二滑道组6将临时支座3拆除。此时拆除第一滑道组5，重新安放千斤顶2。

步骤S8：在天窗点内，卸载落梁至新支座上，恢复通车，完成第二次受力转换。

开启千斤顶2油压泵回油，使梁体缓缓下落，直到支座顶面设计高程为止。需要说明的是，设计高程应考虑新支座受力后的压缩变形量。新支座承载后，拆除第二滑道组6和千斤顶2，完成支座更换。

在一些优选的实施例中，参见图6和图7所示，在梁体旁搭建检修平台11，其中，在第一滑道组5与第二滑道组6超出墩顶的底部设立垫块111，垫块111支撑在检修平台11上。具体地，结合图7所示，检修平台11包括水平板112，斜撑113和围栏114。其中，水平板112为施工平台，通过锚栓固定在梁体上，其上应铺设有脚手板；斜撑113的一端连接在水平板112的底端，另一端通过锚栓与梁体连接，水平板112、斜撑113与梁体侧壁构成一个三角形结构，具有稳定性；围栏114设置在水平板112远离梁体的一端，为施工人员的安全提供保障。

在一些优选的实施例中，挡板4的侧板41与梁体相接触的一端设置有橡胶层，橡胶层与梁体间留有空隙，空隙不宜过大，在0.2～1cm之间，避免梁体在顶升过程中产生偏移，同时为梁体发生的晃动提供缓冲的空间。

在一些优选的实施例中，第一滑道组5与第二滑道组6上涂有润滑剂，以减少支座滑动摩擦阻力。

本发明提供的一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法分步骤进行，将连续梁的受力点从原支座转向临时支座3，再从临时支座3转向新支座，这两步是需要在天窗点内完成的，期间其他步骤，例如原支座的拆除，新支座的安装，滑道组的搭建等，都能够在天窗点外进行，所以，支座的更换可以在三个天窗点内分段完成，最优时可在两个天窗点完成，即试顶升步骤与将受力点从原支座转移到临时支座3上在第一个天窗点内完成，将受力点从临时支座3转移到新支座上在第二个天窗点内完成。本发明提供的一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，能够在不影响铁路运营的情况下完成支座更换，施工速度快，可广泛应用于铁路支座更换施工。

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 (8)

1.一种大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于，其包括下述步骤：

确定千斤顶(2)与临时支座(3)的数量、高度及位置，并对千斤顶(2)以及临时支座(3)基座进行找平处理，布置千斤顶(2)；

在桥梁梁体的纵向两侧设置挡板(4)；

在墩顶安装第一滑道组(5)与第二滑道组(6)；将临时支座(3)吊放于第二滑道组(6)上，临时支座(3)通过第二滑道组(6)运输至预定位置并安装；

在天窗点内，解除原支座底盆座上螺栓，千斤顶(2)顶升梁体至第一设定值，卸载落梁；

在天窗点内，千斤顶(2)第二次顶升梁体，使其升至比原支座高出第二设定值后停止；用钢板抄垫于临时支座(3)上方，卸载落梁至临时支座(3)上，完成第一次受力转换；

松掉原支座下槽板螺栓，在原支座底盆与底盆座上，顺临时支座(3)牵引方向分别焊接牵引耳板(8)，在上预埋板、原支座底盆上分别焊接连接角钢(9)，并采用螺栓连接；

所述牵引耳板(8)通过倒链，沿第一滑道组(5)将原支座底盆座牵引出来；

松开上预埋板、原支座底盆连接角钢(9)的螺栓，使原支座底盆落到支座垫石上，利用倒链沿第一滑道组(5)牵引出底盆，完成原支座的拆除；在新支座的底盆和底盆座上分别焊接牵引耳板(8)，在新支座底盆上焊接连接角钢(9)，并在底盆上焊接顶升耳板(10)；

将新支座底盆吊放至第一滑道组(5)上，通过倒链牵引至涉及设计位置，将薄型千斤顶放在底盆的顶升耳板(10)处，顶升底盆，用连接螺栓(91)将上预埋板和支座底盆上的连接角钢(9)拧紧；

将新支座的底盆座吊放至第一滑道组(5)上，通过牵引耳板(8)用倒链牵引至设计位置，用销钉定位，完成新支座安装；

在天窗点内，再次顶升梁体，千斤顶(2)再次顶升至临时支座(3)脱空为止，并通过第二滑道组(6)拆除临时支座(3)；

在天窗点内，卸载落梁至新支座上，恢复通车，完成第二次受力转换。

2.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于：

临时支座(3)安装之前，在临时支座(3)底部浇筑临时支座垫石(31)。

3.如权利要求2所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于：

所述临时支座垫石(31)包括钢筋网片(311)，植筋(312)和高强灌浆料(313)。

4.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于：

在安装第一滑道组(5)之前，围绕原支座垫石制作方形箱体(7)，将第一滑道组(5)置于方形箱体(7)上。

5.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于：

所述第一滑道组(5)包括第一纵向滑道(51)与第一横向滑道(52)，所述第二滑道组(6)包括第二纵向滑道(61)与第二横向滑道(62)。

6.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于：

所述挡板(4)包括底板(44)和侧板(41)，所述底板(44)通过锚栓(45)固定在墩顶。

7.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于，安装临时支座(3)包括以下步骤：

在天窗点外，在原支座底盆与底盆座上，顺临时支座(3)牵引方向焊接分别牵引耳板(8)，所述牵引耳板(8)用于通过倒链将吊放至第二滑道组(6)的临时支座(3)牵引到位，完成临时支座(3)的安装。

8.如权利要求1所述的大跨度高铁连续梁支座更换的施工方法，其特征在于，其还包括：

搭建检修平台(11)，所述第一滑道组(5)与第二滑道组(6)超出墩顶部分设立垫块(111)，所述垫块(111)支撑在检修平台(11)上。