CN114108446B - 一种高速铁路斜拉索大桥结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,通过双生产线预制场提前预制和存放若干节段梁,从而在主塔施工完成后可以快速放置在滑移轨道上进行相邻节段梁的张紧连接和与预应力钢索张拉连接,从而提高了整体的施工效率,缩短施工周期。因为节段梁已经提前预制完成并全部吊装至滑移轨道上,通过连接机构对相邻至少三个节段梁之间进行拉紧和连接,相比现有的依次对相邻节段梁进行连接的方式具有更高的效率,因此可以快速组装边跨和部分主跨的节段梁形成桥面,为后期施工边跨的合龙段腾出时间,缩短了整体的工期和成本。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域,尤其是涉及一种高速铁路斜拉索大桥结构及施工方法。
背景技术
近年来我国大量修建交通基础设施,各种跨越江河、海峡、公路、铁路等地形地貌的斜拉桥随之不断涌现,要求斜拉桥的施工方法不断创新发展以适应各种施工实际情况的需要。
斜拉桥的施工方法主要是指其主梁的施工方法,因为主塔及斜拉索的施工方法相对比较固定。当主梁采用混凝土梁时,其施工方法主要有支架现浇法、悬臂挂篮现浇法、预制节段悬臂拼装吊机悬臂拼装法。当主梁采用钢箱梁或者结合梁时,其施工方法一般为悬臂拼装吊机悬臂拼装法。当主梁采用混合式钢箱梁或者混合式结合梁时,其边跨一般采用支架现浇法,中跨一般采用悬臂拼装吊机悬臂拼装法。以上所述的是目前使用较多的常规的斜拉桥的施工方法。
相关技术中,通常先利用提升站将边跨节段梁提升至支架运梁平台,再通过平台上的运梁小车逐段将节段梁运至对应位置存放,相邻梁段之间的间距不小于15cm。
如图1所示,位于主塔处的梁段为中心梁段,于中心梁段向两侧间隔排布的梁段为侧梁段,中心梁段右侧为中跨,中心梁段左侧为边跨,将中心梁段定位在下横梁上,使中心梁段两侧对称的侧梁段到中心梁段之间的距离相等,采用定位件和精轧螺纹钢配合对拉的形式进行对称逐段拼装,再对中跨一侧的侧梁段进行拼装,待中跨一侧的侧梁段拼装完成后,中跨暂停拼装,依次将边跨一侧的所有侧梁段拼装完成。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在有以下缺陷:拼装时,单次仅能对对称的两段侧梁段进行拼装,单次拼装段数受限,拼装效率有待提高。
发明内容
为了提升节段梁的拼装效率进而提高斜拉桥的整体施工效率,本申请的目的之一提供一种高速铁路斜拉索大桥施工方法。
本申请提供的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,采用如下的技术方案:
一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤一:在位于桥梁一侧的岸上建造用于节段梁制造的双生产线预制场和出运码头;通过双生产线预制场持续生产若干主跨及边跨的节段梁并依次编号;
步骤二:分别在水体中靠近两侧岸边位置施工引桥,通过引桥依次在设计预设位置施工桩基、承台、主塔;同步施工位于岸上的边跨支墩、简支梁、连续梁;
步骤三:在主塔下方施工支架及滑移轨道,并按顺序将属于边跨的预制完成的节段梁吊装至滑移轨道上暂存,直至连接主跨和边跨的A0号节段梁放置在主塔横梁上,再按顺序将属于主跨的若干预制完成的节段梁吊装至滑移轨道上暂存;
步骤四:安装连接机构,对A0号节段梁两侧的节段梁进行对拉,再拉紧A0号节段梁两侧剩余的节段梁,直至位于外侧的节段梁与其内侧相邻的节段梁抵紧,重复此步骤直至靠近边框的所有节段梁拉紧;再拉紧边跨一侧的节段梁,拉紧方式与拉紧靠近主跨的节段梁的方式相同;节段梁连接过程中同步连接及张拉预应力钢索;
步骤五:在两个主塔下方桥面上安装悬臂拼装吊机,通过悬臂拼装吊机及驳船配合起吊主跨的节段梁,将起吊的节段梁与相邻的节段梁固定的同时连接及张拉预应力钢索;
步骤六:重复步骤五直至主跨相互靠近至设计位置,施工合龙段,先合龙边跨,再合龙主跨;边跨合拢采用挂篮模板,利用挂篮模板浇注边跨合龙段;主跨合龙段施工时拆除一侧的悬臂拼装吊机,利用剩下的一台悬臂拼装吊机悬挂浇筑模板进行主跨合龙段现浇;拆除桥面吊机及边跨支架;
步骤七:施工桥面和主塔附属结构,进行荷载试验,通车试行。
通过采用上述技术方案,通过双生产线预制场提前预制和存放若干节段梁,从而在主塔施工完成后可以快速放置在滑移轨道上进行相邻节段梁的张紧连接和与预应力钢索张拉连接,从而提高了整体的施工效率,缩短施工周期。因为节段梁已经提前预制完成并全部吊装至滑移轨道上,通过连接机构对相邻至少三个节段梁之间进行拉紧和连接,相比现有的依次对相邻节段梁进行连接的方式具有更高的效率,因此可以快速组装边跨和部分主跨的节段梁形成桥面,为后期施工边跨的合龙段腾出时间,缩短了整体的工期和成本。
优选的,所述连接机构包括固设于不同侧梁段的定位件和沿侧梁段的分布方向的拉紧螺杆,所述拉紧螺杆用于使侧梁段向中心梁段移动并抵紧;所述拉紧螺杆包括中心螺杆,所述中心螺杆的两端分别螺纹配合于与中心梁段相邻的两个侧梁段的定位件上,所述拉紧螺杆还包括同轴配合于中心螺杆两端的侧螺杆,所述侧螺杆的端部和与其相邻的中心螺杆的端部或侧螺杆的端部之间通过扭力限制器转动配合,所述侧螺杆和与其对应的定位件螺纹配合,所述拉紧螺杆的一端设有用于驱动其转动的动力件,两个关于所述中心梁段对称设置的两个侧螺杆之间设置有同步传动组件。
通过采用上述技术方案,对中心梁段两侧的侧梁段进行对拉时,先安装连接机构,使中心螺杆与中心梁段相对应,启动动力件,拉紧螺杆在动力件的作用下转动,进而驱动中心梁段两侧的侧梁段朝向中心梁段移动,当与中心梁段相邻的两段侧梁段抵紧于中心梁段的两侧时,中心螺杆在扭力限制器的作用下停止转动,而侧螺杆在动力件的作用下继续转动,随着侧梁段的抵紧,与抵紧的侧梁段相对应的侧螺杆停止转动,直至与连接机构连接的所有侧梁段均朝向中心梁段移动至抵紧于与其内侧相邻的侧梁段;然后通过若干侧螺杆将中心梁段两侧剩余的侧梁段拉紧,实际施工过程中,可以根据实际需要对侧螺杆及扭力限制器的个数进行选择,突破了单次拼装段数的限制,有效提升了拼装效率,缩短了施工工期,降低了施工成本,具有广阔的市场前景。
优选的,所述同步传动组件包括平行于拉紧螺杆的轴向设置的传动轴,所述传动轴的端部与侧螺杆之间设置有第二皮带传动组;不同所述传动轴同轴设置,且不同所述传动轴自内而外依次套设。
通过采用上述技术方案,对中心梁段两侧的侧梁段拉紧时,通过第二皮带传动组和传动轴对两个对称设置的侧螺杆传动。
优选的,双生产线预制场包括两个生产设备以及设置在施工地面的轨道系统;生产设备包括固定端模、两个侧模、底模台车、中箱内模台车、两个边箱内模台车,两个所述侧模位于所述固定端模两侧,所述固定端模与两个侧模围成端部开口的浇筑位,两个所述浇筑位开口相互正对;所述轨道系统包括相互连通的横向轨道和纵向轨道,两个所述浇筑位均位于横向轨道的延伸路径中,所述纵向轨道位于两个浇筑位之间;所述底模台车均在所述轨道系统上滑动;所述固定端模水平贯穿有中槽和两个侧槽,所述中箱内模台车穿过所述中槽并插入浇筑位内,所述边箱内模台车穿过所述侧槽并插入浇筑位内,所述浇筑位的端部开口通过端模板封堵;在任意一个所述生产设备中,所述固定端模、两个侧模、底模台车、中箱内台车以及两个边箱内模台车在浇筑位内形成浇筑腔。
通过采用上述技术方案,在节段梁浇筑完成后,可先将端模板拆除,然后再通过台车移动实现边箱内模以及中箱内模的整体脱模,同时通过底模台车的移动实现节段梁的搬运,并且,浇筑完成的节段梁可在后续浇筑工作中可作为端模板以封堵浇筑位的端部开口,进一步减少了拆模步骤所耗时间,另外,两个生产设备的浇筑位端部开口相互正对,以便底模台车沿横向轨道滑到中部的纵向轨道处,然后沿纵向轨道方向将预制梁移至存放区,并通过设计轨道系统的走向,两个生产设备不断且有序地交替移出节段梁,有利于提高生产效率。
优选的,所述边箱内模台车包括侧部小车、设置在所述侧部小车上端的水平架以及四块边箱模板单元,所述水平架长度方向与侧部小车的滑动方向一致;四块所述边箱模板单元以水平架的长度方向为轴线周向分布在水平架周侧,所述水平架设置有驱使四块边箱模板单元向内聚拢或向外撑开的边箱驱动件,当四块所述边箱模板单元向外撑开时,四块边箱模板单元相互拼接形成边箱内模。
通过采用上述技术方案,四块边箱模板单元在边箱驱动件的驱动下实现回缩,从而可在节段梁内部提前完成内模的脱模操作,便于边箱内模的抽离,另外,在边箱内模在浇筑位就位时,四块边箱模板单元的回缩,减少了边箱内模的空间占用率,便边箱内模穿过侧槽,避免在就位过程中与端模发生碰撞。
优选的,所述中箱内模台车包括中部小车、设置在所述中部小车上端的支撑架、中箱移动内模组件以及中箱固定内模组件;所述中箱移动内模组件与中箱固定内模组件之间在浇筑位处存在间隙,所述间隙用于节段梁浇筑时在节段梁中箱室内侧形成加强肋;所述中箱移动内模组件包括凹型的内板、顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板,所述内板卡接滑动于支撑架,内板设置有中箱驱动件,所述中箱驱动件用于驱使所述顶部内模板、所述底部内模板以及两块所述侧部内模板向内回缩或向外撑开,当所述顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板均向外撑开时,所述顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板相互拼接形成中箱内模。
通过采用上述技术方案,由于中箱内模腔室空间大,在大面积桥段预制中,对中箱室结构加强尤为关键,通过将中箱内模分为移动中箱内模组件和中箱固定内模组件,在浇筑时,混凝土在两者的间隙中形成加强肋,便于针对性提高预制梁结构强度。
优选的,所述步骤一中还包括用于双生产线预制场的节段梁快速预制工艺,包括以下步骤:
S1:轨道系统、侧模以及固定端模安装:将所述轨道系统锚固在施工地面以及升降平台表面,所述横向轨道与纵向轨道交错设置并相互衔接,然后将固定端模固定在横向轨道的延伸路径上,两个所述侧模与固定端模形成浇筑位;
S2:底模台车就位以及钢筋笼吊放:所述底模台车沿轨道系统延伸方向移动至浇筑位,并将预制好的钢筋笼吊放至底模板上端面;
S3:中箱内模台车以及边箱内模台车就位;
S4:封闭浇筑位端部开口以及节段梁浇筑:每个生产设备在浇筑首个节段梁时,均用另一个生产设备的固定端模作为浇筑位端部开口的端模板,在后续浇筑节段梁时,均采用前一个浇筑成型的节段梁作为端模板,以形成周侧封闭的浇筑腔;
S5:节段梁脱模;
S6:移出节段梁:在节段梁浇筑完成后,两个所述生产设备先后通过底模台车将浇筑成型的节段梁沿横向轨道移出浇筑位,并沿所述纵向轨道移动至存放区。
通过采用上述技术方案,两个生产设备先后完成节段梁浇筑步骤,并先后完成节段梁的移出步骤,使得节段梁不断且有序地交替移出,有利于提高生产效率,另外,在浇筑首个节段梁时,两个节段梁相互借用彼此的固定端模,在随后的节段梁的浇筑步骤中,则以浇筑完成的节段梁作为端模板,从而无需另外生产端模板,且相邻节段梁之间的匹配性更高,有利于提高桥梁的施工质量。
优选的,双生产线预制场的外缘处向外呈直线延伸有门吊延长轨道,所述门吊延长轨道位于桥梁宽度方向的一侧,所述门吊延长轨道的远离预制场的一端的延长线与桥梁之间设有夹角,所述门吊延长轨道上滑动配合有输送门吊,所述门吊延长轨道的延伸方向设为第一航道,所述桥梁的长度方向设为第二航道;还包括中转场地,所述中转场地位于第一航道靠近第二航道的一端,且位于所述第一航道外侧,所述中转场地上设有中转设备,所述中转设备用于将节段梁的方向调整至与桥梁的宽度方向平行。
通过采用上述技术方案,运送节段梁时,先通过输送门吊吊起预制完成的节段梁,输送门吊沿门吊延长轨道移动至输送驳船的停靠位置,将节段梁下放至输送驳船上,此时节段梁的宽度方向与输送驳船的宽度方向平行,输送驳船沿第一航道移动至中转场地处,通过中转设备将节段梁吊起,并调整节段梁的方向使节段梁的宽度方向与桥梁的宽度方向平行,调整完成后将节段梁下放至位于第二航道的中转驳船上,中转驳船沿第二航道移动将节段梁运送至中跨的一侧,在无需调整船身方向的前提下,实现节段梁的运输,省去了调整船身方向所需的时间,提升了运输效率,且降低了操作难度,便于操作。
优选的,所述第一航道能同时容纳两艘输送驳船沿第一航道的宽度方向并排通过;所述中转设备设置为塔吊,所述第一航道靠近预制场的一端固设有靠船桩,所述门吊延长轨道与桥梁之间的夹角为45度。
通过采用上述技术方案,运送节段梁时,中转设备将第一输送驳船上的节段梁吊装至第一中转驳船上之后,第一输送驳船沿第一航道向远离中转场地的一侧移动,第一中转驳船沿第二航道向远离中转场地的一侧移动,第二中转驳船先移动至位于中转场地处,第二输送驳船再移动至中转场地处,中转设备将第二输送驳船上的节段梁吊起,并对节段梁的角度进行调整,然后下放至第二中转驳船上,第二中转驳船沿第二航道移动至第一中转驳船的对侧,通过两艘输送驳船和两艘中转驳船的配合,实现对中跨两侧的节段梁的输送,进一步缩短了运送所需的时间,提升了运输效率。塔吊对第二输送驳船上的节段梁进行吊装时,需要先将塔吊悬臂中的吊装组件向外移动至与第二输送驳船对应的位置,再对节段梁进行吊装,同理,将节段梁下放至第二中转驳船上时,也需要移动吊装组件的位置使节段梁的位置与第二中转驳船的位置相对应。
本申请提供的一种高速铁路斜拉索大桥结构,采用如下的技术方案:
一种高速铁路斜拉索大桥结构,采用一种高速铁路斜拉索大桥施工方法进行施工,包括若干插入水体底面的承力桩、与若干承力桩顶部固定并放置于于水体底面的承台、一体连接于承台上方的主塔,还包括位于岸上的边跨支墩、放置于边跨支墩上简支梁和连续梁、连接于两组边跨之间的由若干节段梁组成的主跨,所述主桥面与所述主塔之间连接有若干斜拉索,所述主桥面中段还设置有合龙段。
通过采用上述技术方案,通过采用高速铁路斜拉索大桥施工方法进行施工极大地缩短了施工周期、节约了人力成本。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.实际施工过程中,可以根据实际需要对侧螺杆及扭力限制器的个数进行选择,突破了单次拼装段数的限制,有效提升了拼装效率,缩短了施工工期,降低了施工成本,通过传动轴相互套设的方式,实现多个传动轴之间的布置,减少了整体体积,且增加了不同传动轴之间的同轴度,提升了传动轴的稳定性;
2.在无需调整船身方向的前提下,实现节段梁的运输,省去了调整船身方向所需的时间,提升了运输效率,且降低了操作难度,便于操作;通过两艘输送驳船和两艘中转驳船的配合,实现对中跨两侧的节段梁的输送,进一步缩短了运送所需的时间,提升了运输效率。
附图说明
图1为相关技术中的中心梁段和侧梁段的示意图;
图2是本申请实施例一种节段梁双生产线的整体结构示意图。
图3是本申请实施例一种节段梁双生产线的中箱内模台车和中箱移动内模组件就位前的状态示意图。
图4是本申请实施例一种节段梁双生产线中隐去升降平台和底模台车后的状态示意图。
图5是本申请实施例一种节段梁双生产线待浇筑时的状态示意图。
图6是本申请实施例一种节段梁双生产线的中箱移动内模组件的结构示意图;
图7为本申请实施例中引桥、桩基、围堰的结构示意图;
图8为本申请实施例中显示对中心梁段两侧的侧梁段进行对拉时的结构示意图;
图9为图8中A部分的局部放大示意图;
图10为本申请实施例中显示定位件、加强件和连接梁的结构示意图;
图11为本申请实施例中显示相邻两个轴节段之间的连接结构的局部爆炸示意图;
图12为本申请实施例中显示将中心梁段一侧剩余的侧梁段朝向中心梁段拉紧时的结构示意图;
图13为本申请实施例中显示节段梁码头及桥梁的结构示意图;
图14为本申请实施例中显示输送驳船和中转驳船均处于初始状态时的驳船分布示意图;
图15为本申请实施例中显示第一输送驳船和第一中转驳船均移动至中转场地处,且塔吊的悬臂对第一输送驳船上的节段梁进行吊装时的驳船分布示意图;
图16为本申请实施例中显示塔吊的悬臂将节段梁下放至第一中转驳船且第一输送驳船沿第一航道远离中转场地移动的驳船分布示意图;
图17为本申请实施例中显示第二输送驳船移动至中转场地处且塔吊的悬臂对第二输送驳船上的节段梁进行吊装时的驳船分布示意图;
图18为本申请实施例中主跨施工结构示意图;
图19为本申请实施例中该高速铁路斜拉索大桥整体结构示意图。
附图标记说明:
1、固定端模;11、侧槽;12、中槽;13、桁架;14、节段梁;141、加强肋;15、升降平台;16、龙门吊;17、施工地面;2、中箱内模台车;21、中部小车;22、支撑架;23、中箱固定内模组件;24、中箱移动内模组件;241、顶部内模板;242、内板;2421、顶部气缸;2422、侧部气缸;2423、底部气缸;243、底部内模板;244、侧部内模板;245、滑轮组件;246、斜撑气缸;247、连接杆;248、万向轮;3、边箱内模台车;31、侧部小车;32、水平架;33、对角气缸;34、边箱模板单元;4、侧模;41、安装架;42、底座;43、侧模板;51、浇筑位;52、钢筋笼;53、凹槽;54、钢模板;55、底模台车;56、钢骨架;57、底模板;571、竖向千斤顶;58、轨道系统;581、横向轨道;582、纵向轨道;583、临时轨道;61、中心梁段;62、侧梁段;63、拉紧螺杆;631、中心螺杆;632、侧螺杆;633、扭力限制器;64、定位件;641、螺纹孔;65、加强件;66、连接梁;67、支架;671、电机;672、第一皮带传动组;68、同步传动组件;681、传动轴;6811、轴节段;6812、定位杆;6813、定位槽;682、第二皮带传动组;69、连接套;71、双生产线预制场;72、门吊延长轨道;73、输送门吊;74、第一航道;741、靠船桩;751、第一输送驳船;752、第二输送驳船;76、第二航道;771、第一中转驳船;772、第二中转驳船;78、中转场地;781、支承平台;782、塔吊;79、配重;81、主跨;82、边跨;821、边跨支墩;83、承力桩;84、承台;85、主塔;86、简支梁;87、连续梁;88、悬臂拼装吊机;89、合龙段;91、出运码头;92、引桥。
具体实施方式
以下结合附图1-19对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,包括以下步骤:
步骤一:在位于桥梁一侧的岸上建造用于节段梁14制造的双生产线预制场71和出运码头91;通过双生产线预制场71持续生产若干主跨81及边跨82的节段梁14并依次编号;
步骤二:分别在水体中靠近两侧岸边位置施工引桥92,通过引桥92依次在设计预设位置施工桩基、承台84、主塔85;同步施工位于岸上的边跨82支墩、简支梁86、连续梁87;
步骤三:在主塔85下方施工支架67及滑移轨道,并按顺序将属于边跨82的预制完成的节段梁14吊装至滑移轨道上暂存,直至连接主跨81和边跨82的A0号节段梁14放置在主塔85横梁上,再按顺序将属于主跨81的若干预制完成的节段梁14吊装至滑移轨道上暂存;
步骤四:安装连接机构,对A0号节段梁14两侧的节段梁14进行对拉,再拉紧A0号节段梁14两侧剩余的节段梁14,直至位于外侧的节段梁14与其内侧相邻的节段梁14抵紧,重复此步骤直至靠近边框的所有节段梁14拉紧;再拉紧边跨82一侧的节段梁14,拉紧方式与拉紧靠近主跨81的节段梁14的方式相同;节段梁14连接过程中同步连接及张拉预应力钢索;
步骤五:在两个主塔85下方桥面上安装悬臂拼装吊机88,通过悬臂拼装吊机88及驳船配合起吊主跨81的节段梁14,将起吊的节段梁14与相邻的节段梁14固定的同时连接及张拉预应力钢索;
步骤六:重复步骤五直至主跨81相互靠近至设计位置,施工合龙段89,先合龙边跨82,再合龙主跨81;边跨82合拢采用挂篮模板,利用挂篮模板浇注边跨82合龙段89;主跨81合龙段89施工时拆除一侧的悬臂拼装吊机88,利用剩下的一台悬臂拼装吊机88悬挂浇筑模板进行主跨81合龙段89现浇;拆除桥面吊机及边跨82支架67;
步骤七:施工桥面和主塔85附属结构,进行荷载试验,通车试行。
步骤一中的节段梁14制造过程,参照图2,双生产线预制场71包括两个生产设备以及轨道系统58;生产设备包括固定端模1、两个侧模4、底模台车55、中箱内模台车2以及两个边箱内模台车3。
轨道系统58包括相互连通的横向轨道581和纵向轨道582,轨道系统58通过预埋件锚固于施工现场的施工地面17。
两个浇筑位51均位于横向轨道581的延伸路径中,纵向轨道582位于两个浇筑位51之间,两个生产设备均位于横向轨道581的延伸路径,纵向轨道582末端朝向节段梁14的存放区。中箱内模台车2以及两个边箱内模台车3均在固定端模1背面的横向轨道581上滑动,底模台车55在两个生产设备之间的横向轨道581上滑动,纵向轨道582与横向轨道581交汇处作为中转点,使得浇筑成型的节段梁14沿横向轨道581滑出生产设备,并在中转点处转至横向轨道581,以便节段梁14往存放区方向移动。
参照图3和图4,固定端模1利用桁架13锚固在地面,两个侧模4均位于固定端模1正面,且两个侧模4分置于端模两侧。侧模4包括固定于地面的底座42、安装架41以及侧模4板,侧模4板安装于安装架41一侧,两块侧模4板相互正对。安装架41与底座42之间通过气缸连接,以实现底模的升降功能,安装架41与气缸之间、底座42与气缸之间均为铰接关系,另外,相邻的两组气缸之间设置一组斜向气缸,斜向气缸两端分别铰接于固定架和底座42,以实现侧模4的左右调节功能。固定端模1与两块侧模4板围成浇筑位51,节段梁14的浇筑工作在浇筑位51中进行。
固定端模1水平贯穿有位于中部的中槽12以及两个分置于固定端模1两侧的侧槽11。中箱内模台车2和两组边箱内模台车3位于固定端模1的背面,中箱内模台车2沿横向轨道581延伸方向穿过中槽12并伸至浇筑位51,边箱内模台车3沿横向轨道581延伸方向穿过对应的侧槽11并伸至浇筑位51。
底模台车55包括底部小车以及放置在底部小车上端面的底模板57,底部小车包括两块层叠设置的钢骨架56,底模板57固定在上层钢骨架56上端面,两块钢骨架56可相对滑动,两块钢骨架56之间安装有横向气缸和纵向气缸,使得位于上层的钢骨架56可进行横向调节和纵向调节,进而实现底模板57的水平调节功能,另外,底模板57下端面安装有若干竖向千斤顶571,以实现底模板57的升降调节功能。
浇筑节段梁14时,底模台车55朝固定端模1的正面滑入浇筑位51,然后将钢筋笼52吊放至底模上端面,接着两组边箱内模台车3和中箱台内模车均朝固定端模1背面插入浇筑位51,然后在通过钢模板54作为端模板封堵于浇筑位51的端口,以便节段梁14浇筑成型。
为了方便在浇筑完成后进行脱模操作,本申请对中箱内模台车2和边箱内模台车3进行进一步改进。
参照图2和图3,边箱内模台车3包括侧部小车31、固定在侧部小车31上端的水平架32以及四块边箱模板单元34,水平架32长度方向与侧部小车31的滑动方向一致。四块边箱模板单元34以水平架32的长度方向为轴线周向分布在水平架32周侧。四块边箱模板单元34拼成周侧封闭的边箱内模。水平架32设置有四组对角气缸33,四组对角气缸33作为边箱驱动件,以实现四块边箱模板单元34向内聚拢或向外撑开功能。四组对角气缸33分别朝边箱内模的四个角伸缩,四个对角气缸33与四块边箱模板单元34一一对应,气缸的活塞杆固定在对应的边箱模板单元34的拐角部。脱模时,四块边箱模板单元34在对角气缸33的收缩驱动下往水平架32聚拢,有利于模板与节段梁14表面分离,便于脱模。
另外,边箱模板单元34的拼接部均设置斜切面,以提高拼接效果,边箱内模聚拢时,先将其中一组位于对角处的两个边箱模板单元34进行同步聚拢,然后将另一组位于对角处的两个边箱模板单元34进行同步聚拢,有利于提高边箱内模的收纳效果。
参照图4和图5,中箱内模台车2包括中部小车21、固定在中部小车21上端的支撑架22、中箱移动内模组件24以及中箱固定内模组件23。支撑架22水平设置,中箱固定内模组件23固定于支撑架22,跟随支撑架22从固定端模1背面插至浇筑位51。中箱移动内模组件24在支撑架22进入浇筑位51后,从固定端模1正面放置在支撑架22上,浇筑节段梁14时,移动中箱内模台车2与固定中箱内模台车2之间存在间隙,以使浇筑成型的节段梁14的中箱室内壁形成回型的加强肋141,有利于提高节段梁14的结构强度。
需要强调的是,中箱移动内模组件24与中箱固定内模组件23结构一致,均能实现内缩和外撑的功能,以下对中箱移动内模组件24进行说明,不再对中箱固定内模组件23结构进行赘述。
参照图3和图5,中箱移动内模组件24包括凹型的内板242、顶部内模板241、底部内模板243以及两块侧部内模板244,支撑架22完全穿过中槽12时,支撑架22穿出浇筑位51,内板242作为中箱移动内模组件24的基座,且内板242卡接滑动于支撑架22,内板242可沿支撑架22延伸方向送入浇筑位51,支撑架22作为导轨辅助中箱移动内模组件24就位。
内板242上端面固定有顶部气缸2421,顶部气缸2421的活塞杆端与顶部内模板241底部固定,通过顶部气缸2421的驱动,可实现顶部内模板241升降调节功能。
内板242两侧均铰接有两个侧部气缸2422,位于同侧的两个侧部气缸2422上下分布,位于同侧的两个侧部气缸2422远离内板242的一端均铰接于位于同侧的侧部内模板244内侧。位于同侧的两个侧部气缸2422的延长线存在交点,使得两个侧部气缸2422不平行,通过同侧的两个侧部气缸2422同时驱动,可实现侧部内模板244的左右调节功能。
支撑架22下端固定有若干底部气缸2423,底部气缸2423的活塞杆与底部内模板243顶部固定连接,通过底部气缸2423的驱动,可实现底部内模板243的升降调节功能。
综上,顶部气缸2421、侧部气缸2422以及底部气缸2423组成中箱驱动件,在中箱驱动件的驱动下,顶部内模板241、侧部内模板244以及底部内模板243分步地往支撑架22方向聚拢,有利于节段梁14浇筑完成后进行脱模操作。
与中箱固定内模组件23不同的是,中箱移动内模组件24安装有滑轮组件245,以提高中箱移动内模组件24的安装效率。
参照图3和图6,在本实施例中,滑轮组件245共有四个,滑轮组件245包括铰接于内板242内侧的连接杆247、安装在连接杆247活动端的万向轮248以及铰接于内板242内侧的斜撑气缸246,斜撑气缸246的活塞杆铰接于连接杆247。斜撑气缸246作为驱动件,用于驱使连接杆247向内收纳或向外撑开。当连接杆247处于收纳状态时,连接杆247、斜撑气缸246以及内板242底壁三者围成钝角三角形,四个万向轮248靠近内板242底壁,万向轮248减小了内板242与支撑架22的摩擦,便于将中箱移动内模组件24送入浇筑位51。同侧相邻的两个滑轮组件245收纳时,两根连接杆247往相互靠近的方向摆动,使得同侧的两根连接杆247交叉设置,在达到便于中箱移动内模组件24就位目的的同时,也减少滑轮组件245占用空间。
另外,连接杆247长度大于中箱固定内模组件23的高度,通过斜撑气缸246的伸长驱使连接杆247下摆,使连接杆247处在外撑状态,连接杆247将中箱移动内模组件24撑离施工地面17,此时,连接杆247、斜撑气缸246以及内板242底壁形成锐角三角形,有利于中箱移动内模组件24的稳定移动。
为了提高中箱移动内模组件24的安装效率,施工地面17开设有凹槽53,凹槽53位于浇筑位51外部,当支撑架22完全插入中槽12时,支撑架22位于凹槽53上方。凹槽53内安装有升降平台15,升降平台15可竖直升降,升降平台15用于驱使中箱移动内模组件24升降。以便将中箱移动内模组件24升至与支撑架22同一高度,便于将中箱移动内模组件24送入浇筑位51。另外,轨道系统58覆盖于升降平台15表面,当升降平台15表面移动至与施工地面17齐平时,升降平台15的轨道系统58与施工地面17的轨道系统58衔接,升降平台15作为过渡平台,以便在浇筑过程中底模台车55和中箱移动内模组件24的移动。
另外,轨道系统58还包括临时轨道583,临时轨道583与纵向轨道582平行,临时轨道583与升降平台15上的轨道系统58衔接,以便中箱移动内模组件24移动至临时轨道583存放。
节段梁14生产的的实施步骤为:
S1:轨道系统58以及固定端模1安装。
通过预埋件将轨道系统58锚固在施工地面17以及升降平台15,轨道系统58根据中箱内模台车2、边箱内模台车3以及底模台车55的移动轨迹进行设计,横向轨道581和纵向导轨交错设置并相互衔接,然后用桁架13将固定端模1固定在横向轨道581的延伸路径上。
S2:底模台车55就位以及钢筋笼52吊放。
预制节段梁14时,底模台车55沿横向轨道581延伸方向移动至浇筑位51,使底模板57与固定端模1正面密封抵接,然后通过龙门吊16将预制好的钢筋笼52吊放至底模板57上端面,然后通过横向气缸、纵向气缸以及竖向千斤顶571调节底模板57和钢筋笼52位置。
S3:边中内模台车以及边箱内模台车3就位。
将中箱移动内模组件24沿轨道系统58移动至升降平台15上,滑轮组件245由外撑状态缓慢切换为收纳状态,升降平台15上升,从而将中箱移动内模组件24上升至与支撑架22同一高度。
接着,将边箱内模台车3和中箱内模台车2沿轨道系统58移动,边箱内模台车3穿过固定端模1的侧槽11并插入浇筑位51,中箱内模台车2穿过固定内模的中槽12并插入浇筑位51,当支撑架22完全穿过中槽12时,固定中箱内模组件跟随支撑架22进入浇筑位51,支撑架22前端移动至中箱移动内模组件24下方,然后升降平台15缓慢下降,使得中箱移动内模组件24的内板242卡于支撑架22,滑轮组件245的万向轮248落至支撑架22上表面,紧接着将中箱移动内模组件24滑至浇筑位51,完成中箱内模台车2安装操作。
然后,边箱内模台车3的四块边箱模板单元34在对角气缸33的驱动下撑开并拼成边箱内模,接着中箱固定内模组件23以及以及中箱移动内模组件24进行外撑操作,顶部内模板241在顶部气缸2421的驱动下上移,紧接着,侧部内模板244在侧部气缸2422的驱动下侧移,再接着,底部内模板243在底部气缸2423的驱动下下移,与顶部内模板241、侧部内模板244拼成中箱内模,随后用钢模板54在中箱固定内模组件23和中箱移动内模组件24的间隙固定钢模板54,以防止混凝土进入中箱移动内模组件24和中箱固定内模组件23内。
S4:封闭浇筑位51端口以及节段梁14浇筑。
每个生产设备在浇筑首个节段梁14时,均用另一个生产设备的固定端模1作为浇筑位51端部开口的端模板,在后续浇筑节段梁14时,均采用前一个浇筑成型的节段梁14作为端模板,以形成周侧封闭的浇筑腔,接着往浇筑腔内浇筑混凝土,等待混凝土成型。
S5:节段梁14脱模。
先拆除浇筑位51端口的端模板或者移通过将底模台车55将作为端模的节段梁14移出;然后边箱内模台车3的四块边箱模板单元34在对角气缸33的驱动下往水平架32方向回缩聚拢;中箱内模台车2的底部内模板243、侧部内模板244、顶部内模板241在气缸驱动下依次往支撑架22方向回缩聚拢,紧接着将中箱移动内模组件24滑至支撑架22前端,接着升降平台15上升,将中箱移动内模组件24撑离支撑架22;接着将中箱内模台车2和边箱内模台车3移出浇筑位51,完成脱模工作。
S6:移出节段梁14。
在节段梁14浇筑完成后,两个生产设备先后通过底模台车55将浇筑成型的节段梁14沿横向轨道581移出浇筑位51,节段梁14移出浇筑位51的具体步骤为:
升降平台15下降,直至升降平台15表面的轨道系统58与施工地面17轨道系统58衔接,中箱移动内模组件24的滑轮组件245由外撑状态缓慢切换为收纳状态,然后将中箱移动内模组件24沿轨道系统58移动至临时轨道583,等待下次使用,通过移动小车将浇筑成型的节段梁14移出浇筑位51,然后在中转点拐至纵向轨道582,并往存放区运送,两个生产设备先后完成节段梁14浇筑步骤,并先后完成节段梁14的移出步骤,使得节段梁14不断且有序地交替移出,有利于提高生产效率。
如图7所示步骤二中对主塔85进行施工,先施工引桥92,再在引桥92上施工桩基、下放围堰、围堰内施工承台84、承台84上方施工主塔85。同时在步骤一或步骤二的时间段内同步施工位于岸上的边跨82支墩、简支梁86、连续梁87。
参照图8,一种高速铁路斜拉索桥预制节段梁14预应力连接件,包括固设于不同侧梁段62的定位件64和沿侧梁段62的分布方向设置的拉紧螺杆63,拉紧螺杆63用于使侧梁段62向中心梁段61移动并抵紧。
结合图8和图9,拉紧螺杆63包括中心螺杆631和同轴配合于中心螺杆631两端的侧螺杆632,中心螺杆631两端的螺纹方向相反,侧螺杆632的螺纹方向和与其靠近的中心螺杆631的一端的螺纹方向相同。本实施例中,侧螺杆632于中心螺杆631的一端设置有两个,相邻两个侧螺杆632靠近的两端以及侧螺杆632和中心螺杆631相互靠近的两端之间通过扭力限制器633同轴配合。通过扭力限制器633上设置,对中心螺杆631以及侧螺杆632进行过载保护,使中心螺杆631和自内向外排布的侧螺杆632依次停止转动。
参照图10,定位件64沿侧梁段62的分布方向设置,定位件64固设于侧梁段62的顶端端面,侧梁段62的分布方向为侧梁段62的宽度方向,定位件64位于侧梁段62宽度方向的中间位置,定位件64上开设有用于与拉紧螺杆63螺纹配合的螺纹孔641。
侧梁段62的内腔底部固定有加强件65,加强件65位于定位件64正下方,加强件65通过锚栓固定于侧梁段62的内腔底壁。加强件65顶端焊接固定有连接梁66,连接梁66整体竖向设置,连接梁66由若干纵向钢筋、横向钢筋和斜向钢筋焊接而成,连接梁66顶端通过锚栓固定于侧梁段62的内腔顶部。定位件64通过锚栓固定于连接梁66顶端,增加了定位件64与侧梁节段之间的结构强度。
参照图9,对中心梁段61两侧的侧梁段62进行对拉时,中心螺杆631的位置与中心梁段61的位置相对应,且中心螺杆631的两端分别螺纹连接于与中心梁段61相邻的两个侧梁段62的定位件64上。侧螺杆632与位于靠近中心梁段61的侧梁段62外侧的侧梁段62一一对应,侧螺杆632和与其对应的定位件64螺纹配合。
连接机构还包括支架67,对中心梁段61两侧的侧梁段62进行对拉时,支架67固定于中心梁段61顶端或固定于支架67运梁平台,支架67可根据施工现场的实际情况进行加工。位于最外侧的侧螺杆632的外端部设有用于驱动拉紧螺杆63转动的电机671,电机671固定于支架67,电机671的输出轴与侧螺杆632之间设置有第一皮带传动组672。
任意两个关于中心梁段61对称设置的两个侧螺杆632之间均设置有同步传动组件68。
同步传动组件68包括传动轴681,传动轴681的轴向与拉紧螺杆63的轴向平行,传动轴681的两端关于中心梁段61对称设置,传动轴681的端部与侧螺杆632之间设置有第二皮带传动组682。
第一皮带传动组672和第二皮带传动组682中的皮带均设置为同步带,第一皮带传动组672和第二皮带传动组682中的皮带均设置为同步轮。
为增加不同同步传动组件68中的不同传动轴681的同轴度,减少连接机构整体所占的空间,不同传动轴681自内而外依次套设,相邻传动轴681之间通过轴承连接。位于外侧的传动轴681外侧同轴套设有与其转动连接的连接套69,连接套69使用螺栓压紧连接于支架67,。
结合图8、图9和图11,传动轴681包括多个依次固定的轴节段6811,相邻两个轴节段6811的连接处与侧梁段62的位置相对应。相邻两个轴节段6811中,其中一个轴节段6811的端面上一体成型有定位杆6812,定位杆6812沿传动轴681的轴向设置,另一个轴节段6811的端面上开设有与定位杆6812相适配的定位槽6813,定位杆6812插入于定位槽6813中,限制相邻两个轴节段6811之间的相对转动,定位杆6812和定位槽6813配合后,再将相邻两个轴节段6811相对的两端焊接,完成相邻两个轴节段6811之间的连接。
参照图12,将中心梁段61一侧剩余的侧梁段62朝向中心梁段61拉紧时,支架67固定于支架67运梁平台,将中心螺杆631同侧的两个侧螺杆632螺纹配合于与侧螺杆632相对应的定位件64上,通过电机671驱动位于外侧的侧螺杆632转动,驱动相邻两段侧两段朝向中心梁段61移动,当内侧的侧梁段62移动至与其内侧相邻的侧梁段62抵紧时,位于内侧的侧螺杆632停止转动,电机671继续驱动位于外侧的侧螺杆632转动,直至位于外侧的侧梁段62与其内侧相邻的侧梁段62抵紧。
在连接相邻的节段梁14时,包括以下步骤:
S1、安装连接机构,对中心梁段61两侧的侧梁段62进行对拉:
于梁段长度方向的两侧对称布置两组连接机构,启动电机671,拉紧螺杆63在电机671的作用下转动,驱动中心梁段61两侧的侧梁段62朝向中心梁段61移动,当与中心梁段61相邻的两段侧梁段62抵紧于中心梁段61的两侧时,中心螺杆631在扭力限制器633的作用下停止转动,而侧螺杆632在电机671的作用下继续转动,当位于内侧的移动至与其内侧相邻的侧梁段62抵紧时,位于内侧的侧螺杆632停止转动,电机671继续驱动位于外侧的侧螺杆632转动,直至位于外侧的侧梁段62与其内侧相邻的侧梁段62抵紧,浇筑混凝土使相邻两个梁段之间连接;
S2、拉紧中心梁段61两侧剩余的侧梁段62:
拆除连接机构中除加强件65以及连接梁66之外的部分,并将同步传动组件68从拉紧螺杆63上拆下;
S3、先拉紧靠近中跨一侧的侧梁段62,将侧螺杆632螺纹配合于待拉紧的侧梁段62,启动电机671,侧梁段62在侧螺杆632的作用下朝向中心梁段61移动,当位于内侧的侧梁段62移动至与其内侧相邻的侧梁段62抵紧时,位于内侧的侧螺杆632在扭力限制器633的作用下停止转动,电机671继续驱动位于外侧的侧螺杆632转动,直至位于外侧的侧梁段62与其内侧相邻的侧梁段62抵紧,重复此步骤直至靠近中跨一侧的所有侧梁段62拉紧,浇筑混凝土使相邻两个梁段之间连接;
S4、拉紧靠近边跨82一侧的侧梁段62,拉紧方式与步骤S中的拉紧方式相同,在此不再赘述,拉紧完成后,浇筑混凝土使相邻两个梁段之间连接。
需要强调的是,拉紧中心梁段61两侧剩余的侧梁段62时,随着侧梁段62不断朝向中心梁段61移动,位于外侧的侧梁段62与其内侧相邻的侧梁段62之间的距离不断增大,必要时,可以先通过运梁小车将位于外侧的侧梁段62向内移动一定距离,以便于通过侧螺杆632和定位件64的配合将侧梁段62拉紧。
通过本申请中公开的一种高速铁路斜拉索桥预制节段梁14预应力连接方法,使得在实际施工过程中,施工人员可以根据实际需要对侧螺杆632及扭力限制器633的个数进行选择,突破了单次拼装段数的限制,有效提升了拼装效率,缩短了施工工期,降低了施工成本,具有广阔的市场前景。
在步骤五中连接主跨81的节段梁14时,参照图13和图18,位于桥梁一侧岸上的双生产线预制场71,双生产线预制场71用于节段梁14的预制及存放。
双生产线预制场71的外缘处向外延伸有门吊延长轨道72,门吊延长轨道72位于桥梁宽度方向的一侧,门吊延长轨道72呈直线设置,门吊延长轨道72远离双生产线预制场71的一端的延长线与桥梁之间设有夹角,门吊延长轨道72远离双生产线预制场71的一端的延长线与桥梁位于中跨两侧的施工位置之间,门吊延长轨道72远离双生产线预制场71的一端与桥梁之间留有距离,本实施例中,门吊延长轨道72与桥梁之间的夹角为度。门吊延长轨道72上滑动配合有输送门吊73。
门吊延长轨道72的延伸方向设为第一航道74,第一航道74中设有用于沿其延伸方向输送节段梁14的输送驳船,第一航道74能同时容纳两艘输送驳船沿第一航道74的宽度方向并排通过,两艘输送驳船沿第一航道74宽度方向远离桥梁的一侧向另一侧依次设置为第一输送驳船751和第二输送驳船752。第一航道74靠近双生产线预制场71的一端固设有靠船桩741,靠船桩741的设置便于输送驳船确定停靠位置。
桥梁的长度方向设为第二航道76,第二航道76中设有沿其延伸方向输送节段梁14的两艘中转驳船,远离门吊延长轨道72的一侧的为第一中转驳船771,靠近门吊延长轨道72的一侧的为第二中转驳船772。
节段梁14双生产线预制场71地还包括中转场地78,中转场地78位于第一航道74靠近第二航道76的一端,且位于第一航道74外侧。
中转场地78包括支承平台781,支承平台781上固定有塔吊782,塔吊782用于将节段梁14于输送驳船上吊起、调整角度并下放至中转驳船上。
结合图14至图17,通过出运码头91运载节段梁14时,包括以下步骤:
S1、驳船就位:
初始状态时,输送驳船停靠于第一航道74靠近双生产线预制场71的一端,输送驳船的一端抵接于靠船桩741,输送驳船的船身方向沿第一航道74的延伸方向设置,第一输送驳船751和第二输送驳船752沿第一航道74的宽度方向并排排放;中转驳船的船身方向沿第二航道76的延伸方向设置,第一中转驳船771和第二中转驳船772分别位于中跨的两侧。
S2、节段梁14输送、中转及就位:
S3、通过输送门吊73吊起于双生产线预制场71预制完成的节段梁14,并于门吊延长轨道72上移动至与第一输送驳船751的位置相对应,下放节段梁14至第一输送驳船751靠近双生产线预制场71的一端,在第一输送驳船751远离节段梁14的一端放置配重79,第一输送驳船751沿第一航道74移动至中转场地78处,第一输送驳船751移动至中转场地78处时,塔吊782的悬臂的长度方向沿输送驳船船身的宽度方向设置,第一输送驳船751上的节段梁14位于悬臂的正下方;
第一输送驳船751带动节段梁14沿第一航道74移动时,第一中转驳船771同时沿第二航道76移动至中转场地78处;
S4、通过悬臂上的吊装组件将第一输送驳船751上的节段梁14吊起,转动悬臂使悬臂的长度方向与桥梁的宽度方向平行,此时第一中转驳船771位于悬臂的正下方,将节段梁14下放至第一中转驳船771上,第一中转驳船771沿第二航道76移动将节段梁14运送至中跨远离双生产线预制场71的一侧的施工位置。
S5、塔吊782将第一输送驳船751上的节段梁14吊装至第一中转驳船771上之后,第一输送驳船751沿第一航道74向远离中转场地78的一侧移动,第一中转驳船771沿第二航道76向远离中转场地78的一侧移动;
S6、通过输送门吊73将节段梁14放置于第二输送驳船752上;
S7、第二中转驳船772先移动至中转场地78处,第二输送驳船752再移动至中转场地78处,塔吊782上的悬臂转动至与第二输送驳船752的宽度方向平行,且悬臂上的吊装组件沿悬臂向外移动至与第二输送驳船752的位置相对应,将第二输送驳船752上的节段梁14吊起,吊起后,悬臂转动至其长度方向与桥梁的宽度方向平行,吊装组件沿悬臂向内移动至与第二中转驳船772的位置相对应,下放节段梁14至第二中转驳船772上,第二输送驳船752沿第一航道74向远离中转场地78的一侧移动,第二中转驳船772沿第二航道76移动至第一中转驳船771的对侧,将节段梁14运送至中跨靠近双生产线预制场71一侧的施工位置。
通过两艘输送驳船和两艘中转驳船的配合,在无需调整船身方向的前提下,实现对中跨两侧的节段梁14的输送,省去了调整船身方向所需的时间,进而缩短了运送所需的时间,提升了运输效率,且降低了操作难度,便于操作。
步骤六至步骤七通过常规的斜拉桥合拢方式以及常规的拆除、测试方式进行施工,直至验收完成。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤一:在位于桥梁一侧的岸上建造用于节段梁(14)制造的双生产线预制场(71)和出运码头(91);通过双生产线预制场(71)持续生产若干主跨(81)及边跨(82)的节段梁(14)并依次编号;
步骤二:分别在水体中靠近两侧岸边位置施工引桥(92),通过引桥(92)依次在设计预设位置施工桩基、承台(84)、主塔(85);同步施工位于岸上的边跨(82)支墩、简支梁(86)、连续梁(87);
步骤三:在主塔(85)下方施工支架(67)及滑移轨道,并按顺序将属于边跨(82)的预制完成的节段梁(14)吊装至滑移轨道上暂存,直至连接主跨(81)和边跨(82)的A0号节段梁(14)放置在主塔(85)横梁上,再按顺序将属于主跨(81)的若干预制完成的节段梁(14)吊装至滑移轨道上暂存;
步骤四:安装连接机构,对A0号节段梁(14)两侧的节段梁(14)进行对拉,再拉紧A0号节段梁(14)两侧剩余的节段梁(14),直至位于外侧的节段梁(14)与其内侧相邻的节段梁(14)抵紧,重复此步骤直至靠近边框的所有节段梁(14)拉紧;再拉紧边跨(82)一侧的节段梁(14),拉紧方式与拉紧靠近主跨(81)的节段梁(14)的方式相同;节段梁(14)连接过程中同步连接及张拉预应力钢索;
步骤五:在两个主塔(85)下方桥面上安装悬臂拼装吊机(88),通过悬臂拼装吊机(88)及驳船配合起吊主跨(81)的节段梁(14),将起吊的节段梁(14)与相邻的节段梁(14)固定的同时连接及张拉预应力钢索;
步骤六:重复步骤五直至主跨(81)相互靠近至设计位置,施工合龙段(89),先合龙边跨(82),再合龙主跨(81);边跨(82)合拢采用挂篮模板,利用挂篮模板浇注边跨(82)合龙段(89);主跨(81)合龙段(89)施工时拆除一侧的悬臂拼装吊机(88),利用剩下的一台悬臂拼装吊机(88)悬挂浇筑模板进行主跨(81)合龙段(89)现浇;拆除桥面吊机及边跨(82)支架(67);
步骤七:施工桥面和主塔(85)附属结构,进行荷载试验,通车试行;
所述连接机构包括固设于不同侧梁段(62)的定位件(64)和沿侧梁段(62)的分布方向的拉紧螺杆(63),所述拉紧螺杆(63)用于使侧梁段(62)向中心梁段(61)移动并抵紧;
所述拉紧螺杆(63)包括中心螺杆(631),所述中心螺杆(631)的两端分别螺纹配合于与中心梁段(61)相邻的两个侧梁段(62)的定位件(64)上,所述拉紧螺杆(63)还包括同轴配合于中心螺杆(631)两端的侧螺杆(632),所述侧螺杆(632)的端部和与其相邻的中心螺杆(631)的端部或侧螺杆(632)的端部之间通过扭力限制器(633)转动配合,所述侧螺杆(632)和与其对应的定位件(64)螺纹配合,所述拉紧螺杆(63)的一端设有用于驱动其转动的动力件,两个关于所述中心梁段(61)对称设置的两个侧螺杆(632)之间设置有同步传动组件(68);
所述同步传动组件(68)包括平行于拉紧螺杆(63)的轴向设置的传动轴(681),所述传动轴(681)的端部与侧螺杆(632)之间设置有第二皮带传动组(682);不同所述传动轴(681)同轴设置,且不同所述传动轴(681)自内而外依次套设;
传动轴(681)包括多个依次固定的轴节段(6811),相邻两个轴节段(6811)的连接处与侧梁段(62)的位置相对应;相邻两个轴节段(6811)中,其中一个轴节段(6811)的端面上一体成型有定位杆(6812),定位杆(6812)沿传动轴(681)的轴向设置,另一个轴节段(6811)的端面上开设有与定位杆(6812)相适配的定位槽(6813),定位杆(6812)插入于定位槽(6813)中,限制相邻两个轴节段(6811)之间的相对转动,定位杆(6812)和定位槽(6813)配合后,再将相邻两个轴节段(6811)相对的两端焊接,完成相邻两个轴节段(6811)之间的连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:双生产线预制场(71)包括两个生产设备以及设置在施工地面(17)的轨道系统(58);生产设备包括固定端模(1)、两个侧模(4)、底模台车(55)、中箱内模台车(2)、两个边箱内模台车(3),两个所述侧模(4)位于所述固定端模(1)两侧,所述固定端模(1)与两个侧模(4)围成端部开口的浇筑位(51),两个所述浇筑位(51)开口相互正对;所述轨道系统(58)包括相互连通的横向轨道(581)和纵向轨道(582),两个所述浇筑位(51)均位于横向轨道(581)的延伸路径中,所述纵向轨道(582)位于两个浇筑位(51)之间;所述底模台车(55)均在所述轨道系统(58)上滑动;所述固定端模(1)水平贯穿有中槽(12)和两个侧槽(11),所述中箱内模台车(2)穿过所述中槽(12)并插入浇筑位(51)内,所述边箱内模台车(3)穿过所述侧槽(11)并插入浇筑位(51)内,所述浇筑位(51)的端部开口通过端模板封堵;在任意一个所述生产设备中,所述固定端模(1)、两个侧模(4)、底模台车(55)、中箱内台车以及两个边箱内模台车(3)在浇筑位(51)内形成浇筑腔。
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:所述边箱内模台车(3)包括侧部小车(31)、设置在所述侧部小车(31)上端的水平架(32)以及四块边箱模板单元(34),所述水平架(32)长度方向与侧部小车(31)的滑动方向一致;四块所述边箱模板单元(34)以水平架(32)的长度方向为轴线周向分布在水平架(32)周侧,所述水平架(32)设置有驱使四块边箱模板单元(34)向内聚拢或向外撑开的边箱驱动件,当四块所述边箱模板单元(34)向外撑开时,四块边箱模板单元(34)相互拼接形成边箱内模。
4.根据权利要求3所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:所述中箱内模台车(2)包括中部小车(21)、设置在所述中部小车(21)上端的支撑架(22)、中箱移动内模组件(24)以及中箱固定内模组件(23);所述中箱移动内模组件(24)与中箱固定内模组件(23)之间在浇筑位(51)处存在间隙,所述间隙用于节段梁(14)浇筑时在节段梁(14)中箱室内侧形成加强肋(141);所述中箱移动内模组件(24)包括凹型的内板(242)、顶部内模板(241)、底部内模板(243)以及两块侧部内模板(244),所述内板(242)卡接滑动于支撑架(22),内板(242)设置有中箱驱动件,所述中箱驱动件用于驱使所述顶部内模板(241)、所述底部内模板(243)以及两块所述侧部内模板(244)向内回缩或向外撑开,当所述顶部内模板(241)、底部内模板(243)以及两块侧部内模板(244)均向外撑开时,所述顶部内模板(241)、底部内模板(243)以及两块侧部内模板(244)相互拼接形成中箱内模。
5.根据权利要求4所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:所述步骤一中还包括用于双生产线预制场(71)的节段梁(14)快速预制工艺,包括以下步骤:
S1:轨道系统(58)、侧模(4)以及固定端模(1)安装:将所述轨道系统(58)锚固在施工地面(17)以及升降平台(15)表面,横向轨道(581)与纵向轨道(582)交错设置并相互衔接,然后将固定端模(1)固定在横向轨道(581)的延伸路径上,两个所述侧模(4)与固定端模(1)形成浇筑位(51);
S2:底模台车(55)就位以及钢筋笼(52)吊放:所述底模台车(55)沿轨道系统(58)延伸方向移动至浇筑位(51),并将预制好的钢筋笼(52)吊放至底模板(57)上端面;
S3:中箱内模台车(2)以及边箱内模台车(3)就位;
S4:封闭浇筑位(51)端部开口以及节段梁(14)浇筑:每个生产设备在浇筑首个节段梁(14)时,均用另一个生产设备的固定端模(1)作为浇筑位(51)端部开口的端模板,在后续浇筑节段梁(14)时,均采用前一个浇筑成型的节段梁(14)作为端模板,以形成周侧封闭的浇筑腔;
S5:节段梁(14)脱模;
S6:移出节段梁(14):在节段梁(14)浇筑完成后,两个所述生产设备先后通过底模台车(55)将浇筑成型的节段梁(14)沿横向轨道(581)移出浇筑位(51),并沿所述纵向轨道(582)移动至存放区。
6.根据权利要求1所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征是:双生产线预制场(71)的外缘处向外呈直线延伸有门吊延长轨道(72),所述门吊延长轨道(72)位于桥梁宽度方向的一侧,所述门吊延长轨道(72)的远离预制场的一端的延长线与桥梁之间设有夹角,所述门吊延长轨道(72)上滑动配合有输送门吊(73),所述门吊延长轨道(72)的延伸方向设为第一航道(74),所述桥梁的长度方向设为第二航道(76);
还包括中转场地(78),所述中转场地(78)位于第一航道(74)靠近第二航道(76)的一端,且位于所述第一航道(74)外侧,所述中转场地(78)上设有中转设备,所述中转设备用于将节段梁(14)的方向调整至与桥梁的宽度方向平行。
7.根据权利要求6所述的一种高速铁路斜拉索大桥施工方法,其特征在是:所述第一航道(74)能同时容纳两艘输送驳船沿第一航道(74)的宽度方向并排通过;所述中转设备设置为塔吊(782),所述第一航道(74)靠近预制场的一端固设有靠船桩(741),所述门吊延长轨道(72)与桥梁之间的夹角为45度。
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