CN114717973A - 架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其包括如下步骤:箱梁吊装就位、同步水平起升、水平正向横移、高低错位起吊、水平反向横移、水平复位起吊和箱梁下放安装。本发明对已施工完成的主梁影响小,对吊装设备的要求低,可实现预制小箱梁在桥跨正下方的起吊,可省去预制小箱梁的纵向往复移动起吊过程,吊装过程更安全和高效,施工成本更低,且施工质量好。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域,具体涉及一种架桥机桥下安装预制小箱梁的施工方法。
背景技术
传统的桥面吊梁方法如钓鱼法、汽车吊双机抬吊法等依然存在着一些施工方面的不足。使用传统的汽车吊抬吊法,首先要进行设备选型,选择最优的吊机型号。其次,汽车吊抬吊法一般是逐跨施工,需考虑汽车吊工作时对已施工完成主梁的影响。吊机太重,使得主梁受过大集中力及弯矩,对主梁不利甚至压坏主梁,吊机型号太小则又无法完成吊梁任务。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其对已施工完成的主梁影响小,对吊装设备的要求低,可实现预制小箱梁在桥跨正下方的起吊,可省去预制小箱梁的纵向往复移动起吊过程,吊装过程更安全和高效,施工成本更低,且施工质量好。
本发明通过下述技术方案实现。
架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于包括如下步骤:
1)箱梁吊装就位:将待吊装的第i号预制小箱梁运输至第i号桥跨正下方位置,使第i号预制小箱梁与第i号桥跨的中线重合,之后横移架桥机至i号预制小箱梁上方;
2)同步水平起升:将左起重小车、右起重小车分别与第i号预制小箱梁左右两端的吊点连接,控制左起重小车、右起重小车同步水平起升第i号预制小箱梁的左端和右端,使得预制小箱梁左、右两端的顶面分别略低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面;
3)水平正向横移:根据步骤(2)同步水平起升后第i号预制小箱梁的位置,测算预制小箱梁左端可刚好越过第i号盖梁的左端最小水平避让距离L0;控制左起重小车、右起重小车同步朝向第i+1号盖梁一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁左端面与第i号盖梁右端面的左端安全水平避让距离L1=L0+k1,k1为左端安全避让系数值;
4)高低错位起吊:仅控制左起重小车起升第i号预制小箱梁的左端,使第i号预制小箱梁的左端越过第i号盖梁顶面,且控制第i号预制小箱梁的最左端边沿与第i号盖梁顶面的安全避让竖向距离M1为40cm~70cm,以使第i号预制小箱梁左端位于第i号盖梁上方一定距离,而第i号预制小箱梁右端位于第i+1号盖梁下方呈高低错位姿态;;
5)水平反向横移:根据步骤(4)高低错位起吊后第i号预制小箱梁的位置,测算第i号预制小箱梁最右端边沿与第i+1号盖梁左端面的右端最小水平避让距离N0;之后控制左起重小车、右起重小车同步朝向第i号盖梁一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁最右端边沿与第i+1号盖梁左端面的右端安全水平避让距离N1=N0+k2,k2为右端安全避让系数值;
6)水平复位起吊:控制右起重小车起升第i号预制小箱梁的右端,使第i号预制小箱梁的右端越过第i+1号盖梁顶面,并调整第i号预制小箱梁两端的高差使其水平;
7)箱梁下放安装:控制左起重小车、右起重小车同步缓慢下降或横移,使第i号预制小箱梁的左右两端分别下放至第i号盖梁和第i+1号盖梁顶面的安装位置处。
作为优选技术方案,所述预制小箱梁的吊点设置在距离梁端0.8~1.0m的位置。
作为优选技术方案,所述预制小箱梁采用捆绑吊装方法,根据预制小箱梁重心,通过调整钢丝绳绑扎角度来保证吊装平衡。
作为优选技术方案,所述k1的取值范围为10~30cm,所述k2的取值范围为10~30cm。
作为优选技术方案,所述步骤(2)中,控制预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面5~10cm。
作为优选技术方案,所述架桥机上靠近第i号盖梁、第i+1号盖梁的位置均设置有竖向激光投射装置,所述竖向激光投射装置向盖梁下方投射竖向激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的左端安全水平避让距离L1、右端安全水平避让距离N1进行标记和控制。
作为优选技术方案,所述第i-1号预制小箱梁的右端设置有水平激光投射装置,所述水平激光投射装置向第i号盖梁和第i+1号盖梁的方向投射水平激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的安全避让竖向距离M1进行标记和控制。
本发明有益效果如下:本发明架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其对已施工完成的主梁影响小,对吊装设备的要求低,可实现预制小箱梁在桥跨正下方的起吊,可省去预制小箱梁的纵向移动起吊过程,吊装过程更安全和高效,施工成本更低,且施工质量好。
附图说明
图1为本发明施工方法中箱梁吊装就位的示意图。
图2为本发明施工方法中同步水平起升的示意图。
图3为本发明施工方法中水平正向横移的示意图。
图4为本发明施工方法中高低错位起吊的示意图。
图5为本发明施工方法中水平反向横移的示意图。
图6为本发明施工方法中水平复位起吊的示意图。
图7为本发明施工方法中箱梁下放安装的示意图。
图8为本发明中采用竖向激光投射装置对水平正向横移进行监测的示意图。
图9为本发明中采用水平激光投射装置对高低错位起吊进行监测的示意图。
图10为本发明中采用竖向激光投射装置对水平反向横移进行监测的示意图。
上述图中各标识的含义为:
1-第i号桥跨;2-第i号桥墩;3-第i+1号桥墩;4-第i号盖梁;5-第i+1号盖梁;6-架桥机;7-左起重小车;8-右起重小车;9-第i号预制小箱梁;10-第i-1号预制小箱梁;11-竖向激光投射装置;12-水平激光投射装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,请参阅图1至图7,其包括如下步骤:
1)箱梁吊装就位:将待吊装的第i号预制小箱梁9运输至第i号桥跨1正下方位置,之后横移架桥机至i号预制小箱梁上方;
2)同步水平起升:将左起重小车7、右起重小车8分别与第i号预制小箱梁9左右两端的吊点连接,控制左起重小车7、右起重小车8同步水平起升第i号预制小箱梁9的左端和右端,使得预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁4底面和第i+1号盖梁5底面5~10cm;其中,预制小箱梁的吊点设置在距离梁端0.8~1.0m的位置;预制小箱梁采用捆绑吊装方法,根据预制小箱梁重心,通过调整钢丝绳绑扎角度来保证吊装平衡;
在步骤(2)中,由于后续步骤(4)高低错位起吊中,需要左起重小车起升第i号预制小箱梁左端,使第i号预制小箱梁左端安全越过第i号盖梁,而此时通常右起重小车并不工作;因此仅在第i号预制小箱梁左端被吊起时,其处于一个并不稳定的受力状态,左起重小车的受力应大于右起重小车,那么为了减少左起重小车的工作时间,即降低第i号预制小箱梁左端的起升高度,本实施例在步骤(2)中,通过控制预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面5~10cm,这样可减少后续步骤(4)高低错位起吊中,左起重小车起吊起升第i号预制小箱梁的左端的高度;同时,控制预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面5~10cm,这样盖梁底面与预制小箱梁顶面又留有一定的缓冲距离,可防止起吊过程中的误差和惯性作用,导致预制小箱梁与盖梁底相互碰撞或摩擦;
3)水平正向横移:根据步骤(2)同步水平起升后第i号预制小箱梁9的位置,测算预制小箱梁左端可刚好越过第i号盖梁4的最小左端水平避让距离L0;控制左起重小车7、右起重小车8同步朝向第i+1号盖梁一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁9左端面与第i号盖梁4右端面的左端安全水平避让距离L1=L0+k1,k1为左端安全避让系数值,k1的取值范围为10~30cm;
由于后续左起重小车起升第i号预制小箱梁的左端时,第i号预制小箱梁的左端是绕其右端吊点转动,但是预制小箱梁通常具有一定的厚度,因此其左端上边沿与其右端吊点连线形成的旋转半径要小于其左端下边沿与其右端吊点连线形成的旋转半径,因此为了使第i号预制小箱梁的左端可整体越过第i号盖梁,必须使预制小箱梁的左端上边沿和左端下边沿均不与第i号盖梁碰撞;因此水平正向横移后,若仅仅使第i号预制小箱梁的左端面与第i号盖梁右端面平齐,此时预制小箱梁的左端下边沿并不能越过盖梁,因此第i号预制小箱梁的左端面应距离第i号盖梁右端面一段距离,以使预制小箱梁的左端下边沿也能安全越过盖梁;而当第i号预制小箱梁的左端下边沿可刚好与第i号盖梁右端面相切,此时第i号预制小箱梁左端面与第i号盖梁右端面的距离即为最小左端水平避让距离L0;
该步骤中,通过测算预制小箱梁左端可刚好越过第i号盖梁右端的最小左端水平避让距离L0,并基于最小左端水平避让距离L0控制预制小箱梁水平正向横移,可保证第i号预制小箱梁左端在安全越过第i号盖梁的情况下,同时减少水平正向横移和水平反向横移中预制小箱梁的横移距离,从而提高吊装效率;并且,通过引入左端安全避让系数值k1,可防止起吊过程中的误差和惯性作用,导致预制小箱梁与盖梁底相互碰撞而产生安全风险;
4)高低错位起吊:仅控制左起重小车7起升第i号预制小箱梁9的左端,使第i号预制小箱梁9的左端越过第i号盖梁4顶面,且控制第i号预制小箱梁9的最左端边沿与第i号盖梁4顶面的安全避让竖向距离M1为40cm~70cm,以使第i号预制小箱梁9左端位于第i号盖梁4上方一定距离,而第i号预制小箱梁9右端位于第i+1号盖梁5下方呈高低错位姿态;
该步骤中,安全避让竖向距离M1的设置可为步骤(5)水平反向横移和步骤(6)水平复位起吊提供预制小箱梁的合理运动空间;由于本发明需要在桥跨正下方起吊预制小箱梁,使预制小箱梁整体安装于两端的盖梁上,但预制小箱梁的长度要大于左右盖梁端面之间的距离,从而导致预制小箱梁不能直接水平起升吊装至盖梁上方;若采用直接水平起升的方式,则需要控制预制小箱梁纵向往复平移,很显然采用架桥机和起重小车并不能完成该起吊动作;因此,本发明创新的利用架桥机结合两台起重小车,通过高低错位起吊,可分步将预制小箱梁吊起至盖梁上方进行安装;
5)水平反向横移:根据步骤(4)高低错位起吊后第i号预制小箱梁9的位置,测算第i号预制小箱梁9最右端边沿与第i+1号盖梁5左端面的右端最小水平避让距离N0;之后控制左起重小车7、右起重小车8同步朝向第i号盖梁4一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁9最右端边沿与第i+1号盖梁5左端面的右端安全水平避让距离N1=N0+k2,k2为右端安全避让系数值,k2的取值范围为10~30cm;
由于后续右起重小车起升第i号预制小箱梁的右端时,第i号预制小箱梁的右端是绕其左端吊点转动,但是预制小箱梁通常具有一定的厚度,因此其右端上边沿与其左端吊点连线形成的旋转半径要小于其右端下边沿与其左端吊点连线形成的旋转半径,因此为了使第i号预制小箱梁的右端可整体越过第i+1号盖梁,必须使预制小箱梁的右端上边沿和右端下边沿均不与第i+1号盖梁碰撞;因此水平反向横移后,若仅仅使第i号预制小箱梁的右端面与第i+1号盖梁左端面平齐,此时预制小箱梁的右端下边沿并不能越过盖梁,因此第i号预制小箱梁的右端面应距离第i+1号盖梁左端面一段距离,以使预制小箱梁的右端下边沿也能安全越过盖梁;而当第i号预制小箱梁的右端下边沿可刚好与第i+1号盖梁左端面相切,此时第i号预制小箱梁右端面与第i+1号盖梁左端面的距离即为最小右端水平避让距离L0;
该步骤中,通过测算第i号预制小箱梁最右端边沿与第i号盖梁左端面的右端最小水平避让距离N0,并基于右端最小水平避让距离N0控制预制小箱梁水平反向横移,可保证第i号预制小箱梁右端在安全越过第i号盖梁的情况下,同时减少水平反向横移中预制小箱梁的横移距离,从而提高吊装效率;并且,通过引入左端安全避让系数值k2,可防止起吊过程中的误差和惯性作用,导致预制小箱梁与盖梁底相互碰撞而产生安全风险;
6)水平复位起吊:控制右起重小车8起升第i号预制小箱梁9的右端,使第i号预制小箱梁9的右端越过第i+1号盖梁5顶面,并调整第i号预制小箱梁9两端的高差使其水平;
7)箱梁下放安装:控制左起重小车7、右起重小车8同步缓慢下降或横移,使第i号预制小箱梁的左右两端分别下放至第i号盖梁和第i+1号盖梁顶面的安装位置处;之后按照步骤(1)-(7)进行循环,即可依次对后续预制小箱梁进行吊装;上述步骤中,关于左端最小水平避让距离L0、右端最小水平避让距离N0均可根据预制小箱梁尺寸、桥跨跨径、盖梁的位置和尺寸等已知参数,以及预制小箱梁与盖梁的几何位置关系进行计算得出,而关于上述数据的计算过程也不是本申请要保护的范围,因此对它们的计算过程不进行赘述。
在本发明中,由于预制小箱梁吊装施工之前,预制小箱梁尺寸、桥跨跨径、盖梁的位置和尺寸等参数是已知的;因此,对于以下数据,步骤(2)同步水平起升中:预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面的距离,步骤(3)水平正向横移中:预制小箱梁左端可刚好越过第i号盖梁的左端最小水平避让距离L0,步骤(4)高低错位起吊中:第i号预制小箱梁的最左端边沿与第i号盖梁顶面的安全避让竖向距离M1,步骤(5)水平反向横移中:第i号预制小箱梁最右端边沿与第i号盖梁左端面的右端最小水平避让距离N0,它们均可以根据预制小箱梁尺寸、桥跨跨径、盖梁的位置和尺寸等参数提前测算进行设计,而只需要在施工过程中按照设计值进行控制即可;但是由于在预制小箱梁吊装施工过程中,测量不方便,或测量时存在较大安全风险,施工现场通常较难监测上述实际施工数据是否与设计值相符,针对该问题,进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图8和图10,所述架桥机6上靠近第i号盖梁4、第i+1号盖梁5的位置均设置有竖向激光投射装置11,所述竖向激光投射装置11向盖梁下方投射竖向激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的左端安全水平避让距离L1、右端安全水平避让距离N1进行标记和控制;具体施工时,当需要标记左端安全水平避让距离L1的位置时,可以将竖向激光投射装置安装于第i号盖梁上方的架桥机上,使竖向激光投射装置投射的激光与第i号盖梁右端面重合,将此时竖向激光投射装置的位置记为初始位置,之后按左端安全水平避让距离L1向第i+1号盖梁移动,此时竖向激光投射装置向盖梁下方投射的竖向激光线即标记了步骤(3)水平正向横移时第i号预制小箱梁左端面与第i号盖梁右端面的左端安全水平避让距离;这样在进行步骤(3)水平正向横移时,只需要操作人员在地面进行观测,即观察到竖向激光线与第i号预制小箱梁左端面平齐或竖向激光线刚好投射至地面,此时即表明第i号预制小箱梁横移至了指定位置,尤其对于夜间吊装作业,可更加容易的观察到竖向激光线的位置;通过以上可精确控制和监测预制小箱梁吊装过程中的位置,从而有利于提高吊装作业的效率和安全性;同样的,当需要标记右端安全水平避让距离N1的位置时,操作方法与上述类似。
进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图9,所述第i-1号预制小箱梁10的右端设置有水平激光投射装置12,所述水平激光投射装置12向第i号盖梁4和第i+1号盖梁5的方向投射水平激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的安全避让竖向距离M1进行标记和控制;具体施工时,当需要标记第i号预制小箱梁的最左端边沿与第i号盖梁顶面的安全避让竖向距离M1时,可将水平激光投射装置安装在第i-1号预制小箱梁的右端,且调整水平激光投射装置距离第i号盖梁顶面的高度为M1,此时水平激光投射装置投射的水平激光线即标记出了步骤(4)高低错位起吊时第i号预制小箱梁的最左端边沿与第i号盖梁顶面的安全避让竖向距离。
为了保证施工质量,采用本发明方法施工前后要进行一些相应的准备工作。施工前实地调查待吊装作业段的交通情况,并和交警部门深入对接,计划将封闭交通段临时导改到围挡范围内的便道,从而确保交通组织保持顺畅,合理设置施工围挡及置各种交通指示标志,引导车辆合理分流,做好应急物资准备,随时应对在交通改道过程中可能发生的各类紧急事故。为保证正常交通通行,吊装作业时间段尽量选择在夜间22:00至次日凌晨6:00之间。
Claims (7)
1.架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于包括如下步骤:
1)箱梁吊装就位:将待吊装的第i号预制小箱梁运输至第i号桥跨正下方位置,之后横移架桥机至i号预制小箱梁上方;
2)同步水平起升:将左起重小车、右起重小车分别与第i号预制小箱梁左右两端的吊点连接,控制左起重小车、右起重小车同步水平起升第i号预制小箱梁的左端和右端,使得预制小箱梁左、右两端的顶面分别略低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面;
3)水平正向横移:根据步骤(2)同步水平起升后第i号预制小箱梁的位置,测算预制小箱梁左端可刚好越过第i号盖梁的左端最小水平避让距离L0;控制左起重小车、右起重小车同步朝向第i+1号盖梁一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁左端面与第i号盖梁右端面的左端安全水平避让距离L1=L0+k1,k1为左端安全避让系数值;
4)高低错位起吊:仅控制左起重小车起升第i号预制小箱梁的左端,使第i号预制小箱梁的左端越过第i号盖梁顶面,且控制第i号预制小箱梁的最左端边沿与第i号盖梁顶面的安全避让竖向距离M1为40cm~70cm,以使第i号预制小箱梁左端位于第i号盖梁上方一定距离,而第i号预制小箱梁右端位于第i+1号盖梁下方呈高低错位姿态;
5)水平反向横移:根据步骤(4)高低错位起吊后第i号预制小箱梁的位置,测算第i号预制小箱梁最右端边沿与第i+1号盖梁左端面的右端最小水平避让距离N0;之后控制左起重小车、右起重小车同步朝向第i号盖梁一侧进行水平横移,微调预制小箱梁的位置,确保第i号预制小箱梁最右端边沿与第i+1号盖梁左端面的右端安全水平避让距离N1=N0+k2,k2为右端安全避让系数值;
6)水平复位起吊:控制右起重小车起升第i号预制小箱梁的右端,使第i号预制小箱梁的右端越过第i+1号盖梁顶面,并调整第i号预制小箱梁两端的高差使其水平;
7)箱梁下放安装:控制左起重小车、右起重小车同步缓慢下降或横移,使第i号预制小箱梁的左右两端分别下放至第i号盖梁和第i+1号盖梁顶面的安装位置处。
2.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述预制小箱梁的吊点设置在距离梁端0.8~1.0m的位置。
3.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述预制小箱梁采用捆绑吊装方法,根据预制小箱梁重心,通过调整钢丝绳绑扎角度来保证吊装平衡。
4.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述k1的取值范围为10~30cm,所述k2的取值范围为10~30cm。
5.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述步骤(2)中,控制预制小箱梁左、右两端的顶面分别低于第i号盖梁底面和第i+1号盖梁底面5~10cm。
6.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述架桥机上靠近第i号盖梁、第i+1号盖梁的位置均设置有竖向激光投射装置,所述竖向激光投射装置向盖梁下方投射竖向激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的左端安全水平避让距离L1、右端安全水平避让距离N1进行标记和控制。
7.如权利要求1所述的架桥机桥下高低错位吊装预制小箱梁的施工方法,其特征在于,所述第i-1号预制小箱梁的右端设置有水平激光投射装置,所述水平激光投射装置向第i号盖梁和第i+1号盖梁的方向投射水平激光线,用以对预制小箱梁在吊装过程中的安全避让竖向距离M1进行标记和控制。
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2022
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Patent Citations (5)
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Title |
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