CN114875800A - 一种盖梁施工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盖梁施工装置及方法，方法包括如下步骤：在两既有墩柱排列方向的外侧设置两新设墩柱；在各大钢抱箍和小钢抱箍上均设置两相对的高度调节装置；设置内主梁和外主梁，位于同一侧的两外主梁间隔布置，外主梁的内侧与内主梁的外侧接触；在内主梁和外主梁上端间隔设置多个分配梁，在既有墩柱和新设墩柱四周均设置斜分配梁组；在分配梁上端设置沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸的盖梁底模；使用混凝土在盖梁底模上进行浇筑，以形成新设盖梁；依次拆除盖梁底模、分配梁、斜分配梁、外主梁、内主梁、小钢抱箍和大钢抱箍。本发明内主梁与外主梁错位布置，解决了桥下净空高度不足的问题，且布设方便，适用于不同的地形。

Description

一种盖梁施工装置及方法

技术领域

本发明涉及一种盖梁施工装置及方法。

背景技术

由于桥梁盖梁的结构形式、桥墩的高度以及现场施工条件的不同，使得桥梁盖梁施工时的方法多种多样，比较常见的有横穿钢棒法、预埋型钢法、落地支架法和抱箍法。某些跨海大桥，因使用年限以及环境变化等原因成为危桥，则需要对其进行加固。加固的内容主要包括在既有桥墩排架左右侧新设桥墩，并在桥墩顶新设一道预应力混凝土盖梁，该新设盖梁托住既有盖梁，以承担上不结构以及车辆荷载，同时承担船舶撞击力荷载。但跨海大桥的施工地点在海上，桥下净空高度受限，且新设盖梁跨径大，采用现有盖梁施工方法无法顺利进行施工。

发明内容

本发明提出一种盖梁施工装置及方法，内主梁与外主梁错位布置，解决了桥下净空高度不足的问题，且布设方便，适用于不同的地形，也可应用在海上、地址条件差时的工况。

本发明通过以下技术方案实现：

一种盖梁施工方法，用于加固既有桥梁，既有桥梁包括两既有墩柱和设置在既有墩柱上的既有盖梁，包括如下步骤：

步骤S1、在两既有墩柱排列方向的外侧设置两新设墩柱，新设墩柱与既有墩柱间隔布置，且新设墩柱直径大于既有墩柱，在既有墩柱上设置大钢抱箍，在新设墩柱上设置小钢抱箍，大钢抱箍直径大于小钢抱箍；

步骤S2、在各大钢抱箍和小钢抱箍上均设置两相对的高度调节装置，既有墩柱或者新设墩柱位于两高度调节装置之间，两高度调节装置排列方向垂直于既有墩柱和新设墩柱的排列方向；

步骤S3、在两既有墩柱的两高度调节装置上分别设置两内主梁，在相邻的既有墩柱和新设墩柱的高度调节装置上分别设置两外主梁，内主梁和外主梁沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，位于同一侧的两外主梁间隔布置，外主梁的内侧与内主梁的外侧接触；因盖梁跨径大，若只采用一根完整的梁，该梁的长度将非常长，极不利于在桥下净空高度不足的情况下施工，而通过将内外主梁错位布置，使既有墩柱对应内主梁、新设墩柱对应外主梁，以采用分段施工，各段长度减小，即使桥下净空高度不足，也能顺利施工，且如此布置，能够使布设更为方便，适用于不同的地形，也可应用在海上、地址条件差时的工况；

步骤S4、在内主梁和外主梁上端间隔设置多个分配梁，分配梁垂直于内主梁延伸方向，在既有墩柱和新设墩柱四周均设置斜分配梁组，斜分配梁组包括多个形成棱形的斜分配梁，斜分配梁一端与分配梁可转动连接，另一端与外主梁或者内主梁连接；斜分配梁组能够加强既有墩柱和新设墩柱的支承手里，提高整体装置的安全性；

步骤S5、在分配梁上端设置沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸的盖梁底模；

步骤S6、使用混凝土在盖梁底模上进行浇筑，以形成新设盖梁，新设盖梁位于既有盖梁与新设墩柱之间，并进行预应力张拉、压浆和封锚操作；

步骤S7、依次拆除盖梁底模、分配梁、斜分配梁、外主梁、内主梁、小钢抱箍和大钢抱箍。

进一步的，所述步骤S3中，设置内、外主梁之前，设置沿既有墩柱和新设墩柱排列方向延伸的加强钢板，加强钢板设置在高度调节装置上，所述内主梁和外主梁设置在加强钢板上。

进一步的，所述步骤S1中，根据设计的新设盖梁的底标高、盖梁底模的厚度、分配梁厚度、斜分配梁厚度、外主梁高度、内主梁高度、加强钢板厚度和高度调整装置高度计算出小钢抱箍和大钢抱箍的顶面高程。

进一步的，所述步骤S1中，计算得到小钢抱箍和大钢抱箍的顶面高程后，在既有墩柱和新设墩柱的对应位置进行标记，利用吊车吊装小钢抱箍至新设墩柱的标记处，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装大钢抱箍至既有抱箍的标记处，既有桥梁还包括设置在既有盖梁上的既有T梁和设置在既有T梁上的横隔板，电动葫芦固定悬挂于横隔板上。

进一步的，所述步骤S3中，还设置多根拉条，拉条穿过两相对的外主梁、两相对的内主梁，或者依次穿过外主梁和内主梁，以连接固定相对的外主梁、相对的内主梁，以及内、外主梁的重叠部分。

进一步的，所述步骤S3中，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装内主梁至对应的加强钢板上，外主梁的一端利用吊车、另一端利用浮船和电动葫芦同步吊装至对应的加强钢板上。

进一步的，所述步骤S4中，斜分配梁一端通过转动机构与分配梁可转动连接，转动机构包括上下间隔设置在分配梁上的上搭接板和下搭接板、设置在下搭接板下端与分配梁之间的托板、设置在下搭接板上端的套管、由上搭接板向下插入套管的转动销、以及设置在套管上与斜分配梁之间的加劲板。

进一步的，所述内主梁和外主梁均为工字钢、槽钢或者贝雷梁；所述分配梁和斜分配梁均为工字钢、槽钢或者方木。

进一步的，所述既有墩柱和新设墩柱外周均设置有砼面。

本发明还通过以下技术方案实现：

一种基于任一所述的盖梁施工方法的盖梁施工装置，用于在既有桥梁基础上新设墩柱和新设盖梁，既有桥梁包括两既有墩柱和设置在既有墩柱上的既有盖梁，新设墩柱为两个，分别间隔设置在两既有墩柱的外侧，新设墩柱直径大于既有墩柱，还包括两大钢抱箍、两小钢抱箍、八个高度调节装置、两内主梁、两对内主梁、多个分配梁、多个斜分配梁组和盖梁底模，两大钢抱箍分别设置在两新设墩柱上，两小钢抱箍分别设置在两既有墩柱上，各大钢抱箍和小钢抱箍上均设置有两高度调节装置，内主梁设置在两既有墩柱对应的高度调节装置上，外主梁设置在相邻的新设墩柱和既有墩柱对应的高度调节装置上，内主梁和外主梁沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，位于同一侧的两外主梁间隔布置，外主梁的内侧与内主梁的外侧接触，多个分配梁垂直于内主梁延伸方向地设置间隔设置在内主梁和外主梁上端，斜分配梁组设置在既有墩柱和新设墩柱四周，斜分配梁组包括多个形成棱形的斜分配梁，斜分配梁一端与分配梁可转动连接，另一端与外主梁或者内主梁连接，盖梁底模设置在分配梁上端且沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，盖梁浇筑在盖梁底模上。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明施工方法的流程图。

图2为本发明盖梁浇筑完成后的结构示意图。

图3为图2的侧视结构示意图。

图4为图2的俯视结构示意图。

图5为图4中A处的大样图。

图6为图5的侧视结构示意图。

其中，1、小钢抱箍；2、高度调整装置；4、拉条；5、分配梁；6、大钢抱箍；7、盖梁底模；8、新设盖梁；9、新设墩柱；10、既有墩柱；13、螺栓；14、加强钢板；15、既有盖梁；16、既有T梁；17、横隔板；31、外主梁；33、内主梁；51、斜分配梁；53、加劲板；54、套管；55、搭接板；56、转动销；57、托板。

具体实施方式

如图2至图4所示，既有桥梁为跨海大桥，其包括两既有墩柱10、设置在既有墩柱10上的既有盖梁15、设置在既有盖梁15上的既有T梁16和设置在既有T梁16上的横隔板17。盖梁施工装置则用于加固该既有桥梁，具体为在既有桥梁的基础上新设墩柱9和新设盖梁8，新设墩柱9为两个，分别间隔设置在两既有墩柱10的外侧，两个新设墩柱9和两个既有墩柱10均竖立设置，且横向间隔排列，新设墩柱9直径大于既有墩柱10，在本实施例中，既有墩柱10直径为1.6m，新设墩柱9直径为2.2m，因此相邻的新设墩柱9与既有墩柱10之间的距离，大于两既有墩柱10之间的距离。

盖梁施工装置具体包括两个大钢抱箍6、两个小钢抱箍1、八个高度调节装置、加强钢板14、两条内主梁33、两对外主梁31、多根拉条4、多个分配梁5、多个斜分配梁51组和盖梁底模7。两个大钢抱箍6分别设置在两新设墩柱9上，两个小钢抱箍1分别设置在两既有墩柱10上。各大钢抱箍6和小钢抱箍1上均设置有两高度调节装置，高度调节装置上设置有水平横向延伸的加强钢板14，内主梁33设置在两既有墩柱10对应的高度调节装置上的加强钢板14上，外主梁31设置在相邻的新设墩柱9和既有墩柱10对应的高度调节装置上的加强钢板14上。内主梁33和外主梁31均水平横向延伸，位于同一侧的两外主梁31间隔布置，外主梁31的内侧与内主梁33的外侧接触，两相对的内主梁33、两相对的外主梁31和内、外主梁31的重叠部分，均通过拉条4连接固定。多个分配梁5垂直于内主梁33延伸方向地设置间隔设置在内主梁33和外主梁31上端。斜分配梁51组设置在既有墩柱10和新设墩柱9四周，斜分配梁51组包括多个形成棱形的斜分配梁51，斜分配梁51一端通过转动机构与分配梁5可转动连接，另一端与外主梁31或者内主梁33连接。盖梁底模7设置在分配梁5上端且沿新设墩柱9和既有墩柱10排列方向延伸，盖梁浇筑在盖梁底模7上。

如图1所示，盖梁施工方法包括如下步骤：

步骤S1、根据设计的新设盖梁8的底标高、盖梁底模7的厚度、分配梁5厚度、斜分配梁51厚度、外主梁31高度、内主梁33高度、加强钢板14厚度和高度调整装置2高度计算出小钢抱箍1和大钢抱箍6的顶面高程，具体计算过程为现有技术；

在两既有墩柱10排列方向的外侧设置两新设墩柱9，根据计算所得的小钢抱箍1和大钢抱箍6的顶面高程，在既有墩柱10和新设墩柱9的对应位置进行标记，再利用吊车吊装小钢抱箍1至新设墩柱9的标记处，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装大钢抱箍6至既有抱箍的标记处，既有桥梁还包括设置在既有盖梁15上的既有T梁16和设置在既有T梁16上的横隔板17，电动葫芦固定悬挂于横隔板17上，横隔板17设置在既有T梁16上的结构为现有技术；

其中，小钢抱箍1为单层，大钢抱箍6为双层，每层高度为50cm；小钢抱箍1和大钢抱箍6均由两块半圆弧型钢板制成，并采用高强螺栓13连接；小钢抱箍1和大钢抱箍6禁箍在墩柱上产生摩擦力，以提供上部结构的支承反力，是主要的支承结构，为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，在既有墩柱10和新设墩柱9外周设置砼面；

步骤S2、各大钢抱箍6和小钢抱箍1均具有连接平台，在各大钢抱箍6和小钢抱箍1上的连接平台均设置两相对的高度调节装置，所有的高度调节装置横向排列成两行，对于既有墩柱10和新设墩柱9来说，每个墩柱上的两高度调节装置的排列方向垂直于既有墩柱10和新设墩柱9的排列方向，在两行高度调节装置上端均焊接水平横向延伸的加强钢板14，加强钢板14的位置根据设计的新设盖梁8底标高、盖梁底模厚度、分配梁5厚度、斜分配梁51、外主梁31高度、内主梁33高度计算，具体计算过程为现有技术；

在本实施例中，内主梁33对应的高度调整装置2为100t螺旋千斤顶，外主梁31对应的高度调整装置2为50t螺旋千斤顶；在其他实施例中，高度调整装置2也可以为钢锲块；

步骤S3、通过控制高度调整装置2，依次调整各加强钢板14至步骤S2中所计算的位置，在两既有墩柱10的两高度调节装置上的加强钢板14上分别设置两内主梁33，在相邻的既有墩柱10和新设墩柱9的高度调节装置上的加强钢板14上分别设置两外主梁31，内主梁33和外主梁31沿新设墩柱9和既有墩柱10排列方向延伸，位于同一侧的两外主梁31间隔布置，外主梁31的内侧与内主梁33的外侧接触，从而使同一侧的内主梁33与两外主梁31错位布置；

两相对的外主梁31之间设置拉条4、两相对的内主梁33之间设置拉条4、以及内主梁33、外主梁31的重叠部分也设置拉条4，以进行连接固定，其中，拉条4可采用精轧螺纹钢或钢筋；

在本实施例中，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装内主梁33至对应的加强钢板14上，外主梁31的一端利用吊车、另一端利用浮船和电动葫芦同步吊装至对应的加强钢板14上；

在本实施例中，外主梁31和内主梁33均采用工字钢I63b，长度12m，外主梁31伸入跨中不小于3.1m；在其他实施例中，外主梁31和内主梁33也可采用槽钢或者贝雷梁；

步骤S4、在内主梁33和外主梁31上端间隔设置多个分配梁5，分配梁5垂直于内主梁33延伸方向，在既有墩柱10和新设墩柱9四周均设置斜分配梁51组，斜分配梁51组包括多个形成棱形的斜分配梁51，斜分配梁51一端通过转动机构与分配梁5可转动连接，另一端与外主梁31或者内主梁33连接；

如图5和图6所示，转动机构包括上下间隔设置在分配梁5上的上搭接板55和下搭接板55、设置在下搭接板55下端与分配梁5之间的托板57、设置在下搭接板55上端的套管54、由上搭接板55向下插入套管54的转动销56、以及设置在套管54上与斜分配梁51之间的加劲板53，上搭接板55和下搭接板55焊接在分配梁5上，斜分配梁51通过转动机构可调整角度，如图6中所示即为斜分配梁51转动至与分配梁5平行时的状态；

在本实施例中，分配梁5采用工字钢I16a，间距500mm进行布置，每根工字钢长约5200mm，单侧伸出新设盖梁8外侧1m作为工作平台；在其他实施例中，分配梁5也可采用槽钢或者方木；

在本实施例中，斜分配梁51采用工字钢，在其他实施例中，也可采用槽钢或者方木；

步骤S5、在分配梁5上端设置沿新设墩柱9和既有墩柱10排列方向延伸的盖梁底模，盖梁底模7水平横向延伸，盖梁底模7的具体结构为现有技术；

步骤S6、使用混凝土在盖梁底模上进行浇筑，以形成新设盖梁8，新设盖梁8位于既有盖梁15与新设墩柱9之间，并进行预应力张拉、压浆和封锚操作；

步骤S7、通过对高度调整装置2同步进行标高下调后至稳定状态，依次拆除盖梁底模7、分配梁5、斜分配梁51、外主梁31、内主梁33、小钢抱箍1和大钢抱箍6，其中盖梁底模、分配梁5、斜分配梁51、内主梁33、大钢抱箍6利用悬挂在横隔板17的电动葫芦同步卸落至浮船后，运至下一个盖梁周转利用；外主梁31一端利用吊车，另一端利用电动葫芦，由专人指挥同步卸落至浮船上，运至下一个盖梁周转利用；小钢抱箍1利用吊车卸落并吊至旧桥桥面上进行下一个盖梁周转利用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种盖梁施工方法，用于加固既有桥梁，既有桥梁包括两既有墩柱和设置在既有墩柱上的既有盖梁，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1、在两既有墩柱排列方向的外侧设置两新设墩柱，新设墩柱与既有墩柱间隔布置，且新设墩柱直径大于既有墩柱，在既有墩柱上设置大钢抱箍，在新设墩柱上设置小钢抱箍，大钢抱箍直径大于小钢抱箍；

步骤S2、在各大钢抱箍和小钢抱箍上均设置两相对的高度调节装置，既有墩柱或者新设墩柱位于两高度调节装置之间，两高度调节装置排列方向垂直于既有墩柱和新设墩柱的排列方向；

步骤S3、在两既有墩柱的两高度调节装置上分别设置两内主梁，在相邻的既有墩柱和新设墩柱的高度调节装置上分别设置两外主梁，内主梁和外主梁沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，位于同一侧的两外主梁间隔布置，外主梁的内侧与内主梁的外侧接触；

步骤S4、在内主梁和外主梁上端间隔设置多个分配梁，分配梁垂直于内主梁延伸方向，在既有墩柱和新设墩柱四周均设置斜分配梁组，斜分配梁组包括多个形成棱形的斜分配梁，斜分配梁一端与分配梁可转动连接，另一端与外主梁或者内主梁连接；

步骤S5、在分配梁上端设置沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸的盖梁底模；

步骤S6、使用混凝土在盖梁底模上进行浇筑，以形成新设盖梁，新设盖梁位于既有盖梁与新设墩柱之间，并进行预应力张拉、压浆和封锚操作；

步骤S7、依次拆除盖梁底模、分配梁、斜分配梁、外主梁、内主梁、小钢抱箍和大钢抱箍。

2.根据权利要求1所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S3中，设置内、外主梁之前，设置沿既有墩柱和新设墩柱排列方向延伸的加强钢板，加强钢板设置在高度调节装置上，所述内主梁和外主梁设置在加强钢板上。

3.根据权利要求2所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，根据设计的新设盖梁的底标高、盖梁底模的厚度、分配梁厚度、斜分配梁厚度、外主梁高度、内主梁高度、加强钢板厚度和高度调整装置高度计算出小钢抱箍和大钢抱箍的顶面高程。

4.根据权利要求3所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，计算得到小钢抱箍和大钢抱箍的顶面高程后，在既有墩柱和新设墩柱的对应位置进行标记，利用吊车吊装小钢抱箍至新设墩柱的标记处，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装大钢抱箍至既有抱箍的标记处，既有桥梁还包括设置在既有盖梁上的既有T梁和设置在既有T梁上的横隔板，电动葫芦固定悬挂于横隔板上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S3中，还设置多根拉条，拉条穿过两相对的外主梁、两相对的内主梁，或者依次穿过外主梁和内主梁，以连接固定相对的外主梁、相对的内主梁，以及内、外主梁的重叠部分。

6.根据权利要求2或3或4所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S3中，利用吊车、浮船和电动葫芦吊装内主梁至对应的加强钢板上，外主梁的一端利用吊车、另一端利用浮船和电动葫芦同步吊装至对应的加强钢板上。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，斜分配梁一端通过转动机构与分配梁可转动连接，转动机构包括上下间隔设置在分配梁上的上搭接板和下搭接板、设置在下搭接板下端与分配梁之间的托板、设置在下搭接板上端的套管、由上搭接板向下插入套管的转动销、以及设置在套管上与斜分配梁之间的加劲板。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述内主梁和外主梁均为工字钢、槽钢或者贝雷梁；所述分配梁和斜分配梁均为工字钢、槽钢或者方木。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盖梁施工方法，其特征在于：所述既有墩柱和新设墩柱外周均设置有砼面。

10.一种基于权利要求1-9任一所述的盖梁施工方法的盖梁施工装置，用于在既有桥梁基础上新设墩柱和新设盖梁，既有桥梁包括两既有墩柱和设置在既有墩柱上的既有盖梁，新设墩柱为两个，分别间隔设置在两既有墩柱的外侧，新设墩柱直径大于既有墩柱，其特征在于：还包括两大钢抱箍、两小钢抱箍、八个高度调节装置、两内主梁、两对内主梁、多个分配梁、多个斜分配梁组和盖梁底模，两大钢抱箍分别设置在两新设墩柱上，两小钢抱箍分别设置在两既有墩柱上，各大钢抱箍和小钢抱箍上均设置有两高度调节装置，内主梁设置在两既有墩柱对应的高度调节装置上，外主梁设置在相邻的新设墩柱和既有墩柱对应的高度调节装置上，内主梁和外主梁沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，位于同一侧的两外主梁间隔布置，外主梁的内侧与内主梁的外侧接触，多个分配梁垂直于内主梁延伸方向地设置间隔设置在内主梁和外主梁上端，斜分配梁组设置在既有墩柱和新设墩柱四周，斜分配梁组包括多个形成棱形的斜分配梁，斜分配梁一端与分配梁可转动连接，另一端与外主梁或者内主梁连接，盖梁底模设置在分配梁上端且沿新设墩柱和既有墩柱排列方向延伸，盖梁浇筑在盖梁底模上。

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