CN115341483A - 一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其包括在T构梁基础段顶面搭建滑道，一体化设备的模板系统通过悬挂起升系统悬吊于T构梁基础段侧部；模板系统在T构梁基础段侧部就位，绑扎节段梁钢筋并浇筑混凝土；主桁架向前滑移一个节段长度并就位；循环施工后续节段梁至刚混结合段的前一个节段；钢混结合段的钢结构通过水运至桥处，然后通过一体化设备的吊装系统将钢混结合段的钢结构起升至设计标高并定位；模板系统在钢混结合段位置就位并浇筑混凝土；将一体化装备移动至中跨钢梁起升位置，通过两组一体化装备的吊装系统共同将中跨钢梁起升至设计标高并定位，实现全跨合龙。从而减少施工成本和提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工的领域，尤其是涉及一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法。
背景技术
钢-混混合梁连续梁（刚构）桥是近年来发展起来的一种新型桥梁结构，充分利用了连续梁桥结构简单、受力明确、施工方法成熟的特点，钢结构桥梁材料强度高、自重轻、工厂化加工等优点，在连续梁（刚构）桥型不断突破大跨径的道路上具有较好地结构优势和实际应用价值。
相关技术中，钢-混混合梁连续梁（刚构）桥采用的施工方法为预应力混凝土T构梁采用挂篮悬臂浇筑，钢混结合段及钢梁采用鹰架吊装，两套不同功能的独立装备共同完成此类桥梁的建造。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：两种工序间需要进行转换作业装备，工序间歇期较长，两套装备和边跨大规模现浇支架投入材料和机械设备多，施工成本高，施工效率低。
发明内容
为了减少施工成本和提高施工效率，本发明提供一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法。
本发明提供的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法采用如下的技术方案：
一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，包括以下步骤：
S1：桥梁下部基础、墩身及墩身顶部的预应力混凝土T构梁基础段施工；
S2：一体化装备及滑道拼装：在T构梁基础段顶面搭建滑道，滑道沿桥梁延伸方向设置，在T构梁基础段上端面拼装一体化整备并与滑道连接，一体化装备的悬挑端延伸出T构梁基础段外，一体化设备的模板系统通过悬挂起升系统悬吊于T构梁基础段侧部；
S3：节段梁浇筑施工：调整模板系统标高和线型，使模板系统在T构梁基础段侧部就位，绑扎节段梁钢筋并浇筑混凝土，养护至混凝土设计强度后完成脱模；
S4：一体化装备重新就位：延长滑道至新浇筑的节段梁顶面，一体化装备的主桁架和模板系统均向前滑移一个节段长度并就位；
S5：按S3和S4循环施工后续节段梁至刚混结合段的前一个节段，各墩身顶面的T构梁同时施工，且相邻墩身的T构梁朝相对方向施工；
S6：钢混结合段钢结构就位：钢混结合段的钢结构通过水运至桥处，并抛锚定位，然后通过一体化设备的吊装系统将钢混结合段的钢结构起升至设计标高并定位，接着将钢结构与混凝土段连接锁定；
S7：钢混结合段浇筑施工：移动模板系统，模板系统在钢混结合段位置就位，然后绑扎钢混结合段钢筋并浇筑混凝土，养护到设计要求后张拉预应力钢筋；
S8：中跨钢梁施工：将一体化装备移动至中跨钢梁起升位置，中跨钢梁通过水运运输至桥位并抛锚定位，通过两组一体化装备的吊装系统共同将中跨钢梁起升至设计标高并定位，中跨钢梁一侧先与钢混结合段焊接，另一侧根据合龙口实测数据进行匹配安装，实现全跨合龙。
通过采用上述技术方案，在一体化装备作业下，仅仅需要通过部分结构调整即可实现节段梁悬臂浇筑和钢梁吊装任务切换，大大减少了施工工序转换安全风险，而且不仅减少了装备数量，还减少了边跨大规模现浇支架投入材料，降低了施工成本，同时，钢混结合段钢结构的垂直起吊与模板系统横向移动的有序配合，将混凝土节段梁施工与钢混结合段施工衔接紧密，大大减少了工序转换时的间歇期，提高了施工效率。
优选的，在完成所述S5混凝土段循环施工后，先将模板系统与已浇筑梁段之间通过固定件固定，并在模板系统与浇筑梁段之间预留钢结构安装位置，然后解除悬挂起升系统与悬挂起升系统的连接关系，并将钢结构专用吊具安装于悬挂起升系统的起吊设备中，以用作钢结构的吊装系统，接着再通过该吊装系统进行所述S6中钢结构就位施工。
通过采用上述技术方案，将悬挂起升系统应用于在混凝土循环施工中和钢混结合段施工中，减少了吊装设备，有利于降低设备制造成本和维修成本。
优选的，在完成所述S6中钢结构就位施工后，在刚混结构段与混凝土节段梁之间安装钢滑梁，模板系统与钢滑梁滑动连接，然后解除模板锚固状态，接着在进行所述S7中的模板系统重新就位施工。
通过采用上述技术方案，另外增加钢滑梁作为模板系统的滑道，以便模板系统准确就位。
优选的，在完成所述S7中钢混结合段浇筑施工后，将中跨钢梁专用吊具安装于悬挂起升系统的起吊设备中，以用作中跨钢梁的吊装系统，然后在进行S8中跨钢梁施工。
通过采用上述技术方案，将悬挂起升系统应用于钢混结合段浇筑施工中，减少了吊装设备，有利于降低设备制造成本和维修成本。
优选的，在所述S2一体化装备拼装施工中，将模板系统的悬挂起升系统与钢结构的吊装系统独立安装，悬挂起升系统与吊装系统分别水平滑动于主桁架的上下两侧，以将悬挂起升系统和吊装系统的滑移轨道分开；在进行S5混凝土段循环施工时，吊装系统的钢结构专用吊具收纳在主桁架上侧，以避开悬挂起升系统横移路径；在进行所述S6钢混结合段钢结构就位施工时，通过移动悬挂起升系统和模板系统，以避开钢结构垂直吊装路径；在进行所述S8中跨钢梁施工时，模板系统通过悬挂起升系统提升至主桁架处，以避开中跨钢梁安装位置。
通过采用上述技术方案，模板系统的吊运工作和钢结构的吊运工作由独立设备完成，改善了悬挂起升系统频繁装拆的问题，有利于提高施工安全性，另外，在增加吊装设备的情况下以及在满足施工步骤紧密衔接的要求下，从而存在吊装设备移动路径重叠而相互干涉的问题，所以将两者分别滑动在主桁架的上下两侧，以及通过悬挂起升系统的起吊避让的方式，避免了设备与钢结构和中跨钢梁相互干涉碰撞，有利于提高施工效率和施工安全性。
优选的，在所述S2滑道拼接施工中，滑道延长至待浇筑的混凝土节段梁位置的上方，模板系统滑动连接于滑道的延长段。
通过采用上述技术方案，模板系统与主桁架共用一组滑道，不仅减少了材料投入，还有利于保持主桁架与模板系统的移动一致性，减少了模板系统定位，有利于提高施工质量和施工效率。
优选的，桁架底部设置有伸缩驱动件，伸缩驱动件驱使模板系统沿滑道延长方向移动。
通过采用上述技术方案，在伸缩驱动件的顶推牵引作用下，实现了模板系统的移动目的，减少了传统人工向前移动滑梁的工作，有利于提高装备自动化水平。
优选的，在所述S3节段梁浇筑施工中，先在滑道的延长段底部固定预埋件，然后在进行节段梁浇筑，使预埋件预埋固定于节段梁混凝土中。
通过采用上述技术方案，结合节段梁分段浇筑施工以及模板系统就位时机的特殊性，以便滑道先接长后固定，同时，滑道采用预埋件的固定方式，代替了传统的锚固方式，有利于降低对刚浇筑完成的混凝土节段梁损伤。
附图说明
图1是本申请钢混混合梁连续钢构桥的结构示意图。
图2是本申请实施例1中首个节段梁浇筑前的状态示意图。
图3是本申请实施例1中最后一个节段梁浇筑完工的状态示意图。
图4是本申请实施例1中中跨钢梁施工的状态示意图。
图5是本申请实施例2中一体化装备以及滑道的结构示意图。
附图标记说明：1、墩身；2、基础段；3、混凝土梁；31、节段梁；4、钢混结合段；5、中跨钢梁；6、主桁架；61伸缩驱动件；7、悬挂起升系统；8、模板系统；9、滑道；91、滑件；10、吊装系统。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。
实施例1
参照图1，钢混混合梁连续刚构桥由墩身1、混凝土梁3、中跨钢梁5组成。钢梁位于桥梁相邻墩身1之间的中跨位置。
参照图2，在本实施例中，通过一体化装备进行钢混混合梁连续钢钢构桥悬浇吊装施工，一体化装备主要组成部分有：主桁架6、悬挂起升系统7、锚固系统、走行系统。
主桁架6：一体化装备的主要承重结构，有菱形桁架及其连接系等构件组成。
悬挂起升系统7：其中，悬挂模块包括上横梁、吊带以及导梁结构，以将节段混凝土等荷载传递给主桁架6；起升模块包括起升横梁、300t连续千斤顶、钢绞线束、吊具、纵横向调节千斤顶，将钢梁提升就位并实现三维线形精确调节。
模板系统8：主要包括外侧模、内底模、内侧模、内顶模、外底模、端模以及支撑架，为节段混凝土塑形结构，可将混凝土、钢筋荷载传递给悬挂系统。端模与支撑架固定连接，并与内模、外模以及已浇筑的节段梁31匹配面共同形成浇筑腔。为达到便于脱模的目的，内侧模、内顶模以及内底模均通过气缸连接于支撑架中间部位，外侧模通过气缸连接于支撑架内侧壁，外底模通过气缸连接于支撑架内底壁，通过气缸的伸缩实现内模的向内聚拢和外模向外拓宽目的，从而实现便于脱模的目的。
锚固系统：主要包括后锚固、后短吊带、吊杆等，为将主桁架6、模板系统8锚固于已浇筑梁体上。
走行系统：主要包括滑道9、滑道9锚固、垫梁、滑块、后反力轮、走行千斤顶等，混凝土节段梁31浇筑完成张拉预应力筋后，由走行千斤顶推动主桁架6带动整体装备沿滑道9向前走行移位。
一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法包括以下步骤：
S1：参照图1，桥梁下部基础、墩身1及墩身1顶部的预应力混凝土T构梁基础段2施工。
S2：一体化装备及滑道9拼装：参照图2和图3，在T构梁基础段2顶面搭设首节滑道9，首节滑道9锚固于基础段2。滑道9沿桥梁延伸方向设置，在各T构梁基础段2上端面拼装两组一体化整备，两组一体化装备与滑道9连接，两组一体化装备的悬挑端分别延伸出T构梁基础段2两侧，一体化设备的模板系统8通过悬挂起升系统7悬吊于T构梁基础段2侧部。
S3：节段梁31浇筑施工：通过悬挂起升系统7调整模板系统8标高和线型，使模板系统8在T构梁基础段2侧部就位，并固定，绑扎节段梁31钢筋并浇筑混凝土，养护至混凝土设计强度和设计弹性模量后，模板系统8内气缸分步收缩，依次完成内底模、内侧模和内顶模的脱模操作，同步完成外侧模、外底模脱模施工，然后穿设预应力钢筋，按监控监测指令进行张拉预应力。
S4：参照图3，一体化装备重新就位：延长滑道9至新浇筑的节段梁31顶面，并将滑道9锚固于新浇筑的节段梁31，然后解除主桁架6后锚固系统，使反轮钩与滑道9翼缘板上，启动纵移千斤顶，缓慢顶推一体化装备的主桁架6，使主桁架6和模板系统8均向前滑移一个节段长度并就位，锚固主桁架6后锚固系统，并固定模板系统8，继续完成节段梁31钢筋绑扎工作，然后浇筑节段梁31混凝土。
S5：参照图3，按S3和S4循环施工后续节段梁31至刚混结合段的前一个节段，并在节段梁31端部预埋钢结构连接件，各墩身1顶面的T构梁同时施工，且相邻墩身1的T构梁朝相对方向施工。
在完成S5混凝土段3循环施工后，先将模板系统8与已浇筑梁段之间通过固定件固定，并在模板系统8与浇筑梁段之间预留钢结构安装位置，然后解除悬挂起升系统7与悬挂起升系统7的连接关系，并将钢结构专用吊具安装于悬挂起升系统7的起吊设备中，以用作钢结构的吊装系统10，接着再通过该吊装系统10进行所述S6中钢结构就位施工。
S6：钢混结合段4钢结构就位：参照图4，钢混结合段4的钢结构通过水运至桥处，并抛锚定位，然后将吊具与钢梁连接，通过一体化设备的吊装系统10启动连续千斤顶，将钢混结合段4的钢结构起升至设计标高，再然后精确测量钢混结合段4三维坐标，通过纵横向调节千斤顶和连接千斤顶进行精确调节钢结构三维坐标及线形，接着将钢结构与混凝土段3的连接件连接锁定。
S7：钢混结合段4浇筑施工：在钢混结合段4与混凝土节段梁31之间安装钢滑梁，以用作模板系统8的滑道9，通过纵移千斤顶顶推移动模板系统8，模板系统8在钢混结合段4位置就位，钢结构进入模板系统8内，然后绑扎钢混结合段4钢筋并浇筑混凝土，覆盖养护混凝土到设计要求后张拉预应力钢筋。
在完成S7中钢混结合段4浇筑施工后，将中跨钢梁5专用吊具安装于悬挂起升系统7的起吊设备中，以用作中跨钢梁5的吊装系统10，然后在进行S8中跨钢梁5施工。
S8：中跨钢梁5施工：拆除混凝土节段梁31施工的模板系统8，然后启动纵移千斤顶，将一体化装备移动至中跨钢梁5起升位置并进行锚固。
中跨钢梁5整节段加工，一侧预留0.5m合龙口，中跨钢梁5通过水运运输至桥位并抛锚定位，通过两组一体化装备的吊装系统10共同将中跨钢梁5起升至设计标高，并通过横向、纵向千斤顶精确调节钢梁三维坐标，钢梁一侧先与钢混结合段4焊接，另一侧根据合龙口实测数据进行匹配安装，实现全跨合龙。
最后施工桥面系及附属结构。
实施例2与实施例1不同之处在于：
参照图5，实施例2所应用的一体化装备中，在S2中，模板系统8的悬挂起升系统7与钢结构的吊装系统10独立安装，悬挂起升系统7与吊装系统10分别水平滑动于主桁架6的上下两侧，以将悬挂起升系统7和吊装系统10的滑移轨道分开。并且，在进行S5混凝土段3循环施工时，吊装系统10的钢结构专用吊具收纳在主桁架6上侧，以避开悬挂起升系统7横移路径。在进行S6钢混结合段4钢结构就位施工时，通过移动悬挂起升系统7和模板系统8，以避开钢结构垂直吊装路径。在进行S8中跨钢梁5施工时，模板系统8通过悬挂起升系统7提升至主桁架6的最高位置，以避开中跨钢梁5安装位置。通过该方式，改善了悬挂起升系统7频繁装拆的问题，有利于提高施工安全性，同时还克服了各吊装设备移动相互干涉的技术矛盾，有利于提高施工效率和施工安全性。
另外，在实施例2中，一体化设备主桁架6与模板系统8共用一组滑道9，
具体安装步骤为，在S2中滑道9拼接施工中，滑道9延长至待浇筑的混凝土节段梁31位置的上方，并通过滑件91将模板系统8滑动连接于滑道9的延长段。主桁架6底部设置有伸缩驱动件61，伸缩驱动件61为纵移千斤顶，伸缩驱动件61的端部固定于滑件91，在伸缩驱动件61的顶推牵拉作用下，以达到驱使模板系统8沿轨道延长方向移动的目的
为了减少对新浇筑的节段梁31损伤程度，在S3节段梁31浇筑施工中，先再滑道9的延长段底部固定预埋件，然后在进行节段梁31浇筑，使预埋件预埋固定于节段梁31混凝土中。从而结合节段梁31分段浇筑施工以及模板系统8就位时机的特殊性，以便滑道9先接长后固定，代替了传统的锚固方式，有利于降低对刚浇筑完成的混凝土节段梁31损伤。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：桥梁下部基础、墩身及墩身顶部的预应力混凝土T构梁基础段(2)施工；
S2：一体化装备及滑道拼装：在T构梁基础段(2)顶面搭建滑道(9)，滑道(9)沿桥梁延伸方向设置，在T构梁基础段(2)上端面拼装一体化整备并与滑道(9)连接，一体化装备的悬挑端延伸出T构梁基础段(2)外，一体化设备的模板系统(8)通过悬挂起升系统(7)悬吊于T构梁基础段(2)侧部；
S3：节段梁浇筑施工：调整模板系统(8)标高和线型，使模板系统(8)在T构梁基础段(2)侧部就位，绑扎节段梁(31)钢筋并浇筑混凝土，养护至混凝土设计强度后完成脱模；
S4：一体化装备重新就位：延长滑道(9)至新浇筑的节段梁(31)顶面，一体化装备的主桁架(6)和模板系统(8)均向前滑移一个节段长度并就位；
S5：按S3和S4循环施工后续节段梁(31)至刚混结合段的前一个节段，各墩身(1)顶面的T构梁同时施工，且相邻墩身(1)的T构梁朝相对方向施工；
S6：钢混结合段钢结构就位：钢混结合段(4)的钢结构通过水运至桥处，并抛锚定位，然后通过一体化设备的吊装系统(10)将钢混结合段(4)的钢结构起升至设计标高并定位，接着将钢结构与混凝土段(3)连接锁定；
S7：钢混结合段浇筑施工：移动模板系统(8)，模板系统(8)在钢混结合段(4)位置就位，然后绑扎钢混结合段(4)钢筋并浇筑混凝土，养护到设计要求后张拉预应力钢筋；
S8：中跨钢梁施工：将一体化装备移动至中跨钢梁(5)起升位置，中跨钢梁(5)通过水运运输至桥位并抛锚定位，通过两组一体化装备的吊装系统(10)共同将中跨钢梁(5)起升至设计标高并定位，中跨钢梁(5)一侧先与钢混结合段(4)焊接，另一侧根据合龙口实测数据进行匹配安装，实现全跨合龙。
2.根据权利要求1所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在完成所述S5混凝土段(3)循环施工后，先将模板系统(8)与已浇筑梁段之间通过固定件固定，并在模板系统(8)与浇筑梁段之间预留钢结构安装位置，然后解除悬挂起升系统(7)与悬挂起升系统(7)的连接关系，并将钢结构专用吊具安装于悬挂起升系统(7)的起吊设备中，以用作钢结构的吊装系统(10)，接着再通过该吊装系统(10)进行所述S6中钢结构就位施工。
3.根据权利要求2所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在完成所述S6中钢结构就位施工后，在刚混结构段与混凝土节段梁(31)之间安装钢滑梁，模板系统(8)与钢滑梁滑动连接，然后解除模板锚固状态，接着在进行所述S7中的模板系统(8)重新就位施工。
4.根据权利要求3所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在完成所述S7中钢混结合段(4)浇筑施工后，将中跨钢梁(5)专用吊具安装于悬挂起升系统(7)的起吊设备中，以用作中跨钢梁(5)的吊装系统(10)，然后在进行S8中跨钢梁(5)施工。
5.根据权利要求1所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在所述S2一体化装备拼装施工中，将模板系统(8)的悬挂起升系统(7)与钢结构的吊装系统(10)独立安装，悬挂起升系统(7)与吊装系统(10)分别水平滑动于主桁架(6)的上下两侧，以将悬挂起升系统(7)和吊装系统(10)的滑移轨道分开；在进行S5混凝土段(3)循环施工时，吊装系统(10)的钢结构专用吊具收纳在主桁架(6)上侧，以避开悬挂起升系统(7)横移路径；在进行所述S6钢混结合段(4)钢结构就位施工时，通过移动悬挂起升系统(7)和模板系统(8)，以避开钢结构垂直吊装路径；在进行所述S8中跨钢梁(5)施工时，模板系统(8)通过悬挂起升系统(7)提升至主桁架(6)处，以避开中跨钢梁(5)安装位置。
6.根据权利要求5所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在所述S2滑道(9)拼接施工中，滑道(9)延长至待浇筑的混凝土节段梁(31)位置的上方，模板系统(8)滑动连接于滑道(9)的延长段。
7.根据权利要求6所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：所述主桁架(6)底座设置有伸缩驱动件(61)，伸缩驱动件(61)驱使模板系统(8)沿轨道延长方向移动。
8.根据权利要求7所述的一种钢混混合梁连续刚构桥悬浇吊装施工方法，其特征在于：在所述S3节段梁(31)浇筑施工中，先再滑道(9)的延长段底部固定预埋件，然后在进行节段梁(31)浇筑，使预埋件预埋固定于节段梁(31)混凝土中。
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| CN (1) | CN115341483A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118880759A (zh) * | 2024-10-08 | 2024-11-01 | 中铁十八局集团第一工程有限公司 | 一种带钢壳模板的铁路混合梁钢混结合段施工方法 |
-
2022
- 2022-08-01 CN CN202210918523.9A patent/CN115341483A/zh active Pending
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| CN118880759A (zh) * | 2024-10-08 | 2024-11-01 | 中铁十八局集团第一工程有限公司 | 一种带钢壳模板的铁路混合梁钢混结合段施工方法 |
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