CN117626829A - 一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，将一联预制桥梁的上部结构按顺桥向划分为标准跨和滑移跨，且标准跨和滑移跨按顺序依次交替布置；在进行滑移跨安装时，在跨内的桥梁投影面下布置一台吊机，在跨外的桥梁投影面下布置另一台吊机，使用两台吊机完成滑移跨内除一榀中箱梁以外的其他榀小箱梁的梁体安装；同时，将中箱梁吊装并搁置在一侧的边箱梁上；在进行标准跨安装时，一台吊机站位于已安装完成的滑移跨的桥梁投影面下，另一台吊机站位于标准跨后一跨的桥梁投影面下，使用两台吊机完成标准跨的各小箱梁的安装就位；对滑移跨的中箱梁进行横桥向移梁并通过吊装落梁。本发明的优点是：既保证了施工效率，又经济、可靠。

Description

一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法。

背景技术

常规桥梁梁体的起重设备主要有汽车起重机、履带式起重机、浮式起重机（适用于在河道上作业）、桥式起重机、门式起重机等。

目前，一般采用架桥机架梁来解决桥梁下方吊装作业空间受限的问题，但使用架桥机同样也存在一些限制条件：1、需要按照桥梁桩号增大或减小的方向依次逐跨安装，从而解决给架桥机喂梁的需求；2、当梁体运输的车辆无法直接运输至桥梁上时，需要考虑设置提梁站，将梁体竖向运输至桥面上；3、架桥机的构造不同，能够适应的桥梁设计工况也不同，架桥机一般有以下限制条件：桥梁的纵坡（一般小于5%）、横坡（一般小于4%）、单跨跨度（一般30-50m）、设计曲率半径（一般大于150m）。当上述限制条件其中之一无法满足时，使用架桥机架梁就无法实现。

汽车起重机、履带式起重机一般不需要逐跨安装，不需要另外设置提梁设备，广泛适应于各种桥梁设计工况，但对作业空间的要求较高，一般需要在桥梁投影面以外至少有10m左右的作业空间。

门式起重机一般对作业空间的大小要求不高，但门式起重机对轨道基础的要求较高，一般需要施工专用的条形基础，对于短距离的桥梁施工而言，成本较高。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，采用双机抬吊在桥梁投影面之内完成除一榀中梁以外的其他梁体安装，最后一榀中梁通过梁体横移落梁装置将中梁安装至设计位置，解决了一联预制桥梁因外围施工空间受限而难以施工的问题。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，用于在一联预制桥梁的盖梁上安装多榀小箱梁，所述小箱梁按位置分为中箱梁和边箱梁，其特征在于：所述施工方法包括：

将所述一联预制桥梁的上部结构按顺桥向划分为标准跨和滑移跨，且所述标准跨和所述滑移跨按顺序依次交替布置；

在进行所述滑移跨安装时，在跨内的桥梁投影面下布置一台吊机，在跨外的桥梁投影面下布置另一台吊机，使用两台所述吊机完成所述滑移跨内除一榀中箱梁以外的其他榀小箱梁的梁体安装；同时，将所述中箱梁吊装并搁置在一侧的边箱梁上；

在进行所述标准跨安装时，一台吊机站位于已安装完成的滑移跨的桥梁投影面下，另一台吊机站位于所述标准跨后一跨的桥梁投影面下，使用两台所述吊机完成所述标准跨的各小箱梁的安装就位；

对所述滑移跨的中箱梁进行横桥向移梁，到位后通过吊装落梁。

在进行所述滑移跨的安装时，布置在跨内桥梁投影面下的所述吊机的主臂通过尚未安装的所述中箱梁与所述盖梁之间形成的空档中伸出，并配合跨外的该台吊机进行中箱梁的吊装。

在进行所述标准跨的安装时，布置在已安装完成的滑移跨的桥梁投影面下的所述吊机的主臂通过尚未安装的所述中箱梁与所述盖梁之间形成的空档中伸出，并配合位于后一跨桥面投影面下的该台吊机进行所述标准跨内的各小箱梁的吊装。

在对所述滑移跨的中箱梁进行滑移落梁前，顺桥向重复依次进行各所述标准跨和所述滑移跨的安装。

本发明的优点是：

1）解决大纵坡大曲率的桥梁梁体吊装问题：

在一些严格空间受限的设计工况下（例如：设计纵坡大于等于5%、横坡大于等于4%、曲率半径小于等于150m），常规的架桥机和门式起重机吊装方案均不易实施；本发明提供的方法，能够解决桥梁纵坡较大或桥梁曲率较大的工况难题。

2）经济节约：

当在上述这种复杂的边界条件前提下，采用其他的吊装方法往往需要采取额外的措施方能达到实施条件。每公里桥梁梁体安装，本发明预计比其他吊装方法节省成本50-200万元。

3）综合施工效率较高：

一联桥梁上部结构施工完成后，滑移跨上的中梁通过梁体横移落梁装置实现就位，该步骤不占用其他梁体吊装的工作面，可在其他跨梁体安装的同时实现滑移跨的梁体横移落梁就位，综合施工效率较高。

附图说明

图1为本发明的分跨布置示意图；

图2为本发明中滑移跨的吊装平面及立面示意图；

图3为本发明中滑移跨吊装纵断面示意图；

图4为本发明中标准跨的吊装平面及立面示意图；

图5为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅰ；

图6为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅱ；

图7为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅲ；

图8为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅳ；

图9为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅴ；

图10为本发明的中箱梁横向滑移后落梁的施工步骤图Ⅵ；

图11为本发明中反力架的结构示意图；

图12为本发明中滑靴及导轨的结构示意图；

图13为本发明中落梁架的结构示意图；

图14为本发明中平衡梁的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-14所示，图中标记1-29分别表示为：滑移跨1、标准跨2、第一吊机3、第二吊机4、边箱梁5、中箱梁6、盖梁7、滑靴8、导轨9、型钢10、圆钢管11、支撑型钢12、落梁架13、平衡梁14、锥形架15、枕木16、卸扣17、竖板18、角板19、MGE板20、横桥向调整油顶21、纵桥向调整油顶22、H型钢横梁23、上翼缘连接板24、分配梁25、加劲肋26、吊具耳板27、槽钢28、加劲板29。

实施例：如图1至图14所示，本实施例中空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，用于将预制的中箱梁6以及边箱梁5吊装并安装定位到已架设的盖梁7上。以图1所示，本实施例以三榀小箱梁为说明，即包括需架设在盖梁7上的一榀中箱梁6以及分别位于其两侧的两榀边箱梁5。在施工过程中，本实施例主要解决该一联预制桥梁外界空间受限的情况下的施工问题。

具体而言，本实施例中的施工方法包括以下步骤：

S1、如图1所示，根据吊装现场环境条件，将一联预制桥梁沿顺桥向划分为滑移跨1和标准跨2，两者按顺序依次交替设置。在滑移跨1和标准跨2均是架设三榀小箱梁。

S2、如图2和图3所示，进行滑移跨1的安装时，第一吊机3站位于滑移跨1的跨内桥梁投影面下，第二吊机4站位于跨外的桥梁投影面下，按顺序依次完成滑移跨1内除中箱梁6以外其他的边箱梁5的安装。

通过模拟吊装工况，尤其应注意分析吊装过程中第一吊机3的主臂是否会被已安装的梁体（边箱梁5）影响，在工况图中定出站位于跨内的第一吊机3的停机站位位置，现场指导吊机严格按照工况模拟中的停机位置站位。第一吊机3的主臂通过尚未安装的中箱梁6与盖梁7之间形成的的空档位置中伸出，配合跨外的第二吊机4将最后一榀中箱梁6吊装至一侧的边箱梁5上临时搁置。

S3、如图4所示，进行标准跨2的安装时，一台吊机，一般是第一吊机3站位于上一步骤已安装完成的滑移跨1的桥梁投影面下，第一吊机3的主臂通过滑移跨1尚未安装的中箱梁6的位置空档中伸出，另一台吊机，一般似乎第二吊机4站位于标准跨后一跨的桥梁投影面下，两台吊机按照一定的顺序依次将标准跨2的各梁体安装就位，包括标准跨2上的中箱梁以及边箱梁的安装就位。

通过步骤S2和S3并结合图2至图4所示，本实施例中的第一吊机3和第二吊机4的施工范围由其外部的圆形轮廓示意，可以看出，本实施例中的第一吊机3和第二吊机4的施工影响范围主要是在桥梁投影面之下，只有横桥向两侧部分略超出桥梁投影面，因此实现了空间受限工况下的一联预制桥梁上部结构施工。

S4、重复步骤S2和S3，沿顺桥向依次进行各滑移跨1、标准跨2的安装。

S5、对各滑移跨1上的各中箱梁6进行横桥向滑移并使其落梁在位于两侧的边箱梁5之间的设计位置上。

如图5至图14所示，本实施例提供了一种用于中箱梁6的梁体横向滑移后落梁的装置，但在实际使用中，也可利用各类技术手段实现该施工。

具体而言，本实施例中梁体横向滑移后落梁的装置用于将中箱梁6横向滑移并落梁在两侧的边箱梁5之间的位置；该中箱梁6以及两侧的边箱梁5为承载在盖梁7上的三个小箱梁，这三个小箱梁并排布置，由于施工空间的限制，中箱梁6临时叠放在一侧的边箱梁5上；此时，需要进行将中箱梁6移动到两侧的边箱梁5之间的施工。

以下结合本实施例的施工方法对该装置进行说明，具体如下：

一、滑移设备安装与加固：

1）测量确认导轨9的安装位置，该导轨9即为提供中箱梁6横向滑移时的轨道，属于横向滑移系统中的一部分。该导轨9沿中箱梁6的横向滑移方向铺设，其两端是搭设在两侧的边箱梁5上。

2）使用支撑型钢12对边箱梁5的悬挑端进行支撑加固。该支撑型钢12可采用H型钢，具体是布置在边箱梁5两侧的悬挑端下方，以从下方对边箱梁5的悬挑端进行有效支撑，避免其在中箱梁6的移动过程中发生损伤。

3）使用圆钢管7与型钢10，在导轨9设计摆放位置下方搭设加固架，该加固架位于两侧的边箱梁5之间的位置，即中箱梁6拟落梁的位置。该加固架属于横向滑移系统中的一部分，用于保证导轨9整体能够得到稳定支撑，进而保证中箱梁6在横向滑移过程中的安全性。

4）导轨9水平安装并码板固定。

5）在中箱梁6的梁底架设薄型千斤顶，将中箱梁6顶起后，安装滑靴8、反力架至导轨9上。其中，滑靴8和反力架也是属于横向滑移系统中的部分。该滑靴8安装在中箱梁6的底部，并进一步架设在导轨9上且滑靴8与导轨9之间构成滑动配合。如图7所示，反力架由竖板18、角板19，该角板19安装在竖板18一侧，竖板18的另一侧也设置有用于与导轨9固定连接的板体。反力架的作用在于为中横梁3的横向移动提供反力。

6）在反力架与滑靴8之间安装钢绞线及锚具。

7）在反力架处安装牵引千斤顶，并与液压小车完成油路连接。

8）撤除中箱梁6下方的原枕木，并控制薄型千斤顶将中箱梁6落在滑靴8上。

二、牵引滑移：

1）如图2所示，启动液压小车，控制牵引千斤顶牵引钢绞线，以反力架为反力，带动中箱梁6在导轨9上滑移。如图8所示，在本实施例中，在滑靴8的底部与导轨9之间的接触位置设置有MGE板20，该MGE板20采用螺栓安装在滑靴8上，其具有良好的弹性和抗冲击性的特点，能够较好地消除导轨9不平造成的局部高压带来的各种危害，从而保证中箱梁6在横向滑移时的安全性。

2）滑移就位后测定中箱梁6的空间位置，利用滑靴8上的微调装置对中箱梁6的梁体位置进行调整。如图8所示，该微调装置包括设置在滑靴8上的横桥向调整油顶21、纵桥向调整油顶22，其中横桥向调整油顶21用于中箱梁6在横桥向的位置调整，纵桥向调整油顶22用于中箱梁6在纵桥向的位置调整。具体而言，由于中箱梁6落在滑靴8上的一支座上，两个调整油顶可以分别对支座进行横桥向或纵桥向的顶推使其位置发生移动，进而实现中箱梁6位置的微调。

三、落梁架安装：

1）如图3所示，安装落梁架13两侧的锥形架15，两侧的锥形架15分别安装在两侧的边箱梁5上。如图9所示，落梁架13的两端包括锥形架15，在锥形架15上方设置有分配梁25，分配梁25的上方设置双排并列的H型钢横梁23，两排H型钢横梁23之间通过上翼缘连接板24连接构成整体以确保结构强度，在H型钢横梁23的侧面肋部还设置有加劲肋26。

在安装时，各锥形架15的位置与中箱梁6的吊点平齐，顶部的双排的H型钢横梁23与中箱梁6的横移方向平行。在本实施例中，在锥形架15与边箱梁5之间设置有枕木16，以避免对边箱梁5造成损伤。

2）安装H型钢横梁9与锥形架15点焊固定。

3）地面组装螺杆与提升器后，吊装安装在H型钢横梁23上。该螺杆和提升器可采用现有技术中的吊装装置，其作用是用于对中箱梁6进行提升。

4）连接螺杆与平衡梁14。如图10所示，平衡梁14包括吊具耳板27以及位于其两侧的槽钢28构成，即吊具耳板27夹装在两侧的槽钢28之间，该吊具耳板27上具有吊孔。在槽钢28的槽型肋部设置有加劲板29以确保结构强度。

四、滑移设备与加固措施拆除：

1）液压小车与牵引千斤顶断开连接，并将液压小车与提升器连接。

2）启动液压小车，使螺杆下降至接近中箱梁6的吊耳位置后，用卸扣17连接平衡梁14与中箱梁6。

3）如图4所示，操控提升器提升，将中箱梁6提起脱离导轨9。

4）依次拆除滑靴8、千斤顶、反力架、导轨9和加固架，即拆除横向滑移系统的各类构件。

五、落梁与调整：

1）在中箱梁6的拟落梁位置摆放支座与钢板或临时支座。

2）如图5所示，操控提升器将中箱梁6缓慢落下至接近支座后临时支座的位置。

3）根据横坡方向，控制一侧提升器继续缓慢下降至中箱梁6达到设计横坡。

4）操控提升器，同步降低使中箱梁6落于要求的标高位置。

5）基于中箱梁6的位置，调整临时支座高度，并操控提升器提升中箱梁6。

6）重复步骤4）与步骤5）直至中箱梁6落于支座或临时支座上后的标高满足设计要求。

7）局部焊接中箱梁6与边箱梁5之间的湿接缝钢筋。

六、落梁架与加固拆除：

1）摘除卸扣17，断开落梁架13与中箱梁6之间的连接。

2）逆向执行落梁架13的安装步骤，进行落梁架13的拆除。

3）拆除边箱梁5的支撑型钢12。

4）完成施工，如图6所示。

结合图6和图7所示，本实施例中对于中箱梁6进行横桥向滑移后进行落梁的装置其主体结构也均是架设桥梁投影面以内，从而实现了空间受限工况下的一联预制桥梁上部结构的整体施工。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (4)

1.一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，用于在一联预制桥梁的盖梁上安装多榀小箱梁，所述小箱梁按位置分为中箱梁和边箱梁，其特征在于：所述施工方法包括：

将所述一联预制桥梁的上部结构按顺桥向划分为标准跨和滑移跨，且所述标准跨和所述滑移跨按顺序依次交替布置；

在进行所述滑移跨安装时，在跨内的桥梁投影面下布置一台吊机，在跨外的桥梁投影面下布置另一台吊机，使用两台所述吊机完成所述滑移跨内除一榀中箱梁以外的其他榀小箱梁的梁体安装；同时，将所述中箱梁吊装并搁置在一侧的边箱梁上；

在进行所述标准跨安装时，一台吊机站位于已安装完成的滑移跨的桥梁投影面下，另一台吊机站位于所述标准跨后一跨的桥梁投影面下，使用两台所述吊机完成所述标准跨的各小箱梁的安装就位；

对所述滑移跨的中箱梁进行横桥向移梁，到位后通过吊装落梁。

2.根据权利要求1所述的一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，其特征在于：在进行所述滑移跨的安装时，布置在跨内桥梁投影面下的所述吊机的主臂通过尚未安装的所述中箱梁与所述盖梁之间形成的空档中伸出，并配合跨外的该台吊机进行中箱梁的吊装。

3.根据权利要求1所述的一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，其特征在于：在进行所述标准跨的安装时，布置在已安装完成的滑移跨的桥梁投影面下的所述吊机的主臂通过尚未安装的所述中箱梁与所述盖梁之间形成的空档中伸出，并配合位于后一跨桥面投影面下的该台吊机进行所述标准跨内的各小箱梁的吊装。

4.根据权利要求1所述的一种空间受限工况下一联预制桥梁上部结构的施工方法，其特征在于：在对所述滑移跨的中箱梁进行滑移落梁前，顺桥向重复依次进行各所述标准跨和所述滑移跨的安装。