CN118127896A - 上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，该方案包括以下步骤：S1、测量放样、基础处理；S2、支架体系搭建；S3、堤岸整体式型钢支架预压；S4、墩柱钢筋弯折处理；S5、滑移体系安装；S6、防风施工棚吊装；S7、钢箱梁吊装、焊接及顶推至桥位。本发明所涉及的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工体系，支架稳定性高，施工速度快，钢箱梁安装质量好，实施时具有高质量、高效率、高效益等诸多施工优势，技术效益显著。

Description

上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，特别涉及一种上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法。

背景技术

在现代经济技术快速发展的大背景下，为缓解城际交通的压力，高架桥的建设已变得越发频繁，然而高架桥的施工基础存在多样性，有时甚至在建设过程中需要在既有河道上跨越建设。若在河道内采用常规的分块吊装，则需河道内设置大量的临时桩支撑，这样的话会存在基础难以处理的问题，不但构件组装、焊接工作量巨大，同时工程还存在较大的安全风险，跨河道施工高架桥的难度可想而知，进而导致整个工程的施工工期均较较长。

液压同步滑移施工技术恰恰能弥补这方面的缺陷，加上钢箱梁有自重轻、易安装和运输方便等特点，所以钢箱梁液压同步滑移施工技术在桥梁领域的应用也越来越广泛。然而，现有液压滑移技术在应用过程中存在以下难点：1)墩柱处于河滩位置，临河侧一般格构柱支架施工搭设空间有限，采取单侧简易支架又会导致滑移体系稳定性不足；2)滑移轨道与部分墩柱存在位置冲突，甚至存在局部断梁节点的问题，导致滑移轨道稳定性大幅下降；3)空旷施工区域钢箱梁的焊接受天气影响严重。

鉴于此，目前亟须发明一种支架稳定性高，施工速度快，钢箱梁安装质量好，同时经济技术效益突出的上跨河道大跨径钢箱梁滑移安装施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支架稳定性高、施工速度快、钢箱梁安装质量好，同时经济技术效益突出的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法。

为实现以上目的，本技术方案提供了一种上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，包括以下步骤：

S1：测量放样、基础处理：划定施工范围，测设支架位置，浇筑独立混凝土基础，在堤岸上开挖堤岸基坑并在堤岸基坑内绑扎钢筋笼，在堤岸基坑内安装与钢筋笼连接的钢管桩，安装完毕后在堤岸基坑内浇筑堤岸混凝土基础后进行基坑回填；

S2：支架体系搭建：将格构柱支架与墩侧钢管柱支架安装于独立混凝土基础顶部，将堤岸整体式型钢支架安装于钢管桩的顶部，且格构柱支架、侧钢管柱支架和堤岸整体式型钢支架的顶部标高相同；

S3:堤岸整体式型钢支架进行预压：在堤岸整体式型钢支架内部及顶部堆叠多个可注水囊袋，利用可注水囊袋对堤岸整体式型钢支架进行预压，其中可注水囊袋之间通过注水管相通，利用注水管及连接注水管的泵送设备直接将河堤水流引入可注水囊袋内，预压结束后统一放水并将可注水囊袋回收；

S4:墩柱钢筋弯折处理：所有轨道梁附近的的墩柱的上部安装抱箍式钢筋弯折校位器，其中抱箍式钢筋弯折校位器由主抱箍、抱箍壁环、滑移式校位板及限位插销组成，主抱箍与抱箍壁环为一体式结构并对称设置于墩柱的两侧通过高强螺栓连接，抱箍壁环的外表面设置有竖向的滑槽，竖向的滑槽上等间距设置有多个限位孔，滑移式校位板内壁设置有滑杆并通过滑杆嵌入的竖向的滑槽内，通过滑移式校位板辅助定位钢筋弯折点后统一将墩柱的钢筋进行弯折处理；

S5、滑移体系安装：在支架体系的顶部依次从下至上安装分配梁、轨道梁及轨道并在轨道上安装液压爬行器，当轨道梁与既有的墩柱的位置发生冲突时，切割轨道梁并跨越墩柱进行安装；

S6、防风施工棚吊装：在初始滑移段的支架体系的上方吊装防风施工棚，先将挡墙立柱与分配梁锚固，再在挡墙立柱之间吊装挡板形成挡墙，最后利用两侧挡墙基础吊装棚盖；

S7、钢箱梁吊装、焊接及顶推至桥位：将钢箱梁滑移分左右两幅逐节进行，先进行左幅吊装及焊接后通过导梁滑移至桥位，再进行右幅吊装及焊接并滑移至桥位，完工后进行支架体系的拆除。

相较于现有技术，本发明通过现场试验研究、支架体系及施工方式比选，提出了上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，组合采用了整体式型钢支架、抱箍式钢筋弯折校位器及防风施工棚等新型构件，并通过多个项目验证，可为钢箱梁工程提供一定的技术借鉴，具有较好的经济技术效益。具体的，本技术方案具有以下特点和有益效果：

(1)研发了格构柱临时墩基础逆序施工技术：现场堤岸位置开挖基坑设立堤岸混凝土基础，钢管桩嵌入堤岸混凝土基础后回填，再在钢管桩顶部设置临时支架体系，大幅提升堤岸段支架稳定性。

(2)研发了钢管柱补强跨越墩柱技术：于轨道梁存在位置冲突的墩柱两侧补充设立钢管柱，并在墩柱上部设置抱箍体系与两侧钢管柱连接，大幅提升滑移体系稳定性。

(3)研制了墩柱钢筋弯折机械装置：通过抱箍式钢筋弯折校位器统一将墩柱钢筋卡点弯折处理，防止钢筋在弯折过程中损坏根部混凝土，影响墩柱质量。

(4)研制了钢箱梁装配式防风施工棚：可通过装配式构件快速搭建成型，避免了钢箱梁的焊接及涂装受到天气影响从而延误工期。

附图说明

图1是本发明中堤岸整体式型钢支架预压结构示意图；

图2是本发明中防风施工棚结构断面图；

图3是本发明中防风施工棚结构侧视图；

图4是本发明中图3的A-A剖面图；

图5是本发明中整体式型钢支架结构示意图；

图6是本发明中一般格构柱支架结构示意图；

图7是本发明中墩侧钢管柱支架结构示意图；

图8是本发明中轨道梁上跨既有墩柱结构示意图；

图9是本发明中抱箍壁环安装示意图；

图10是本发明中抱箍式钢筋弯折校位器剖面图；

图11是本发明中限位插销位置示意图；

图12是本发明上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移体系示意图。

图中：1-注水管；2-可注水囊袋；3-顶部端板；4-底部端板；5-堤岸整体式型钢支架；6-回填土；7-钢管桩；8-堤岸混凝土基础；9-钢筋笼；10-钢箱梁；11-轨道；12-底座；13-分配梁；14-中横梁；15-棚盖；16-顶部螺栓；17-挡墙立柱；18-轨道梁；19-底部螺栓；20-格构柱支架；21-独立混凝土基础；22-支架挡板；23-横跨挡板；24-墩侧钢管柱支架；25-墩柱；26-墩柱钢筋；27-滑移式校位板；28-限位插销；29-辅助抱箍；30-抱箍壁环；31-滑槽；32-高强螺栓；33-主抱箍；34-滑杆；35-限位孔；36-导梁；37-堤岸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

本方案提供的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，包括以下步骤：

S1、测量放样、基础处理：划定施工范围，测设支架位置，浇筑独立混凝土基础20，在堤岸37上开挖堤岸基坑并在堤岸基坑内绑扎钢筋笼9，在堤岸基坑内安装与钢筋笼9连接的钢管桩7，安装完毕后在堤岸基坑内浇筑堤岸混凝土基础8后进行基坑回填。

此步骤中，如图1和图12所示，多根钢管桩7间隔垂直嵌于堤岸混凝土基础8内且所有钢管桩7暴露于堤岸基坑外，钢管桩7置于堤岸基坑内部的部分填充回填土6，钢管桩7的底部端板4与堤岸混凝土基础8内的钢筋笼9焊接连接。另外，多个独立混凝土基础20同堤岸混凝土基础8间隔设置在堤岸37上。

S2、支架体系搭建：将格构柱支架20与墩侧钢管柱支架24安装于独立混凝土基础20顶部，将堤岸整体式型钢支架5安装于钢管桩4的顶部，且格构柱支架20、侧钢管柱支架24和堤岸整体式型钢支架5的顶部标高相同。

此步骤中，如图1和图12所示，堤岸整体式型钢支架5安装于钢管桩4的顶部端板3上，各钢管桩4的顶部端板3的标高相同以确保堤岸整体式型钢支架5可水平置于钢管桩4上。

S3、堤岸整体式型钢支架5进行预压：在堤岸整体式型钢支架5内部及顶部堆叠多个可注水囊袋2，利用可注水囊袋2对堤岸整体式型钢支架5进行预压，其中可注水囊袋2之间通过注水管1相通，利用注水管1及连接注水管1的泵送设备直接将河堤水流引入可注水囊袋2内，预压结束后统一放水并将可注水囊袋2回收。

如图1所示，堤岸整体式型钢支架5包括由支撑板连接的上层支架板和下层支架板，其中上层支架板和下层支架板间隔平行设置且上层支架板和下层支架板之间连接有支撑板。在一些实施例中，支撑板包括同上层支撑板垂直连接的垂直支撑板和同上层支撑板倾斜连接的倾斜支撑板，支撑板的两端分别同上层支撑板和下层支撑板连接，此时，堆叠的多个可注水囊袋2分别置于下层支撑板和上层支撑板上。具体的，本方案的可注水囊袋2以三角形的形状堆叠设置。

S4、墩柱钢筋弯折处理：所有轨道梁附近的墩柱25的上部安装抱箍式钢筋弯折校位器，其中抱箍式钢筋弯折校位器由主抱箍33、抱箍壁环30、滑移式校位板27及限位插销28组成，主抱箍33与抱箍壁环30为一体式结构并对称设置于墩柱25的两侧通过高强螺栓32连接，抱箍壁环30的外表面设置有竖向的滑槽31，竖向的滑槽31上等间距设置有多个限位孔35，滑移式校位板27内壁设置有滑杆34并通过滑杆34嵌入的竖向的滑槽31内，通过滑移式校位板27辅助定位钢筋弯折点后统一将墩柱25的钢筋进行弯折处理：

此步骤中，如图8、9、10、11所示，主抱箍33边侧连接有辅助抱箍29，其中辅助抱箍29套置在墩侧钢管柱支架24的外表面，主抱箍33套置在墩柱25的外表面，且辅助抱箍29和墩侧钢管柱支架24之间以及主抱箍33和墩柱25之间通过高强螺栓32连接固定。在一些具体实施例中，主抱箍33和辅助抱箍29处于垂直于墩柱25的同一水平线上。

抱箍壁环30位于主抱箍33的上方且均套置在墩柱25的外表面并通过高强螺栓32连接，抱箍壁环30表面平行地设置有多条竖向的滑槽31，其中滑槽31的竖直方向同墩柱25的竖直方向平行，滑槽31上间隔设置有多个限位孔35，滑移式校位板27的滑杆34嵌入限位孔35内实现固定。换言之，调整滑移式校位板27的位置至特定位置后，将滑移式校位板27的滑杆34插入滑槽31的限位孔35内实现固定。如图10和图11所示，滑移式校位板27为弧形结构，两个滑移式校位板27对称地套设在墩柱25上实现滑移，另外，抱箍壁环30上设有限位插销28，当滑移式校位板27的滑杆34配合插入限位孔35时，限位插销28配合以固定滑移式校位板27。

S5、滑移体系安装：在支架体系的顶部依次从下至上安装分配梁13、轨道梁18及轨道11并在轨道11上安装液压爬行器，当轨道梁18与既有的墩柱25的位置发生冲突时，切割轨道梁18并跨越墩柱25进行安装。

特别的，当需要跨越墩柱25进行安装时在墩柱25两侧补充设置钢管柱7支撑，钢管柱7与墩柱25通过主抱箍34和辅助抱箍29连接加固。具体的，主抱箍33边侧连接有辅助抱箍29，其中辅助抱箍29套置在钢管柱7的外表面，主抱箍33套置在墩柱25的外表面，且辅助抱箍29和墩侧钢管柱支架24之间以及主抱箍33和墩柱25之间通过高强螺栓32连接固定。

如图5、6和图7所示，分配梁13平铺在格构柱支架20、墩侧钢管柱支架24和堤岸整体式型钢支架5的顶部，轨道梁18垂直于分配梁13设置并置于分配梁13的上表面，每一轨道梁18上平铺设置轨道11。在轨道11上放置钢箱梁10，相邻的钢箱梁10之间设置有中横梁14。

S6、防风施工棚吊装：在初始滑移段的支架体系的上方吊装防风施工棚，先将挡墙立柱17与分配梁13锚固，再在挡墙立柱17之间吊装挡板形成挡墙，最后利用两侧挡墙基础吊装棚盖15。

此步骤中，如图2、3、4所示，防风施工棚由挡墙立柱17、支架挡板22、横跨挡板23以及棚盖15组成，其中挡墙立柱17设置有底座12，底座12通过底部螺栓19同分配梁13锚固且分置于钢箱梁10的两侧，挡墙立柱17顶部的顶部螺栓16锚固连接棚盖15，其中棚盖15置于钢箱梁10的顶部。

如图3和图4所示，挡板包括支架挡板22和横跨挡板23，挡墙立柱17之间吊装支架挡板22，支架挡板22之间为横跨挡板23，支架挡板22和横跨挡板23共同形成挡墙。

S7、钢箱梁吊装、焊接及顶推至桥位：将钢箱梁10滑移分左右两幅逐节进行，先进行左幅吊装及焊接后通过导梁36滑移至桥位，再进行右幅吊装及焊接并滑移至桥位，完工后进行支架体系的拆除。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，包括：

S1：测量放样、基础处理：划定施工范围，测设支架位置，浇筑独立混凝土基础，在堤岸上开挖堤岸基坑并在堤岸基坑内绑扎钢筋笼，在堤岸基坑内安装与钢筋笼连接的钢管桩，安装完毕后在堤岸基坑内浇筑堤岸混凝土基础后进行基坑回填；

S2：支架体系搭建：将格构柱支架与墩侧钢管柱支架安装于独立混凝土基础顶部，将堤岸整体式型钢支架安装于钢管桩的顶部，且格构柱支架、侧钢管柱支架和堤岸整体式型钢支架的顶部标高相同；

S3:堤岸整体式型钢支架进行预压：在堤岸整体式型钢支架内部及顶部堆叠多个可注水囊袋，利用可注水囊袋对堤岸整体式型钢支架进行预压，其中可注水囊袋之间通过注水管相通，利用注水管及连接注水管的泵送设备直接将河堤水流引入可注水囊袋内，预压结束后统一放水并将可注水囊袋回收；

S4:墩柱钢筋弯折处理：所有轨道梁附近的墩柱的上部安装抱箍式钢筋弯折校位器，其中抱箍式钢筋弯折校位器由主抱箍、抱箍壁环、滑移式校位板及限位插销组成，主抱箍与抱箍壁环为一体式结构并对称设置于墩柱的两侧通过高强螺栓连接，抱箍壁环的外表面设置有竖向的滑槽，竖向的滑槽上等间距设置有多个限位孔，滑移式校位板内壁设置有滑杆并通过滑杆嵌入的竖向的滑槽内，通过滑移式校位板辅助定位钢筋弯折点后统一将墩柱的钢筋进行弯折处理；

S5、滑移体系安装：在支架体系的顶部依次从下至上安装分配梁、轨道梁及轨道并在轨道上安装液压爬行器，当轨道梁与既有的墩柱的位置发生冲突时，切割轨道梁并跨越墩柱进行安装；

S6、防风施工棚吊装：在初始滑移段的支架体系的上方吊装防风施工棚，先将挡墙立柱与分配梁锚固，再在挡墙立柱之间吊装挡板形成挡墙，最后利用两侧挡墙基础吊装棚盖；

S7、钢箱梁吊装、焊接及顶推至桥位：将钢箱梁滑移分左右两幅逐节进行，先进行左幅吊装及焊接后通过导梁滑移至桥位，再进行右幅吊装及焊接并滑移至桥位，完工后进行支架体系的拆除。

2.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，多根钢管桩间隔垂直嵌于堤岸混凝土基础内且所有钢管桩暴露于堤岸基坑外，钢管桩置于堤岸基坑内部的部分填充回填土，钢管桩的底部端板与堤岸混凝土基础内的钢筋笼焊接连接。

3.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，堤岸整体式型钢支架包括由支撑板连接的上层支架板和下层支架板，其中上层支架板和下层支架板间隔平行设置且上层支架板和下层支架板之间连接有支撑板，堆叠的多个可注水囊袋分别置于下层支撑板和上层支撑板上。

4.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，主抱箍边侧连接有辅助抱箍，其中辅助抱箍套置在墩侧钢管柱支架的外表面，主抱箍33套置在墩柱的外表面，且辅助抱箍和墩侧钢管柱支架之间以及主抱箍和墩柱之间通过高强螺栓连接固定。

5.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，滑移式校位板为弧形结构，两个滑移式校位板对称地套设在墩柱上实现滑移，调整滑移式校位板的位置至特定位置后，将滑移式校位板的滑杆插入滑槽的限位孔内实现固定。

6.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，当需要跨越墩柱进行安装时在墩柱两侧补充设置钢管柱支撑，钢管柱与墩柱通过主抱箍和辅助抱箍连接加固。

7.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，分配梁平铺在格构柱支架、墩侧钢管柱支架和堤岸整体式型钢支架的顶部，轨道梁垂直于分配设置并置于分配梁的上表面，每一轨道梁上平铺设置轨道，在轨道11上放置钢箱梁，相邻的钢箱梁之间设置有中横梁。

8.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，防风施工棚由挡墙立柱、支架挡板、横跨挡板以及棚盖组成，其中挡墙立柱设置有底座，底座通过底部螺栓同分配梁锚固且分置于钢箱梁的两侧，挡墙立柱顶部的顶部螺栓锚固连接棚盖，其中棚盖置于钢箱梁的顶部。

9.根据权利要求8所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，挡板包括支架挡板和横跨挡板，挡墙立柱之间吊装支架挡板，支架挡板之间为横跨挡板，支架挡板和横跨挡板共同形成挡墙。

10.根据权利要求1所述的上跨河道大跨径钢箱梁液压同步滑移施工方法，其特征在于，堤岸整体式型钢支架安装于钢管桩的顶部端板上，各钢管桩的顶部端板的标高相同。