CN1391007A - 梁桥的横梁和纵梁建造方法及建造专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及梁桥的横梁和纵梁建造方法及建造专用设备，其国际专利分类号：E01D21/00，针对需现场浇筑横梁，横梁上再建造纵梁的梁桥桥型，利用本建造方法及建造专用设备实现在已完成的桥墩柱上现场浇筑横梁混凝土，横梁养生完工后，利用已安装使用的施工专用设备，同时在横梁上再施工建造纵梁，当该梁桥其中一跨横梁和纵梁完工后，其建造专用设备还可逐跨移动，完成下一跨梁桥的横梁和纵梁的建造，直到梁桥全部的横梁和纵梁施工建造，显著缩短梁桥的施工周期，降低施工成本，提高施工效率。

Description

梁桥的横梁和纵梁建造方法及建造专用设备

本发明涉及梁桥的横梁和纵梁建造方法及建造专用设备，它属于桥梁和高架桥的修建技术领域之专用于架设或装配桥梁的方法或设备分类，其国际专利分类号：E01D21/00，该类梁桥的横梁和纵梁建造过程是：在桥墩柱施工完成后，现场安装桥墩柱上的横梁的模板系统，扎制横梁钢筋并浇筑横梁混凝土，形成梁桥下部结构，在梁桥的横梁上建造梁桥的纵梁，形成梁桥上部结构。

市政工程系列丛书之《市政工程设计与施工实例应用手册》(天津市市政工程局主编，中国建筑工业出版社出版，2000年11月第1版)一书中(第525页)，介绍有横梁(书中又称盖梁，属桥梁的下部结构)的施工方法及施工设备，是利用架管、扣件等，在整个横梁施工面上搭设满堂支架，形成浇筑横梁混凝土的临时浇筑平台，在临时浇筑平台上，安放模板、扎制钢筋并浇筑横梁混凝土，养生待横梁混凝土固化后，再建造纵梁。采用此建造方法和设备建造此类梁桥的横梁和纵梁，不足之处是首先必须硬化满堂支架的基础，若施工现场是深沟、有水、或有障碍物等，几乎不可能实现硬化满堂支架的基础；搭设满堂支架需大量的架管、扣件等，架设工作量大、安全隐患多、架设工期长、费工、费时、费材料、效率低；纵梁的施工架设必须在横梁完工后，利用已建好的横梁作为支撑方能安装纵梁架设设备，梁桥的施工周期长、成本高、效率低。

公路施工手册《桥涵》下册(交通部第一公路工程局编，人民交通出版社出版发行，1985年8月、第1版、第8次印刷)一书中，较全面地介绍有梁桥混凝土纵梁(属桥梁的上部结构)的施工方法及施工设备，这些方法和设备均只能在梁桥的下部结构(包括墩柱和横梁)完成后，进行纵梁施工。其中第一种方法和设备是搭设各种支架，如满布式木支架、钢木混合支架、万能杆件拼装支架、装配式公路钢桥桁节拼装支架、轻型钢支架、墩台自承式支架、模板车式支架等，利用搭设的各种支架和已建好的混凝土横梁共同支撑纵梁模板、扎制钢筋并浇筑混凝土纵梁(第1页---第29页)；第二种方法和设备是利用悬臂吊蓝就地分段悬臂浇筑混凝土纵梁或利用落地式纵移托架悬臂浇筑混凝土纵梁(第29页---第57页)；第三种方法和设备是利用梁式移动支架浇筑混凝土纵梁(第57页---第68页)；第四种方法和设备是针对已预制完成的纵梁，利用各种架设工具和设备，将预制纵梁架设安装于下部结构的横梁之上(第257页---第680页)。以上所介绍的梁桥纵梁的建造方法和设备，均是在梁桥下部结构的横梁已施工建造完成的前提下，利用各种施工设备实现梁桥纵梁的施工建造。

对于梁桥下部结构的横梁的施工建造，目前通常采用上述纵梁施工的第一种方法和设备所介绍的原理进行就地浇筑施工建造，上述纵梁施工的第二种方法和设备与第三种方法和设备由于设备投入大，分段施工周期长，设备转跨困难，且横梁跨度小，勿需分段施工，因此不采用，第四种方法和设备由于横梁重量过大，亦不采用。

以上已有技术建造梁桥下部结构的横梁和上部结构的纵梁的建造方法可归结为以下施工步骤：

a首先搭设梁桥横梁的临时浇筑平台支架；

b在临时浇筑平台支架上铺横梁混凝土浇筑模板系统；

c扎制横梁钢筋；

d浇筑横梁混凝土；

e养生待横梁混凝土固化；

f纵梁施工设备就位；

g架设安装或浇筑上部结构纵梁；

h横梁临时浇筑平台支架与模板拆卸与安装转跨到下一跨就位；

l待下一跨横梁施工完成后，移动纵梁施工设备到下一跨就位。

重复施工步骤b-l，可完成桥梁全部的横梁和纵梁施工建造。

按上述施工步骤建造梁桥的下部结构横梁其临时浇筑平台支架及模板系统的转跨拆卸与安装极不方便、费工费时、效率低，对于高墩高架梁桥以及跨越河流或障碍物的梁桥，无论采用何种支架，上述矛盾都十分突出，且对于跨越河流或障碍物的梁桥，不能采用满布式支架；梁桥横梁在施工过程中，需通过在桥墩柱搭设爬梯通行，不安全、不方便，以及地面运输与垂直运输不方便、受障碍物限制；对目前施工中通常采用的按上述第四种方法建造上部结构纵梁，其架设设备必须在下部结构横梁施工完成后，以横梁作为支承才能就位纵梁架设安装设备，横梁与纵梁施工步骤脱节，施工周期长，效率低。

本发明的目的在于避免已有技术的不足，针对其下部结构有横梁的高墩高架梁桥以及跨越河流或障碍物的梁桥，利用已建桥墩柱作为支承，实现在已完成的桥墩柱上现场浇筑横梁混凝土，且在横梁养生完工后随即架设或浇筑纵梁，当该梁桥其中一跨横梁和纵梁完工后，其施工专用设备还可整体逐跨方便移动，进入下一跨梁桥的横梁和纵梁的建造，直到桥梁全部的横梁和纵梁施工建造完成。

本发明的目的可以通过以下建造方法来实现：

a利用桥墩柱和桥体构件作为支承，搭建梁桥的横梁和纵梁建造专用设备；

b在梁桥的横梁和纵梁建造专用设备上悬吊横梁的混凝土浇筑模板系统；

c扎制横梁钢筋；

d浇筑横梁混凝土；

e养生待横梁混凝土固化；

f在横梁上建造梁桥的纵梁；

g整体移动梁桥的横梁和纵梁建造专用设备到下一跨就位；

h重复步骤b-g完成全部梁桥的横梁和纵梁建造。

适用于本建造方法的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备包括：

a支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构和支承于梁桥的已施工完成横梁的桥墩柱以上桥体构件上的支承机构；

b支承于支承机构上的临时纵梁；

c在临时纵梁上方的临时横梁，临时横梁在临时纵梁上方，便于梁桥横梁施工及临时横梁与临时纵梁的相对移动；

d临时纵梁与桥体间有移动机构，临时纵梁可相对已施工完成的桥体移动，实现梁桥的横梁和纵梁建造专用设备转跨移动；

f临时横梁上有悬吊梁桥的横梁的混凝土浇筑模板系统及横梁荷载的悬吊机构，悬吊机构可收拆，便于梁桥的横梁和纵梁建造专用设备(包括横梁模板系统)整体移动转跨；

g梁桥的纵梁建造机构。

通过以下措施，进一步提高施工效率，本发明的建造方法也是：

步骤c与步骤d中所指的横梁分别是梁桥相邻跨的桥墩柱上的横梁，利用梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，在浇筑横梁混凝土的同时，扎制下一跨横梁钢筋，使步骤c与步骤d有机结合，充分提高设备利用率，步骤f所建造的纵梁为预制纵梁，养生待横梁混凝土固化后，现场安装架设梁桥的纵梁。

步骤c与步骤d中所指的横梁分别是梁桥相邻跨的桥墩柱上的横梁，利用梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，在浇筑横梁混凝土的同时，扎制下一跨横梁钢筋，使步骤c与步骤d有机结合，充分提高设备利用率，步骤f所建造的纵梁为现场浇筑纵梁，养生待横梁混凝土固化后，现场浇筑建造梁桥的纵梁。

本发明的建造专用设备还可通过以下措施来实现，

支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构由直杆和连接件等组成，支承机构的直杆的下端支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱的顶面，支承机构的直杆的上端通过连接件等与临时纵梁可拆卸连接，临时横梁支承于临时纵梁上，临时横梁与临时纵梁间有移动机构，临时横梁以临时纵梁为导梁。

支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构由直杆和连接件等组成，支承机构的直杆的下端支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱的顶面，支承机构的直杆的上端通过连接件等与临时纵梁和临时横梁可拆卸连接，临时横梁与临时纵梁间有移动机构，临时横梁以临时纵梁为导梁。

支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构也可支承于固定在桥墩柱上的支承上，支承机构可收拆，便于梁桥的横梁和纵梁建造专用设备整体移动转跨。

临时纵梁上有纵梁悬吊机构，纵梁悬吊机构为梁桥的纵梁现场浇筑纵梁建造机构，纵梁悬吊机构可悬吊梁桥的纵梁模板系统和梁桥的纵梁钢筋，承受梁桥的纵梁模板、梁桥的纵梁钢筋以及现浇梁桥的纵梁混凝土载荷，形成梁桥上部结构，纵梁悬吊机构可收拆，便于梁桥的横梁和纵梁建造专用设备整体移动转跨。

临时横梁上的悬吊机构也是梁桥的预制安装纵梁建造机构，悬吊机构吊起梁桥的预制纵梁，并利用临时横梁与临时纵梁间的移动机构使梁桥的预制纵梁纵向移动，悬吊机构可收拆，便于梁桥的横梁和纵梁建造专用设备整体移动转跨，梁桥的预制安装纵梁建造机构，还包括梁桥的预制纵梁横向移动机构，便于梁桥的预制纵梁横向安装就位。

临时纵梁是拼装桁架结构，临时纵梁采用拼装桁架结构，可减小临时纵梁自身构件重量，便于运输和搬运。

临时纵梁是拼装桁架结构，临时横梁是拼装桁架结构，临时纵梁与临时横梁均采用拼装桁架结构，可减小临时纵梁自身构件重量，便于运输和搬运。

采用本发明的梁桥横梁和纵梁建造方法及建造专用设备，可实现梁桥横梁和纵梁建造专用设备整体移动转入下一跨施工，尤其是梁桥横梁施工的模板系统在空中整体方便快速转跨，克服了已有技术建造此类梁桥时，必须对横梁模板系统及其支架进行拆装转跨所存在的工作量大、施工周期长、受障碍物限制等缺陷，对于高墩高架梁桥以及跨越河流或障碍物的梁桥，可明显提高施工效率、减少工时、降低施工成本，缩短施工周期；梁桥横梁在施工建造过程中，由于有临时纵梁的存在，可形成安全、方便的桥面的通行运输条件，改善了施工环境，克服了已有技术建造横梁时，需通过地面及桥墩柱搭设爬梯通行不安全、不方便的缺陷，以及地面运输与垂直运输不方便、受障碍物限制的缺陷；利用本发明的建造专用设备，当梁桥横梁施工完成后，随即可进行梁桥纵梁施工，使梁桥横梁与纵梁施工作业连续进行，克服了已有技术建造此类梁桥时，必须在横梁施工完成后，才能就位纵梁架设安装设备，工期长的缺陷，进一步缩短了施工周期。

本发明有如下附图：

图1是本发明的建造专用设备立面示意图

图2是本发明的建造专用设备平面示意图

图3是本发明的建造专用设备侧面示意图

图4是本发明的建造专用设备在梁桥的已建造横梁的桥墩柱上的安装示意图

图5是本发明的建造专用设备在梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的安装示意图

图6是本发明的建造专用设备在扎制横梁钢筋的桥墩柱上的安装示意图

图7是本发明的建造专用设备的预制纵梁的横向移动机构示意图

图8是本发明的建造专用设备的另一支承机构示意图

梁桥的横梁和纵梁建造方法的最佳实施例，是针对横梁现场浇筑、纵梁预制安装架设的梁桥的施工，其施工步骤是：

a利用桥墩柱和桥体构件作为支承，搭建梁桥的横梁和纵梁建造专用设备；

b在梁桥的横梁和纵梁建造专用设备上悬吊梁桥的横梁的混凝土浇筑模板系统；

c扎制梁桥的横梁钢筋；

d浇筑梁桥的横梁混凝土；

e养生待梁桥的横梁混凝土固化；

f在梁桥的横梁上架设安装梁桥的预制纵梁；

g整体移动梁桥的横梁和纵梁建造专用设备到下一跨就位；

h重复步骤b-g完成全部梁桥的横梁与纵梁建造。

其中步骤c与步骤d中所指的梁桥的横梁分别是梁桥相邻跨的桥墩柱上的梁桥的横梁，利用梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，在浇筑梁桥的横梁混凝土的同时，扎制下一跨梁桥的横梁钢筋，使步骤c与步骤d有机结合，充分提高设备利用率，步骤f所建造的纵梁为预制纵梁，养生待横梁混凝土固化后，现场安装架设梁桥的纵梁。

梁桥的横梁和纵梁建造专用设备的最佳实施例，也是针对横梁现场浇筑、纵梁预制安装架设的梁桥的施工，下面结合附图对本发明的建造专用设备的最佳实施例作进一步说明。

图1、图2、图3表明了本发明的最佳建造专用设备的总体部局，本发明的最佳建造专用设备包括支承于梁桥的待建造横梁22的桥墩柱上的支承机构1和支承于梁桥的已施工完成横梁21的桥墩柱以上桥体构件上的支承机构2、临时纵梁3、临时横梁4、临时横梁5、临时纵梁3与桥体间的移动机构6、临时横梁4上有悬吊机构7、临时横梁5上有悬吊机构8以及梁桥的纵梁建造机构，其中支承于梁桥的已施工完成横梁21的桥墩柱以上桥体构件上的支承机构2见图4，该支承机构2为型钢构成的支承块，支承于梁桥的待建造横梁22的桥墩柱上的支承机构1见图5，该支承机构1由直杆9和连接件11、12组成，该支承机构1的直杆9的下端支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱的顶面10上，支承机构1的直杆9的上端通过连接件11、12与临时纵梁3和临时横梁4可拆卸连接，支承于梁桥的待建造横梁22的桥墩柱上的另一支承机构1见图6，该支承机构由直杆9和连接件11、12组成，该支承机构的直杆9的下端支承于梁桥的待建造横梁22的桥墩柱的顶面10上，支承机构1的直杆9的上端通过连接件11、12与临时纵梁3和临时横梁5可拆卸连接，临时横梁4、5在临时纵梁3的上方，如图1和图2所示，临时纵梁3两根，采用拼装桁架结构，临时横梁两根，即临时横梁4和临时横梁5，也采用拼装桁架结构，临时横梁4和临时横梁5与临时纵梁3间有移动机构13和移动机构14，如图5和图6所示，临时横梁4和临时横梁5以临时纵梁3为导梁，移动机构13和移动机构14采用滚轮机构，移动时可减少临时横梁4和临时横梁5与临时纵梁3间相对移动的摩擦力，方便临时横梁的移动，临时纵梁3与桥体间有移动机构6，如图4、图5所示，移动机构6同样为滚轮机构，移动时可减少临时纵梁3与桥体间相对移动的摩擦力，方便建造专用设备整体移动转跨，临时横梁4上有悬吊横梁的混凝土浇筑模板系统及横梁荷载的悬吊机构7，如图3、图5所示，悬吊机构7的吊杆采用钢丝绳或高强度钢筋，钢丝绳或高强度钢筋的上端固定在临时横梁4上，下端固定混凝土浇筑模板系统15，悬吊机构7可收拆，方便建造专用设备整体移动，临时横梁4上的悬吊机构7也是梁桥的预制安装纵梁建造机构，在形成梁桥下部结构横梁后，利用悬吊机构7悬吊预制纵梁23，将至少一片纵梁23纵向安装就位，其余纵梁以所安装的纵梁为导梁纵向就位，再利用梁桥的预制纵梁横向移动机构16横向就位，完成纵梁23的架设，如图1、图2、图7所示，临时横梁5上的悬吊机构8悬吊另一桥墩柱上的横梁的扎筋平台17和横梁钢筋18，如图6所示，实现在浇筑横梁混凝土的同时，扎制下一跨横梁钢筋，提高效率和设备利用率。

图8是本发明的建造专用设备另一支承机构示意图，支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构19支承于固定在桥墩柱上的支承20上，支承机构19和支承20可收拆到建造专用设备上，便于建造专用设备整体逐跨移动，支承20可以是公路施工手册《桥涵》下册(交通部第一公路工程局编，人民交通出版社出版发行，1985年8月、第1版、第8次印刷)一书中所介绍的支承，支承与桥墩柱间采用可拆卸连接，如螺栓连接、拼装结构等。

Claims (11)

1、梁桥的横梁和纵梁建造方法，是在桥墩柱施工完成后，现场安装桥墩柱上的横梁的模板系统，扎制横梁钢筋并浇筑横梁混凝土，形成梁桥下部结构，在梁桥的横梁上建造梁桥的纵梁，形成梁桥上部结构，其特征是：

a利用桥墩柱和桥体构件作为支承，搭建梁桥的横梁和纵梁建造专用设备；

b在梁桥的横梁和纵梁建造专用设备上悬吊横梁的混凝土浇筑模板系统；

c扎制横梁钢筋；

d浇筑横梁混凝土；

e养生待横梁混凝土固化；

f在横梁上建造梁桥的纵梁；

g整体移动梁桥的横梁和纵梁建造专用设备到下一跨就位；

h重复步骤b-g完成全部梁桥的横梁和纵梁建造。

2、如权利要求1所述的梁桥的横梁和纵梁建造方法，其特征是步骤c与步骤d中所指的横梁分别是梁桥相邻跨的桥墩柱上的横梁，利用梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，在浇筑横梁混凝土的同时，扎制下一跨横梁钢筋，步骤f所建造的纵梁为预制纵梁，养生待横梁混凝土固化后，现场安装架设梁桥的纵梁。

3、如权利要求1所述的梁桥的横梁和纵梁建造方法，其特征是步骤c与步骤d中所指的横梁分别是梁桥相邻跨的桥墩柱上的横梁，利用梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，在浇筑横梁混凝土的同时，扎制下一跨横梁钢筋，步骤f所建造的纵梁为现场浇筑纵梁，养生待横梁混凝土固化后，现场浇筑建造梁桥的纵梁。

4、适用于该梁桥的横梁和纵梁建造方法的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是梁桥的横梁和纵梁建造专用设备包括：

a支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构和支承于梁桥的已施工完成横梁的桥墩柱以上桥体构件上的支承机构；

b支承于支承机构上的临时纵梁；

c在临时纵梁上方的临时横梁；

d临时纵梁与桥体间有移动机构，临时纵梁可相对已施工完成的桥体移动，实现梁桥的横梁和纵梁建造专用设备转跨移动；

f临时横梁上有悬吊梁桥横梁混凝土浇筑模板系统及横梁荷载的悬吊机构，悬吊机构可收拆；

g梁桥的纵梁建造机构。

5、如权利要求4所述的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构由直杆和连接件等组成，支承机构的直杆的下端支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱的顶面，支承机构的直杆的上端通过连接件等与临时纵梁可拆卸连接，临时横梁支承于临时纵梁上，临时横梁与临时纵梁间有移动机构，临时横梁以临时纵梁为导梁。

6、如权利要求4所述的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构由直杆和连接件等组成，支承机构的直杆的下端支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱的顶面，支承机构的直杆的上端通过连接件等与临时纵梁和临时横梁可拆卸连接，临时横梁与临时纵梁间有移动机构，临时横梁以临时纵梁为导梁。

7、如权利要求4所述的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是支承于梁桥的待建造横梁的桥墩柱上的支承机构支承于固定在桥墩柱上的支承上，支承机构可收拆。

8、如权利要求4、5、6、7所述的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是临时纵梁上有纵梁悬吊机构，纵梁悬吊机构为梁桥的现场浇筑纵梁建造机构，纵梁悬吊机构可收拆。

9、如权利要求4、5、6、7所述的梁桥的横梁和纵梁建造专用设备，其特征是临时横梁上的悬吊机构也是梁桥的预制安装纵梁建造机构，悬吊机构可收拆，梁桥的预制安装纵梁建造机构，还包括梁桥的预制纵梁横向移动机构。

10、如权利要求9所述的建造专用设备，其特征是临时纵梁是拼装桁架结构。

11、如权利要求9所述的建造专用设备，其特征是临时纵梁是拼装桁架结构，临时横梁是拼装桁架结构。

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