CN204919341U - 一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，包括吊装系统、设在敞口格构式钢梁上的钢梁段输送系统和设在边跨混凝土梁上的混凝土梁段输送系统，所述混凝土梁段输送系统包括沿混凝土梁铺设的混凝土梁滑轨、装在所述混凝土梁滑轨上的混凝土梁滑靴以及可牵引所述混凝土梁滑靴沿混凝土梁滑轨往复运行的混凝土梁牵引机构，钢梁段输送系统包括沿钢梁铺设的钢梁滑轨、装在所述钢梁滑轨上的钢梁滑靴以及可牵引所述钢梁滑靴沿钢梁滑轨往复运行的钢梁牵引机构。依靠本实用新型进行异形预制桥面板的安装工作，施工操作简单实用，大大缩短桥面板架设的工期，确保安全和质量，实现经济利润最大化。

Description

一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统

技术领域

本实用新型用于桥梁施工技术领域，特别是涉及一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统。

背景技术

随着我国公路、铁路快速路网的大规模建设，大量跨江、河、海桥梁纷纷兴建，钢混叠合梁是一种减少自重的有效结构形式，是各种拱桥、斜拉桥、悬索桥常见的承重结构之一。对于中承式提篮拱主梁中间的钢混叠合梁桥面板（即敞口格构式钢梁顶面上的预制桥面板，敞口格构式钢梁形式为：两侧分别为钢箱型梁，两钢箱型梁之间为纵、横布置的框格式小钢梁，格构式小钢梁顶面布置桥面板。对于这种钢混叠合梁安装施工，一般是先架设钢梁，后安装预制混凝土桥面板，再浇筑湿接缝混凝土。混凝土桥面板安装以前，钢梁中间的钢混叠合梁部分仅仅只有一些钢横梁、钢纵梁组成的框格式结构，这种框格结构没有顶板及底板，而且是敞口的，故称为敞口格构式钢梁。此种敞口格构式钢梁整体刚度小，在安装时容易变形，在钢梁安装后桥面板湿接缝未浇筑形成整体时受集中荷载时也容易变形）架设，目前有多种施工方法可供选择。

敞口格构式钢梁上的预制桥面板目前可采用的架设方法如下：

（1）缆索吊机安装：缆索吊机由主塔、后锚、承重索、牵引索、天车、起重索、专用吊具等组成，是国内拱桥常用的大型特种起重设备，但缆索吊机安装较为复杂。缆索吊机试吊取证后，从地面起吊桥面板后，由中跨向钢梁两端方向对称安装。

（2）桥面汽车吊机或履带吊机安装：将汽车吊机或履带吊机通过大型吊装机械吊装上钢梁尾部的混凝土桥面，桥面板通过塔吊或者汽车吊机、履带吊机吊装上桥，运输车运至安装汽车吊机或履带吊机尾部（也可以采用轨道运梁，但需要布置轨道和轮轨式运输平车），采用汽车吊机或履带吊机从钢梁两端向中跨方向逐块分次对称向前安装，边安装边焊接固定剪力键及钢筋，浇筑湿接缝，等上次浇筑的湿接缝混凝土强度后，汽车吊机或履带吊机前移，再安装前面的桥面板和浇筑湿接缝，循环往复至安装完成。

（3）桥面龙门吊机安装：在敞口格构式钢梁两侧的钢箱形梁顶面安装通长的龙门吊机轨道，拼装龙门吊机（另行设计），试吊，桥面板通过塔吊或者大型汽车吊机吊装上桥，运输车运至龙门吊机轨道尾端（也可以采用轨道运梁，但需要布置轨道和轮轨式运输平车），用龙门吊机由中跨向钢梁两端方向对称依次架设桥面板。

（4）桥面桅杆式回转吊机安装：在钢梁两端的纵、横梁顶面各拼装1台桅杆式回转吊机，用精轧螺纹钢筋将下底盘与下部的纵、横梁锚固，向跨中方向安装回转吊机临时轨道，并与下部的纵、横梁用精轧螺纹钢筋锚固，桅杆式回转吊机前移就位，安装锚固系统，起重臂转至钢梁两端方向，在桥面板安装位置后方上布置2条纵向钢轨作为板面板运输轨道，桥面板采用轮轨式运输平车运输就位，桅杆式回转吊机起吊桥面板，起升起重臂，落板就位，桅杆式回转吊机起重臂方向转至中跨方向，向中跨方向安装临时轨道并锚固，桅杆式回转吊机向中跨方向移动就位并锚固，桅杆式回转吊机起重臂方向转至梁端方向，拆除前次安装的临时轨道，接长板面板运输轨道，再次运输桥面板就位吊机起吊安装，如此循环往复至桥面板安装完成，此为两端往中跨方向安装。也可以由中跨往两端方向安装，只须先将2台桅杆式回转吊机先移至中跨位置和板面板运输轨道接长至中跨，一边安装一边拆除板面板运输轨道和回转吊机自身移动的轨道。

（5）大型浮吊安装：采用大型浮吊在江中抛锚定位，桥面板运至下河码头，装船运至安装地点下方侧面，抛锚定位，利用大型浮吊起吊桥面板，从中跨向钢梁两端方向对称安装。

现有技术的缺点：

1、缆索吊机安装：需要使用大量的钢材组拼缆索吊机，造价很高，且属特种设备，报检取证手续繁杂，往往多应用于山区深沟、峡谷的拱桥施工，条件具备的地区较少采用；如果拱桥在拱肋施工时选用缆索吊机，那么可以将该吊机应用于后续钢梁及预制桥面板安装，但是如果前期拱肋施工采用其它方案而未选用缆索吊机施工，仅仅是为了安装预制桥面板而采用缆索吊机显然是不经济的；而且缆索吊机存在着拱肋K撑位置正下方的桥面板难以架设的问题，需要额外辅助汽车吊机或者其他手段安装拱肋K撑位置正下方的预制桥面板；此外，缆索吊机安装桥面板的速度慢，一条通道内桥面板安装完成后需要移动缆索吊机的承重索施工费时且操作繁琐困难；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设。

2、桥面汽车吊机或履带吊机安装：需要将汽车或履带吊机用大型吊装机械吊装上桥；需要铺设桥面板运输轨道+轮轨式运输平车运输或汽车运输，汽车运桥面板较方便，轮轨式运梁需要铺轨较不方便且速度较慢；但汽车吊机和履带吊机荷载较大，不能直接在已安装的桥面板（湿接缝未浇）走行，需要在湿接缝浇筑并且强度满足要求后才能进行后续施工，所需施工时间较长；只能由钢梁两端向中跨方向架设。

3、龙门吊机安装：需在敞口格构式钢梁两侧的钢箱形梁顶面安装2条通长的龙门吊机轨道；拼装龙门吊机难度大，需要试吊，龙门吊机为特种设备，也需要根据桥型专门设计制造，且报检手续繁杂；造价费用大；汽车运桥面板较方便，但荷载较大，需浇筑湿接缝时走行，费时；轮轨式运梁需要铺轨，较不方便且速度较慢；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设。

4、桥面桅杆式回转吊机安装：在钢梁两端需要拼装2台桅杆式回转吊机，拼装难度大，架设施工时操作复杂，施工难度大，且回转吊机租赁费用较高；还需要安装2条通长的龙门吊机轨道运梁；可由中跨向钢梁两端方向架设，也可由钢梁两端向中跨方向架设；此外，桥面桅杆式回转吊机自行前移轨道需要避开钢梁横梁顶面的剪力钉位置。

5、大型浮吊安装：需要采用大型浮吊吊装，大型浮吊租赁费用较高，浮吊进场也需要办理海事部门施工许可证，费用较高；浮吊需要在江中抛锚定位，需要封闭航道，安全风险大，桥面板需运至下河码头，装船运至安装地点下方侧面，较为不方便；可从中跨向钢梁两端方向对称安装，也可由钢梁两端向中跨方向架设，但浮吊需要经常挪动重新定位。

实用新型内容

为解决在敞口格构式钢梁上异形预制桥面板架设存在的问题，本发明通过对敞口格构式钢梁上异形预制桥面板架设过程研究，总结出一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，避免大型浮吊进场、航道占用和桥面板水运等问题，省去了大型吊装设备安装和大型吊装机械进场，通过采用一些常见的设备和机械进行安装施工，且施工操作简单实用，施工快捷加快工期，且实现经济利润最大化，同时确保施工安全质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，包括吊装系统、设在敞口格构式钢梁上的钢梁段输送系统和设在边跨混凝土梁上的混凝土梁段输送系统，所述混凝土梁段输送系统包括沿混凝土梁铺设的混凝土梁滑轨、装在所述混凝土梁滑轨上的混凝土梁滑靴以及可牵引所述混凝土梁滑靴沿混凝土梁滑轨往复运行的混凝土梁牵引机构，钢梁段输送系统包括沿钢梁铺设的钢梁滑轨、装在所述钢梁滑轨上的钢梁滑靴以及可牵引所述钢梁滑靴沿钢梁滑轨往复运行的钢梁牵引机构。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述混凝土梁滑轨和钢梁滑轨均采用两条并行的工字钢铺设，混凝土梁滑靴、钢梁滑靴均为由左边框、右边框、前横梁和后横梁组成的矩形框，所述左边框和右边框均为可倒扣在所述工字钢上的槽钢，所述前横梁和后横梁上均装有牵引耳。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述混凝土梁牵引机构包括设置在边跨混凝土梁上的两台混凝土梁卷扬机，第一台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴的前端，第二台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在边跨混凝土梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴的后端。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述钢梁牵引机构包括设置在敞口格构式钢梁两侧边箱型梁上的两台钢梁卷扬机，第一台钢梁卷扬机的钢丝绳绕过位于钢梁滑轨在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的后端，第二台钢梁卷扬机的钢丝绳绕过位于通道在敞口格构式钢梁跨中一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的前端。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述吊装系统包括设在敞口格构式钢梁上的钢梁段吊装机构和设在边跨混凝土梁上的混凝土梁吊装机构，所述混凝土梁吊装机构采用汽车吊机，钢梁段吊装机构采用小型提升架，所述小型提升架包括分配横梁、装在分配横梁两端的三脚架以及悬挂在分配横梁上的两个倒链。

本实用新型的有益效果：本方案从避免大型机械在异形桥面板行走或桥面板上受到大型荷载作用出现安全问题的角度出发，同时减少机械投入，通过采用一些常见的设备和机械，并充分利用施工现场常见的旧材料，创新预制桥面板安装系统，避免大型浮吊进场、航道占用和桥面板水运等问题，省去了大型吊装设备安装和大型吊装机械进场，通过采用一些常见的设备和机械进行安装施工，且施工操作简单实用，桥面板架设速度快，可以一次性安装完成后，再进行桥面板间的湿接缝连接作业，大大缩短桥面板架设的工期，同时确保桥面板架设的安全和质量，实现经济利润最大化。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型拱桥敞口格构式钢梁整体结构示意图；

图2是本实用新型钢梁滑靴与钢梁滑轨配合结构示意图；

图3是本实用新型钢梁滑靴结构示意图；

图4是本实用新型小型提升架结构示意图；

图5中A-F是异形预制桥面板在敞口格构式钢梁上输送、铺设流程图。

具体实施方式

参照图1至图5，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，包括吊装系统、设在敞口格构式钢梁1上的钢梁段输送系统和设在边跨混凝土梁2上的混凝土梁段输送系统，所述混凝土梁段输送系统包括沿混凝土梁铺设的混凝土梁滑轨、装在所述混凝土梁滑轨上的混凝土梁滑靴以及可牵引所述混凝土梁滑靴沿混凝土梁滑轨往复运行的混凝土梁牵引机构，钢梁段输送系统包括沿钢梁铺设的钢梁滑轨11、装在所述钢梁滑轨11上的钢梁滑靴12以及可牵引所述钢梁滑靴12沿钢梁滑轨11往复运行的钢梁牵引机构。

其中，所述混凝土梁滑轨和钢梁滑轨11均采用两条并行的I20b型工字钢铺设，混凝土梁滑靴、钢梁滑靴12均为由左边框121、右边框122、前横梁123和后横梁124组成的矩形框，所述左边框121和右边框122均为可倒扣在所述工字钢上的20b槽钢，槽钢倒扣在工字钢上可进行横向移动的限位，所述前横梁和后横梁上均装有牵引耳125。

所述混凝土梁牵引机构包括设置在边跨混凝土梁2上的两台混凝土梁卷扬机，第一台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴前端的牵引耳上，第二台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在边跨混凝土梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴后端的牵引耳上。

所述钢梁牵引机构包括设置在敞口格构式钢梁1两侧边箱型梁上的两台钢梁卷扬机13a，13b，第一台钢梁卷扬机13a的钢丝绳绕过位于钢梁滑轨在敞口格构式钢梁1尾部一端的转向滑车14连接在钢梁滑靴12后端的牵引耳125上，第二台钢梁卷扬机13b的钢丝绳绕过位于钢梁滑轨在敞口格构式钢梁1跨中一端的转向滑车14连接在钢梁滑靴12前端的牵引耳125上。

所述吊装系统包括设在敞口格构式钢梁1上的钢梁段吊装机构和设在边跨混凝土梁2上的混凝土梁吊装机构，所述混凝土梁吊装机构采用汽车吊机21，钢梁段吊装机构采用小型提升架3，所述小型提升架3包括分配横梁31、装在分配横梁31两端的三脚架32以及悬挂在分配横梁31上的两个倒链33。

参见图5中A→B→C→D→E→F所示，利用本安装系统在敞口格构式钢梁上铺设异形预制桥面板时，用大型吊机在地面将汽车吊机21吊装上桥，异形预制桥面板4分别在南北岸边跨混凝土梁2尾部通过汽车吊机21吊装至混凝土滑靴上，在混凝土滑道上涂抹锂基脂润滑油，第一台混凝土梁卷扬机钢丝绳收绳，第二台混凝土梁卷扬机钢丝绳放绳，向前（跨中方向）牵引滑混凝土靴将异形预制桥面板4运输至敞口格构式钢梁1尾部，汽车吊机21卸放异形预制桥面板4在边跨混凝土梁2上，再将第一台混凝土梁卷扬机钢丝绳放绳，第二台混凝土梁卷扬机钢丝绳收绳，向后（混凝土梁端部方向）牵引空载混凝土梁滑靴至桥面板吊装上桥面位置处，再次用汽车吊机21吊装异形预制桥面板4至混凝土梁滑靴，混凝土梁滑靴前移再次运输桥面板，重复以上相关操作运输所有的桥面板。

敞口格构式钢梁1上，钢梁滑靴12放置在钢梁滑轨11上，汽车吊机21吊装异形预制桥面板4放在钢梁滑靴12上，在钢梁滑轨11上涂抹锂基脂润滑油，第一台钢梁面卷扬机13a钢丝绳放绳，第二台钢梁面卷扬机13b钢丝绳收绳，向前（跨中方向）牵引钢梁滑靴12将异形预制桥面板4运输至跨中安装位置处，采用4套小型提升架3吊起异形预制桥面板4，将第二台钢梁面卷扬机13b钢丝绳与钢梁滑靴12前端牵引耳125连接解除，第一台钢梁面卷扬机13a钢丝绳收绳向后抽出钢梁滑靴12，并拆除钢梁滑轨11节段（每节段长3.4m），最后放下异形预制桥面板4，完成安装施工。再将第二台钢梁面卷扬机13b钢丝绳与钢梁滑靴12前端牵引耳125连接，将第一台钢梁面卷扬机13a钢丝绳收绳，第二台钢梁面卷扬机13b钢丝绳放绳，向后牵引空载钢梁滑靴12向钢梁尾端方向的桥面板存放位置处。

本实用新型采用卷扬机、滑道和滑靴两端前进快速运输异形桥面板，除配合以小型桥面汽车吊机完成异形预制桥面板装卸转移，没有采用大型特种起重设备，节省机械投入。其次，除异形预制桥面板自重以及较为轻巧的滑靴、滑道外，没有其他额外的荷载，异形预制桥面板安装到位后没有重型运输或起重机械设备通行，避免了对钢梁及异形预制桥面板的额外加固补强，省工省料；并且避免了安装大型机械走行对安装精度的影响；也避免了因湿接缝浇筑及等强度等原因造成工期长，大大节省了施工时间。再者，采用两组自制2条小型提升架+分配横梁及4台5t倒链安装异形预制桥面板，解决异形桥面板大型设备安装工作量大，集中荷载大钢梁易变形等安装难题，人工操作即可，非常方便。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，其特征在于：包括吊装系统、设在敞口格构式钢梁上的钢梁段输送系统和设在边跨混凝土梁上的混凝土梁段输送系统，所述混凝土梁段输送系统包括沿混凝土梁铺设的混凝土梁滑轨、装在所述混凝土梁滑轨上的混凝土梁滑靴以及可牵引所述混凝土梁滑靴沿混凝土梁滑轨往复运行的混凝土梁牵引机构，钢梁段输送系统包括沿钢梁铺设的钢梁滑轨、装在所述钢梁滑轨上的钢梁滑靴以及可牵引所述钢梁滑靴沿钢梁滑轨往复运行的钢梁牵引机构。

2.根据权利要求1所述的拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，其特征在于：所述混凝土梁滑轨和钢梁滑轨均采用两条并行的工字钢铺设，混凝土梁滑靴、钢梁滑靴均为由左边框、右边框、前横梁和后横梁组成的矩形框，所述左边框和右边框均为可倒扣在所述工字钢上的槽钢，所述前横梁和后横梁上均装有牵引耳。

3.根据权利要求1或2所述的拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，其特征在于：所述混凝土梁牵引机构包括设置在边跨混凝土梁上的两台混凝土梁卷扬机，第一台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴的前端，第二台混凝土梁卷扬机的钢丝绳绕过位于混凝土梁滑轨在边跨混凝土梁尾部一端的转向滑车连接在混凝土梁滑靴的后端。

4.根据权利要求1或2所述的拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，其特征在于：所述钢梁牵引机构包括设置在敞口格构式钢梁两侧边箱型梁上的两台钢梁卷扬机，第一台钢梁卷扬机的钢丝绳绕过位于钢梁滑轨在敞口格构式钢梁尾部一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的后端，第二台钢梁卷扬机的钢丝绳绕过位于钢梁滑轨在敞口格构式钢梁跨中一端的转向滑车连接在钢梁滑靴的前端。

5.根据权利要求1或2所述的拱桥敞口格构式钢梁上异形预制桥面板的安装系统，其特征在于：所述吊装系统包括设在敞口格构式钢梁上的钢梁段吊装机构和设在边跨混凝土梁上的混凝土梁吊装机构，所述混凝土梁吊装机构采用汽车吊机，钢梁段吊装机构采用小型提升架，所述小型提升架包括分配横梁、装在分配横梁两端的三脚架以及悬挂在分配横梁上的两个倒链。