CN109162204B - 一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，包括步骤如下：步骤一、预制墩柱盖梁的一体化施工；其中，预制墩柱盖梁的墩柱下部设置有钢板箍，在钢板箍的外表面焊接有剪力钉；步骤二、进行基坑开挖，并对基坑进行临时支护；步骤三，在基坑的底部施工混凝土垫层；步骤四，墩柱基础的施工：墩柱基础采用现浇扩大基础，在扩大基础的顶部设置有杯口，杯口的顶部周围预埋有一圈锚板。步骤五，预制墩柱盖梁的吊装就位；步骤六，基坑的回填；步骤七，主梁的吊装就位。本发明解决了传统的预制桥梁下部结构吊装高程及轴线偏位难以控制、就位精度低、与扩大基础间填充料上强度缓慢以及施工周期长的技术问题。

Description

一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，特别涉及一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法。

背景技术

随着中国城市化进程的深化推进，城市交通需求迅猛增长，城市交通建设项目数量逐年增加，大型城市的交通网络建设进入提速阶段。在庞大的公路桥梁群体中，约有 1 /4 的桥梁已经老化过时或功能缺失；也就是说，有成千上万的桥梁需要维修、加固或更换。桥梁的改造升级，从长远考虑无疑是件好事，是必要的；但从当下考虑，它会给日常交通带来极***烦，断交、绕道不但会造成交通混乱，而且还会造成用户延误时间和不必要的燃料消耗，经济损失巨大。因此，在桥梁加固改建过程中，应尽量缩短工期、最小限度的干扰交通。本项目的桥梁是国道的一部分，也重要的公路干线，道路全长45.6km；原结构为盖板涵，跨径为7m，河道在桥涵位置收窄，不满足规划河道过水断面要求，因此对原涵洞进行拆除重建。为减少对交通的影响和缩短桥梁的施工工期，桥主梁、盖梁、墩柱均采用预制结构；而传统的预制桥梁下部结构施工时，存在吊装高程及轴线偏位难以控制、就位精度低、与扩大基础间填充料上强度缓慢以及施工周期长的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，要解决传统的预制桥梁下部结构吊装高程及轴线偏位难以控制、就位精度低、与扩大基础间填充料上强度缓慢以及施工周期长的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，包括步骤如下。

步骤一、预制墩柱盖梁的一体化施工；其中，预制墩柱盖梁的墩柱下部设置有钢板箍，在钢板箍的外表面焊接有剪力钉。

步骤二、进行基坑开挖，并对基坑进行临时支护。

步骤三，在基坑的底部施工混凝土垫层。

步骤四，墩柱基础的施工：墩柱基础采用现浇扩大基础，在扩大基础的顶部设置有杯口，杯口的顶部周围预埋有一圈锚板。

步骤五，预制墩柱盖梁的吊装就位；该预制墩柱盖梁沿纵桥向平行间隔设置有多排，其中每排预制墩柱盖梁沿横桥向连续设置；其吊装就位的顺序为：在横桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装，在纵桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装；吊装的方法包括如下步骤。

步骤Ⅰ，在墩柱基础顶部的锚板上放出预制墩柱盖梁的中心纵横轴线，弹好十字线；复测墩柱基础的杯口的底部标高，并进行杯口底部标高的调整。

步骤Ⅱ，在预制墩柱盖梁上分别弹出纵桥向轴线、横桥向轴线和高控制线；其中，纵桥向轴线、横桥向轴线形成十字线标。

步骤Ⅲ，复测杯口的底部标高，根据复测结果加设垫块，再将预制墩柱盖梁吊入杯口内。

步骤Ⅳ，对预制墩柱盖梁的位置进行调整：在纵横桥向分别设置全站仪，测量预制墩柱盖梁的轴线偏移，并调整预制墩柱盖梁的水平位置，使预制墩柱盖梁上的十字线标对正杯口顶部的十字线；通过调整预制墩柱盖梁的竖向位置使预制墩柱盖梁至设计高程。

步骤Ⅴ，在杯口上部与预制墩柱盖梁之间的空隙中卡设钢楔子，用钢楔子卡紧预制墩柱盖梁。

步骤Ⅵ，在预制墩柱盖梁的四周设置倒链，对预制墩柱盖梁进行临时固定，倒链的一端固定于预制墩柱盖梁上，另一端固定于墩柱基础上，利用倒链进一步调整预制墩柱盖梁的垂直度。

步骤Ⅶ，定位钢板的焊接：在锚板与预制墩柱盖梁之间焊接定位钢板，将预制墩柱盖梁与墩柱基础固定连接。

步骤Ⅷ，脱钩并拆除钢楔子。

步骤Ⅸ，对杯口和预制墩柱盖梁之间的空隙填充高强灌浆料，并灌注至设计标高。

步骤Ⅹ，待灌浆料强度达到设计强度后拆除倒链。

步骤六，基坑的回填。

步骤七，主梁的吊装就位。

优选的，步骤一中，所述预制墩柱盖梁的盖梁尺寸为：长≤3.5m，宽≤2.5m，高≤5m；预制墩柱盖梁的墩柱直径不大于1.5m，墩柱下部的钢板箍的高度不大于2.5m。

优选的，步骤一中，预制墩柱盖梁的一体化施工，具体方法如下。

步骤1，预制墩柱盖梁模具形式的选择：根据设计要求选择卧式混凝土浇筑模具。

步骤2，预制墩柱盖梁模具的设计及制作；该预制墩柱盖梁模具包括有墩柱模板结构，盖梁模板结构以及支撑在墩柱模板结构和盖梁模板结构底部的模具底架；

所述模具底架呈T形，包括有横边和纵边；所述盖梁模板结构沿模具底架的横边布置，墩柱模板结构沿模具底架的纵边布置，并且墩柱模板结构与盖梁模板结构之间相连通；

所述盖梁模板结构为矩形立体结构，包括有盖梁底模、分别沿着盖梁底模两侧横边设置的盖梁横向侧模、分别沿着盖梁底模两侧纵边设置的盖梁纵向侧模以及对拉螺栓；在盖梁模板结构的盖梁横向侧模上、对应与墩柱模板结构连接的位置处开设有过浆口；在两个盖梁横向侧模的顶部之间和两个盖梁横向侧模的底部之间分别间隔连接有对拉螺栓；在两个盖梁横向侧模的顶部之间、对应墩柱模板结构两侧位置处设置有定位套管；在定位套管中穿设有所述的对拉螺栓；

所述墩柱模板结构呈圆筒状，包括有墩柱底模、墩柱顶模和封堵板；所述墩柱底模的横截面呈半圆弧形，且焊接连接在盖梁模板结构的侧模上；在墩柱底模与模具底架之间设有竖向支撑；所述墩柱顶模的横截面呈半圆弧形，连接在墩柱底模的顶部，在墩柱顶模的顶部开设有振捣孔；所述墩柱顶模由一组墩柱顶模单元拼接而成，其中，靠近梁模板结构一侧的墩柱顶模单元与梁模板结构连接；在墩柱顶模与墩柱底模之间的接缝中、墩柱顶模单元与梁模板结构之间的接缝中均设有密封材料；所述封堵板封堵在墩柱底模与墩柱顶模的端部之间；该过程包括如下步骤。

步骤①、制作模具底架：模具底架呈T形，在模具底架上焊接连接竖向支撑。

步骤②、制作盖梁模板结构：包括有盖梁底模、盖梁横向侧模和盖梁纵向侧模的制作，并且在位于墩柱模板结构一侧的盖梁横向侧模的中部开设过浆口；在两个盖梁横向侧模的顶部之间和两个盖梁横向侧模的底部之间分别拉结对拉螺栓。

步骤③、制作墩柱模板结构：包括有墩柱底模、墩柱顶模和封堵板的制作；其中，墩柱顶模由一组墩柱顶模单元拼接而成；在墩柱底模和墩柱顶模的内侧均设置控制混凝土保护层厚度的垫块。

步骤④、将墩柱底模与盖梁模板结构、竖向支撑焊接成一个整体，并且将最内侧的墩柱顶模单元与盖梁模板结构连接。

步骤3，预制墩柱盖梁的混凝土配比设计；其中，预制墩柱盖梁的混凝土采用C40F250W6的混凝土，配合比如下表：

预制墩柱盖梁的混凝土配合比

其中，W/B—水胶比，SP—砂率，W—水的重量，C—水泥的重量，S—砂重量，G—石重量，FA—粉煤灰重量，AD—外加剂。

步骤4，预制墩柱盖梁的施工；该过程包括如下步骤。

步骤a，钢筋骨架入模：在钢筋入模前对模具内表面均匀涂刷隔离剂，将钢筋骨架设置在墩柱底模内部的垫块上。

步骤b，在钢筋骨架入模后，将墩柱顶模单元分别与墩柱底模连接，将位于墩柱端部位置处的墩柱顶模单元替换成钢板箍，该钢板箍上开设有注浆孔，模具的接缝部位设置密封材料。

步骤c，混凝土的浇筑：先浇筑盖梁模板结构中、位于过浆口以下部位的盖梁混凝土，再浇筑墩柱模板结构中的混凝土，让墩柱模板结构中的混凝土从过浆口流向盖梁模板结构中。

步骤d，混凝土的振捣。

步骤e，混凝土成型后，清理混凝土渣，对盖梁混凝土表面进行压光处理。

步骤f，混凝土的养护，混凝土采用蒸汽养护。

步骤5，混凝土出模，至此施工完毕。

优选的，步骤一中的预制墩柱盖梁上设置有主吊吊耳和辅助吊耳；所述主吊吊耳设置在盖梁的顶部两侧、距离盖梁两侧边线1m～1.5m的位置处，辅助吊耳设置在墩柱的下部、距离墩柱底面1.5m～2m的位置处；预制墩柱盖梁的混凝土浇筑前，在设计位置将主吊吊耳和辅助吊耳与预制墩柱盖梁的钢筋骨架连接成一体。

优选的，步骤二中，在基坑开挖的同时，将上部结构的主梁运输到待施工桥梁位置处，进行主梁的拼接；其中，主梁采用钢梁。

优选的，步骤五中的杯口上边缘与预制墩柱盖梁之间的间距不小于130mm，预制墩柱盖梁下端与杯口侧壁之间的间距不小于80mm，并且杯口的侧壁为毛面。

优选的，步骤五中，在预制墩柱盖梁的吊装就位时，墩柱竖立过程如下：主辅吊钩同时起钩，当预制墩柱盖梁离开车体的距离不小于500mm时，将运输车撤走，然后主钩以0.5m/min起钩、辅助吊钩不动；当预制墩柱盖梁距地小于1m时，滑转预制墩柱盖梁竖立至与地面呈70°夹角，然后辅吊钩配合主钩以不大于2m/min的速度落钩、并保持均匀速度；预制墩柱盖梁竖立过程中始终与地面保持小于1m的距离，直到预制墩柱盖梁完成与地面呈90°夹角的竖立。

优选的，步骤五的步骤Ⅲ中，用吊车将预制墩柱盖梁对准杯口顶部的十字线，并垂直下放入杯口内；下降时，人工配合以小于2m/min的速度下降，并在杯口的顶部四周垫设木板或橡胶垫。

优选的，步骤七中，主梁的吊装就位先采用单机起重后转双机抬吊的混合式吊装方法；其中，主梁的吊装顺序为：横桥向由桥梁中心线向两侧逐段吊装；混合式吊装方法具体为：利用一台吊车将主梁临时放置在预制墩柱盖梁上，然后将该吊车的吊钩钩挂于主梁前端的两个吊点上，并将另一台吊车的吊钩钩挂于主梁后部的两个吊点上；两台吊车抬吊主梁，使主梁吊装就位。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

1、本发明的一体化预制墩柱盖梁施工过程中，盖梁模板结构、圆形墩柱模板结构与模具底架焊接成一个整体，保证墩柱与盖梁之间的垂直度和精度的要求；通过定位套管定位后，保证结构尺寸的精准。

2、本发明将模具整体预制后水平放倒，采用卧躺式浇筑技术，设计合理混凝土配合比，采用盖梁底部-墩柱-盖梁中部-盖梁顶部的浇筑顺序，均匀对称浇筑，有利于混凝土中气泡最大限度排除，更有效的提高了预制墩柱盖梁的施工质量。

3、本发明中预制墩柱盖梁在竖立过程中，主吊车起钩，辅助吊车配合落钩，通过调整主辅吊车吊钩的相对运动速度，可改善辅助吊钩绳索的斜拉情况，使斜拉角度控制在安全范围内。

4、本发明中预制墩柱盖梁入杯口后，通过倒链进行垂直度与高程的精调，再通过定位钢板可提高预制构件的就位精度和稳固性，可有效提高施工效率。

5、本发明预制墩柱盖梁与杯口采用灌浆的方式连接，杯口处灌注的耐热高强灌浆料，具有微膨胀、自流平、不泌水、不离析、早强、高强、耐久性好等特性。自加水时算起4h混凝土强度即可满足投入使用的要求（抗压强度大于30MPa，抗折强度大于4.5MPa。）可减少等待上强度时间，缩短施工周期。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明中预制墩柱盖梁安装在杯口中的结构示意图。

图2是本发明中预制墩柱盖梁与锚板之间连接定位钢板的平面结构示意图。

图3是本发明中预制墩柱盖梁模具的结构示意图。

图4是本发明的预制墩柱盖梁模具中墩柱模板结构的横截面结构示意图。

图5是本发明中预制墩柱盖梁模具中位于墩柱端部位置处的墩柱顶模单元替换成钢板箍的结构示意图。

图6是本发明中预制墩柱盖梁上设置主吊吊耳和辅助吊耳的结构示意图。

图7是本发明的方法中步骤二的基坑开挖后的状态图。

图8是本发明的方法中步骤三的混凝土垫层施工后的状态图。

图9是本发明的方法中步骤四的墩柱基础施工后的状态图。

图10是本发明的方法中步骤五的预制墩柱盖梁的吊装就位后的状态图。

图11是本发明的方法中步骤五在预制墩柱盖梁的四周设置倒链后的状态图。

图12是本发明的方法中步骤七的主梁的吊装就位后的状态图。

图13是本实施例中步骤九的桥面系施工后的状态图。

附图标记：1－模具底架、2－过浆口、3－墩柱底模、4－墩柱顶模、5－封堵板、6－竖向支撑、7－振捣孔、8－盖梁底模、9－盖梁横向侧模、10－盖梁纵向侧模、11－对拉螺栓、12－定位套管、13－预制墩柱盖梁、14－剪力钉、15－基坑、16－混凝土垫层、17－墩柱基础、18－钢板箍、19－注浆孔、20－杯口、21－锚板、22－主梁、23－钢楔子、24－倒链、25－定位钢板、26－主吊吊耳、27－辅助吊耳。

具体实施方式

本实施例中，预制墩柱盖梁13为整体预制，采用盖梁接圆柱墩的形式；墩柱基础17均采用现浇扩大基础形式，扩大基础顶部设置杯口20，预制墩柱盖梁13的墩柱伸入杯口20内部1.6m，预制墩柱盖梁13与墩柱基础17之间采用杯口形式设置湿接头进行连接。

如图1-13所示，这种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，包括步骤如下。

步骤一、预制墩柱盖梁13的一体化施工；其中，预制墩柱盖梁13的墩柱下部设置有钢板箍18，在钢板箍18的外表面焊接有剪力钉14。

步骤二、进行基坑15开挖，并对基坑15进行临时支护。

步骤三，在基坑15的底部施工混凝土垫层16。

步骤四，墩柱基础17的施工：墩柱基础17采用现浇扩大基础，在扩大基础的顶部设置有杯口20，杯口20的顶部周围预埋有一圈锚板21。

步骤五，预制墩柱盖梁13的吊装就位；该预制墩柱盖梁13沿纵桥向平行间隔设置有多排，其中每排预制墩柱盖梁13沿横桥向连续设置；其吊装就位的顺序为：在横桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装，在纵桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装；吊装的方法包括如下步骤。

步骤Ⅰ，在墩柱基础17顶部的锚板21上放出预制墩柱盖梁13的中心纵横轴线，弹好十字线；复测墩柱基础17的杯口20的底部标高，并进行杯口20底部标高的调整，高出部分应凿除修整，使底部标高达到设计要求；检查杯口20直径、高度尺寸，对安装间隙不符合要求的(上口间隙不小于13mm，下口间隙不小于80mm)应修整合格；杯口20的内壁与预制墩柱盖梁13接触面的部分应凿毛处理，对预埋件应除锈并复核其位置，合格后安装。

步骤Ⅱ，在预制墩柱盖梁13上分别弹出纵桥向轴线、横桥向轴线和高控制线；其中，纵桥向轴线、横桥向轴线形成十字线标，以便就位时控制其位置，预制墩柱盖梁13安装前对构件各部位尺寸进行丈量检验，保证预制墩柱盖梁13安装后垫块顶的高程符合设计要求。

步骤Ⅲ，复测杯口20的底部标高，根据复测结果加设垫块，用吊车将预制墩柱盖梁13对准杯口20顶部的十字线，并垂直下放入杯口20内；下降时，人工配合以小于2m/min的速度下降，并在杯口20的顶部四周易损部位垫设木板或橡胶垫。

步骤Ⅳ，对预制墩柱盖梁13的位置进行调整：在纵横桥向分别设置全站仪，用2台经纬仪从纵横轴线方向进行监测使墩柱垂直，测量预制墩柱盖梁13的轴线偏移，并调整预制墩柱盖梁13的水平位置，使预制墩柱盖梁13上的十字线标对正杯口20顶部的十字线；通过调整预制墩柱盖梁13的竖向位置使预制墩柱盖梁13至设计高程。

步骤Ⅴ，在杯口20上部与预制墩柱盖梁13之间的空隙中卡设钢楔子23，用钢楔子23卡紧预制墩柱盖梁13。

步骤Ⅵ，在预制墩柱盖梁13的四周设置倒链24，对预制墩柱盖梁13进行临时固定，倒链24的一端固定于预制墩柱盖梁13上，另一端固定于墩柱基础17上，利用倒链24进一步调整预制墩柱盖梁13的垂直度。

步骤Ⅶ，定位钢板25的焊接：在锚板21与预制墩柱盖梁13之间焊接定位钢板25，将预制墩柱盖梁13与墩柱基础17固定连接。

步骤Ⅷ，脱钩并拆除钢楔子23。

步骤Ⅸ，对杯口20和预制墩柱盖梁13之间的空隙填充高强灌浆料，并灌注至设计标高；杯口20处灌注的耐热高强灌浆料，具有微膨胀、自流平、不泌水、不离析、早强、高强、耐久性好等特性，自加水时算起4h混凝土强度即可满足投入使用的要求抗压强度大于30MPa ，抗折强度大于 4.5MPa ；施工时，从杯口20一侧添加高强灌浆料，流经预制墩柱盖梁13的墩柱底部，直至另一侧浆满溢出。

步骤Ⅹ，待灌浆料强度达到设计强度后拆除倒链24。

步骤六，基坑15的回填。

步骤七，主梁22的吊装就位。

步骤八，环氧树脂沥青混凝土的铺装。

步骤九，桥面系施工。

步骤十，路面恢复及开放交通。

本实施例中，步骤一中，所述预制墩柱盖梁13的盖梁尺寸为：长≤3.5m，宽≤2.5m，高≤5m；预制墩柱盖梁13的墩柱直径不大于1.5m，墩柱下部的钢板箍18的高度不大于2.5m。

本实施例中，步骤一中，预制墩柱盖梁13的一体化施工，具体方法如下。

步骤1，预制墩柱盖梁模具形式的选择：根据设计要求选择卧式混凝土浇筑模具。

步骤2，预制墩柱盖梁模具的设计及制作；该预制墩柱盖梁模具包括有墩柱模板结构，盖梁模板结构以及支撑在墩柱模板结构和盖梁模板结构底部的模具底架1；

所述模具底架1呈T形，包括有横边和纵边；所述盖梁模板结构沿模具底架1的横边布置，墩柱模板结构沿模具底架1的纵边布置，并且墩柱模板结构与盖梁模板结构之间相连通；

所述盖梁模板结构为矩形立体结构，包括有盖梁底模8、分别沿着盖梁底模8两侧横边设置的盖梁横向侧模9、分别沿着盖梁底模8两侧纵边设置的盖梁纵向侧模10以及对拉螺栓11；在盖梁模板结构的盖梁横向侧模9上、对应与墩柱模板结构连接的位置处开设有过浆口2；在两个盖梁横向侧模9的顶部之间和两个盖梁横向侧模9的底部之间分别间隔连接有对拉螺栓11；在两个盖梁横向侧模9的顶部之间、对应墩柱模板结构两侧位置处设置有定位套管12；在定位套管12中穿设有所述的对拉螺栓11；

所述墩柱模板结构呈圆筒状，包括有墩柱底模3、墩柱顶模4和封堵板5；所述墩柱底模3的横截面呈半圆弧形，且焊接连接在盖梁模板结构的侧模上；在墩柱底模3与模具底架1之间设有竖向支撑6；所述墩柱顶模4的横截面呈半圆弧形，连接在墩柱底模3的顶部，在墩柱顶模4的顶部开设有振捣孔7；所述墩柱顶模4由一组墩柱顶模单元拼接而成，其中，靠近梁模板结构一侧的墩柱顶模单元与梁模板结构连接；在墩柱顶模4与墩柱底模3之间的接缝中、墩柱顶模单元与梁模板结构之间的接缝中均设有密封材料；所述封堵板5封堵在墩柱底模3与墩柱顶模4的端部之间；该过程包括如下步骤。

步骤①、制作模具底架1：模具底架1呈T形，在模具底架1上焊接连接竖向支撑6。

步骤②、制作盖梁模板结构：包括有盖梁底模8、盖梁横向侧模9和盖梁纵向侧模10的制作，并且在位于墩柱模板结构一侧的盖梁横向侧模9的中部开设过浆口2；在两个盖梁横向侧模9的顶部之间和两个盖梁横向侧模9的底部之间分别拉结对拉螺栓11。

步骤③、制作墩柱模板结构：包括有墩柱底模3、墩柱顶模4和封堵板5的制作；其中，墩柱顶模4由一组墩柱顶模单元拼接而成；在墩柱底模3和墩柱顶模4的内侧均设置控制混凝土保护层厚度的垫块。

步骤④、将墩柱底模3与盖梁模板结构、竖向支撑6焊接成一个整体，并且将最内侧的墩柱顶模单元与盖梁模板结构连接。

步骤3，预制墩柱盖梁13的混凝土配比设计；其中，预制墩柱盖梁13的混凝土采用强度为C40、抗冻等级为F250、抗渗等级为W6的C40F250W6的混凝土，配合比如下表：

预制墩柱盖梁的混凝土配合比

其中，W/B—水胶比，SP—砂率，W—水的重量，C—水泥的重量，S—砂重量，G—石重量， FA—粉煤灰重量，AD—外加剂。

步骤4，预制墩柱盖梁13的施工；该过程包括如下步骤。

步骤a，钢筋骨架入模：在钢筋入模前对模具内表面均匀涂刷隔离剂，将钢筋骨架设置在墩柱底模3内部的垫块上。

步骤b，在钢筋骨架入模后，将墩柱顶模单元分别与墩柱底模3连接，将位于墩柱端部位置处的墩柱顶模单元替换成钢板箍18，该钢板箍18上开设有注浆孔19，模具的接缝部位设置密封材料。

步骤c，混凝土的浇筑：采用盖梁底部-墩柱-盖梁中部-盖梁顶部的浇筑顺序，先浇筑盖梁模板结构中、位于过浆口2以下部位的盖梁混凝土，再浇筑墩柱模板结构中的混凝土，让墩柱模板结构中的混凝土从过浆口2流向盖梁模板结构中。

步骤d，混凝土的振捣。

步骤e，混凝土成型后，清理混凝土渣，对盖梁混凝土表面进行压光处理。

步骤f，混凝土的养护，混凝土采用蒸汽养护。

步骤5，混凝土出模，至此施工完毕。

本实施例中，步骤一中的预制墩柱盖梁13上设置有主吊吊耳26和辅助吊耳27；所述主吊吊耳26设置在盖梁的顶部两侧、距离盖梁两侧边线1m～1.5m的位置处，辅助吊耳27设置在墩柱的下部、距离墩柱底面1.5m～2m的位置处；预制墩柱盖梁13的混凝土浇筑前，在设计位置将主吊吊耳26、辅助吊耳27与预制墩柱盖梁13的钢筋骨架连接成一体。

起吊前，对预制墩柱盖梁13空中竖立时主辅吊载荷分配计算：通过分析整个竖立过程主辅吊的受力情况，辅吊受力最大时为墩盖梁处于水平状态，此时主、辅吊处于配合溜尾状态；主辅吊的承载与主吊吊耳26与辅助吊耳27的相对位置有关：根据制整体盖梁墩柱的结构形状及组合重心分布，分析主吊受力辅吊基本相同，甚至辅吊承载比主吊略小；本次吊装作业的机械选择、工况校核是根据主副吊耳的相对位置关系，算出相应载荷的分配系数。

本实施例中，步骤二中，在基坑15开挖的同时，将上部结构的主梁22运输到待施工桥梁位置处，进行主梁22的拼接；其中，主梁22采用钢梁。

本实施例中，步骤五吊装前，对预制墩柱盖梁13进行试吊，具体方法如下。

1、试吊前检查：试吊前对吊车各部件进行详细的检查，包括各传动部分，如发动机、变速箱、轴承等部位，有无发热、噪声和振动与漏油等不正常现象，如发现问题须及时处理；检查各传动部位的润滑情况，注意油温和油量；检查各表计的灵敏度和可靠性、准确性；钢丝绳状况、安全防护状况等均须做认真的检查，确保满足使用后方可进行下一步工作。

2、空载试车：要求对汽车吊大臂升降、伸展、回转等进行空载测试，观察各部件是否正常，并同时查看各仪表、指针是否正常。

3、试吊装：开始试吊装时，先将构件吊离地面200-300mm后停止起吊，并检查起重机的稳定性，制动装置的可靠性，构件的平衡性，绑扎的牢固性等，检查吊索具有无异常情况；待确认无误后，方可继续起吊；已吊起的构件不可长久滞留于空中。

本实施例中，步骤五中的杯口20上边缘与预制墩柱盖梁13之间的间距不小于130mm，预制墩柱盖梁13下端与杯口20侧壁之间的间距不小于80mm，并且杯口20的侧壁为毛面。

本实施例中，步骤五中，在预制墩柱盖梁13的吊装就位时，墩柱竖立过程如下：主辅吊钩同时起钩，当预制墩柱盖梁13离开车体的距离不小于500mm时，将运输车撤走，然后主钩以0.5m/min起钩、辅助吊钩不动；当预制墩柱盖梁13距地小于1m时，滑转预制墩柱盖梁13竖立至与地面呈70°夹角，然后辅吊钩配合主钩以不大于2m/min的速度落钩、并保持均匀速度；预制墩柱盖梁13竖立过程中始终与地面保持小于1m的距离，直到预制墩柱盖梁13完成与地面呈90°夹角的竖立；竖立过程中，主吊车起钩，辅助吊车配合落钩，通过调整主辅吊车吊钩的相对运动速度，可改善辅助吊钩绳索的斜拉情况，使斜拉角度控制在安全范围内；作业区域内影响吊车站位、回转、吊装作业等障碍物需事先拆除。

本实施例中，步骤七中，主梁22的吊装就位先采用单机起重后转双机抬吊的混合式吊装方法；其中，主梁22的吊装顺序为：横桥向由桥梁中心线向两侧逐段吊装；混合式吊装方法具体为：利用一台吊车将主梁22临时放置在预制墩柱盖梁13上，然后将该吊车的吊钩钩挂于主梁22前端的两个吊点上，并将另一台吊车的吊钩钩挂于主梁22后部的两个吊点上；两台吊车抬吊主梁22，使主梁22吊装就位。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、预制墩柱盖梁（13）的一体化施工；其中，预制墩柱盖梁（13）的墩柱下部设置有钢板箍（18），在钢板箍（18）的外表面焊接有剪力钉（14）；

步骤二、进行基坑（15）开挖，并对基坑（15）进行临时支护；

步骤三，在基坑（15）的底部施工混凝土垫层（16）；

步骤四，墩柱基础（17）的施工：墩柱基础（17）采用现浇扩大基础，在扩大基础的顶部设置有杯口（20），杯口（20）的顶部周围预埋有一圈锚板（21）；

步骤五，预制墩柱盖梁（13）的吊装就位；该预制墩柱盖梁（13）沿纵桥向平行间隔设置有多排，其中每排预制墩柱盖梁（13）沿横桥向连续设置；其吊装就位的顺序为：在横桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装，在纵桥向按照由桥梁中轴线向两侧的顺序依次吊装；吊装的方法包括如下步骤：

步骤Ⅰ，在墩柱基础（17）顶部的锚板（21）上放出预制墩柱盖梁（13）的中心纵横轴线，弹好十字线；复测墩柱基础（17）的杯口（20）的底部标高，并进行杯口（20）底部标高的调整；

步骤Ⅱ，在预制墩柱盖梁（13）上分别弹出纵桥向轴线、横桥向轴线和高控制线；其中，纵桥向轴线、横桥向轴线形成十字线标；

步骤Ⅲ，复测杯口（20）的底部标高，根据复测结果加设垫块，再将预制墩柱盖梁（13）吊入杯口（20）内；

步骤Ⅳ，对预制墩柱盖梁（13）的位置进行调整：在纵横桥向分别设置全站仪，测量预制墩柱盖梁（13）的轴线偏移，并调整预制墩柱盖梁（13）的水平位置，使预制墩柱盖梁（13）上的十字线标对正杯口（20）顶部的十字线；通过调整预制墩柱盖梁（13）的竖向位置使预制墩柱盖梁（13）至设计高程；

步骤Ⅴ，在杯口（20）上部与预制墩柱盖梁（13）之间的空隙中卡设钢楔子（23），用钢楔子（23）卡紧预制墩柱盖梁（13）；

步骤Ⅵ，在预制墩柱盖梁（13）的四周设置倒链（24），对预制墩柱盖梁（13）进行临时固定，倒链（24）的一端固定于预制墩柱盖梁（13）上，另一端固定于墩柱基础（17）上，利用倒链（24）进一步调整预制墩柱盖梁（13）的垂直度；

步骤Ⅶ，定位钢板（25）的焊接：在锚板（21）与预制墩柱盖梁（13）之间焊接定位钢板（25），将预制墩柱盖梁（13）与墩柱基础（17）固定连接；

步骤Ⅷ，脱钩并拆除钢楔子（23）；

步骤Ⅸ，对杯口（20）和预制墩柱盖梁（13）之间的空隙填充高强灌浆料，并灌注至设计标高；

步骤Ⅹ，待灌浆料强度达到设计强度后拆除倒链（24）；

步骤六，基坑（15）的回填；

步骤七，主梁（22）的吊装就位。

2.根据权利要求1所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤一中，所述预制墩柱盖梁（13）的盖梁尺寸为：长≤3.5m，宽≤2.5m，高≤5m；预制墩柱盖梁（13）的墩柱直径不大于1.5m，墩柱下部的钢板箍（18）的高度不大于2.5m。

3.根据权利要求2所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤一中，预制墩柱盖梁（13）的一体化施工，具体方法如下：

步骤1，预制墩柱盖梁模具形式的选择：根据设计要求选择卧式混凝土浇筑模具；

步骤2，预制墩柱盖梁模具的设计及制作；该预制墩柱盖梁模具包括有墩柱模板结构，盖梁模板结构以及支撑在墩柱模板结构和盖梁模板结构底部的模具底架（1）；

所述模具底架（1）呈T形，包括有横边和纵边；所述盖梁模板结构沿模具底架（1）的横边布置，墩柱模板结构沿模具底架（1）的纵边布置，并且墩柱模板结构与盖梁模板结构之间相连通；

所述盖梁模板结构为矩形立体结构，包括有盖梁底模（8）、分别沿着盖梁底模（8）两侧横边设置的盖梁横向侧模（9）、分别沿着盖梁底模（8）两侧纵边设置的盖梁纵向侧模（10）以及对拉螺栓（11）；在盖梁模板结构的盖梁横向侧模（9）上、对应与墩柱模板结构连接的位置处开设有过浆口（2）；在两个盖梁横向侧模（9）的顶部之间和两个盖梁横向侧模（9）的底部之间分别间隔连接有对拉螺栓（11）；在两个盖梁横向侧模（9）的顶部之间、对应墩柱模板结构两侧位置处设置有定位套管（12）；在定位套管（12）中穿设有所述的对拉螺栓（11）；

所述墩柱模板结构呈圆筒状，包括有墩柱底模（3）、墩柱顶模（4）和封堵板（5）；所述墩柱底模（3）的横截面呈半圆弧形，且焊接连接在盖梁模板结构的侧模上；在墩柱底模（3）与模具底架（1）之间设有竖向支撑（6）；所述墩柱顶模（4）的横截面呈半圆弧形，连接在墩柱底模（3）的顶部，在墩柱顶模（4）的顶部开设有振捣孔（7）；所述墩柱顶模（4）由一组墩柱顶模单元拼接而成，其中，靠近梁模板结构一侧的墩柱顶模单元与梁模板结构连接；在墩柱顶模（4）与墩柱底模（3）之间的接缝中、墩柱顶模单元与梁模板结构之间的接缝中均设有密封材料；所述封堵板（5）封堵在墩柱底模（3）与墩柱顶模（4）的端部之间；预制墩柱盖梁模具的设计及制作过程包括如下步骤：

步骤①、制作模具底架（1）：模具底架（1）呈T形，在模具底架（1）上焊接连接竖向支撑（6）；

步骤②、制作盖梁模板结构：包括有盖梁底模（8）、盖梁横向侧模（9）和盖梁纵向侧模（10）的制作，并且在位于墩柱模板结构一侧的盖梁横向侧模（9）的中部开设过浆口（2）；在两个盖梁横向侧模（9）的顶部之间和两个盖梁横向侧模（9）的底部之间分别拉结对拉螺栓（11）；

步骤③、制作墩柱模板结构：包括有墩柱底模（3）、墩柱顶模（4）和封堵板（5）的制作；其中，墩柱顶模（4）由一组墩柱顶模单元拼接而成；在墩柱底模（3）和墩柱顶模（4）的内侧均设置控制混凝土保护层厚度的垫块；

步骤④、将墩柱底模（3）与盖梁模板结构、竖向支撑（6）焊接成一个整体，并且将最内侧的墩柱顶模单元与盖梁模板结构连接；

步骤3，预制墩柱盖梁（13）的混凝土配比设计；其中，预制墩柱盖梁（13）的混凝土采用C40F250W6的混凝土，配合比如下表：

预制墩柱盖梁的混凝土配合比

其中，W/B—水胶比，SP—砂率，W—水的重量，C—水泥的重量，S—砂重量，G—石重量，FA—粉煤灰重量，AD—外加剂；

步骤4，预制墩柱盖梁（13）的施工；该过程包括如下步骤：

步骤a，钢筋骨架入模：在钢筋入模前对模具内表面均匀涂刷隔离剂，将钢筋骨架设置在墩柱底模（3）内部的垫块上；

步骤b，在钢筋骨架入模后，将墩柱顶模单元分别与墩柱底模（3）连接，将位于墩柱端部位置处的墩柱顶模单元替换成钢板箍（18），该钢板箍（18）上开设有注浆孔（19），在模具的接缝部位设置密封材料；

步骤c，混凝土的浇筑：先浇筑盖梁模板结构中、位于过浆口（2）以下部位的盖梁混凝土，再浇筑墩柱模板结构中的混凝土，让墩柱模板结构中的混凝土从过浆口（2）流向盖梁模板结构中；

步骤d，混凝土的振捣；

步骤e，混凝土成型后，清理混凝土渣，对盖梁混凝土表面进行压光处理；

步骤f，混凝土的养护，混凝土采用蒸汽养护；

步骤5，混凝土出模，至此施工完毕。

4.根据权利要求3所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤一中的预制墩柱盖梁（13）上设置有主吊吊耳（26）和辅助吊耳（27）；所述主吊吊耳（26）设置在盖梁的顶部两侧、距离盖梁两侧边线1m～1.5m的位置处，辅助吊耳（27）设置在墩柱的下部、距离墩柱底面1.5m～2m的位置处；预制墩柱盖梁（13）的混凝土浇筑前，在设计位置将主吊吊耳（26）和辅助吊耳（27）与预制墩柱盖梁（13）的钢筋骨架连接成一体。

5.根据权利要求1所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤二中，在基坑（15）开挖的同时，将上部结构的主梁（22）运输到待施工桥梁位置处，进行主梁（22）的拼接；其中，主梁（22）采用钢梁。

6.根据权利要求1所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤五中的杯口（20）上边缘与预制墩柱盖梁（13）之间的间距不小于130mm，预制墩柱盖梁（13）下端与杯口（20）侧壁之间的间距不小于80mm，并且杯口（20）的侧壁为毛面。

7.根据权利要求1所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤五中，在预制墩柱盖梁（13）的吊装就位时，墩柱竖立过程如下：主辅吊钩同时起钩，当预制墩柱盖梁（13）离开车体的距离不小于500mm时，将运输车撤走，然后主钩以0.5m/min起钩、辅助吊钩不动；当预制墩柱盖梁（13）距地小于1m时，滑转预制墩柱盖梁（13）竖立至与地面呈70°夹角，然后辅吊钩配合主钩以不大于2m/min的速度落钩、并保持均匀速度；预制墩柱盖梁（13）竖立过程中始终与地面保持小于1m的距离，直到预制墩柱盖梁（13）完成与地面呈90°夹角的竖立。

8.根据权利要求7所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤五的步骤Ⅲ中，用吊车将预制墩柱盖梁（13）对准杯口（20）顶部的十字线，并垂直下放入杯口（20）内；下降时，人工配合以小于2m/min的速度下降，并在杯口（20）的顶部四周垫设木板或橡胶垫。

9.根据权利要求5所述的桥梁下部结构横向分块快速组拼的施工方法，其特征在于：步骤七中，主梁（22）的吊装就位先采用单机起重后转双机抬吊的混合式吊装方法；其中，主梁（22）的吊装顺序为：横桥向由桥梁中心线向两侧逐段吊装；混合式吊装方法具体为：利用一台吊车将主梁（22）临时放置在预制墩柱盖梁（13）上，然后将该吊车的吊钩钩挂于主梁（22）前端的两个吊点上，并将另一台吊车的吊钩钩挂于主梁（22）后部的两个吊点上；两台吊车抬吊主梁（22），使主梁（22）吊装就位。

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