CN110820572A - 基于斜拉架桥机的预制桥墩、主梁一体化装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁施工工程领域，具体涉及一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法，使用斜拉架桥机进行预制桥墩、预制帽梁与预制主梁施工：工厂准备构件、施工现场拼装固定架桥机与施工现场架设桥梁。通过滑车将预制桥墩节段、预制帽梁和预制主梁运输就位，首先完成架桥机前端预制桥墩节段的拼装和预制帽梁的拼装，然后将架桥机前端支承锚固在帽梁顶部，完成预制主梁的运输和架设，最终完成预制主梁和预制桥墩的一体化架设。本发明易于安装、施工简便，且架桥机与的桥梁有可靠的连接，解决了复杂山区环境下预制高墩桥梁建设中预制桥墩节段和预制主梁运输和吊装难的技术问题，能够加快桥梁建设速度，具有显著的经济效益。

Description

基于斜拉架桥机的预制桥墩、主梁一体化装配施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工工程领域，具体涉及一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法，还涉及斜拉架桥机。本发明适用于预制桥墩和预制主梁一体化建造施工。

背景技术

在当今社会快速发展的背景下，交通的制约会造成巨大的经济损失。因此，在城市路网关键节点进行桥梁改造遇到的问题不再是桥梁本身，而是如何减小对交通的影响。桥梁快速建造技术应运而生，较传统的桥梁施工方式具有构件工厂加工质量耐久性好、施工安全风险小、扬尘及噪声污染小、施工速度提高、对交通影响小等众多优势。

目前已有的采用桥梁预制拼装技术拼装桥墩的工程，多为中低墩，拼装节段较少，而且建造地点多为施工场地较开阔的地区，不需要考虑运输、吊装施工机械的限制；而在山区这样的复杂地形条件下，建设的桥梁桥墩较高，而大型运输、吊装能力强的设备又难以进入施工地点。基于以上问题，需要提供一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法，该装配施工方法能够实现山区复杂环境下预制高墩桥梁的快速装配化建造施工；本发明的另一目的在于提供一种斜拉架桥机。

本发明实现上述目的提供的技术方案如下：一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法；其特征在于按下述步骤使用斜拉架桥机进行预制桥墩、预制帽梁与预制主梁施工：工厂准备构件、施工现场拼装固定架桥机与施工现场架设桥梁；具体为：

步骤1、工厂准备构件；

1.1准备斜拉架桥机构件：主桁架、索塔、斜拉索、高强钢棒、螺栓、A滑车、B滑车、C滑车、D滑车、主提升机构、上工字钢、下工字钢；四台滑车各自配套有主提升机构；

1.2准备桥梁构件：预制桥墩节段、预制帽梁与预制主梁。

步骤2、施工现场拼装固定架桥机；

沿已建好的桥梁节段横向在桥梁纵向的前、后两端分别搭设下工字钢，在下工字钢上面拼装主桁架、并将后锚点和索塔支点通过高强钢棒与螺栓固定在已建好的桥梁节段上；而后在主桁架上面安装四组上工字钢,各组上工字钢均与主桁架滑动连接、可沿主桁架纵向移动，在主桁架上面安装索塔，用斜拉索将索塔与主桁架固定连接；各自配套有主提升机构的A滑车、B滑车、C滑车与D滑车从前端起依次安装于四组上工字钢上面，并且，A滑车、B滑车位于索塔前方，C滑车、D滑车位于索塔后方；四个滑车即可以纵向滑动、也可以在上工字钢上横向滑动。施工第一跨时，可斜拉架桥机安装固定在路基上进行施工，不再赘述。

步骤3、施工现场架设桥梁；

3.1预制桥墩节段拼装：采用运梁车将预制桥墩节段运送至梁前端，B滑车通过主桁架移动至梁前端，下放主提升机构吊起预制桥墩节段后，向前移动至桥墩位置，下放预制桥墩节段进行拼装施工，重复此步骤完成桥墩其它节段施工。

3.2预制帽梁安装施工：待桥墩节段完成施工后再吊装预制帽梁，预制帽梁与步骤3.1预制桥墩节段拼装的施工方法相同；重复以上步骤直至完成桥梁所有下部结构的施工后，放下前支点支承锚固在预制帽梁上，为预制主梁施工做准备。

3.3主梁安装施工：运梁车将预制主梁运送至吊装位置，首先通过C滑车与D滑车将预制主梁吊起，缓慢向前移动，待预制主梁前端送至索塔另一侧后，B滑车起吊，C滑车暂时退出工作，空转至D滑车附近重新起吊，D滑车退出工作；此时预制主梁由B滑车与C滑车共同吊起继续前移，C滑车移动至索塔时，A滑车接替B滑车，B滑车空转至索塔处接替C滑车，C滑车退出工作，由A滑车与B滑车吊装预制主梁至设计位置后落梁；保证吊装位置准确。

完成本跨的预制主梁和预制桥墩的一体化施工后，将架桥机向前移动至下一跨并重复步骤3，逐跨完成整座全预制装配桥梁的建造施工。

一种斜拉架桥机，包括主桁架、索塔、斜拉索和配套有主提升机构的滑车，其特征在于：还包括下工字钢与上工字钢；滑车为四套；在路基或已建好的桥梁节段纵向的前、后两端，沿桥梁横向设有下工字钢，下工字钢上面安装主桁架，主桁架上面分散安装四组上工字钢，上工字钢与主桁架滑动连接、可沿主桁架纵向移动，主桁架上面、第二组与第三组上工字钢之间安装索塔，斜拉索将索塔与主桁架固定连接；后锚点和索塔支点通过高强钢棒与螺栓固定在已建好的桥梁节段上，索塔前后的四组上工字钢上面分别安装滑车。

本文前端是指架设桥梁的前进方向。

本发明通过滑车将预制桥墩节段、预制帽梁和预制主梁运输就位，首先完成架桥机前端预制桥墩节段的拼装和预制帽梁的拼装，然后将架桥机前端支承锚固在帽梁顶部，完成预制主梁的运输和架设，最终完成预制主梁和预制桥墩的一体化架设。

现有技术使用架桥机仅是完成预制主梁的施工，本发明实现了预制桥墩、预制帽梁与预制主梁都使用斜拉架桥机进行施工。本发明易于安装、施工简便，且架桥机与的桥梁有可靠的连接，解决了复杂山区环境下高墩桥梁建设中预制桥墩节段和预制主梁运输和吊装难的技术问题，能够加快桥梁建设速度，具有显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明的轴侧图；

图2为本发明的立面示意图；

图3为图1的侧面图；

图4为预制桥墩起吊图；

图5为预制桥墩就位拼装图；

图6为D滑车、C滑车起吊预制梁图；

图7为D滑车、B滑车起吊预制梁图；

图8为C滑车、B滑车起吊预制梁图；

图9为预制梁前移图；

图10为C滑车、A滑车起吊预制梁图；

图11为B滑车、A滑车起吊预制梁图；

图12为预制梁前移就位图；

图13为预制梁安装图。

图中：1—预制桥墩，2—预制帽梁，3—预制主梁，4—高强钢棒，5—螺栓，6—架桥机主桁架，7—索塔，8—斜拉索，9—A滑车，10—B滑车，11—C滑车 12—D滑车，13—后锚点，14—索塔支点，15—前支点，16—上工字钢，17—下工字钢，18—主提升钩 ，19—预制桥墩节段，20—已建好的桥梁节段。

具体实施方式

方法实施例；基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法；本实施例以40m简支预制T梁（即预制主梁）施工过程为实例，预制桥墩节段高2.0m，T梁梁高2.5m。按下述步骤进行：

步骤1、工厂准备构件；

1.1准备斜拉架桥机构件：主桁架6、索塔7、斜拉索8、高强钢棒4、螺栓5、A滑车9、B滑车10、C滑车11、D滑车12、主提升机构18、上工字钢16、下工字钢17；四台滑车各自配套有主提升机构，四台滑车型号相同；

1.2准备桥梁构件：预制桥墩节段19、预制帽梁2与预制T梁3，以及其它安装工具。

步骤2、施工现场拼装固定架桥机；

参见图1至图4；沿已建好的桥梁节段20横向在桥梁纵向的前、后两端分别搭设下工字钢17，在下工字钢上面拼装主桁架6、并将后锚点13和索塔支点14通过高强钢棒4与螺栓5固定在已建好的预制T梁3上；高强钢棒4与螺栓5使架桥机与已建好的预制T梁3实现可靠连接；而后在主桁架6上面安装四组上工字钢16,各组上工字钢16均与主桁架6滑动连接、可沿主桁架6纵向移动，在主桁架6上面、第二组与第三组上工字钢16之间安装索塔7，索塔7距梁前端5m，用斜拉索8将索塔7与主桁架6固定连接；将各自配套有主提升机构18的A滑车9、B滑车10、C滑车11与D滑车12从梁前端起依次安装于四组上工字钢上面，A滑车、B滑车位于索塔前方，C滑车、D滑车位于索塔后方；安装了滑车的上工字钢16沿主桁架6纵向滑动，这样四个滑车即可以随着上工字钢16沿主桁架6纵向滑动、也可以在上工字钢16上横向滑动；下工字钢17略大于桥宽，保证横向有足够的施工空间。

步骤3、施工现场架设桥梁；

3.1预制桥墩节段拼装：参见图4与图5；首先采用运梁车将预制桥墩节段19运送至梁前端，B滑车10通过主桁架6移动至梁前端，下放主提升机构18吊起预制桥墩节段19后，向前移动至桥墩1设计位置，下放预制桥墩节段19进行拼装施工，重复此步骤完成其它预制桥墩节段施工。

3.2预制帽梁安装施工：待预制桥墩节段完成施工后再吊装预制帽梁2，预制帽梁2与步骤3.1预制桥墩节段拼装的施工方法相同；重复以上步骤直至完成桥梁所有下部结构的施工后，放下前支点15，支承锚固在预制帽梁2上，为主梁施工做准备；此时斜拉架桥机受力体系发生改变，由原来的拉索为主要受力杆件转化为主桁架为主要受力杆件。后锚点13、索塔支点14与前支点15将架桥机支承在预制主梁3上。

3.3主梁安装施工：因为索塔7固定在主桁架6上，滑车不能实现在整个主桁架6范围内纵向自由移动。主梁安装施工的程序为：运梁车将预制主梁3运送至吊装位置，参见图6、图7与图8；首先通过C滑车11与D滑车12将预制主梁3吊起，缓慢向前移动，待预制主梁3前端送至索塔另一侧后，B滑车10起吊，C滑车11暂时退出工作，C滑车11空转至D滑车12附近重新起吊，D滑车12退出工作；参见图9、图10与图11；此时预制主梁3由B滑车10与C滑车11共同吊起继续前移，C滑车11移动至靠近索塔7时，A滑车9接替B滑车10，B滑车10暂时退出工作，B滑车空转至靠近索塔7位置处接替C滑车11，C滑车11退出工作，参见图12与图13；由A滑车9与B滑车10吊装预制主梁3至设计位置后落梁就位安装；即四台滑车交替工作完成预制主梁的施工。

完成该跨的预制主梁3和预制桥墩1的一体化施工后，将架桥机向前移动至下一跨并重复步骤3，后续施工预制主梁3吊装时可通过下工字钢17进行横向移动，逐跨完成整座全预制装配桥梁的建造施工。

架桥机实施例；如图1、图2与图3所示：本发明提供的一种斜拉架桥机，包括主桁架6、索塔7、斜拉索8和配套有主提升机构的滑车，还包括下工字钢17与上工字钢16；滑车为四套；在已建好的桥梁节段20纵向的前、后两端，沿桥梁横向设有下工字钢17，下工字钢上面安装主桁架6， 主桁架6上面分散安装四组上工字钢16，上工字钢16与主桁架7滑动连接、可沿主桁架6纵向移动，主桁架6上面、第二组与第三组上工字钢16之间安装索塔7，斜拉索8将索塔7与主桁架6固定连接；后锚点13和索塔支点14通过高强钢棒4与螺栓5固定在已建好的桥梁节段20上，索塔7前后的四组上工字钢16上面分别安装滑车，各个滑车与其相应的上工字钢16横向滑动连接。第一组上工字钢上面安装A滑车9，第二组上工字钢上面安装B滑车10， 第三组上工字钢上面安装C滑车11，第四组上工字钢上面安装D滑车12。

主桁架6下面设有后锚点13、索塔支点14与前支点15，架桥机通过后锚点13与索塔支点14支承在已建好的桥梁节段20上、且通过前支点15支承在前端的预制帽梁2上。

Claims (4)

1.一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法；其特征在于按下述步骤使用斜拉架桥机进行预制桥墩（1）、预制帽梁（2）与预制主梁（3）施工：工厂准备构件、施工现场拼装固定架桥机与施工现场架设桥梁。

2.如权利要求1所述的一种基于斜拉架桥机的预制桥墩和预制主梁一体化装配施工方法；其特征在于：

步骤1、工厂准备构件；

1.1准备斜拉架桥机构件：主桁架（6）、索塔（7）、斜拉索（8）、高强钢棒（4）、螺栓（5）、A滑车（9）、B滑车（10）、C滑车（11）、D滑车（12）、主提升机构（18）、上工字钢（16）、下工字钢（17）；四台滑车各自配套有主提升机构；

1.2准备桥梁构件：预制桥墩节段（19）、预制帽梁（2）与预制主梁（3）；

步骤2、施工现场拼装固定架桥机；

沿已建好的桥梁节段（20）横向在桥梁纵向的前、后两端分别搭设下工字钢（17），在下工字钢（17）上面拼装主桁架（6）、并将后锚点（13）和索塔支点（14）通过高强钢棒（4）与螺栓（5）固定在已建好的桥梁节段（3）上；而后在主桁架（6）上面安装四组上工字钢（16）,各组上工字钢（16）均与主桁架（6）滑动连接、可沿主桁架（6）纵向移动，在主桁架（6）上面、第二组与第三组上工字钢（16）之间安装索塔（7），用斜拉索（8）将索塔（7）与主桁架（6）固定连接；各自配套有主提升机构（18）的A滑车（9）、B滑车（10）、C滑车（11）与D滑车（12）从前端起依次安装于四组上工字钢（16）上面；A滑车（9）、B滑车（10）位于索塔（7）前方，C滑车（11）、D滑车（12）位于索塔（7）后方；四个滑车即可以纵向滑动、也可以在上工字钢（16）上横向滑动；

步骤3、施工现场架设桥梁；

3.1预制桥墩节段拼装：采用运梁车将预制桥墩节段（19）运送至梁前端，B滑车（10）通过主桁架（6）移动至梁前端，下放主提升机构（18）吊起预制桥墩节段（19）后，向前移动至桥墩（1）位置，下放预制桥墩节段（19）进行拼装施工，重复此步骤完成其他桥墩节段施工；

3.2预制帽梁安装施工：待桥墩节段完成施工后再吊装预制帽梁（2），预制帽梁（2）与步骤3.1预制桥墩节段拼装的施工方法相同；重复以上步骤直至完成桥梁所有下部结构的施工后，放下前支点（15）支承锚固在预制帽梁（2）上，为预制主梁（3）施工做准备；

3.3主梁安装施工：运梁车将预制主梁（3）运送至吊装位置，首先通过C滑车（11）与D滑车（12）将预制主梁（3）吊起，缓慢向前移动，待预制主梁（3）前端送至索塔另一侧后，B滑车（10）起吊，C滑车（11）暂时退出工作，空转至D滑车（12）附近重新起吊，D滑车（12）退出工作；此时预制主梁（3）由B滑车（10）与C滑车（11）共同吊起继续前移，C滑车（11）移动至索塔时，A滑车（9）接替B滑车（10），B滑车（10）空转至索塔处接替C滑车（11），C滑车（11）退出工作，由A滑车（9）与B滑车（10）吊装预制主梁（3）至设计位置后落梁；保证吊装位置准确。

3.一种斜拉架桥机，包括主桁架、索塔、斜拉索和配套有主提升机构的滑车，其特征在于：还包括下工字钢（17）与上工字钢（16）；滑车为四套；在已建好的桥梁节段（20）纵向的前后两端、沿桥梁横向设有下工字钢（17），下工字钢（17）上面安装主桁架（6）， 主桁架（6）上面分散安装四组上工字钢（16），上工字钢（16）与主桁架（7）滑动连接、可沿主桁架（6）纵向移动，主桁架（6）上面、第二组与第三组上工字钢（16）之间安装索塔（7），斜拉索（8）将索塔（7）与主桁架（6）固定连接；后锚点（13）和索塔支点（14）通过高强钢棒（4）与螺栓（5）固定在已建好的桥梁节段（20）上，索塔（7）前后的四组上工字钢（16）上面分别安装滑车，各个滑车与其相应的上工字钢（16）横向滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种斜拉架桥机，其特征在于：主桁架下面设有后锚点（13）、索塔支点（14）与前支点（15），架桥机通过后锚点（13）与索塔支点（14）支承在已建好的桥梁节段（20）上、且通过前支点（15）支承在前端的预制帽梁（2）上。

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