CN111021254B - 一种提高施工效率的桥梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高施工效率的桥梁结构，涉及桥梁工程技术领域，旨在解决施工人员为了保证热胀间隙的中轴线一般与盖梁的中轴线重合，需要对梁板进行多次反复调整，影响施工效率的技术问题，其技术方案要点是包括桥梁板和位于桥梁板底端的多个桥墩，桥墩与桥梁板之间设置有盖梁，盖梁两端设置有挡块；挡块中沿盖梁宽度方向上的中轴线两侧分别嵌置有定位筒，定位筒内滑移连接有定位块，桥梁板侧壁设置有供定位块插设的定位孔，定位块插设在定位筒中的一端设置有抵接弹簧，定位块远离抵接弹簧的一端设置有为桥梁板让位的让位斜面，定位块外侧壁设置有用于防止定位块从定位筒中脱出的防脱件。达到了缩短调整次数和时间以提高施工效率的效果。

Description

一种提高施工效率的桥梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体地说，它涉及一种提高施工效率的桥梁结构。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。

现有授权公告号为CN107558350B的中国专利，公开了一种桥梁结构及其施工工艺，包括桥梁板和位于桥梁板下方以支撑桥梁板的桥墩，相邻所述桥梁板之间且位于桥墩的正上方设置有热胀间隙。其技术方案要点是在铺设基层时，由于封堵板位于热胀间隙内，在建筑过程中，有效减少碎石进入热胀间隙内；将封堵板抽出时，固定板以固定基层的端壁，减小基层中的碎石进入热胀间隙内，从而实现有效碎石等颗粒进入热胀间隙内的效果。

现有的桥梁在施工的过程中，热胀间隙的中轴线一般与盖梁的中轴线重合以保证在维持热胀间隙的情况下使得热胀间隙两侧的梁板固定距离相同，以保证梁板的受力面积；但是，施工人员为了保证热胀间隙的中轴线一般与盖梁的中轴线重合，需要对梁板进行多次反复调整，影响施工效率，故有待改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种提高施工效率的桥梁结构，其具有缩短调整次数和时间以提高施工效率的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种提高施工效率的桥梁结构，包括桥梁板和位于桥梁板底端的多个桥墩，所述桥墩与桥梁板之间设置有盖梁，所述盖梁两端设置有挡块；所述挡块中沿盖梁宽度方向上的中轴线两侧分别嵌置有定位筒，所述定位筒内滑移连接有定位块，所述桥梁板侧壁设置有供定位块插设的定位孔，所述定位块插设在定位筒中的一端设置有抵接弹簧，所述定位块远离抵接弹簧的一端设置有为桥梁板让位的让位斜面，所述定位块外侧壁设置有用于防止定位块从定位筒中脱出的防脱件。

通过采用上述技术方案，当桥梁板下行的过程中，让位斜面的设置使得定位块收缩进定位筒中；当桥梁板沿桥梁跨度方向移动至定位孔位于定位块处时，定位块在抵接弹簧的作用弹出插设在定位孔中；此时能够限制桥梁板的移动，从而限制了桥梁板沿桥梁跨度方向移动，此时操作人员知道桥梁板移动到预定的位置，省去了操作人员反复调整桥梁板位置导致的时间浪费，提高了桥梁施工的效率。

进一步地，所述定位孔的位于其长度方向的端壁上设置有触发块，所述定位块远离抵接弹簧的一端设置有供触发块插设的触发槽，所述触发槽底壁设置有输出压力信号的压力检测装置，所述压力检测装置耦接有响应于压力信号并发出控制信号的触发电路，所述触发电路耦接有响应于控制信号以发出提示的提醒装置。

通过采用上述技术方案，压力检测装置的设置便于在定位块弹出时与触发块相抵，从而产生压力信号并将压力信号发送给触发电路，触发电路发出控制信号给提醒装置给操作人员做出提醒，从而使得操作人员获知定位块已经***定位孔中。由于在桥梁板移动时定位块需要抵接桥梁板的侧壁，故而在定位块的端部开设触发槽并将压力检测装置设置在触发槽中并配合触发块从而使得定位块在***定位孔中时才触发压力检测装置，提高了检测的准确性。

进一步地，所述提醒装置为语音播报装置。

通过采用上述技术方案， 语音播报装置的设置播报预设的音频，提醒操作人员定位块已经***定位孔中，使得操作人员及时获知并及时实时后续步骤，从而进一步提高了施工效率。

进一步地，所述压力检测装置与触发电路之间设置有导线，所述挡块远离桥梁板的一侧表面上设置有与定位孔内部相通的穿线孔，所述语音播报装置和触发电路均固定在挡块远离桥梁板的一侧表面上。

通过采用上述技术方案，导线和穿线孔的设置便于将触发电路和语音播报装置设置在定位孔之外，从而使得语音播报的声音能够向外扩散，便于操作人员听到。

进一步地，所述桥梁板包括多个经浇筑成一整体的预制先张空心板。

通过采用上述技术方案，空心板具有自重轻、制作工艺成熟、造价低、安装方便和预制时间的优点。而且预制先张空心板的设置可以从预制构件厂直接运输至施工场地直接安装完成，从而进一步缩短了施工的时间，提高了施工的效率。

本发明的目的之二在于提供一种提高施工效率的桥梁结构的施工方法，包括下列步骤：

S100，在地面上钻出灌注孔并浇筑灌注桩形成桥墩，同时定制带有定位孔的空心板，然后浇筑台帽和台背；

S200，在灌注桩的基础上固定盖梁模具并在盖梁模具上安装定位筒，然后浇筑盖梁使定位筒成型于挡块的预定位置；

S300，安装预制空心板，吊装空心板先下行然后沿桥梁长度方向滑移使得定位块***定位孔中；

S400，对桥面的铰缝进行处理并浇筑铰缝砼，然后铺设铺装层使得桥面平整；

S500，在桥梁板两侧安装护栏。

通过采用上述技术方案，将定位筒预制在挡块中使得定位筒一体成型于挡块之中并在。并在施工的过程中通过定位块***定位孔中使得空心板在施工的过程中能够快速定位，从而提高上述操作步骤提高了施工的效率。

进一步地，步骤S100还包括下列子步骤：

S110，制作护筒并将护筒埋设至预定位置，然后安装钻孔平台；同时，向预制件厂家定制带有定位孔和触发块的预制先张空心板；

S120，制作泥浆并进行泥浆循环，然后进行钻孔，钻孔完成之后进行测量并进行清孔，在钻孔的同时焊接钢筋笼并在清孔完成之后将钢筋笼下放至灌注孔中；

S130，灌注混凝土形成灌注桩并进行养护；

S140，开挖基坑并在桥梁两端桥台底部固定模具，浇筑台帽和台背。

通过采用上述技术方案，在桥梁的底部经钻孔并浇筑出灌注桩，从而能够对空心板进行支撑，灌注桩经水下混凝土在护筒的包裹下凝固形成，保证了混凝土的凝固，使得桥梁的底部支撑更加稳定。灌注桩为盖梁的支撑提供了基础，便于了盖梁的浇筑以及定位筒的固定。

进一步地，步骤S200还包括下列子步骤：

S210，焊接盖梁模板，并在其周围固定面模板；

S220，安装盖梁模板并用螺栓和对拉螺杆进行固定；

S230，将定位筒插设在挡块的预定位置使之一体成型于挡块中。

通过采用上述技术方案，在灌注桩顶部固定盖梁模板并经螺栓和对拉螺杆固定从而便于对盖梁进行浇筑，盖梁模板的骨架实用角钢和型钢焊接形成从而提高了强度；而其面模采用高强度覆膜竹胶板制成，从而保证了面模的便于拆卸，从而节约了拆卸的时间，提高了施工效率。将定位筒在浇筑的过程中放入挡块的预定位置使得定位筒与挡块一体成型设置，提高了定位筒固定的效率。

进一步地，S300还包括下列子步骤：

S310，捆扎吊装绳，对预制先张空心板进行吊装，安装空心板时安装从边跨到中跨再到边跨的顺序，即先安装台帽与其最接近的盖梁之间的空心板；

S320，将定位孔中的压力检测装置进行接线；

S330，将空心板吊装至桥墩上方下放，下放的过程中空心板底部抵接让位斜面使得定位块收缩，然后沿桥梁跨度方向适当调整空心板位置，当定位块***定位孔中时即定位完成，此时弹簧抵接定位块弹出使得触发块***触发槽中与压力检测装置抵接，压力检测装置通过触发电路控制提醒装置发出提醒，然后再以此为标准继续铺设空心板，在空心板铺设完毕后将触发电路和提醒装置拆除并对定位孔进行填补。

通过采用上述技术方案，在空心板安装的过程中，先将空心板吊装至定位块上方并下发使得定位块被抵接缩回，然后沿高度方向移动空心板使得定位块卡入定位孔中，从而在保证接触面积的基础上实现了空心板的快速定位，以便于后期中间空心板的铺设对齐，从而节约了空心板位置反复调整的时间，提高了桥梁的施工效率。

进一步地，S400还包括下列子步骤：

S410，清理相邻两块空心板之间的铰缝，并用水泥砂浆填充底缝；

S420，待底缝凝固之后在桥面上捆扎附加钢筋并浇筑桥面；

S430，在桥面两侧铺设人行道板。

通过采用上述技术方案，在铰缝之间填充混凝土从而便于将铰缝补齐，减轻后期浇筑桥面时混凝土从铰缝间渗漏，同时还提高了桥面的防水性能。捆扎附加钢筋并浇筑桥面使得桥面形成了一个整体，提高了桥面的强度。铺设的人行道板对行人起到了标识的作用，便于行人进行行走。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、采用了盖梁挡块上嵌置的定位筒与定位筒中滑移的定位块插设在空心板定位孔中的技术，从而产生便于空心板的快速定位，提高施工效率的效果；

2、采用了定位孔端壁上设置的触发块插设在触发槽中的压力检测装置并通过语音播报装置进行播报的技术，从而产生便于提醒操作人员定位块已经***定位孔中的效果；

3、采用了桥梁板采用预制先张空心板的技术，从而产生缩短浇筑时间，提高施工效率的效果。

附图说明

图1为实施例中一种提高施工效率的桥梁结构的整体结构示意图；

图2为实施例中用于展现定位筒处结构的示意图；

图3为实施例中用于展现施工方法的流程图。

图中：1、桥梁板；11、桥墩；12、盖梁；121、挡块；1211、穿线孔；13、定位孔；131、触发块；2、定位筒；20、折边；21、定位块；211、抵接弹簧；212、让位斜面；213、防脱件；214、触发槽；2140、导向面；2141、压力检测装置；3、触发电路；4、提醒装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

一种提高施工效率的桥梁结构，参照图1，其包括桥梁板1和位于桥梁板1底端的多个桥墩11，桥梁板1为多个预制先张空心板经二次浇注形成，先张空心板经浇筑一体成型设置，其内部预留有空腔以缩短施工时间，提高施工效率。桥墩11位于相邻两块桥梁板1的接缝处设置有盖梁12，盖梁12与桥墩11经浇筑一体成型设置。盖梁12两端设置有挡块121，挡块121与桥梁板1两侧边相贴合。

参照图2，挡块121中沿盖梁12宽度方向即桥梁跨度方向上的中轴线两侧分别嵌置有定位筒2，定位筒2为靠近桥梁板1一端开口的钢制圆筒。定位筒2内间隙配合地滑移连接有定位块21，定位块21为圆柱型实心块。桥梁板1侧壁设置有供定位块21插设的定位孔13，定位孔13与定位块21相适配。定位块21插设在定位筒2中的一端设置有抵接弹簧211，抵接弹簧211的一端与定位块21相抵，另一端与定位筒2的端壁相抵。定位块21自动弹出***定位孔13中，以在相邻两块桥梁板1之间预留有伸缩缝的距离，供桥梁板1热胀伸缩用并使得两块桥梁板1固定在盖梁12上的接触面积相同。

参照图2，定位块21远离抵接弹簧211的一端设置有为桥梁板1让位的让位斜面212，让位斜面212设置在定位块21的四周并自定位块21的侧壁向圆心方向倾斜，从而在桥梁板1抵接让位斜面212时，定位块21可以自动缩回定位筒2中。定位块21外侧壁螺纹连接固定有用于防止定位块21从定位筒2中脱出的防脱件213，定位筒2靠近桥梁板1的一端朝向圆心弯折形成折边20，防脱件213能够与折边20相抵，从而防止定位块21从定位筒2中脱出。

参照图2，定位孔13的沿其长度方向的端壁上一体成型有触发块131，触发块131位于定位孔13的圆心位置。定位块21远离抵接弹簧211的一端设置有供触发块131插设的触发槽214，触发槽214与触发块131间隙配合，触发槽214的深度与触发块131的厚度相同。触发槽214远离底壁的一端设置有导向面，导向面自触发槽214内侧壁相远离触发槽214中轴线方向切斜，从而便于触发块131***触发槽214中。

参照图2，触发槽214底壁设置有输出压力信号的压力检测装置2141，压力检测装置2141压阻式压力传感器。压力检测装置2141通过导线耦接有响应于压力信号并发出控制信号的触发电路3，触发电路3包括意法半导体公司生产的STM32型单片机和可充电式锂电池。锂电池为压力检测装置2141和单片机供电，压力检测装置2141将检测到的压力值传输给单片机，当压力值超过阈值后单片机发送控制信号发出提醒。

参照图2，触发电路3耦接有响应于控制信号以发出提示的提醒装置4，提醒装置4为语音播报装置，语音播报装置为语音提示器，其内部存储装置存储有预先录制好的音频。语音播报装置和触发电路3均固定在挡块121远离桥梁板1的一侧表面上。

参照图2，挡块121远离桥梁板1的一侧表面上设置有与定位孔13内部相通的穿线孔1211，穿线孔1211经一体成型于定位筒2端壁上的穿线管形成，穿线管设置在定位筒2远离折边20的一端端壁上，以供导线穿出从而将提醒装置4固定在挡块121的外部提醒操作人员。

一种提高施工效率的桥梁结构的施工方法，参照图3，包括下列步骤：

S100，通过GPS-15型正循环回旋钻机在地面上钻出孔径为φ120cm的灌注孔并浇筑灌注桩形成桥墩11，同时定制带有定位孔13的桥梁板1，桥梁板1是标准跨径为20m的先张法预应力钢筋钢筋混凝土空心板梁，然后在河的两岸位于桥梁连接处浇筑台帽和台背。

具体包括：

首先，采用5mm厚的钢板卷制护筒并将护筒通过人工埋设至灌注孔预定位置，护筒的直径比灌注孔孔径大30cm，四周用粘土回填密实。然后将钻孔平台安装至孔位处，并精确对中调平，设置导向架以保证孔身的垂直。同时，向预制件厂家定制带有定位孔13和触发块131的预制先张空心板，定位孔13设置在空心板的两端。

其次，制作泥浆并设置泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站，泥浆池为灌注孔容积的四倍。然后进行钻孔，钻孔完成之后通过测绳下挂测深锤进行测量基准面至孔底的距离并采用换浆法进行清孔，在钻孔的同时分节焊接钢筋笼并在清孔完成之后将钢筋笼通过汽车起重机缓慢下放至灌注孔中。

然后，将水下C35商品混凝土采用倒灌法，通过储料斗灌注进灌注孔中形成灌注桩并进行混凝土养护形成桥墩11。最终在河的两岸位于桥梁连接处开挖基坑并在桥梁两端桥台底部固定模具，模具包括钢筋笼、大块钢模和10cmC15垫层作底模，在钢模中浇筑混凝土形成台帽和台背。

S200，在灌注桩的基础上固定盖梁模具，先焊接盖梁模板，模板包括骨架和面模板，骨架采用角钢、型钢焊制在桥墩11的钢筋笼上；然后在其周围固定面模板，面模板为18mm厚高强覆膜竹胶板，面模板的缝内塞止水胶。盖梁模板用螺栓和对拉螺杆进行固定，相邻模板之间用φ12mm螺栓连接，两侧宽度方向上的模板之间用φ16对拉螺栓固定。最后在盖梁模具上安装定位筒2，将定位筒2插设在挡块121的预定位置使之一体成型于挡块121中，使得定位筒2相对于盖梁宽度方向上的中轴线对称以预留有伸缩缝的距离以保证桥梁板的接触面积相等和均匀，然后浇筑盖梁12，使得盖梁12与桥墩11一体成型设置。

S300，捆扎吊装绳，对预制先张空心板进行吊装，安装空心板时安装从边跨到中跨再到边跨的顺序安装预制空心板，即先安装与台帽最接近的盖梁12之间的空心板。然后将定位孔13中的压力检测装置2141进行接线，将压力检测装置2141预留的电线与触发电路连接到一起，使得压力检测装置2141得电开始检测。

将最靠近定位块21的一块空心板吊装至桥墩11上方下放，下放的过程中空心板底部抵接让位斜面212使得定位块21收缩，然后沿桥梁跨度方向适当调整空心板位置，当定位块21***定位孔13中时即定位完成，此时弹簧抵接定位块21弹出使得触发块131***触发槽214中与压力检测装置2141抵接，压力检测装置2141通过触发电路3控制提醒装置4发出提醒。然后再以此为标准继续铺设空心板，在铺设完毕后，将触发电路3和提醒装置4拆除并对定位孔13进行填补，从而实现了空心板的快速定位，缩短了多次调解距离的时间，提高了施工的效率。边跨上需铺设钢板，并在钢板上安装机械承重支撑，确保板梁受力均匀。

S400，对桥面的铰缝进行处理。将预制空心板顶面、铰缝面凿毛成凹凸7mm的粗糙面，将绞缝内清除干净然后用水泥砂浆填充底缝。待砂浆强度达50%后，在空心板的拉结筋上绑扎附加钢筋，然后在铰缝洒水保持铰缝湿润，再在绞缝中浇筑混凝土，经振捣密实，加强保护。然后用水将桥面冲洗干净，在附加钢筋上绑扎钢筋网，将混凝土经机械拌和、机械振捣并结合人工提浆抹面，铺设在桥面上形成铺装层使得桥面平整形成完整的桥梁板1。然后在桥面两侧铺设人行道板，人行道板采用4cm花岗岩路面砖以及3cm M10水泥砂浆人工铺设在碎石垫层上形成。

S500，在桥梁板1两侧安装护栏，护栏为防撞护栏，护栏经浇筑与桥梁板1固定。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种提高施工效率的桥梁结构，包括桥梁板(1)和位于桥梁板(1)底端的多个桥墩(11)，所述桥墩(11)与桥梁板(1)之间设置有盖梁(12)，所述盖梁(12)两端设置有挡块(121)；其特征在于：所述挡块(121)中沿盖梁(12)宽度方向上的中轴线两侧分别嵌置有定位筒(2)，所述定位筒(2)内滑移连接有定位块(21)，所述桥梁板(1)侧壁设置有供定位块(21)插设的定位孔(13)，所述定位块(21)插设在定位筒(2)中的一端设置有抵接弹簧(211)，所述定位块(21)远离抵接弹簧(211)的一端设置有为桥梁板(1)让位的让位斜面(212)，所述定位块(21)外侧壁设置有用于防止定位块(21)从定位筒(2)中脱出的防脱件(213)。

2.根据权利要求1所述的提高施工效率的桥梁结构，其特征在于：所述定位孔(13)的位于其长度方向的端壁上设置有触发块(131)，所述定位块(21)远离抵接弹簧(211)的一端设置有供触发块(131)插设的触发槽(214)，所述触发槽(214)底壁设置有输出压力信号的压力检测装置(2141)，所述压力检测装置(2141)耦接有响应于压力信号并发出控制信号的触发电路(3)，所述触发电路(3)耦接有响应于控制信号以发出提示的提醒装置(4)。

3.根据权利要求2所述的提高施工效率的桥梁结构，其特征在于：所述提醒装置(4)为语音播报装置。

4.根据权利要求3所述的提高施工效率的桥梁结构，其特征在于：所述压力检测装置(2141)与触发电路(3)之间设置有导线，所述挡块(121)远离桥梁板(1)的一侧表面上设置有与定位孔(13)内部相通的穿线孔(1211)，所述语音播报装置和触发电路(3)均固定在挡块(121)远离桥梁板(1)的一侧表面上。

5.根据权利要求4所述的提高施工效率的桥梁结构，其特征在于：所述桥梁板(1)包括多个经浇筑成一整体的预制先张空心板。

6.一种根据权利要求5所述的提高施工效率的桥梁结构的施工方法，其特征在于：包括下列步骤：

S100，在地面上钻出灌注孔并浇筑灌注桩形成桥墩(11)，同时定制带有定位孔(13)的空心板，然后浇筑台帽和台背；

S200，在灌注桩的基础上固定盖梁模具并在盖梁模具上安装定位筒(2)，然后浇筑盖梁(12)使定位筒(2)成型于挡块(121)的预定位置；

S300，安装预制空心板，吊装空心板先下行然后沿桥梁长度方向滑移使得定位块(21)***定位孔(13)中；

S400，对桥面的铰缝进行处理并浇筑铰缝砼，然后铺设铺装层使得桥面平整；

S500，在桥梁板(1)两侧安装护栏。

7.根据权利要求6所述的提高施工效率的桥梁结构的施工方法，其特征在于：步骤S100还包括下列子步骤：

S110，制作护筒并将护筒埋设至桥墩(11)预定位置，然后安装钻孔平台；同时，向预制件厂家定制带有定位孔(13)和触发块(131)的预制先张空心板；

S120，制作泥浆并进行泥浆循环，然后进行钻孔，钻孔完成之后进行测量并进行清孔，在钻孔的同时焊接钢筋笼并在清孔完成之后将钢筋笼下放至灌注孔中；

S130，灌注混凝土形成灌注桩并进行养护；

S140，开挖基坑并在桥梁两端桥台底部固定模具，浇筑台帽和台背。

8.根据权利要求6所述的提高施工效率的桥梁结构的施工方法，其特征在于：步骤S200还包括下列子步骤：

S210，焊接盖梁模板，并在其周围固定面模板；

S220，安装盖梁模板并用螺栓和对拉螺杆进行固定；

S230，将定位筒(2)插设在挡块(121)的预定位置使之一体成型于挡块(121)中。

9.根据权利要求6所述的提高施工效率的桥梁结构的施工方法，其特征在于：S300还包括下列子步骤：

S310，捆扎吊装绳，对预制先张空心板进行吊装，安装空心板时按照从边跨到中跨再到边跨的顺序，即先安装台帽与其最接近的盖梁(12)之间的空心板；

S320，将定位孔(13)中的压力检测装置(2141)进行接线；

S330，将空心板吊装至桥墩(11)上方下放，下放的过程中空心板底部抵接让位斜面(212)使得定位块(21)收缩，然后沿桥梁跨度方向适当调整空心板位置，当定位块(21)***定位孔(13)中时即定位完成，此时弹簧抵接定位块(21)弹出使得触发块(131)***触发槽(214)中与压力检测装置(2141)抵接，压力检测装置(2141)通过触发电路(3)控制提醒装置(4)发出提醒，然后再以此为标准继续铺设空心板，在桥梁板(1)铺设完毕后将触发电路(3)和提醒装置(4)拆除并对定位孔(13)进行填补。

10.根据权利要求6所述的提高施工效率的桥梁结构的施工方法，其特征在于：S400还包括下列子步骤：

S410，清理相邻两块空心板之间的铰缝，并用水泥砂浆填充底缝；

S420，待底缝凝固之后在桥面上捆扎附加钢筋并浇筑桥面；

S430，在桥面两侧铺设人行道板。

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