本发明涉及高架桥梁工程施工领域，尤其是一种共轨共建高架桥的铺梁工艺。
背景技术：
高架桥梁的架梁施工，是建设高架桥中的重难点工程，现有的高架桥梁上箱梁有采用现场浇筑的模式进行施工，但是这种施工方式成本高，耗时长，因此部分施工单位采用吊装预制梁的方式进行箱梁的安装。既在工厂将箱梁大规模快速浇筑完毕，然后运送到施工现场进行吊装，这种架梁方式虽然成本低，耗时短但会受到现场条件的种种约束，并不能普遍适用。为避免这个问题，又有了梁上运梁的方式，即将建好的墩柱当作运输通道进行箱梁的架设，这种方式不仅成本低，耗时短还基本克服了环境限制，是现在主流的架梁方法。但是对于复杂的高架桥，如公轨共建两层高架桥来说，由于层数限制无法实现同时进行两层梁上运梁，对复杂高架桥需要一种新的施工方法就行箱梁的架设。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种双层同步梁上架梁的安装施工方法，本方法中对u型梁采用梁上运梁的方法，解决重量大的u型梁无法吊装的问题，对平行于u型梁的箱梁采用吊装的方法，在吊装时通过不同的步骤解决u型梁和箱梁互相侵入对方吊装空间的问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种双层同步梁上架梁的安装施工方法，主体结构包括放置箱梁的大盖梁和放置u型梁的中横梁，需要架桥机和汽车吊，包括以下几个步骤：步骤a：确定提升站位置，一般选择跨径最大的一跨，在提升站位置上将u型梁放置在中横梁上，然后通过汽车吊将架桥机安装在提升站位置的立柱上，架桥机上的桁车可在的盖梁上纵向移动，架桥机可沿提升站位置向终点立柱方向前进，在提升站位置通过汽车吊建立u型梁提升站，已放置的u型梁上铺设运梁轨道；步骤b：箱梁吊装前做好相关的测量、放样工作，在每个桥跨区间内确认箱梁的吊装位置；步骤c：箱梁起吊时，以盖梁上表面垂直中心线为轴，若箱梁的数量为奇数时，先在垂直中心线上放置第一根箱梁，然后依次在第一根箱梁左右两侧放置其余箱梁，若箱梁的数量为偶数时，则依次在垂直中心线两侧放置箱梁，此时的箱梁只放置不安装；步骤d：箱梁放置完毕后，将影响后续u型梁吊装的箱梁分别挪移到其余箱梁上，然后通过运梁轨道将u型梁运送至装配位置，架桥机将u型梁固定后通过水平移动将u型梁落梁就位；步骤e：u型梁落梁就位后在u型梁上铺设与前续连通的运梁轨道；步骤f：u型梁落梁就位后通过架桥机将在其余箱梁上箱梁回复至原来位置，并将所有箱梁进行固定。
上述技术方案中，优选的，在步骤a中，在提升站位置上，u型梁和箱梁可直接浇筑成型或汽车吊吊装安装或架桥机吊装安装。
上述技术方案中，优选的，在步骤c至步骤f中，可用步骤c1至步骤e1代替：步骤c1：通过运梁轨道将u型梁运送至装配位置，架桥机将u型梁固定后通过水平移动将u型梁落梁就位；步骤d1：u型梁落梁就位后在u型梁上铺设与前续连通的运梁轨道；步骤e1：u型梁落梁就位后通过架桥机将箱梁依次从吊装位置垂直起吊然后平移放置。
上述技术方案中，优选的，在步骤e1中，吊装箱梁时，先将箱梁整体竖直起吊提升至中横梁及中横梁以下位置，然后让箱梁以其某一端为中心竖直旋转，使得箱梁相对于原位置的竖直投影距离小于桥跨距离，再然后箱梁整体同步竖直起吊直至箱梁最低处高于盖梁或者以放置的箱梁，最后让箱梁水平横移到放置位置正上方后落梁就位。
上述技术方案中，优选的，所述箱梁的吊装位置位于立柱的一侧或者两侧。
上述技术方案中，优选的，在箱梁水平横移前，可适当的对箱梁进行水平矫正，使其平行于地面或者与地面之间的夹角缩小。
上述技术方案中，优选的，箱梁吊装时，需要在盖梁上方预留足够的矫正空间，矫正空间的位置与地面上箱梁的吊装位置相对应，矫正空间的宽度大于单根箱梁的宽度，当仍有后续箱梁需吊装而正吊装的箱梁落梁就位后影响到矫正空间的，则正吊装的箱梁移至已就位的箱梁上，当所有箱梁都被吊装至盖梁上后，再通过架桥机水平平移没就位的箱梁落梁就位。
上述技术方案中，优选的，对于u型梁采用专用的吊梁扁担进行吊装。
上述技术方案中，优选的，对于箱梁采用钢丝绳兜底套装的形式进行吊装。
上述技术方案中，优选的，箱梁竖直旋转时，其与地面的夹角在5°至14°之间。
共轨公用高架桥的铺梁是工程架设中的难题，普通的单层高架桥可以采用吊装或者采用梁上运梁的方式，但是双层高架桥任一层的铺设都会影响到其它层的铺设，因此，普通的方法无法适应复杂的情况。本申请则是对双层高架桥铺梁的优化，采用了新的铺梁方法。共轨公用高架桥中轨道交通用的u型梁普遍重量在120吨以上，有的甚至达到了160至220吨，在如此的重量下，普通汽车吊无法吊装，而采用架桥机吊装则需要u型梁在空中进行复杂的机动，为了安全性，在实际中不可能允许200多吨中的u型梁做上下以及左右复杂的摇摆动作，因此在本申请中采用梁上运梁的方式进行u型梁的运输和安装。本申请u型梁通过梁上运梁的方式，箱梁则通过吊装的方式，为了解决u型梁与箱梁在安放时互相侵犯对方吊装空间的问题。本申请具有两种不同的吊装流程。一种是放置u型梁，然后从侧边将箱梁依次吊起，在保证箱梁矫正空间的前提下将箱梁全部吊至大盖梁后，在对箱梁在大盖梁上的位置进行调整。第二种则是先将所有箱梁调至大盖梁上，随后将侵入u型梁吊装空间的箱梁放置在其余箱梁上，再u型梁吊装完毕后再把这些箱梁回复原位。在实际的铺设过程中，这两种方法需要根据实际的安装进度，吊装空间等一系列问题选择实施。
本发明的优点在于对u型梁采用梁上运梁的方法，解决重量大的u型梁无法吊装的问题，对平行于u型梁的箱梁采用吊装的方法，在吊装时通过不同的步骤解决u型梁和箱梁互相侵入对方吊装空间的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：一种双层同步梁上架梁的安装施工方法，主体结构包括放置箱梁的大盖梁和放置u型梁的中横梁，主体结构横截面呈y型，大盖梁长度超过中横梁长度。在吊装时需要架桥机和汽车吊，其中汽车吊包括500t汽车吊，400t汽车吊，300t汽车吊，220t汽车吊、300t履带吊，其中500t汽车吊，400t汽车吊300t履带吊用于提升，300t汽车吊，220t汽车吊用于安装。本工程u型梁、小箱梁或钢叠合梁用280t架桥机进行提梁吊装，其中u型梁、小箱梁为预制梁。由于u型梁重量重，截面大，严禁采用跨内高低吊的方法。为此设置提升站(架桥机或流动式起重机双击抬吊)。架桥机满足各类型u梁提升，流动式起重机根据u型梁的重量分别采用一台300吨履带吊与400吨汽车吊双机抬吊35米以下u型梁，300吨履带吊与500吨汽车吊双机抬吊35米u型梁或采用400吨与500吨汽车吊双机抬吊提升35米及以下u型梁。
步骤a：在提升站位置上将u型梁放置在中横梁上，然后通过汽车吊将架桥机安装在提升站位置的立柱上，架桥机上的桁车可在的盖梁上纵向移动，架桥机可沿提升站位置向终点立柱方向前进，在提升站位置通过汽车吊建立u型梁提升站，已放置的u型梁上铺设运梁轨道。提升站需要重新建设基坑和承台，基坑开挖尺寸为承台边线外扩lm，双机抬吊时，汽车吊站位于基坑范围，基坑范围采用塘渣换填，标高与现状道路齐平。每层塘渣填筑厚度不大于300mm，总填筑厚度不小于0.8米，用20t压路机分层碾压密实，然后在吊车支腿处铺设路基箱，确保安全吊装。预制u型梁和预制小箱梁进场后需要验收，梁板应严格按照构件进场计划进场，以保证施工的顺利进行。现场验收将严格按照设计、深化图纸要求和国家相关道路桥梁验收规范，对梁板的质量进行检查验收，并做好记录，检验用的所有计量检测工具严格按规定统一定期送检。运梁前需对局部坑洼部位采用塘渣进行填筑，用20t压路机碾压密实，以满足安全运输。为防止运输过程中因颠簸和倾斜造货物位移，装车后，必须进行捆扎紧固。每车选用直径19.5毫米的钢丝绳两付，每车配备5吨倒链8只，包角8只，钢丝绳打围，包角垫在钢丝绳与梁体结合处，保护梁体不受损伤，梁体与车体之间用硬木支垫，梁体与硬木之间加垫地毯，防止污损梁体。
u型梁的桥面运输采用运梁平车，底部大车采用轨道行走，底部大车上的运梁平台自带行进动力以及制动系统，运梁平台向架设跨方向向前悬挑使u型梁吊点越过盖梁方便架桥机与u型梁吊点连接，并在运梁小车主梁梁端设置限位挡块。运梁平台上设置运梁平车，用于u型梁向前输送，调整吊点。运梁平车的底部大车行走钢轨铺设于己架设的u型梁上，运梁平车运行于两片u型梁上方。运梁平车轨道分别设置在两片u型梁上，两片u型梁上各一条轨道，运梁平车轨道铺设位置设定在两片u型梁中心线附近。
运梁车主要包括台车组、托架梁体结构，上部小车，纵行桁车、供电系统及控制系统等。当设备运到安装现场后，为便于安装，在卸车时即要考虑各组件的摆放位置。合理安排卸车次序及摆放位置，尽量避免场内二次转运的发生。在u型梁上，按要求铺设运梁车行走轨道，两根横移轨道的纵向高差不得大于0.5％，轨道的横坡不得大于0.1％。台车组总成包括单轨台车、均横梁，按先下后上的次序逐次安装定位。行走轮定位在轨道上，采用枕木井字架将横梁下方支承牢固。托架梁体结构的拼装。按次序拼装托架梁体结构，梁体结构采用高强度螺栓连接。托架梁体结构拼装完毕后用两台汽车吊吊放到前、中台车组上，采用销轴连接。安装台车组供、受电装置，安装操作系统。运梁车调试：1、接通电源调试各电机的正反转，如果有误及时调整，检查各刹车和限位器是否灵敏。2、台车组运行小车调试。开动台车组运行小车运行电机，在轨道上往返运行，观察有无卡轮、打滑、跑偏现象，发现及时查找原因，消除现象。运梁小车拆除顺序与安装顺序相反，拆除顺序为电力系统一托架梁体结构一台车组，运梁轨道铺设时，在轨道两侧采用钢筋电焊固定，必要时，钢筋分布加密。在轨道底部铺垫一定的竹胶板或钢板进行钢轨调平。
步骤b：箱梁吊装前做好相关的测量、放样工作，在每个桥跨区间内确认箱梁的吊装位置。所述箱梁的吊装位置位于立柱的一侧或者两侧，具体位置需要根据实际环境进行选择。
步骤c：预制小箱梁运输到预定墩位后，采用架桥机高低吊施工方法安装。箱梁起吊时，以盖梁上表面垂直中心线为轴，若箱梁的数量为奇数时，先在垂直中心线上放置第一根箱梁，然后依次在第一根箱梁左右两侧放置其余箱梁，若箱梁的数量为偶数时，则依次在垂直中心线两侧放置箱梁，此时的箱梁只放置不安装。小箱梁吊点选位于距离梁端3米处，在吊点处连接钢丝绳。捆梁位置要合理，根据预留孔位置避免边梁体因偏重引起的歪斜。整机横移前，中横梁台车下的边梁外翼边缘板必须用木撑可靠支撑，前横移轨道尽头在钢轨下要垫实，前、中横移轨道端头应铺满枕木抄实并比中部略高。边梁就位后，立即用斜撑支好。保证预制小箱梁高低吊安装时倾斜角度不大于14度。运梁车将梁体运到架桥机底部，在尾支腿可靠支垫的情况下，可用前后天车捆起梁体，捆梁用钢丝绳应根据梁体重量、外形尺寸事先确定好，注意不宜过长。前后天车吊起梁体，起升到一定位置时，停止起升，开动前天车上升，待梁体的前端进入到盖梁上方位置时，可用后天车吊起梁的后端，吊至盖梁上方后，梁体安装。当梁体纵向位置符合下落的条件时，将梁体高度降低，一般使梁体与支座间保持20cm～30cm距离为宜。如果梁体的横向位置距离安装位置相差过多，应先使用整机横移的方法，待距离缩短到起重天车横移距离范围以内。将预制梁用两台天车吊起并行走到纵向安装位置后，使预制梁下降至梁体地面距支座表面20cm～30cm，使预制梁重心尽可能放低；锁定前后天车，启动横移机构，横移架桥机到梁板安装位置，然后通过根据测量放样的位置，通过天车微调梁板的纵横位置，将梁板准确安装到预定位置。架桥机横移时严禁在单侧主梁完全受力(梁体重量)的情况下进行整机横移。检查安装位置无误，稳固好，卸下吊具，架桥机沿横向自身枕梁移至吊梁位置处，等待第二片梁的安装，然后继续吊梁-起升-前天车起升-后天车纵移-后天车起升-横移-落下-完成-孔预制梁。
步骤d：箱梁放置完毕后，将影响后续u型梁吊装的箱梁分别挪移到其余箱梁上，然后通过运梁轨道将u型梁运送至装配位置，架桥机将u型梁固定后通过水平移动将u型梁落梁就位。梁板提升至运梁平车后，运梁平车将梁板运输至架桥机前天车与u型梁前吊点垂直线上，架桥机前天车与u型梁前吊点连接后，架桥机前天车向前移动，并且运梁车后小车向前同步输送，将u型梁后吊点超出盖梁，架桥机后天车与u型梁后吊点连接，梁板两端吊点连接后，移动至安装位置安装。在落梁前检查支座位置并对梁的轴线等进行复测位置准确即可落梁，落梁后对支座位置、梁端预留缝、梁轴线等进行检测合格后解除捆绑，不符合要求应重新起吊，进行调整直至符合要求。具体流程如下：第一步，运梁平车将u型梁运输至架设前一跨，梁板运输时，梁体前端挑出运梁平车，使前端吊点超出架设跨的盖梁梁端1.7米处为吊点)处于同一铅垂线上让架桥机前天车与吊点连接。架桥机前天车起吊l0cm后，观察u梁的支座有无异常，观察无异常后，进行吊装。第二步，架桥机前天车纵移，运梁平车后小车同步纵移，将梁板向前输送至梁体后端吊点架桥机后天车吊钩处于同一铅垂线上，后天车进行吊点连接。第三步，架桥机前后天车与u型梁吊点连接后，进行起吊观察是否有危险源，观察完毕后运梁平车进行退场，运输下一片u型梁，架桥机进行安装。第四步，架桥机将u型梁安装至预定位置，并且检测各项落梁精度是否达到标准，若不达到标准，架桥机再起梁进行微调，直到达到标准后架桥机天车解除连接，准备下一片u型梁吊装。
步骤e：u型梁落梁就位后在u型梁上铺设与前续连通的运梁轨道。步骤f：u型梁落梁就位后通过架桥机将在其余箱梁上箱梁回复至原来位置，并将所有箱梁进行固定。支座支承垫石混凝土标号不宜低于设计标准，垫石顶面四角高差不大于2mm。支座安装时，必须采取可靠措施，确保各支座受力均匀。在支座安装前，应检查支座连接状况是否正常，不得任意松动上、下支座板连接螺栓。梁体吊装前，先将支座安装在u型梁底部，拧紧支座与梁体的连接螺栓，在支座与梁底预埋件之间不得有间隙。支座安装部位的支承垫石表面，清除预留孔中的杂物。限位板与支座安装要求相同，在安装时采用叉车进行抬升，方便安装。螺栓均采用电动扳手进行拧紧。在u型梁提升时，将支座、限位板等安装完毕。吊具的螺栓拆除时，需使用登高车进行拆除。当梁体纵向位置符合下落的条件时，将梁体高度降低，一般使梁体与支座间保持20cm-30cm距离为宜。如果梁体的横向位置距离安装位置相差过多，应先使用整机横移的方法，待距离缩短到起重天车横移距离范围以内。将预制梁用两台天车吊起并行走到纵向安装位置后，使预制梁下降至梁体地面距支座表面20cm-30cm，使预制梁重心尽可能放低；锁定前后天车，启动横移机构，横移架桥机到梁板安装位置，然后通过根据测量放样的位置，通过天车微调梁板的纵横位置，将梁板准确安装到预定位置。
每架设完成依次跨孔预制梁就需完成一次跨孔工况。跨孔工况为大悬臂状态，其受风力、雨雪、雾等自然条件影响较大，故此必须在自然条件良好的情况下白天进行此工况的作业。孔桥架设完毕。收尾支腿，使尾支腿脱离桥面，保证桥面预埋钢筋等障碍物不发生干涉，纵移桁车位于中支腿总成位置，启动前支腿梁、中支腿反滚轮组，使主梁向前纵移，顶升尾支腿、前支腿油缸，使中支腿总成脱离桥面，挂驱动轮组落实于主梁下弦杆上轨道面；启动中支腿反滚轮组，中支腿挂轮组带动中支腿总成前移。中支腿总成就位后，下部用枕木垫实并确认其稳固。逐步收尾支腿、前支腿油缸，使主梁下弦杆下平面落实于中支腿反滚轮组，轨道与枕木充分接触完全受力。将两纵移桁车移至中支腿总成附近。收起尾支腿脱离桥面。启动前支腿、中支腿反滚轮组，驱动主梁整体向前纵移，同时两纵移桁车向后纵移，以保持整机稳定性；待临时支腿移动至超过前方墩台中心至过前支腿就位时不干涉位置停止纵移，支撑牢固临时支腿，待纵移前支腿总成作准备。顶牢尾支腿、前支腿油缸、临时支腿，挂轮落于主梁下弦杆上轨道面，使中支腿及轨道完全脱离桥面至障碍物不干涉为准；启动中支腿反滚轮组电机，驱动中支腿总成纵移至前支腿后部停止，中支腿运行至架梁工况位置。支撑牢固中支腿总成及轨道，起重小车开至中支腿后方附近。尾支腿、中支腿总成、临时支腿同时受力，收起前支腿油缸，使前支腿总成及轨道完全脱离墩台(收起高度以满足过前方墩台高度无干涉为准)，挂轮落实于主梁下弦杆上轨道面。前横移轨道中间一节轨道与两侧轨道解体，与前支腿总成底部横移台车固定稳妥，启动前支腿反滚轮组电机，挂轮组驱动前支腿总成及轨道纵移至前方墩台超过中心线位置，该位置为本次架梁前支腿总成就位位置，就位后架设该孔硷预制梁时不得干涉。顶升前支腿油缸，使主梁下弦杆下平面完全落实于前支腿反滚轮组，稳固支撑前支腿总成。两纵移桁车纵移至中支腿总成前约保持在8m-9m位置，适当增加前支腿压力，以保持在纵移主梁时前支腿的稳定性；收尾支腿、临时支腿为主梁纵移作准备。检查前支腿总成、中支腿总成支撑，同时启动前支腿总成、后支腿总成反滚轮组电机，主梁纵移至架梁工况。前、后横移轨道就位、垫实，空载横移检查轨道。符合要求后两纵移析车开至中支腿总成尾部，尾支腿略微受力，等待该孔架梁。
架桥机在空载跨墩的运行过程中需要注意以下几点：运行跨孔之前，应对架桥机的行走系统及电气系统进行详细的检查，并试运行，保证在悬臂跨孔时不发生任何故障，并将架桥机移至指定位置待命，做好现场围护后开始跨越。架桥机在跨越前，必须在前端盖梁上事先铺好横移轨道，架桥机跨孔后立即支好前支腿，保证架桥机的稳定性，不得悬臂过久。纵向跨墩移动架桥机时，应注意前支腿悬臂挠度不超过正常值。后支腿处的起吊小车与主梁固定好，严防向前滑移，防止架桥机发生倾覆事故。纵向跨孔前，需安排操作人员定岗、定位工作，不得分散精力，擅离职守。
在步骤c至步骤f中，可用步骤c1至步骤e1代替：步骤c1：通过运梁轨道将u型梁运送至装配位置，架桥机将u型梁固定后通过水平移动将u型梁落梁就位。步骤d1：u型梁落梁就位后在u型梁上铺设与前续连通的运梁轨道。步骤e1：u型梁落梁就位后通过架桥机将箱梁依次从吊装位置垂直起吊然后平移放置。
在步骤e1中，吊装箱梁时，先将箱梁整体竖直起吊提升至中横梁及中横梁以下位置，然后让箱梁以其某一端为中心竖直旋转，使得箱梁相对于原位置的竖直投影距离小于桥跨距离，再然后箱梁整体同步竖直起吊直至箱梁最低处高于盖梁或者以放置的箱梁，最后让箱梁水平横移到放置位置正上方后落梁就位。所述箱梁的吊装位置位于立柱的一侧或者两侧。在箱梁水平横移前，可适当的对箱梁进行水平矫正，使其平行于地面或者与地面之间的夹角缩小。箱梁吊装时，需要在盖梁上方预留足够的矫正空间，矫正空间的位置与地面上箱梁的吊装位置相对应，矫正空间的宽度大于单根箱梁的宽度，当仍有后续箱梁需吊装而正吊装的箱梁落梁就位后影响到矫正空间的，则正吊装的箱梁移至已就位的箱梁上，当所有箱梁都被吊装至盖梁上后，再通过架桥机水平平移没就位的箱梁落梁就位。具体吊装工艺为：第一步，使用运梁车把预制梁运送到待安装桥跨区间内，捆好钢丝绳，使预制梁前端水平向距离盖梁约20cm。第二步，使用起重小车卷扬机把预制梁提升到距离盖梁下方30cm处，启动纵移析车微调预制梁在水平向的位置，确保其前端水平向距离盖梁>20cm。第三步，启动起重小车卷扬机起升预制梁，使其前端底部高于盖梁约40cm～70cm，启动纵移析车往前支腿方向移动预制梁直至预制梁的后端离开盖梁下方，使得箱梁相对于原位置的竖直投影距离小于桥跨距离。第四步，启动起重小车卷扬机起升预制梁后端，调整预制梁梁端高差使其水平，启动纵移桁车使预制梁就位、落梁安装，捆好钢丝绳后，启动前析车和前起重小车提升梁体的前端并前移，直至后起重小车能吊起梁体的后端，将前、后起重小车移至析车的中间，启动前、后纵移析车前移箱梁至桥跨盖梁的上方，然后以备落梁就位。在箱梁水平横移前，可适当的对箱梁进行水平矫正，使其平行于地面或者与地面之间的夹角缩小。箱梁吊装时，需要在盖梁上方预留足够的矫正空间，矫正空间的位置与地面上箱梁的吊装位置相对应，矫正空间的宽度大于单根箱梁的宽度，当仍有后续箱梁需吊装而正吊装的箱梁落梁就位后影响到矫正空间的，则正吊装的箱梁移至已就位的箱梁上，当所有箱梁都被吊装至盖梁上后，再通过架桥机水平平移没就位的箱梁落梁就位。