专利名称：斜拉桥主梁滑动模架系统及施工方法
技术领域：
本发明涉及的是斜拉桥主梁滑动模架系统及施工方法，属于桥梁施工技 术领域。
技术背景沈阳公和桥的主梁施工，由于受桥梁下面径空较低且有近万伏高压线的 限制，若采用现有的、常规的挂篮施工方法，不仅施工质量、施工安全得不 到保证，而且施工工期长，成桥线型不容易控制，同时支架结构无法充分利 用贝雷桁架等周转设备，成本较高。 发明内容本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，提出用斜拉桥主梁滑动模架的施 工方法及其斜拉桥主梁滑动模架设备系统。本发明的技术解决方案斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是该方法 的工艺步骤分，(1) (f块段施工完毕，接长贝雷桁滑动模架，贝雷桁滑动模 架分三大组分别前移至下一排支墩上；(2)施工节段底模拖拉就位，根据施 工放样标高调整模架前支点标高；(3)贝雷桁滑动模架后端吊挂在已浇箱梁 节段上，对吊杆分别预拉；(4)绑扎节段钢筋及预应力筋，安装箱梁内、外 模；(5)浇注节段混凝土，在每天最低气温时段时混凝土浇注完毕，及时将
贝雷桁滑动模架后端支墩与已浇箱梁底顶紧，混凝土养生；(6)张拉节段预 应力筋，拆除贝雷桁滑动模架后吊挂，挂设斜拉索并张拉；(7)贝雷桁滑动 模架下调，前移底模至下一节段位置；三个主梁节段施工完毕则前移一次贝 雷桁滑动模架，重复上述步骤(1) 一 (7)。斜拉桥主梁滑动模架系统，其结构是包括贝雷桁滑动模架、固定排架支 墩、牵引与滚轴装置、后吊挂设备前、前鼻梁、后鼻梁、滑板与楔块、抗剪 块。本发明的优点1、 采用前支、后吊受力体系，荷载一部分传至己浇梁段，另一部分由 临时支墩承受，受力明确，计算简便，工况统一，便于主梁线型调整控制。2、 本发明结合了挂篮与满堂支架两者的优点，适用范围广泛，不仅适用 于混凝土连续梁、T构，亦可适用于各种截面形式的混凝土斜拉桥，更可实 现单索面、横向刚度小、宽翼板断面主梁、全断面整体浇筑。3、 活动支架作为主梁分段现浇的移动式平台支架，每走行一次可连续浇 筑三个块段，大大节省了人力、物力、财力，且縮短了工期， 一般每个块段 只需7天。4、 活动支架主要由贝雷梁及少量型钢组拼而成，新制构件少， 一次性损 耗料少，支架安装、拆卸方便，可重复使用，并可形成标准化施工。5、 控制混凝土浇筑时间，并适时抄紧后支腿，限制梁体竖向位移，克服 了斜拉桥温度效应对梁体结构的不利影响。6、 前移时，滚轴布置在临时墩上，系统走行时稳定性好，安全可靠。
7、整体式长平台，作业面开阔，施工方便快捷，可进行多点连续、流水 式作业。用斜拉桥主梁滑动模架系统进行预应力混凝土主梁施工，不仅施工质量、 施工安全得到了保证，同时进度得到了大大加快。这是斜拉桥主梁施工的一 次成功尝试，与挂篮方法相比具有速度快，施工方便，成桥线型容易控制， 且模架结构可充分利用贝雷桁架等周转设备，成本低，经济效益显著，具有 一定的推广价值。
附图1是斜拉桥主梁滑动模架系统的结构示意图。图中的l是贝雷桁滑动模架、2是固定排架支墩、3是牵引与滚轴装置、 4是后吊挂设备、5是前鼻梁、6是后鼻梁、7是滑板与楔块、8是抗剪块。
具体实施方式
对照附图1，贝雷桁滑动模架1支撑在固定排架支墩2上，牵引时所用 滚轴装置3、砼浇注施工时所用的滑板与楔块7，均与贝雷桁滑动模架1相接， 并布置在固定排架支墩2上。在梁体浇注过程中，滑板与楔块7也布置在固 定排架支墩2上，此时牵引与滚轴装置3并不安装；在梁体浇注完毕达强度 后，贝雷桁滑动模架1前移时，用千斤顶将贝雷桁滑动模架1顶起，抽去滑 板和钢楔块7，之后将贝雷桁滑动模架1落在移动滚轴上，用牵引与滚轴装 置3将贝雷桁滑动模架1托拉到位，到位后起顶起贝雷桁滑动模架1，抽出 牵引与滚轴装置3，换上滑板与钢楔块7，接着进行梁体施工的下道工序。滚轴装置3设置在固定排架支墩2上，只在贝雷桁滑动模架1前移时使
用，其宗旨是滚动磨擦代替滑动磨擦，减小移动时的磨阻力。后吊挂设备4将已浇注完梁体、后鼻梁6锚固在一起，将一部分施工荷 载传递至已浇梁段上，从而改善后鼻梁6的受力，可适当增大后鼻梁6的跨 度，使结构更为合理。抗剪块8布置在已浇注完成的梁体底板上，且与后鼻 梁6相连，使新浇砼和贝雷桁滑动模架能随箱梁一起移动，防止出现施工裂 缝。贝雷桁滑动模架刚度要求达到f/L》1/800，各排贝雷桁片间每隔3m设置 横联一道，贝雷桁片下平面设置临时平联，其中f是挠度，L是单孔跨度。贝雷桁滑动模架前移时分三大组分别前移，贝雷桁滑动模架前移中间一 组时，两侧各组临时与支墩锁定，确保贝雷桁滑动模架滑移安全，底模则临 时吊挂于箱梁上，牵引动力采用液压千斤顶。节段混凝土浇注时，贝雷桁滑动模架前端支点相对不动，但后吊点处梁 端随混凝土重量的增加竖向位移不断变化，故混凝土灌注由远而近，在施工 缝处合拢，保证在混凝土初凝前完成梁段混凝土浇注量，使接缝处新灌注的 质量不受该处位移的影响。节段混凝土灌注时间规定在当天下午开始进行，次日凌晨升温前必须浇 完，浇注完后立即将贝雷桁滑动模架后端支墩与己浇箱梁底顶紧，以防温度 变化使新旧混凝土开裂。在新浇节段正常养生期间，对其后方连续4个节段箱梁顶面予以覆盖，不 间断洒水保持湿润，以期降低梁顶与梁底温差。实施例l，贝雷桁滑动模架主梁用1.5m桁高的贝雷桁片组拼而成，总长 42m，宽24.9m，分承重梁、前、后鼻梁三部分组成；承重梁24m，横向由 41片贝雷桁片组成，满足三个节段施工要求；鼻梁长9m，共12片，每2片 构成一组。横桥向模架贝雷片间距按主梁不同部位荷载分布特点布置，力求 各片受力均衡、变形协调。贝雷桁片之间通过横向联结系联成整体。鼻梁每 组用横联连成整体。贝雷桁滑动模架顶设有可滑动的主梁节段整体底模，随 贝雷桁滑动模架起落。固定支墩的排架桩依铁路线的走向相应设置，为适应场地条件，支墩间 距不尽相等，最大约21.6m，保证贝雷桁滑动模架承重梁的刚度满足要求。 贝雷桁滑动模架桩顶设帽梁、桩间设横联。牵引与滚轴装置是由千斤顶和滚轴等组成。贝雷桁滑动模架起落支顶通 过在排架桩顶设置手摇千斤顶进行标高调整，完成贝雷桁滑动模架起落工作； 贝雷桁滑动模架前移采用液压千斤顶配预应力钢绞线进行作业，桩顶与贝雷 桁片间安装滚轴作为滚轴，减少移动磨擦。后吊挂设备由上、下分配梁及吊挂组成。吊杆采用4)32精轧螺纹钢筋， 横向共布置16根。斜拉桥主梁滑动模架施工法，该方法的工艺步骤分，(1)0#块段施工完毕， 接长贝雷桁滑动模架，贝雷桁滑动模架分三大组分别前移至下一排支墩上；(2)施工节段底模拖拉就位，根据施工放样标高调整贝雷桁滑动模架前支点 标高；(3)贝雷桁滑动模架后端吊挂在已浇箱梁节段上，对吊杆分别预拉；(4)绑扎节段钢筋及预应力筋，安装箱梁内、外模；(5)浇注节段混凝土， 在每天最低气温时段时混凝土浇注完毕，及时将贝雷桁滑动模架后端支墩与 已浇箱梁底顶紧，混凝土养生；(6)张拉节段预应力筋，拆除贝雷桁滑动模 架后吊挂，挂设斜拉索并张拉；(7)模架下调，前移底模至下一节段位置； 三个主梁节段施工完毕则前移一次贝雷桁滑动模架，重复上述步骤(1)一(7)。 实施例2本桥为预应力混凝土单索面独塔斜拉桥，两跨跨径为114+120m，桥梁全 长236m，主塔处梁、塔、墩固结。主梁为等高单箱五室箱型结构，梁面宽 32m，中线处梁高3.16m，断面两侧悬臂板各长4.75m，分上、下两层。主梁 施工顺桥向共分32个节段。其中塔墩梁结合部分0#块，西侧-1# -15#节段、 东侧+1# +16#节段，除0#节段、-15#、 +16#节段外，其余节段均为标准尺寸， 长度6.66m。固定支墩的排架桩依铁路线的走向及布置相机设置，支墩间距 不尽相等，最大约21.6m，以保证贝雷桁滑动模架承重梁的支承。排架桩顶 设帽梁、桩，其间设横联。贝雷桁滑动模架起落支顶通过在排架桩顶设置手摇千斤顶进行标高调 整，完成贝雷桁滑动模架起落工作；贝雷桁滑动模架前移采用25t液压千斤 顶配单根钢绞线进行作业，桩顶与贝雷桁片间安装滚轴作为滚轴，减少移动 磨擦。后吊挂设备由上、下分配梁及吊挂组成。吊杆采用小32精轧螺纹钢筋。 采用贝雷桁滑动模架法施工时，关键是需控制新旧混凝土接缝处的竖向 变位和纵向变位以及转角大小，防止施工缝开裂或错位。通过计算可知，接 缝处梁体转角及竖向位移产生的主要因素为梁顶与梁底的温差引起，因此必 须设法降低梁顶与梁底温差，达到使变位值减小的目的。至于其它工况计算
受力结果均可通过结构本身的构件设置而满足要求。 贝雷桁滑动模架施工主要步骤及工艺要点1、 主要步骤a. 0#块段施工完毕，接长贝雷桁滑动模架，贝雷桁滑动模架分三大组分 别前移至下一排支墩上。b. 施工节段底模拖拉就位，根据施工放样标高调整贝雷桁滑动模架前支 点标高0c. 贝雷桁滑动模架后端吊挂在已浇箱梁节段上，对吊杆分别预拉。d. 绑扎节段钢筋及预应力筋，安装箱梁内、外模。e. 浇注节段混凝土，在每天最低气温时段时混凝土浇注完毕，及时将贝 雷桁滑动模架后端支墩与已浇箱梁底顶紧，混凝土养生。f. 张拉节段预应力筋，拆除贝雷桁滑动模架后吊挂，挂设斜拉索并张拉。g. 贝雷桁滑动模架下调，前移底模至下一节段位置。 三个主梁节段施工完毕则前移一次贝雷桁滑动模架，重复上述步骤。2、 工艺要点a. 贝雷桁滑动模架刚度要求为确保主梁线型匀顺，贝雷桁滑动模架刚 度要求达到f/1《1/800。各排贝雷桁片间每隔3m设置横联一道。贝雷桁片下 平面设置临时平联。b. 支墩基础沉降量不大于3mm。在铁路线间采用挖孔桩，其它部位采 用明挖扩大基础。c. 贝雷桁滑动模架前移时分三大组分别前移，前移中间一组时，两侧各 组临时与支墩锁定，确保贝雷桁滑动模架滑移安全，底模则临时吊挂于箱梁 上，牵引动力采用液压千斤顶。d. 节段混凝土浇注时，贝雷桁滑动模架前端支点相对不动，但后吊点处 梁端随混凝土重量的增加竖向位移不断变化，故混凝土灌注由远而近，在施 工缝处合拢，保证在混凝土初凝前完成梁段混凝土浇注量，使接缝处新灌注 的质量不受该处位移的影响。e. 正确选定混凝土的灌注时间和后方支墩支顶时间。节段混凝土灌注时间规定在当天下午开始进行，次日凌晨升温前必须浇完。浇注完后立即将模 架后端支墩与已浇箱梁底顶紧，以防温度变化使新旧混凝土开裂。f.设法降低箱梁顶面与梁底温差。梁体顶面与底面温差对梁端位移的影 响占主导作用。通过计算可知温差的影响主要集中在新浇节段的后四个箱梁节段，其余则影响甚微。在新浇节段正常养生期间，对其后方连续4个节段 箱梁顶面予以覆盖，不间断洒水保持湿润，以期降低梁顶与梁底温差。
权利要求
1、斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是该方法的工艺步骤分，(1)0#块段施工完毕，接长贝雷桁滑动模架，贝雷桁滑动模架分三大组分别前移至下一排支墩上；(2)施工节段底模拖拉就位，根据施工放样标高调整贝雷桁滑动模架前支点标高；(3)贝雷桁滑动模架后端吊挂在已浇箱梁节段上，对吊杆分别预拉；(4)绑扎节段钢筋及预应力筋，安装箱梁内、外模；(5)浇注节段混凝土，混凝土浇注完毕，及时将模架后端支墩与已浇箱梁底顶紧，混凝土养生；(6)张拉节段预应力筋，拆除模架后吊挂，挂设斜拉索并张拉；(7)贝雷桁滑动模架下调，前移底模至下一节段位置；三个主梁节段施工完毕则前移一次贝雷桁滑动模架，重复上述步骤(1)-(7)。
2、 根据权利要求1所述的斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是贝雷桁 滑动模架1刚度要求达到f/L》l/800，各排贝雷桁片间每隔3m设置横联一道， 贝雷桁片下平面设置临时平联，其中f是挠度，L是单孔跨度。
3、 根据权利要求1所述的斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是贝雷桁 滑动模架1前移时分三大组分别前移，贝雷桁滑动模架前移中间一组时，两 侧各组临时与支墩锁定，确保贝雷桁滑动模架滑移安全，底模则临时吊挂于 箱梁上，牵引动力采用液压千斤顶。
4、 根据权利要求1所述的斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是节段混 凝土浇注时，贝雷桁滑动模架前端支点相对不动，但后吊点处梁端随混凝土 重量的增加竖向位移不断变化，故混凝土灌注由远而近，在施工缝处合拢， 保证在混凝土初凝前完成梁段混凝土浇注量，使接缝处新灌注的质量不受该 处位移的影响。
5、 根据权利要求4所述的斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是节段混 凝土起始灌注时间，保证刚好在次日凌晨升温前浇注完成，浇注完后立即将 贝雷桁滑动模架后端支墩与已浇箱梁底顶紧，以防温度变化、体系升温使新 旧混凝土开裂。
6、根据权利要求4所述的斜拉桥主梁滑动模架施工法，其特征是在新浇 节段正常养生期间，对其后方连续4个节段箱梁顶面予以覆盖，不间断洒水 保持湿润，以期降低梁顶与梁底温差，温差控制在5°。以内。
7、 斜拉桥主梁滑动模架系统，其特征是包括贝雷桁滑动模架、固定排架 支墩、牵引与滚轴装置、后吊挂设备、抗剪块，其中贝雷桁滑动模架用1.5m 桁高的贝雷桁片组拼而成，贝雷桁滑动模架支撑在固定排架支墩上，牵引与 滚轴装置和贝雷桁滑动模架相接，后吊挂设备将已浇注的斜拉桥主梁与贝雷 桁滑动模架1相连，抗剪块布置在梁体后端，贝雷桁滑动模架与梁体连为整 体。
8、 根据权利要求7所述的斜拉桥主梁滑动模架系统，其特征是固定排架 支墩的排架桩顶依桥梁中心线的走向相应设置，排架桩顶设帽梁，排架桩之间设横联。
9、 根据权利要求7所述的斜拉桥主梁滑动模架系统，其特征是排架桩顶 设置千斤顶，排架桩顶与贝雷桁片间安装滚轴。
10、 根据权利要求7所述的斜拉桥主梁滑动模架系统，其特征是后吊挂 设备由上、下分配梁及吊挂组成，其中吊杆采用小32精轧螺纹钢筋。
全文摘要
本发明是斜拉桥主梁滑动模架系统及施工方法，步骤为，0<sup>#</sup>块段施工完毕，接长贝雷桁滑动模架。贝雷桁滑动模架分三大组分别前移至下一排支墩上，将施工节段底模拖拉就位，并调整模架前支点标高，对吊杆分别预拉，绑扎节段钢筋及预应力筋，浇注节段混凝土，张拉节段预应力筋，模架下调，前移底模至下一节段位置，重复上述步骤。优点采用前支、后吊受力体系，荷载一部分传至已浇梁段，另一部分由临时支墩承受，受力明确，计算简便，工况统一，便于主梁线型调整控制。不仅适用于混凝土连续梁、T构，亦适用于各种截面形式的混凝土斜拉桥，实现单索面、横向刚度小、宽翼板断面主梁、全断面整体浇筑。省人，省材、工期短，标准化施工。稳定，安全可靠。
文档编号E01D21/00GK101158146SQ200710190229
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者农代培, 刘晓霞, 璞 周, 钢 孟, 张建红, 戴宗诚, 杨齐海, 汪志榜, 王建华, 罗瑞华, 范学梅, 许佳平, 陈卫成, 陈长明, 黄中华 申请人:中铁大桥局集团第二工程有限公司