专利名称：一种大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方法
技术领域：
本发明属于桥梁施工方法，具体涉及一种大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存 梁、拼装的施工方法。
背景技术：
目前，国内、国际上对大型混凝土箱梁一般采用分段现浇施工，然而在施工过程 中，由于前段浇筑混凝土对后段浇筑混凝土收缩的约束作用，从而产生混凝土收缩差，导致 裂缝产生。同时，由于混凝土浇筑多按整跨分段，单段梁体体积过大，致使梁段由于自身约 束的作用也易于产生自由收缩裂缝。国内，该类型桥梁多要求整跨连续浇筑，为防止箱梁在浇筑、待强过程中由于支架 变形而导致混凝土开裂，国内多座相似桥梁对支架提出0沉降变形的要求。该要求从理论 及实际而言，是不切实际的。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工 方法，以解决过长梁段在施工过程中由于梁体的收缩、徐变以及支架沉降、变形而产生裂缝 的问题。实现发明目的采用的技术方案是大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼 装的施工方法包括以下步骤1、在桥的靠岸向一侧搭设高桩预制平台；2、在高桩预制平台和桥墩之间搭设移梁钢管支架，在移梁钢管支架上设置两道平 行的钢滑轨；3、在高桩预制平台上浇筑匹配梁段；4、将已浇筑好的匹配梁段作为下一个待浇新梁段一端的端模，浇筑新梁段；5、新梁段浇筑好后，通过移梁装置将匹配梁段沿所述钢滑轨运至设计位置作为待 拼装梁段进行存梁待强，同时将新梁段前移作为下一个匹配梁段；6、梁段试拼装将待拼装梁段纵向移到已拼梁段端部的匹配面作为拼装梁段，调 整拼装梁段的位置使其符合与桥墩上已拼梁段进行拼接的要求；7、梁段正式拼装将拼装梁段与已拼梁段进行拼接。在步骤2中，所述移梁钢管支架设在基础桩的桩基承台上，移梁钢管支架的钢管 立柱顺桥向和横桥向设置横撑、剪刀撑，在移梁钢管支架上横桥向设置分配钢梁，所述钢滑 轨设在分配钢梁上。在所述步骤4中，是按照施工要求，先在匹配梁段底部设置三向千斤顶进行匹配 梁段标高和平面位置的调整，安装待浇新梁段的底模及侧模，安装模板时应使待浇新梁段 的纵向坡度与匹配梁段的纵向坡度一致，以确保后期拼装的成桥线形，再浇筑新梁段。
所述步骤5中的移梁装置包括四个设置于匹配梁段下、钢滑轨上的移梁滑座，移梁滑座包括骑马式钢座，在骑马 式钢座顶部设置与匹配梁段接触的板式橡胶块，在和骑马式钢座底部设置与移梁滑轨接触 的NGB滑板，骑马式钢座两侧焊接的限位挡板；设置于两道钢滑轨上的反力架，反力架前端设置移梁千斤顶，每台千斤顶前端设 置一个扁担梁，配以两根拉杆，拉杆的一端和骑马式钢座连接，另一端与千斤顶前端的扁担 梁相连。所述步骤6中，所述梁段试拼装是将待拼装梁段纵向移到已拼梁段端部的匹配面 约IOcm的位置，作为拼装梁段，在拼装梁段支点加强钢板下方安放三向千斤顶，此时三向 千斤顶纵向水平行程靠江侧预留10cm，靠岸侧预留20cm;对拼装梁段梁顶的控制点进行观 测，根据测量结果和监控指令调整拼装梁段标高，标高调整到位后，利用三向顶的横向水平 千斤顶调整拼装梁段的横向水平位置；调整到位后，保证拼装梁段标高、横向水平位置不变 的情况下，将拼装梁段纵向前移10cm，使拼装梁段与已拼梁段紧贴，检查拼装梁段的标高、 中线、和匹配面情况。所述步骤7中，所述梁段正式拼装是用三向千斤顶的纵向水平千斤顶顶推拼装梁 段后退30cm，连接好拼装梁段上顶板与底板的纵向预应力束，将拼装梁段前移紧贴已拼梁 段，检查拼装梁段的标高、中线、和匹配面情况；用三向千斤顶调整拼装梁段的标高和平面 位置，调整好后，将拼装梁段后退30cm，在拼装梁段和已拼梁段的结合面涂刷环氧树脂粘结 剂，将拼装梁段纵向前移与已拼梁段拼接，按设计要求张拉拼装梁段上部分顶板和底板预 应力束使接缝间的粘结剂在规定压力下固化；环氧树脂胶固化后，张拉剩余纵向预应力束， 在张拉完24小时内及时进行压浆；拼装梁段拼装好后成为新的已拼梁段，这时抽出新的已 拼梁段下的滑座，安设刚性支座，刚性支座根据新的已拼梁段底面与轨道面的间距，采用钢 座垫设而成，刚性支座安设好后，三向千斤顶卸压并抽出进行下一梁段拼装。本发明的施工方法通过梁段的分段预制及长时间的存梁，有效的使预制梁段在自 由状态下完成梁体的大部分收缩变形，消除相邻梁段因龄期不同而产生的收缩差，从而消 除裂缝。同时，由于预制梁段的浇筑体积相对较小，在支架上存放待强时，梁段下设置的滑 座可在滑轨上自由滑动，从而，在梁体本身收缩应力的作用下，梁体可自由收缩移动，有效 的防止了本身裂缝的出现；由于采用分节段预制，将较长梁段划分为短节段进行制作，防止 了过长梁段在施工过程中因支架沉降、变形而产生裂缝。经过成桥坐标系至预制线形坐标系的转化，将已浇梁段作为新浇梁段一端的端 模，以该两梁段的相对位置来控制其线形变化，以其形成的匹配接缝来确保相邻块体拼装 精度，在预制台座上固定模板系统内流水生产预制箱梁节段。将预制好的梁段在移梁支架上利用移梁装置进行牵引移梁，滑移至设计位置待 强。梁段强度达到设计要求并完成大部分收缩徐变后，在支架上利用三向千斤顶对梁段进 行空间位置的调整，然后再梁段结合面上涂抹环氧树脂，张拉预应力束，完成拼装。
图1是本发明方法的示意图。图2是本发明方法中的高桩预制平台立面示意图。
图3是本发明方法中的高桩预制平台侧面示意图。图4是本发明方法中的移梁钢管支架结构断面及梁段在移梁钢管支架上存放示 意图。图5、图6是梁段的匹配预制情况示意图。图7本发明方法中的移梁装置示意图。图8是移梁装置中的移梁滑座结构示意图。图9是移梁装置牵引端示意图。
具体实施例方式本发明方法包括以下步骤，参见图1至图9 1、在桥的靠岸向一侧(岸侧)搭设高桩预制平台1，高桩预制平台1采用钢管支架 结构，布置好预制梁段所需的模板体系，参见图1、图2 ；2、顺桥向在高桩预制平台1和桥的靠江一侧(江侧)的墩柱13之间搭设移梁钢 管支架2，移梁钢管支架2是梁段移动和存放的承重结构；在移梁钢管支架2上设置两道平 行的钢滑轨5 ；移梁钢管支架2设在桩基础3的桩基承台4上，移梁钢管支架2的钢管立柱 顺桥向和横桥向设置横撑、剪刀撑，以确保支架整体稳定；在移梁钢管支架2上横桥向设置 分配钢梁6，作为承重钢梁即钢滑轨5的支撑；在分配钢梁6上顺桥向设置两道平行的钢滑 轨5，作为梁段移动和存放的钢滑轨和主要承重梁，分配钢梁6及钢滑轨5的安装应按设计 要求严格控制其标高和平面位置，参见图1至图4 ；3、在高桩预制平台1上浇筑匹配梁段8，参见图3 ；4、匹配梁段8定位之后，按照施工要求，测量人员根据匹配梁段8作为待浇新梁段 7端模时的测量数据，以及匹配梁段8与待浇新梁段7间的相互位置关系，计算出待浇新梁 段7所处位置；根据测量及监控数据，通过匹配梁段8底下的4个三向千斤顶进行匹配梁段 8标高和平面位置的调整；然后安装待浇新梁段7的底模及侧模，安装模板时应使待浇新梁 段7的纵向坡度与匹配梁段8的纵向坡度一致，以确保后期拼装的成桥线形，再浇筑新梁段 7，参见图1、图3 ；5、梁段移运、存放箱梁预制节段在钢滑轨(主承重梁)5上的运输采用移梁装置 14牵引滑动移梁的方法；待浇新梁段7浇筑好后，通过移梁装置14将高桩预制平台1上的 匹配梁段8作为移运梁段9沿所述钢滑轨5运至设计位置作为待拼装梁段10进行存梁待 强，同时将高桩预制平台1上的新梁段7’前移作为下一个匹配梁段8，参见图1、图5、图6 ；移梁装置14如图7至图9所示，包括四个设置于箱梁梁段下、钢滑轨5上的移梁滑 座141，移梁滑座141包括骑马式钢座1412、及骑马式钢座1412与箱梁梁段之间设置的板 式橡胶块1411和骑马式钢座1412与移梁滑轨之间设置的NGB滑板1414、骑马式钢座1412 两侧焊接的限位挡板1413，以保证在移梁过程中移梁滑座1不偏离轨道；移梁装置14还包括设置于两道钢滑轨5上的反力架143，反力架143前端设置 移梁千斤顶144 ；每台千斤顶144前端设置一个扁担梁145，配以2根精轧螺纹钢筋做拉杆 142，拉杆142的一端和骑马式钢座1412连接，另一端与千斤顶144前端的扁担梁145相 连；6、梁段试拼装将待拼装梁段10纵向移到已拼梁段12端部的匹配面约IOcm的位
6置作为拼装梁段11，在拼装梁段11支点加强钢板下方安放三向千斤顶，此时三向千斤顶纵 向水平行程靠江侧预留10cm，靠岸侧预留20cm ；对拼装梁段11梁顶的控制点进行观测，根 据测量结果和监控指令调拼装梁段11标高，标高调整到位后，利用三向顶的横向水平千斤 顶调整拼装梁段11的横向水平位置；调整到位后，保证拼装梁段11标高、横向水平位置不 变的情况下，将拼装梁段11纵向前移10cm，使拼装梁段11与已拼梁段12紧贴，检查拼装梁 段11的标高、中线、和匹配面情况； 7、梁段正式拼装用三向千斤顶的纵向水平千斤顶顶推拼装梁段11后退30cm，连 接好拼装梁段上顶板与底板的纵向预应力束，将拼装梁段11前移紧贴已拼梁段，检查拼装 梁段11的标高、中线、和匹配面情况；用三向千斤顶调整拼装梁段11的标高和平面位置，调 整好后，将拼装梁段11后退30cm，在拼装梁段11和已拼梁段12的接合面涂刷环氧树脂粘 结剂，将拼装梁段11纵向前移与已拼梁段12拼接，按设计要求张拉拼装梁段上部分顶板和 底板预应力使接缝间的粘结剂在规定压力下固化(约12小时)；环氧树脂胶固化后，张拉 剩余纵向预应力束，在张拉完24小时内及时进行压浆；拼装梁段11拼装好后成为新的已拼 梁段12，这时抽出新的已拼梁段12下的移梁滑座141，安设刚性支座，刚性支座根据新的已 拼梁段12底面与轨道面的间距，采用钢座垫设而成，刚性支座安设好后，三向千斤顶卸压 并抽出进行下一梁段拼装。
权利要求
一种大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方法，其特征是包括以下步骤1)、在桥的靠岸向一侧搭设高桩预制平台；2)、在高桩预制平台和桥墩之间搭设移梁钢管支架，在移梁钢管支架上设置两道平行的钢滑轨；3)、在高桩预制平台上浇筑匹配梁段；4)、将已浇筑好的匹配梁段作为下一个待浇新梁段一端的端模，浇筑新梁段；5)、新梁段浇筑好后，通过移梁装置将匹配梁段沿所述钢滑轨运至设计位置作为待拼装梁段进行存梁待强，同时将新梁段前移作为下一个匹配梁段；6)、梁段试拼装将待拼装梁段纵向移到已拼梁段端部的匹配面作为拼装梁段，调整拼装梁段的位置使其符合与桥墩上已拼梁段进行拼接的要求；7)、梁段正式拼装将拼装梁段与已拼梁段进行拼接。
2.根据权利要求1所述的大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方 法，其特征是在步骤2)中，所述移梁钢管支架设在基础桩的桩基承台上，移梁钢管支架的 钢管立柱顺桥向和横桥向设置横撑、剪刀撑，在移梁钢管支架上横桥向设置分配钢梁，所述 钢滑轨设在分配钢梁上。
3.根据权利要求1所述的大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方 法，其特征是在所述步骤4)中，是按照施工要求，先在匹配梁段底部设置三向千斤顶进行 匹配梁段标高和平面位置的调整，安装待浇新梁段的底模及侧模，安装模板时应使待浇新 梁段的纵向坡度与匹配梁段的纵向坡度一致，以确保后期拼装的成桥线形，再浇筑新梁段。
4.根据权利要求1所述的大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方 法，其特征是所述步骤5)中的移梁装置包括四个设置于匹配梁段下、钢滑轨上的移梁滑座，移梁滑座包括骑马式钢座，在骑马式 钢座顶部设置与匹配梁段接触的板式橡胶块，在和骑马式钢座底部设置与移梁滑轨接触的 NGB滑板，骑马式钢座两侧焊接的限位挡板；设置于两道钢滑轨上的反力架，反力架前端设置移梁千斤顶，每台千斤顶前端设置一 个扁担梁，配以两根拉杆，拉杆的一端和骑马式钢座连接，另一端与千斤顶前端的扁担梁相 连。
5.根据权利要求1所述的大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方 法，其特征是所述步骤6)中，所述梁段试拼装是将待拼装梁段纵向移到已拼梁段端部的匹 配面约IOcm的位置，作为拼装梁段，在拼装梁段支点加强钢板下方安放三向千斤顶，此时 三向千斤顶纵向水平行程靠江侧预留10cm，靠岸侧预留20cm;对拼装梁段梁顶的控制点进 行观测，根据测量结果和监控指令调整拼装梁段标高，标高调整到位后，利用三向顶的横向 水平千斤顶调整拼装梁段的横向水平位置；调整到位后，保证拼装梁段标高、横向水平位置 不变的情况下，将拼装梁段纵向前移10cm，使拼装梁段与已拼梁段紧贴，检查拼装梁段的标 高、中线、和匹配面情况。
6.根据权利要求1所述的大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方 法，其特征是所述步骤7)中，所述梁段正式拼装是用三向千斤顶的纵向水平千斤顶顶推拼 装梁段后退30cm，连接好拼装梁段上顶板与底板的纵向预应力束，将拼装梁段前移紧贴已拼梁段，检查拼装梁段的标高、中线、和匹配面情况；用三向千斤顶调整拼装梁段的标高和 平面位置，调整好后，将拼装梁段后退30cm，在拼装梁段和已拼梁段的结合面涂刷环氧树脂 粘结剂，将拼装梁段纵向前移与已拼梁段拼接，按设计要求张拉拼装梁段上部分顶板和底 板预应力束使接缝间的粘结剂在规定压力下固化；环氧树脂胶固化后，张拉剩余纵向预应 力束，在张拉完24小时内及时进行压浆；拼装梁段拼装好后成为新的已拼梁段，这时抽出 新的已拼梁段下的滑座，安设刚性支座，刚性支座根据新的已拼梁段底面与轨道面的间距， 采用钢座垫设而成，刚性支座安设好后，三向千斤顶卸压并抽出进行下一梁段拼装。
全文摘要
本发明公开了一种大型混凝土箱梁高空分段预制、移梁、存梁、拼装的施工方法，其特征是包括以下步骤1)搭设高桩预制平台；2)在高桩预制平台和桥墩之间搭设移梁钢管支架和钢滑轨；3)在高桩预制平台上浇筑匹配梁段；4)将已浇筑好的匹配梁段作为下一个待浇新梁段一端的端模，浇筑新梁段；5)新梁段浇筑好后，将匹配梁段运至设计位置作为待拼装梁段，同时将新梁段前移作为下一个匹配梁段；6)将待拼装梁段纵向移到已拼梁段端部的匹配面作为拼装梁段，调整拼装梁段的位置使其符合与桥墩上已拼梁段进行拼接的要求；7)将拼装梁段与已拼梁段进行拼接。本发明的施工方法通过梁段的分段预制及长时间的存梁，有效的使预制梁段在自由状态下完成梁体的大部分收缩变形，消除相邻梁段因龄期不同而产生的收缩差，从而消除裂缝。
文档编号E01D21/00GK101985826SQ20101028559
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者丁望星, 刘武, 方联民, 林立军, 欧阳钢, 肖跃文, 陈明宪 申请人:湖南路桥建设集团公司