一种大跨度超大节段原位现浇的梁桥造桥机及工法的制作方法

本发明涉及梁桥建设，更具体地说，它涉及一种大跨度超大节段原位现浇的梁桥造桥机及工法。

背景技术：

1、现行的梁桥建设主要有预制节段拼装工法以及原位现浇工法。其中预制节段拼装施工因为需要建设制梁场，投入较高，适用于孔数较多的桥梁；而如果施工孔数较少，新建制梁场则不划算；又或者遇到山区的桥梁，没有预制及运输节段梁的条件，则往往只能采用原位现浇施工工法。原位现浇工法又有落地支架施工、挂篮施工以及移动模架施工等方式，落地支架施工适用于桥墩高度较矮并且地基条件较好的情况；挂篮施工多用于桥墩较高的情况以及地基条件不好的情况；此两种施工方法的工效都比较低，对于现浇施工跨度较多的情况则常常考虑更高效的移动模架施工方式。移动模架施工主要用于50m及以下跨度的等截面现浇梁，更大跨度的桥梁因单跨自重荷载太大，叠加较大的模架自重，对桥墩受力影响很大，故几乎很少使用移动模架施工。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决以上技术问题，而提出的将大跨度连续梁桥以桥墩为中心分成若干对称的超大节段进行分段施工的工法，相应的造桥机也要满足此工法的要求，提高大跨度梁桥的施工效率的一种大跨度超大节段原位现浇的梁桥造桥机及工法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种大跨度超大节段原位现浇的梁桥造桥机包括：包括前支腿、中支腿、后支腿、主梁、起重天车、挑梁、吊挂曲臂、模板系统、卷扬牵引系统及内模系统，所述前支腿、中支腿分别设置于相邻桥墩的墩顶立柱上，所述后支腿设置于相邻桥墩的墩顶梁上，所述主梁设置于前支腿、中支腿及后支腿的上部，所述主梁上部设置两组挑梁，所述吊挂曲臂对应的设置于所述挑梁上，所述挑梁连接吊挂曲臂和模板系统，所述挑梁沿主梁上部移动和锁定，带动吊挂曲臂及模板系统纵向移动，所述吊挂曲臂沿挑梁上部横向滑动，带动模板系统横向移动；

3、所述主梁两端设置卷扬牵引系统，所述卷扬牵引系统上设置有绕绳，且通过绕绳分别连接每组挑梁；

4、两个所述主梁内侧设置有起重天车，所述起重天车沿主梁移动。

5、优选地，所述卷扬牵引系统还包括卷扬机，所述挑梁及其连接的吊挂曲臂和模板系统通过卷扬机牵引纵向移动。

6、优选地，所述主梁底部中间设置吊挂纵梁，所述吊挂曲臂的底部与主梁的吊挂纵梁之间通过吊杆进行连接。

7、优选地，所述挑梁、吊挂曲臂和模板系统设置为可拆卸结构，所述挑梁高于起重天车，使所述起重天车在主梁全长范围内运行。

8、优选地，所述梁桥造桥机的施工工法包括：

9、大跨度连续梁以中间墩为中心划分为大t构并分步现浇施工的工法；

10、大跨度连续梁划分为以中间墩为中心的小t构以及跨中部分进行分步现浇施工的工法；

11、利用造桥机进行超大阶段现浇施工的工法；

12、造桥机跨越式自行倒退过孔施工的工法。

13、优选地，所述大跨度连续梁以中间墩为中心划分为大t构并分步现浇施工的工法施工步骤如下：

14、s1：造桥机定位完成后，两组模板系统移动到中间墩前后两侧，调整好模板系统后对模板系统进行锁定；

15、s2：对第一对对称的超大节段进行钢筋绑扎及砼现浇施工，待砼养生完成后进行预应力张拉，使第一对超大节段与墩顶梁连成一体，并能自持；

16、s3：通过造桥机支腿顶升油缸收缩，使造桥机主梁卸载；

17、s4：挑梁、吊挂曲臂及模板系统通过卷扬牵引系统移动到第二对超大节段位置，调整造桥机的姿态以及模板的姿态；

18、s5：对第二对对称的超大节段进行钢筋绑扎及砼现浇施工，待砼养生完成后进行预应力张拉，使第一对超大节段与墩顶梁连成一体，并能自持；

19、s6：若大t构分为两对超大节段施工，则此时大t构就已施工完成，如大t构分为三对超大节段，则此时需要重复步骤s3-s5，完成第三对超大节段的施工；如造桥机位于连续梁首跨，下一步就可以施工边跨超大节段了；如造桥机施工的是中间t构，则当前t构施工完成后就与先前已施工的t构连接起来了，造桥机可以过孔进行下一施工循环了；

20、s7:当第一个大t构施工完成后，将挑梁、吊挂曲臂及模板系统移动至首半边跨的位置，调整好造桥机的姿态以及模板的姿态后，开始首半边跨的施工；

21、s8:对首半边跨超大节段进行钢筋绑扎及施工，待砼梁养生后，将首边跨与第一个大t构整体张拉在一起，使之成桥，造桥机卸载并过孔。

22、优选地，所述大跨度连续梁划分为以中间墩为中心的小t构以及跨中部分进行分步现浇施工的工法施工步骤如下：

23、s1：造桥机定位完成后，两组模板系统移动到中间墩前后两侧，调整好模板系统后对模板系统进行锁定；

24、s2：对第一对对称的超大节段进行钢筋绑扎及砼现浇施工，待砼养生完成后进行预应力张拉，使第一对超大节段与墩顶梁连成一体，并能自持；

25、s3：通过造桥机支腿顶升油缸收缩，造桥机主梁卸载；

26、s4：挑梁、吊挂曲臂及模板系统通过卷扬牵引系统移动到后跨跨中超大节段位置，调整造桥机的姿态以及模板的姿态，如前面施工的是连续梁第一个t构，则此步骤是施工首半边跨超大节段；

27、s5：对跨中超大节段进行钢筋绑扎及施工，待砼梁养生后，将跨中部分与前后两个小t构整体张拉在一起，使之成桥，造桥机卸载并过孔。

28、优选地，所述利用造桥机进行超大节段现浇施工的工法施工步骤如下：

29、s1：模板系统支撑在吊挂曲臂上，同时在吊挂曲臂底部中间设置吊杆连接到主梁下层中间的吊挂纵梁上，施工载荷通过吊杆及吊挂曲臂传递给主梁，再由主梁传递给前中后三条支腿，支腿将载荷最终传递给桥墩或墩顶梁；

30、s2：造桥机主梁两端分别固定两组卷扬机和滑轮组，两组挑梁上分别固定滑轮组，钢丝绳从卷扬机出来后，先绕过第一组挑梁的滑轮组，再绕过主梁端头的滑轮组，之后再绕至第二组挑梁的滑轮组，最后矢头固定在主梁端头，即相当于挑梁上的滑轮为动滑轮，通过卷扬机收绳使挑梁向卷扬机方向移动，通过卷扬机牵引系统调整挑梁纵向位置，移动模板系统位置，造桥机一次定位可施工多个超大节段。

31、优选地，所述造桥机跨越式自行倒退过孔施工的工法施工步骤如下：

32、s1：造桥机调整好姿态，吊挂曲臂在挑梁上横向移动，带动模板系统开模，然后挑梁带着吊挂曲臂及模板系统移动到靠近中间支腿的位置；

33、s2：支撑好前后支腿，收缩后中支腿顶升油缸，使后中支腿脱离主梁，解除后中支腿的锚固；

34、s3：起重天车走形到后中支腿上方，通过钢丝绳连接并吊起后中支腿，之后起重天车向前走形一段距离后，将后中支腿旋转90°，然后提升后中支腿，使其超过中间支腿的高度；

35、s4：起重天车走形到前一跨后，将中支腿下落至主桁底部，然后将中支腿旋转90°后吊装至前支腿处墩顶梁上支撑并锚固；

36、s5：两组挑梁纵向移动至前一跨做配重，然后收起前后支腿；

37、s6：启动中支腿纵移油缸，顶推造桥机主梁向前纵移，随着主梁的纵移，需相应的基本同步移动挑梁及模板系统，使其起到配重作用；

38、s7：待造桥机主梁纵移到前支腿支撑到超前墩墩顶梁上，调整造桥机姿态后，支撑好前支腿，完成造桥机的纵移过孔。

39、与现有技术相比，本发明提供了一种大跨度超大节段原位现浇的梁桥造桥机及工法，具备以下有益效果：

40、1、传统的挂篮分很多小段施工，本发明中本施工设备及工法可一次施工一对超大节段，效率更高；同时张拉次数及用料也能大幅减小；

41、2、传统挂篮施工，施工载荷全部作用在已完成的t构悬臂上，t构会产生变形，对桥梁的线型控制不利，本发明中本施工设备及工法将施工载荷通过造桥机传递到墩顶梁上，不会对已架小t构产生影响，对桥梁线型控制更容易；

42、3、本发明中本施工设备及工法一次仅施工一对超大节段，施工载荷远小于整跨梁桥的自重载荷，可大大减小对造桥机的受力要求，使的造桥机自重也会更轻，进而造桥机对桥梁的载荷比较小，有利用大跨度桥梁的现浇工艺的推广；

43、4、本发明中本施工设备及工法施工不需要预制节段梁，即减少了制梁场建设的大投入，对于施工孔数不多的大跨度桥梁，具有效率较高，成本更优的特点；

44、5、本发明中兼顾中小跨度的整跨现浇施工；兼容变截面连续梁以及等截面连续梁等的施工；

45、6、本发明中去除挑梁、吊挂曲臂及模板系统后，再在上弦轨道上增加较大起重量的天车，即可变为架桥机使用，功能更全面；

46、7、本发明中通过卷扬机系统牵引挑梁及吊挂曲臂和模板系统，效率更高。

47、8、本发明中在主梁下弦内侧设置较大起重量的起重天车，起重天车总高低于挑梁，使起重天车可在主梁全长范围内走行，工作效率高；同时起重天车尽量控制高度较高，使其可以倒运中支腿在主梁中间走行；

48、9、本发明中主梁尾部留有起重天车走形的空间，使起重天车可以从尾部梁面上吊装施工材料；

49、10、本发明中主梁中间不设置小结构，空间很大，方便施工人员通行及施工操作。