移动式支架节段现浇连续梁的施工方法.pdf

本发明公开了一种移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，具体包括以下步骤：首先针对待施工连续梁下的不同地形地貌情况进行下部处理，然后安装移动式支承系统及进行0#梁段的施工，再利用移动式支承系统完成连续梁体各梁段的施工，最后利用移动式支承系统完成边跨和中跨合拢段的施工，进而完成连续梁的施工。本发明的施工方法具有较强的通用性、安全性和可操作性，且具有较好的经济性，技术难度较小，容易掌握和控制，可以广泛应用于中小跨径连续梁施工领域。

1、  一种移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，具体包括以下步骤：
(1)下部处理：针对待施工连续梁下的不同地形地貌情况进行下部处理，以构建一个平整、承载力好的临时性下部支承结构；
(2)移动式支承系统的安装、0#梁段的施工：在所述的下部支承结构上安装移动式支承系统；在安装移动式支承系统的同时或安装前，进行待施工连续梁0#梁段的施工；
(3)1#梁段施工：在0#梁段两侧，利用移动式支承系统支承，按1#块梁段的设计要求，安设调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉；
(4)其他梁段施工：将移动式支承系统移动到其他梁段所在位置，按其他各梁段的设计要求，安设调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，直至完成T构最大悬臂梁段的施工；在进行1#梁段到T构最大悬臂梁段施工的同时，协调工序，完成边跨梁段的施工；
(5)边跨合拢段施工：将移动式支承系统移动到边跨合拢段位置，调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成边跨合拢段施工；
(6)中跨合拢段施工：将移动式支承系统移动到中跨合拢段位置，调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成中跨合拢段施工，待施工连续梁体的施工完成。

2、  根据权利要求1所述的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，其特征在于所述下部处理的工程措施采取以下四种方式中的一种或几种：
(1)当待施工连续梁下为陆地且地形比较平坦时，如果地表承载力满足移动式支承系统支承连续梁节段重量的要求，则对地基进行简单处理作为临时性下部支承结构；
(2)当待施工连续梁下为陆地且地形比较平坦时，如果地表承载力达不到移动式支承系统支承连续梁节段重量的要求，则先挖除表层，换填石渣，再在表面进行压实处理后作为临时性下部支承结构；
(3)当待施工连续梁下为小河流或沟壑时，在两桥墩之间架设定型钢结构组成临时性下部支承结构；
(4)当待施工连续梁下河水深度较大时，在待施工连续梁下方的河流上设置驳船作为移动式支承系统的临时性下部支承结构，移动式支承系统的其他部件直接安装在驳船上。

3、  根据权利要求1或2所述的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，其特征在于所述移动式支承系统包括行走轨道、行走轮、支撑架、可调底托、可调顶托和模板系统，所述移动式支承系统的安装步骤为：先在临时性下部支承结构上铺设枕木，在枕木上安装行走轨道，然后在行走轨道上安装行走轮，在行走轮上搭建支撑架，再在支撑架底部安装可调底托、顶部安装可调顶托，在可调顶托上安设模板系统。

4、  根据权利要求3所述的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，其特征在于所述移动式支承系统在浇梁时，行走轮悬空，不作为浇梁时的支承受力点；所述移动式支承系统在移动时，调短可调底托使之悬空，行走轮受力，往前推进。

5、  根据权利要求4所述的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，其特征在于所述支撑架安设的长度长于一节梁段的长度，行走轨道安设的长度为待施工连续梁1～3节梁段的长度。

6、  根据权利要求1或2所述的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，其特征在于在所述0#梁段施工时，0#梁段和边跨梁段在桥墩四周伸出的部分是通过另行搭设支架进行施工。

移动式支架节段现浇连续梁的施工方法
技术领域
本发明属于混凝土连续梁施工领域，尤其涉及一种中小跨径预应力混凝土连续梁的施工方法。
背景技术
预应力混凝土连续梁以其刚度大、行车平顺和抗震性能好等优点，成为众多桥梁的首选桥型。其常用的施工方法有：
1、满堂支架现浇法：此方法通过在全部梁跨范围内搭设支架模板系统，并绑扎钢筋骨架、预留预应力孔道，再现场浇筑梁体混凝土，养护到指定强度时进行预应力张拉工作。施工时，需要在连续梁的每联各跨均设置支架，一联施工完成后，整联卸落支架。因此，具有施工平稳可靠、不需要大型起重设备、施工中不存在体系转换、不产生恒载徐变二次力矩等优点。但是，满堂支架法施工需要大量临时支架，施工周期长、费用高，占用临时场地较大，支架搭设适应性差，容易影响通航、泄洪、桥下交通和引起支架失稳等问题。
2、挂篮悬臂施工浇筑法：挂篮悬臂施工浇筑法采用在桥墩两侧安装挂篮，在挂篮上立模绑扎钢筋、对称悬臂段浇筑混凝土、张拉预应力、移动挂篮等工序施工连续梁。此种方法不需要大量施工支架和大型吊装设备，不影响桥下通航、通车，不受季节、洪水和桥墩高度的影响，不受跨数限制，桥梁施工状态与成桥运营状态基本接近。但是体系转换较多，施工线形及合龙技术要求较高，具有一定的难度，需要一定的施工设备和一支熟练掌握悬臂浇筑施工技术及工艺的队伍。并且，采用此方法，连续梁跨径越大时经济效应才越明显，因而相对于中小跨径连续梁而言，此方法经济性不好。
3、移动模架法逐孔现浇施工：移动模架法逐孔现浇施工仅在一跨梁上设置支架，绑扎钢筋并浇筑混凝土，当预应力钢筋张拉结束后把支架移动到下一孔继续施工。移动模架法施工需要一定数量的大刚度支架，成本比较高，且当跨径越大时移动模架用钢量越高。但是，移动模架周转次数多、利用效率高、施工速度比较快。因此，这种方法常用于中等跨径和结构构造比较简单的等高度连续梁桥，不适合变截面连续梁施工。
4、顶推法施工：顶推法施工在沿桥梁纵轴方向的台后开辟预制场地，分节段预制混凝土梁体，并用纵向预应力钢筋连接成整体。通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁体逐段向对岸顶进，就位后落架、更换支座，完成桥梁施工。顶推法施工设备简单、施工平稳、可工厂化生产，施工质量容易保证，也可以在深谷、宽深河道的桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有竖曲线的桥及坡桥上使用。但是，顶推法施工配筋多，而且增加了临时预应力束的张拉锚固、拆束及压浆封孔等工艺，整体工艺要求严格，需要技术水平较高的专业化施工队伍。因此，一般来说，顶推法多在跨径为30～60米的等截面连续箱梁施工中合使用；对于跨径稍大、无顶推拼装场地、变截面梁体等情况则不适用。
现有桥梁的施工中，某些大型或特大型桥梁采用变截面连续梁体设计，作为跨越障碍的一种常用梁体，其主跨或边跨常会跨越河道、河堤或交通要道，因而有不中断交通和雨季泄洪的要求，对于这类桥梁若采用上述的满堂支架现浇法则须跨河或跨路搭设支架，影响通航、泄洪和道路交通，不具备可行性；若采用上述的挂篮悬臂浇筑法，则有可能需要投入多套挂篮及相应配套设备，施工临时用钢量大，临时设施投入大，经济上不具有优越性；且由于此类桥梁较多采用变截面连续梁体设计方式，因此上述的移动模架法和顶推法也很难运用。如何经济、有效地解决此类桥梁的施工问题就变得非常紧要和迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有较强的通用性、安全性和可操作性，具有较好的经济性，且能满足桥下交通和泄洪要求，并能广泛适用于中小跨径连续梁施工领域的移动式支架节段现浇连续梁的施工方法。
为解决上述技术问题，本发明根据满堂支架就地浇筑法和挂篮悬臂浇筑施工的优点，综合使用直接支承连续梁节段重量技术、移动支承与模板技术、悬臂施工技术，通过协同组合和优势互补，提出了一种移动式支架节段现浇连续梁的施工方法，具体包括以下步骤：
1、下部处理：针对待施工连续梁下的不同地形地貌情况进行下部处理，以构建一个平整、承载力好的临时性下部支承结构；
2、移动式支承系统的安装、0#梁段施工：在上述的下部支承结构上安装移动式支承系统；在安装移动式支承系统的同时或安装前，进行待施工连续梁0#梁段的施工；
3、1#梁段施工：在墩顶0#梁段两侧，利用移动式支承系统支承，按1#块梁段的设计要求，安设调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉；
4、其他梁段施工：将移动式支承系统移动到其他梁段所在位置，按其他各梁段的设计要求，安设调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，直至完成T构最大悬臂梁段的施工；在进行1#梁段到T构最大悬臂梁段施工的同时，协调工序，完成边跨梁段的施工；边跨梁段施工的完成时间稍先于最大悬臂梁段或与其同时完成；
5、边跨合拢段施工：将移动式支承系统移动到边跨合拢段位置，调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成边跨合拢段施工；
6、中跨合拢段施工：将移动式支承系统移动到中跨合拢段位置，调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成中跨合拢段施工，待施工连续梁体的施工完成。
上述施工方法中，步骤1下部处理的工程措施可以采取以下四种方式中的一种或几种：
(1)当待施工连续梁下为陆地且地形比较平坦时，如果地表承载力满足移动式支承系统支承连续梁节段重量的要求，则对地基进行简单处理作为临时性下部支承结构；
(2)当待施工连续梁下为陆地且地形比较平坦时，如果地表承载力达不到移动式支承系统支承连续梁节段重量的要求，则先挖除表层(一般不超过1.5m深)，换填石渣，再在表面进行压实处理后作为临时性下部支承结构；
(3)当待施工连续梁下为小河流或沟壑时，在两桥墩之间架设定型钢结构组成临时性下部支承结构；
(4)当待施工连续梁下河水深度较大时，在待施工连续梁下方的河流上设置驳船作为移动式支承系统的临时性下部支承结构，移动式支承系统的其他部件直接安装在驳船上。
上述施工方法中所述的移动式支承系统包括行走轨道、行走轮、支撑架、可调底托、可调顶托和模板系统(如果是采用驳船作为临时性下部支承结构，则驳船也属移动式支承系统的一部分)，所述移动式支承系统的安装步骤为：先在临时性下部支承结构上铺设枕木(驳船上也可不铺设)，在枕木上安装行走轨道，然后在行走轨道上安装行走轮，在行走轮上搭建支撑架，再在支撑架底部安装可调底托、顶部安装可调顶托，在可调顶托上安设模板系统。可调底托用以调整支架底部标高，使之底部受力均匀。当移动式支承系统就位后进行梁段浇筑时，将可调底托调长受力，使行走轮悬空，梁段浇筑完成后，调短可调底托，使行走轮受力，可调底托悬空，往前推进。可调顶托用以调整模板系统的标高。
上述移动式支承系统的行走轮是行走的关键部件，由轮轴、滑动轮和两侧卡槽组成。轮轴与滑动轮可作为一个整体购买，也可拼装而成。轮轴穿过滑动轮，两端与卡槽固定。卡槽上部与支承架横杆支承固定。卡槽与滑动轮的宽度稍宽于行走轨道的宽度。
上述移动式支承系统的支撑架安设的长度稍长于一节梁段的长度，行走轨道安设的长度可以为待施工连续梁1～3节梁段的长度。为减少投入、节省资源，一般轨道长度只安设2～3节梁段的长度，予以循环使用；如果行走轨道是安设在驳船上，受船宽限制，可只安设大于一节梁段长度的轨道，以用于前后的少量调整，利用驳船的移动来进行不同梁段的施工。上述移动式支承系统的支撑架为钢管脚手架、碗扣式支架、万能杆件支架、军用墩或贝雷架等。
在上述施工方法的0#梁段和边跨梁段的施工中，桥墩四周伸出的部分是通过另行搭设支架进行施工。0#梁段和边跨梁段的支架用量基本相等，待0#梁段施工完成后，将支架转移至边跨梁段施工。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明将挂篮悬臂施工浇筑法中的悬挂式施工改为用支撑架支承、分节段现浇的方式进行桥梁的连续梁体施工，不仅能满足大多数预应力混凝土连续梁的设计方案，具有很好的通用性，而且使荷载按直线传递，解决了挂篮悬臂浇筑法施工中因悬挂承载待浇梁段重量而出现的荷载传递线路弯折、用钢量大的问题，减少了用钢量，节约了施工成本，与挂篮法悬臂施工、满堂支架法施工、移动模架法施工相比具有更好的经济性；
2、本发明通过采用移动式支承系统，对连续梁体分节段进行现浇施工，可较好地满足桥下通行、通航的要求，并解决了满堂支架就地现浇法临时支架一次投入量大、地形及地基承载力不能满足施工要求的问题。
3、移动式支承系统在上一节梁段浇筑完成后，利用轨道和滑动轮，整个支承系统可整体向前移动，减少支架拆卸安装工作，施工快捷方便灵活。
由于本发明的上述特点，使得本发明的施工方法具有较强的通用性、安全性和可操作性，且具有较好的经济性，技术难度较小，容易掌握和控制，可以广泛应用于中小跨径连续梁施工领域。
附图说明
图1为本发明实施例的施工流程图；
图2为本发明实施例的施工布局示意图；
图3为移动式支承系统的横截面示意图；
图4为移动式支承系统的侧视图；
图5为驳船作为移动式支承系统下部支承结构的施工示意图；
图6为行走轮结构示意图。
图例说明：
1、支撑架              2、枕木          3、行走轨道
4、行走轮              5、中跨合拢段    6、边跨合拢段
7、边跨                8、模板系统      9、简单处理的地基
10、换填压实的地基     11、军用梁       12、驳船
13、桥墩               14、可调顶托     15、可调底托
16、滑动轮             17、卡槽
具体实施方式
某一特大型桥梁是跨越城市开发区的一座铁路客运专线桥梁，桥长1564.9米、桥宽13.4米，其中桥梁的10#～13#墩为(32+48+32)m的预应力混凝土连续梁。10#、11#墩位于河中，主跨48m跨越城镇开发区主干道江滨大道和河流的河堤，连续梁为单箱单室、变高度、变截面箱型结构，连续梁中间支点的梁高为3.4m，跨中梁高为2.8m，箱梁顶宽13.4m，顶板厚度34～60cm，腹板厚度40～70cm，局部加宽至95cm，底板厚度30～90cm；在端支点、中支点、中跨共设5个横隔板；边支座中心线至梁端0.55m，边支座横桥向中心距4.8m，中支座横桥向4.1m。对于该桥梁若使用挂篮悬臂浇筑法需要投入4套挂篮及相应配套设备，施工临时用钢量约250t，临时设施投入大，经济上不具有优越性；由于连续梁主跨跨越城市道路和河流，有不中断交通和雨季泄洪的要求；由于连续梁为变截面梁体，移动模架法、顶推法均不适用，且该桥梁作为铁路客运专线桥梁，混凝土耐久性要求高、箱梁自重大，施工要求高。现采用本发明的施工方法对其进行施工(施工流程图如图1所示)：
(1)下部处理：如图2所示，针对待施工连续梁下的地形地貌情况，由于本实施例的10#、11#墩位于河中，因此在两桥墩13(10#和11#)之间架设军用梁11组成临时性下部支承结构；由于本实施例的11#、12#墩之间为陆地局部地表承载力较差的地段，在该地段挖除表层、换填石渣并压实后在该换填压实的地基10上安装移动式支承系统；本实施例的12#、13#墩之间为地表承载力较好的地段，在进行简单处理后可在该简单处理的地基9上安装移动式支承系统；
(2)移动式支承系统的安装、0#梁段施工：如图2～图4所示，在上述经处理后的下部支承结构上安装移动式支承系统；所述移动式支承系统包括行走轨道3、行走轮4、支撑架1、可调底托15、可调顶托14和模板系统8，其安装步骤为：先在所述的军用梁11或经下部处理后的地基上铺设枕木2，在枕木2上安装行走轨道3，然后在行走轨道3上安装行走轮4，在行走轮4上搭建钢管脚手架作为移动式支承系统的支撑架1，在支撑架1的底部安装可调底托15，在支撑架1的顶部安装可调顶托14，用以调整模板系统8的标高；
在安装移动式支承系统时，同步进行0#梁段的施工，0#梁段施工时，在桥墩13(11#和12#)四周搭设碗扣式支架，进行墩顶0#梁段的施工(本支架与移动支架不共用，0#梁段施工完成后，将碗扣式支架拆卸后转移至边跨7进行施工)；
(3)1#梁段施工：安装调整1#梁段模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉；
(4)移动式支承系统移位：如图2～图4所示，当移动式支承系统在进行梁段的施工时，将可调底托15调长使之受力，而行走轮4底部悬空不受力；如图6所示，欲使移动式支承系统行走移动时，先调短可调底托15，行走轮4下降，行走轨道3进入卡槽17内，行走轨道3与滑动轮16接触，行走轮4受力，继续调短可调底托15使之悬空，再通过人工推拉将移动式支承系统移动到2#梁段所在位置；
(5)2#梁段施工：调整2#梁段模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉；
(6)重复步骤(4)～(5)，依次完成3#～6#梁段的施工；在进行上述1#～6#梁段施工的同时，完成边跨7的施工；
(7)移动式支承系统移位：调短可调底托15，使行走轮4受力、可调底托15悬空，通过人工推拉将移动式支承系统移动到边跨合拢段6所在位置；
(8)边跨合拢段施工：调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成边跨合拢段6的施工；
(9)移动式支承系统移位：将移动式支承系统移动到中跨合拢段5所在位置；
(10)中跨合拢段施工：调整模板标高、绑扎钢筋、浇筑混凝土、进行预应力张拉，完成中跨合拢段5的施工，待施工连续梁体的施工完成。
具体实践中，根据待施工连续梁下的地形地貌情况的不同，还可变换移动式支承系统的下部支承结构，例如当待施工连续梁下河流水深度较大时，可采用如图5所示的驳船12作支承的移动式支承系统。