一种跨高架桥主梁悬拼施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种跨高架桥主梁悬拼施工方法。

背景技术

随着城市的发展，已有的道路已经难以满足越来越多的车流量，在已有的道路上架设高架桥是缓解交通压力的有效方法；现有高架桥的施工用到的钢箱梁，是大跨径桥梁常用的结构形式，钢箱梁具有重量小、强度高、施工方便等优点。

如图1所示，现有高架桥A为已经投入使用的高架桥，根据城市规划，需要架设与现有高架桥A交叉的高架桥B；高架桥B由多根钢箱梁拼装而成，当现有高架桥A的宽度大于钢箱梁长度时，处于现有高架桥A路面上方的钢箱梁则难以拼装，其施工难度具体在于：由于现有高架桥A已经投入使用，若在现有高架桥A的路面上架设用于支撑钢箱梁的临时支撑，将钢箱梁置于临时支撑上进行拼装，则会影响道路A的使用，且建造和拆除临时支撑均需要耗费人力物力；若使用吊装设备，将钢箱梁吊装至现有高架桥A上空进行拼装，吊装设备的吊臂会受到现有高架桥A两侧壁的干涉，致使吊装设备难以将钢箱梁吊装到位。

如何在现有高架桥的宽度大于钢箱梁长度时，既不影响现有高架桥的使用，又使用钢箱梁完成新高架桥的建设，是桥梁建设部门亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种在现有高架桥的宽度大于钢箱梁长度时，既不影响现有高架桥的使用，又使用钢箱梁完成新高架桥建设的施工方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，包括以下步骤：

S1：在现有高架桥的两侧建造用于支撑主梁的临时承重体；

S2：使用钢箱梁预制用于跨过现有高架桥的第一主梁、第二主梁，预制悬拼安装架以及码板；悬拼安装架的后段预先固定于第一主梁一端的主梁顶板上，前段从第一主梁一端伸出；

S3：吊装第二主梁固定于高架桥其中一侧的临时承重体上，并使第二主梁的一端伸出至现有高架桥桥面上方构成第二悬拼段；

S4：吊装第一主梁，使第一主梁的一端通过悬拼安装架的前段架设于第二悬拼段，另一端架设于高架桥另一侧的临时承重体上；将悬拼安装架的前段与第二悬拼段固定连接；将第一主梁的另一端架与高架桥另一侧的临时承重体固定连接；

S5：在第一主梁的主梁顶板与第二主梁的主梁顶板接缝处固定连接码板；在第一主梁的主梁腹板与第二主梁的主梁腹板接缝处固定连接码板；

S6：沿着现有高架桥长度方向重复步骤S1-S5，以使多根主梁间隔设置于高架桥上；

S7：每两根主梁之间，沿着主梁长度方向间隔设置有多根横梁；

S8：在两根主梁的下方设置横梁加固施工平台；施工人员站在横梁加固施工平台上，从下方加固主梁与横梁的连接；

S9：在位于最外侧主梁的主梁侧板上架设侧面拓宽段施工平台；

S10：分别吊装拓宽段置于最外侧主梁的主梁侧板两侧，并使拓宽段的拓宽内侧板与主梁侧板贴合；

S10：施工人员站在主梁顶板上，对拓宽内侧板的上边缘与主梁顶板进行固定；施工人员站在拓宽段施工平台上，对拓宽内侧板的下边缘和主梁侧板进行固定。

与现有技术相比，本发明在现有高架桥的两侧建造临时承重体，并通过吊装设备先后吊装第二主梁、第一主梁，使第二主梁安装于一侧的临时承重体上，第一主梁一端通过预制的悬拼安装架安装于第二主梁的第二悬拼段，第一主梁另一端安装于另一侧的临时承重体上，由于第二主梁和第一主梁是在现有高架桥的外侧进行吊装，与现有高架桥的侧面留有一定距离，从而避免了吊装设备与现有高架桥的干涉，由于第二主梁一端伸出至现有高架桥桥面上方构成第二悬拼段，第二悬拼段的长度与第一主梁的长度相加大于现有高架桥的宽度，从而解决了主梁长度不足的问题，由于第一主梁伸出至现有高架桥桥面的一端可以通过悬拼安装架固定于第二悬拼段，从而避免了在高架桥桥面上设置临时支撑，避免了对交通的影响。

本发明由于在第一主梁与第二主梁的接缝处固定连接码板，与悬拼安装架相配合，共同为第一主梁与第二主梁提供临时支撑力，防止由于悬拼安装架支撑力不足而掉落至现有高架桥面，以便后续施工的安全进行；本发明在两根主梁的下方设置横梁加固施工平台，以便施工人员站在横梁加固施工平台上进行横梁的施工，避免了在现有高架桥上架设用于横梁施工的临时支撑，从而避免了对交通的影响；本发明由于设有侧面拓宽段施工平台，以便施工人员站在侧面拓宽段施工平台进行拓宽段下边缘的施工，避免了在现有高架桥上架设用于拓宽段施工的临时支撑，从而避免了对交通的影响。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，步骤S2中，所述悬拼安装架的数量为两根，且被设置于所述第一主梁的主梁顶板两侧；通过两根悬拼安装架的设计，共同分担了第一主梁的重力，且两根悬拼安装架被设置于所述第一主梁的主梁顶板两侧，使得两边受力平衡，不易倾覆。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，其中所述悬拼安装架包括T型板；所述T型板包括横板，以及垂直于所述横板设置的竖板；所述竖板的下端面固定连接于所述主梁顶板；所述竖板的两侧均设有多块筋板；所述筋板的上端面与所述横板的下端面固定连接。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，步骤S4包含以下子步骤：

S41：使用吊机吊装第一主梁，吊机逐步卸载但不松钩；

S42：将设置于第一主梁的主梁顶板上的悬拼安装架逐步卸载于第二主梁的主梁顶板上；

S43：将第一主梁的另一端逐步卸载于高架桥另一侧的临时承重体；

S44：待吊机完全卸载后，对第二主梁主梁顶板上的悬拼安装架进行焊接，将第一主梁的另一端与高架桥另一侧的临时承重体进行固定；

S45：吊机松钩。

通过步骤S4施工，吊机逐步卸载但不松钩，保证了第一主梁卸载的安全性，预防悬拼安装架或高架桥另一侧的临时承重体支撑力不够导致第一主梁脱落的情况；待吊机完全卸载后，再进行焊接施工，以确保焊缝位置处于无应力状态；待所有码固措施全部安装完成后，最近进行松钩，以确保临时加固的可靠性。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，在步骤S5中：所述码板包括多块加强码板；每两块所述的加强码板之间设有多块普通码板；所述加强码板和普通码板通过焊接固定；通过两种不同码板的设置，与悬拼安装架配合，进一步加强了第二主梁、第一主梁的拼接。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，在步骤S7中：所述横梁加固施工平台包括多根型钢条，每根所述的型钢条两端均设有一根紧固件；所述型钢条通过设置于两端的紧固件固定连接于待加固横梁两侧的主梁下端面；多根所述型钢条的上端面铺设有压型钢板；通过在多根型钢条上铺设压型钢板的设计，使得横梁加固施工平台具有拆装简单、重量轻、强度高的优点。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，在步骤S8及S9中：所述拓宽段施工平台包括横向拉条，所述横向拉条一端固定连接于所述主梁侧板上；所述横向拉条另一端设有防护条；所述防护条与所述横向拉条呈垂直设置；所述横向拉条下方呈倾斜设有支撑条；所述支撑条的一端固定连接于所述横向拉条远离所述主梁侧板的一端，另一端固定连接于所述主梁侧板上；所述横向拉条靠近所述主梁侧板的一侧设有凹槽；多根所述的横向拉条上铺设有压型钢板；多根所述防护条的下段铺设有压型钢板，上段铺设有防护网；通过在多根横向拉条上铺设压型钢板的设计，使得拓宽段施工平台具有拆装简单、重量轻、强度高的优点；通过防护条的设计，使得拓宽段施工平台的外侧面具有安全保障；通过支撑条设计，使得拓宽段施工平台与主梁侧板的连接更加牢固，且具有更好的承重性能；通过凹槽的设计，给了施工人员更大的操作空间，以便于下边缘和主梁侧板的固定。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，其中所述压型钢板包括多条向上凸起的支撑部；每两条所述支撑部之间设有一道凹槽；所述压型钢板通过所述凹槽进行折弯或卷曲；通过对压型钢板的形状设计，使之具有轻便、强度高，容易运输的优点。

附图说明

图1为本发明的施工路况示意图；

图2为新建高架桥的端面图；

图3为主梁的剖视图；

图4为拓宽段施工平台的放大图；

图5为横梁加固施工平台的放大图；

图6为第一主梁与第二主梁的连接结构放大图；

图7为悬拼安装架的侧视图；

图8为压型钢板的结构示意图；

图9为临时承重体的结构示意图；

图10为混凝土承台基础的结构示意图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施方式之前，应理解的是，本发明在其应用中并不限于以下描述阐述或以下附图图示的部件的构造和布置细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或进行。另外，应理解的是，这里使用的措辞和术语出于描述的目的并且不应该被认为是限制性的。本文中使用“包括”或“具有”及其变型意在涵盖下文中陈列的条目及其等同物以及附加条目。除非另有指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛地使用并且涵盖直接安装和间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。

并且，第一方面，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制；第二方面，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

请参阅图1-8，一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，包括以下步骤：

S1：在现有高架桥的两侧建造用于支撑主梁1的临时承重体2；

S2：使用钢箱梁预制用于跨过现有高架桥的第一主梁1a、第二主梁1b，预制悬拼安装架3以及码板8；悬拼安装架3的后段预先固定于第一主梁1a一端的主梁顶板11上，前段从第一主梁1a一端伸出；

S3：吊装第二主梁1b固定于高架桥其中一侧的临时承重体2上，并使第二主梁1b的一端伸出至现有高架桥桥面上方构成第二悬拼段；

S4：吊装第一主梁1a，使第一主梁1a的一端通过悬拼安装架3的前段架设于第二悬拼段，另一端架设于高架桥另一侧的临时承重体2上；将悬拼安装架3的前段与第二悬拼段固定连接；将第一主梁1a的另一端架与高架桥另一侧的临时承重体2固定连接；

S5：在第一主梁1a的主梁顶板11与第二主梁1b的主梁顶板11接缝处固定连接码板8；在第一主梁1a的主梁腹板13与第二主梁1b的主梁腹板13接缝处固定连接码板8；

S6：沿着现有高架桥长度方向重复步骤S1-S5，以使多根主梁1间隔设置于高架桥上；

S7：每两根主梁1之间，沿着主梁1长度方向间隔设置有多根横梁4；

S8：在两根主梁1的下方设置横梁加固施工平台5；施工人员站在横梁加固施工平台5上，从下方加固主梁1与横梁4的连接；

S9：在位于最外侧主梁1的主梁侧板12上架设侧面拓宽段施工平台6；

S10：分别吊装拓宽段7置于最外侧主梁1的主梁侧板12两侧，并使拓宽段7的拓宽内侧板71与主梁侧板12贴合；

S10：施工人员站在主梁顶板11上，对拓宽内侧板71的上边缘711与主梁顶板11进行固定；施工人员站在拓宽段施工平台6上，对拓宽内侧板71的下边缘712和主梁侧板12进行固定。

实际施工时，本发明在现有高架桥的两侧建造临时承重体2，并通过吊装设备先后吊装第二主梁1b、第一主梁1a，使第二主梁1b安装于一侧的临时承重体2上，第一主梁1a一端通过预制的悬拼安装架3安装于第二主梁1b的第二悬拼段，第一主梁1a另一端安装于另一侧的临时承重体2上，请继续参阅图1，由于第二主梁1b和第一主梁1a是在现有高架桥的外侧进行吊装，与现有高架桥的侧面留有一定距离，吊装设备无需将主梁11吊装至现有高架桥面中心，因此吊装设备的吊臂可以与现有高架桥的的侧面拉开距离，从而避免了吊装设备与现有高架桥的干涉，由于第二主梁1b一端伸出至现有高架桥桥面上方构成第二悬拼段，第二悬拼段的长度与第一主梁1a的长度相加大于现有高架桥的宽度，从而解决了主梁长度不足的问题，由于第一主梁1a伸出至现有高架桥桥面的一端可以通过悬拼安装架3固定于第二悬拼段，从而避免了在现有高架桥桥面上设置临时支撑，避免了对交通的影响。

在完成第二主梁1b、第一主梁1a的拼接后，本发明在第一主梁1a与第二主梁1b的接缝处固定连接码板8，与悬拼安装架3相配合，共同为第一主梁1a与第二主梁1b提供临时支撑力，防止由于悬拼安装架3支撑力不足而掉落至现有高架桥面，以便后续施工的安全进行；本发明在两根主梁1的下方设置横梁加固施工平台5，以便施工人员站在横梁加固施工平台5上进行横梁4的施工，避免了在现有高架桥上架设用于横梁4施工的临时支撑，从而避免了对交通的影响；本发明由于设有侧面拓宽段施工平台6，以便施工人员站在侧面拓宽段施工平台6进行拓宽段7下边缘712的施工，避免了在现有高架桥上架设用于拓宽段7施工的临时支撑，从而避免了对交通的影响。

值得一提的是，如图9所示，在一些实施例中，临时承重体2由4根格构柱组成，在多根格构柱的上端面固定连接有用于承载主梁11的分配梁；每根格构柱的下方对应设有混凝土承台基础，以保证对主梁11的稳定支撑。

如图10所示，具体来说，格构柱由4根立柱钢管组成，且4根立柱钢管之间设有用于增加稳定性和强度的腹杆；混凝土承台基础的混凝土强度采用不低于C30，混凝土承台基础内布设钢筋网，混凝土承台基础上方设有预埋件，立柱钢管的柱脚与预埋件焊接，从而保证临时承重体2的强度。

请继续参阅图2，在步骤S2中，悬拼安装架3的数量为两根，且被设置于第一主梁1a的主梁顶板11两侧；通过两根悬拼安装架3的设计，共同分担了第一主梁1a的重力，且两根悬拼安装架3被设置于第一主梁1a的主梁顶板11两侧，使得第一主梁1a两边受力平衡，不易倾覆。

请继续参阅图7，其中悬拼安装架3包括T型板31；T型板31包括横板311，以及垂直于横板311设置的竖板312；竖板312的下端面固定连接于主梁顶板11；竖板312的两侧均设有多块筋板313；筋板313的上端面与横板311的下端面固定连接。

在预制悬拼安装架3时，悬拼安装架3由横板311、竖板312以及沿着竖板312的两侧分布的多块筋板313焊接而成，使得悬拼安装架3具有节约材料、重量轻的优点。

请进一步参阅图7，具体来说，筋板313的形状为梯形，筋板313包括上底面和下底面，且上底面的长度小于下底面的长度，上底面与横板311的下底面相焊接，下地面与主梁顶板11相焊接，由于下地面的接触面积较大，使得悬拼安装架3相对于主梁顶板11稳定性较佳。

请继续参阅图1、图7，其中，步骤S4包含以下子步骤：

S41：使用吊机吊装第一主梁1a，吊机逐步卸载但不松钩；

S42：将设置于第一主梁1a的主梁顶板11上的悬拼安装架3逐步卸载于第二主梁1b的主梁顶板11上；

S43：将第一主梁1a的另一端逐步卸载于高架桥另一侧的临时承重体2；

S44：待吊机完全卸载后，对第二主梁1b主梁顶板11上的悬拼安装架3进行焊接，将第一主梁1a的另一端与高架桥另一侧的临时承重体2进行固定；

S45：吊机松钩。

通过步骤S4施工，吊机逐步卸载但不松钩，保证了第一主梁1a卸载的安全性，预防悬拼安装架3或高架桥另一侧的临时承重体2支撑力不够导致第一主梁1a脱落的情况；待吊机完全卸载后，再进行焊接施工，以确保焊缝位置处于无应力状态；待所有码固措施全部安装完成后，最近进行松钩，以确保临时加固的可靠性。

值得一提的是，悬拼安装架3的材质优选为Q345B，悬拼安装架3与主梁顶板11采用角焊缝满焊焊接，优选的，焊角高度为18mm。

请继续参阅图3、图6，其中，在步骤S5中：码板8包括多块加强码板81；每两块加强码板81之间设有多块普通码板82；加强码板81和普通码板82通过焊接固定。

具体来说，加强码板81和普通码板82为规格不同的矩形钢板；加强码板81的材质优选为Q345B，分别在主梁顶板11和主梁腹板13均匀排列，优选的，在一个面上布置2-4块加强码板81为宜，加强码板81与主梁顶板11或主梁腹板13的焊接方式优选为开坡口焊接；普通码板82的规格小于加强码板81，在加强码板81之间间隔设置，普通码板82的焊接方式优选为单侧角焊缝焊接；通过两种不同码板8的设置，与悬拼安装架3配合，进一步加强了第二主梁1b、第一主梁1a的拼接。

请参阅图2、图5，在步骤S7中：横梁加固施工平台5包括多根型钢条51，每根型钢条51两端均设有一根紧固件52；型钢条51通过设置于两端的紧固件52固定连接于待加固横梁4两侧的主梁1下端面；多根型钢条51的上端面铺设有压型钢板9；通过在多根型钢条51上铺设压型钢板9的设计，使得横梁加固施工平台5具有拆装简单、重量轻、强度高的优点。

值得一提的是，在预制主梁1时，可同时在需要与紧固件52连接的位置预制连接结构；当主梁1架设完毕，施工人员即可在连接结构机构上设置紧固件52，进而设置型钢条51与压型钢板9。

请继续参阅图2、图4，在步骤S8及S9中：拓宽段施工平台6包括横向拉条61，横向拉条61一端固定连接于主梁侧板12上；横向拉条61另一端设有防护条62；防护条62与横向拉条61呈垂直设置；横向拉条61下方呈倾斜设有支撑条63；支撑条63的一端固定连接于横向拉条61远离主梁侧板12的一端，另一端固定连接于主梁侧板12上；横向拉条61靠近主梁侧板12的一侧设有凹槽611；多根横向拉条61上铺设有压型钢板9；多根防护条62的下段铺设有压型钢板9，上段铺设有防护网；通过在多根横向拉条61上铺设压型钢板9的设计，使得拓宽段施工平台6具有拆装简单、重量轻、强度高的优点；通过防护条62的设计，使得拓宽段施工平台6的外侧面具有安全保障；通过支撑条63设计，使得拓宽段施工平台6与主梁侧板12的连接更加牢固，且具有更好的承重性能；通过凹槽611的设计，给了施工人员更大的操作空间，以便于下边缘712和主梁侧板12的固定。

值得一提的是，结合实际工况，例如预制、运输、吊装的便利性，以及主梁11与现有高架桥面的尺寸，拓宽段施工平台6也可以在步骤S2时预制在最外侧的主梁11上；若满足预制条件，并提前预制了拓宽段施工平台6，则无需在主梁11架设完毕后重复架设，有利于降低施工难度。

本发明的一种跨高架桥主梁悬拼施工方法，其中压型钢板9包括多条向上凸起的支撑部91；每两条支撑部91之间设有一道凹槽92；压型钢板9通过凹槽92进行折弯或卷曲；通过对压型钢板9的形状设计，使之具有轻便、强度高，容易运输的优点。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。