一种大纵坡大横坡工况下预制梁板架设施工方法与流程

本发明涉及预制装配式桥梁，尤其涉及一种大纵坡大横坡工况下预制梁板架设施工方法。

背景技术：

1、预制装配式桥梁因施工速度快、质量可控、对周边环境干扰小、工业化程度高等核心优势，已成为我国公路、市政桥梁工程中主流采用的结构形式，其中预制梁板架设是装配式桥梁施工的核心关键工序，直接决定了桥梁工程的施工安全、成桥质量与建设工期。

2、随着我国交通基础设施建设向山区、丘陵地区纵深延伸，受复杂地形地质条件、线路选线限制，大量山区桥梁不可避免地采用大纵坡、大横坡的线路设计，部分桥梁同时叠加最大纵向坡度超4%、最大横向坡度超5%的极端工况，给预制梁板的运输、架设施工带来了极大的技术挑战与安全风险。

3、目前，常规的预制梁板架设施工方法，多适用于纵坡≤2%、横坡≤3%的常规平坦工况，针对单一大纵坡或单一大横坡工况的处置技术，多为局部优化的零散措施，缺乏针对大纵坡与大横坡叠加工况的系统性、全流程闭环施工方案，在实际工程应用中存在诸多难以规避的缺陷与安全隐患，具体体现在以下方面：

4、1、现有技术中，运梁通道多采用常规混凝土硬化的通用方案，针对大纵坡工况，仅简单增大硬化层厚度，未采取精准调平与防滑强化措施，重载运梁车行驶过程中易出现制动距离过长、车轮打滑、坡道溜车等风险；针对大横坡工况，未对运梁通道进行专项水平调平设计，运梁车行驶过程中两侧车轮持续存在高差，重载状态下车身侧倾力矩急剧增大，极易引发运梁车侧翻、梁体滑落等恶性安全事故，且现有技术无法同时兼顾大纵坡与大横坡叠加工况的运梁通道处置需求。

5、2、针对大横坡工况，现有技术多直接将架桥机走行轨道铺设于已架设梁面，未采取系统性的精准调平措施，轨道随桥梁横坡持续倾斜，导致架桥机整体处于偏载受力状态，起吊作业与梁体横移过程中倾覆风险急剧升高；部分简易调平措施采用单层钢垫片局部调整，存在调平精度低、承载能力差、易失稳滑移的问题，无法满足长期重载作业要求。针对大纵坡工况，现有技术未对架桥机主梁进行过孔前的全程调平，主梁纵向倾斜导致过孔过程中重心持续偏移，极易引发架桥机溜滑、倾覆事故；且现有防溜措施多依赖架桥机自带的行走制动系统，缺乏独立冗余的防溜保护体系，制动系统一旦出现故障失效，便会引发不可挽回的恶性安全事故。

6、3、现有技术中，运梁车止轮装置多采用通用型止轮木，未根据桥梁实际纵坡坡度进行定制化加工，止轮木与车轮贴合度差、防滑性能不足，且多仅设置单向限位，无法实现大纵坡下运梁车重载停车的双向防溜限位，喂梁作业过程中运梁车易出现微量滑移，进而引发梁体碰撞、架桥机受力失衡等连锁安全事故。

7、4、现有技术多仅针对落梁环节进行局部调平，未从运梁通道、架桥机系统、落梁就位等全流程构建系统性的水平度与精度控制体系，在大纵坡大横坡叠加工况下，易出现梁体架设轴线偏差过大、支座承压不均匀、支座偏压损坏等问题，不仅影响成桥线形与外观质量，还会大幅降低桥梁结构的长期使用寿命，显著增加后期运营维护成本。

8、综上，现有针对大纵坡大横坡叠加工况的预制梁板架设技术，普遍存在工序衔接不畅、施工效率低、安全冗余不足、质量可控性差的问题，无法满足山区复杂地形条件下装配式桥梁规模化、标准化、安全化施工的核心需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种大纵坡大横坡工况下预制梁板架设施工方法。

2、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

3、一种大纵坡大横坡工况下预制梁板架设施工方法，包括如下步骤：

4、s1施工准备：复核待架设桥梁的纵坡、横坡设计参数，完成预制梁板验收、架桥机进场检验与性能标定，确定运梁通道布设方案与架桥机安装调平方案；

5、s2运梁通道分工况专项修筑：针对大纵坡路段，采用基底硬化结合顶面钢板调平的方式修筑运梁通道；针对大横坡路段，在基底硬化基础上铺筑调平层，使运梁通道的行车面保持水平，确保运梁作业时运梁车两侧车轮处于同一水平面；

6、s3架桥机分工况布设与防护配置：针对大横坡工况，采用半幅分跨架设方案，架桥机的走行轨道采用型钢凳配合枕木进行分层调平，使走行轨道顶面保持水平；针对大纵坡工况，架桥机过孔前完成主梁全程调平，同时为架桥机配置卷扬机防溜保护系统；

7、s4运梁车安全配置与运梁作业：为运梁车配置与桥梁纵坡坡度匹配的楔形止轮木，运梁车沿调平后的运梁通道将预制梁板运输至架桥机喂梁工位，运梁过程中在大纵坡路段采用低速匀速行驶，停车就位时通过楔形止轮木对运梁车车轮进行双向限位固定；

8、s5预制梁板架设作业：通过调平后的架桥机完成预制梁板的起吊、横移与落梁就位，单跨半幅梁板架设完成后，重复步骤s3至s5，直至全桥预制梁板架设完成。

9、进一步的，所述步骤s2中，大纵坡路段的运梁通道修筑具体为：先对通道基底进行清表、压实处理，压实度不小于96%，再浇筑c25及以上强度等级的混凝土进行基底硬化，硬化层厚度不小于20cm；硬化层养护完成后，根据纵坡坡度与预设调平参数，在硬化层顶面铺设钢板进行逐段调平，钢板厚度不小于10mm，相邻钢板之间焊接固定，钢板与硬化层之间通过膨胀螺栓锚固。

10、进一步的，所述步骤s2中，大横坡路段的运梁通道调平层采用c20细石混凝土浇筑成型，调平层的单侧最大厚度不超过30cm，调平层顶面设置双向横坡不大于0.3%，调平层与基底硬化层之间设置锚固钢筋，锚固钢筋间距不大于50cm。

11、进一步的，所述步骤s3中，架桥机走行轨道的调平施工具体为：沿桥梁纵向间隔布设型钢凳，型钢凳采用工字钢焊接成型，型钢凳的高度根据桥梁横坡参数分段设计，使型钢凳顶面保持水平；在型钢凳顶面满铺枕木，枕木顶面铺设架桥机走行轨道，枕木与型钢凳之间、轨道与枕木之间均通过限位件固定，轨道顶面水平度偏差不大于1mm/m。

12、进一步的，所述步骤s3中，架桥机主梁调平采用支腿顶升配合楔形钢垫块逐段调整，使架桥机主梁纵向坡度不大于0.5%；所述卷扬机防溜保护系统包括至少两组独立的卷扬机，卷扬机的钢丝绳一端与架桥机主梁固定，另一端与桥梁已架设完成的盖梁或端横梁锚固，架桥机过孔过程中，卷扬机随架桥机行进速度同步收绳，保持钢丝绳始终处于张紧状态。

13、进一步的，所述步骤s4中，楔形止轮木的楔角与桥梁纵坡坡度互补，使止轮木与车轮贴合面与车轮外圆完全贴合，止轮木的底面设置防滑纹路，每台运梁车的每组车轮均配套至少2块楔形止轮木，分别用于车轮的前进方向与后退方向的双向限位。

14、进一步的，所述步骤s3中，半幅分跨架设方案具体为：将桥梁全幅分为左右两个半幅，先完成桥梁单侧半幅的全桥预制梁板架设，再将架桥机横移至另一侧半幅，重复进行梁板架设作业；单跨半幅内的梁板架设顺序为由桥梁内侧向外侧逐片架设。

15、进一步的，所述步骤s4中，运梁车在大纵坡路段行驶速度不大于3km/h，行驶过程中禁止急刹车、换挡与超车；运梁车配备液压辅助制动系统，运梁前对制动系统进行全程标定，运梁过程中安排专人全程跟车监护，实时监测运梁车行驶状态与梁板固定情况。

16、进一步的，所述架桥机过孔前，对卷扬机防溜保护系统的钢丝绳、制动器、限位开关进行全项检测，过孔过程中，架桥机行进速度不大于2m/min，主梁两端设置位移监测装置，实时监测主梁纵向位移，当位移偏差超过预设阈值时，立即停止过孔作业并进行调整。

17、进一步的，所述步骤s5中，预制梁板落梁前，在盖梁支座垫石顶面设置调平钢板，使支座顶面保持水平，落梁过程中采用双向同步落梁，梁板就位后复核梁板的平面位置、高程与垂直度，偏差符合设计及规范要求后完成梁板固定。

18、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

19、1、本发明针对大纵坡、大横坡的工况特点，从施工准备、运梁通道专项修筑、架桥机分工况布设防护、运梁作业全流程管控、预制梁板精准架设五大核心环节，进行了针对性的专项设计与协同优化，形成了完整闭环的施工管控体系，可同时适配大纵坡与大横坡叠加的极端工况，从根本上解决了复杂山区工况下预制梁板架设的核心技术痛点，填补了行业内叠加工况下系统性架设施工方法的空白。

20、2、针对大纵坡工况，本发明采用“基底硬化+顶面钢板调平”的组合处置方式，既通过高强度混凝土硬化层保证了运梁通道的承载能力，又通过钢板逐段精准调平大幅降低了通道有效纵向坡度，配合钢板的稳定摩擦系数，有效解决了大纵坡下运梁车制动距离过长、车轮打滑、坡道溜车的问题；针对大横坡工况，通过定制化调平层铺筑使运梁通道行车面保持水平，确保运梁车两侧车轮始终处于同一水平面，彻底消除了重载运梁过程中的车身侧倾风险，兼顾了运梁作业的安全性与通行效率。

21、3、针对大横坡工况，本发明采用半幅分跨架设方案，配合“型钢凳+防腐枕木”的分层调平体系，既避免了架桥机全幅作业的偏载受力问题，又实现了走行轨道的高精度水平调平，调平后的轨道顶面水平度偏差可控制在1mm/m以内，大幅提升了架桥机起吊、梁体横移作业的抗倾覆能力与结构稳定性；针对大纵坡工况，通过过孔前主梁全程调平消除了主梁纵向倾斜带来的重心偏移问题，同时配置双组独立的卷扬机防溜保护系统，形成了“原生制动系统+冗余卷扬机防溜”的双重防护，有效杜绝了架桥机过孔过程中的溜滑风险，安全冗余度较现有技术提升一倍以上。

22、4、本发明为运梁车配置与桥梁纵坡坡度精准匹配的楔形止轮木，保证止轮木与车轮外圆完全贴合，配合底面防滑纹路与前后双向限位设置，可实现运梁车重载停车状态下的可靠防溜固定，从根本上解决了喂梁作业过程中运梁车滑移的安全隐患；同时配合大纵坡路段低速匀速管控、液压辅助制动系统提前标定、全程专人跟车监护等配套措施，形成了运梁作业的全流程安全管控体系，进一步提升了极端工况下运梁作业的安全性。

23、5、本发明从运梁通道调平、架桥机轨道与主梁调平、落梁前支座调平钢板设置等全环节，构建了系统性的水平度与架设精度控制体系，可将成桥后梁体轴线偏差控制在10mm以内、高程偏差控制在±5mm以内，不仅保证了成桥线形完全符合设计要求，还彻底解决了大纵坡大横坡工况下支座偏压、不均匀受力的行业难题，避免了支座早期损坏、梁体受力开裂等运营病害，大幅延长了桥梁结构的长期使用寿命，显著降低了后期运营维护成本。

24、6、本发明采用的半幅分跨架设方案，无需频繁拆装、转运架桥机，大幅缩短了工序转换时间，有效加快了施工进度；各项施工措施均采用桥梁工程常规材料与通用设备，无需定制化大型设备，施工工艺简单易操作、措施成本低，不仅有效缩短了施工工期，还降低了工程建设投入，可广泛适用于山区、丘陵地区大纵坡大横坡工况下各类预制箱梁、t梁的架设施工，具备极高的工程应用与推广价值。

25、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。