延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法。


背景技术：

2.公路桥专为高速公路车辆和行人通行而建。公路桥由钢、钢筋混凝土或木头制成，它被设计用于高达0.8万吨的重载滚荷。驾驶部分的宽度取决于交通的预期强度和速度以及桥梁的形状和跨度(通常7
‑
21米)。随着经济的发展，交通量日益增长，前期修建的高速公路桥梁所承受的交通压力越来越大，为了满足日益增长的交通需求，提高高速公路的运营能力，同时为了更好的适应现有交通流的要求，充分发挥现有公路的作用，减少占地以及环境破坏，越来越多的高速公路桥梁加宽需求提上日程，其是解决旧高速公路桥面宽度不足的有效途径。
3.现有高速公路通常采用在桥上架设悬臂来吊运拓宽桥梁所用的模具，并依靠混凝土浇筑的方式实现桥面拓宽，但其架设悬臂流程较为繁琐，影响施工效率，且整个施工流程吊运元件较多，易发生坠落危险。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.本发明还有一个目的是提供延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法，实现了依靠移动式承载装置完成高速公路桥面的拓宽工作，从而有效的避免了现有高速公路通常采用在桥上架设悬臂来吊运拓宽桥梁所用的模具，并依靠混凝土浇筑的方式实现桥面拓宽，但其架设悬臂流程较为繁琐，影响施工效率，且整个施工流程吊运元件较多，易发生坠落危险的问题。
6.为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法，包括以下步骤：
8.步骤1：首先对现有高速公路桥梁进行全面调查，利用设备对桥梁承载能力进行检测，并根据数据确认拓宽设计标准；
9.步骤2：检测完毕后，拆除现有桥梁两侧的栏杆以及人行横道板；
10.步骤3：按照拓宽设计标准在桥梁的两端同步进行施工，施工时，首先在桥梁的一侧布设导轨，之后依靠吊机将承载装置吊运至导轨上；
11.步骤4：承载装置吊运完毕后，依靠抱刹机构将其与导轨锁紧固定，并在承载装置侧面搭设脚手架；
12.步骤5：完毕后依靠吊机将预制可拆卸模具吊运至承载装置的底模板上，确认模具与梁段是否对位精准，无误后由人工在预制可拆卸模具两侧绑扎搭设辅助支撑架；
13.步骤6：待一侧施工完毕后，在梁段另一侧对称施工，并采用泵送混凝土一次浇筑成型，预留出铺装层高度；
14.步骤7：在五天龄期时，对混凝土进行检测，待强度达标准值的95％，弹性模量达到标准值的100％后，穿钢绞线，张拉预应力束；
15.步骤8：完毕后，依次拆除辅助支撑架和预制可拆卸模具的膜壳，使承载装置与拓宽部分分离，之后沿桥梁两端向中心延伸导轨，利用动力机构带动承载装置沿导轨移动至下一梁段，重复上述施工过程，直至两端的施工设备对接，完成全桥径向拓宽；
16.步骤9：凿除原桥桥面的铺装层，使其与两侧扩宽桥面的预留高度平齐，完毕后对边缘处进行凿毛洗干处理，保证接缝平整；
17.步骤10：在桥面上安装钢筋网，之后利用吊机将三轴式路面摊铺机吊运至桥面，配合混凝土泵加以摊铺，一次性完成全桥铺装层的浇筑工作。
18.优选的是，所述步骤1中，高速公路桥梁的检测流程包括以下步骤：
19.步骤1
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1：利用无人机搭载高清摄像头以及红外测距仪，沿桥梁路径前进，完成桥面的外观以及尺寸检测：
20.步骤1
‑
2：依靠回弹仪分段检测桥梁混凝土的结构强度；
21.步骤1
‑
3：使用酸碱指示剂喷涂在桥梁混凝土的破损面，根据指示剂颜色变化判断混凝土碳化深度；
22.步骤1
‑
4：结合以上数据分析计算，对桥梁承载能力进行评估，确认该桥梁的拓宽设计标准。
23.优选的是，所述步骤3中，承载装置包括移动式承载底座，所述移动式承载底座的上表面安装有钢板台面，所述钢板台面的上端安装有方形管柱，方形管柱设置有六个，且六个方形管柱的一端均与钢板台面焊接连接，所述方形管柱的另一端焊接安装有主受力横梁，所述主受力横梁的上表面焊接安装有多个工字钢支撑梁，多个所述工字钢支撑梁的上表面安装有底模板，所述底模板上表面的两侧均设置有辅助支撑架。
24.优选的是，所述移动式承载底座的下方安装有导轨，所述导轨与移动式承载底座的连接处设置有导槽，且导槽与移动式承载底座一体成型设置，所述导槽的内部安装有滑轮，所述滑轮的两侧通过转轴与移动式承载底座的内壁转动连接，且移动式承载底座通过滑轮与导槽滑动连接。
25.优选的是，所述移动式承载底座的两侧均安装有抱刹机构，所述抱刹机构包括丝杆、手轮和压板，所述手轮固定安装在丝杆的一端，所述压板固定安装在丝杆的另一端，所述丝杆与移动式承载底座螺纹连接，且丝杆与移动式承载底座的连接处安装有螺母。
26.优选的是，所述压板的外壁上安装有石墨铸铁摩擦盘，且石墨铸铁摩擦盘与压板焊接连接。
27.优选的是，相邻所述方形管柱之间安装有两组槽钢支架，且两组槽钢支架的两端均与方形管柱焊接连接。
28.优选的是，所述步骤5中，预制可拆卸模具包括可拆卸模壳，所述可拆卸模壳的内部安装有钢筋支架，所述钢筋支架的内部安装有内模板框，所述内模板框的内部安装有内支撑架。
29.优选的是，所述钢筋支架内部的上方安装有多个横向预应力管道和纵向预应力管道。
30.本发明至少包括以下有益效果：
31.1、本发明通过采用承载装置代替原有的模具吊臂结构，施工时，依靠吊运的方式放置拓宽桥梁所用的模具，仅需一次吊运即可，不易发生常规模具依靠悬臂吊装时产生的坠落风险，并且模具底部直接与承载装置的底模板接触，不会发生混凝土从底面泄漏的情况，在承载装置的底部安装有移动式承载底座，其依靠内部滑轮与导轨滑动连接，当一处梁段施工完毕后，可通过搭设延伸导轨的方式，依靠动力设备带动承载装置沿导轨移动至下一施工梁段，相较于原有的高空吊臂延伸，采用地面作业的方式，安全性更高，施工更加高效便捷，解决了现有高速公路通常采用在桥上架设悬臂来吊运拓宽桥梁所用的模具，并依靠混凝土浇筑的方式实现桥面拓宽，但其架设悬臂流程较为繁琐，影响施工效率，且整个施工流程吊运元件较多，易发生坠落危险的问题。
32.2、通过在桥梁拓宽模具的内部设置预制成型结构，使得模具只需用吊机吊运一次，无需在后续施工时，由人工在内部组装钢筋支架、内模以及预应力管路，在模具对位完毕后，直接采用泵送混凝土一次浇筑成型，大大节省了施工时间。
33.3、通过整体重浇铺装层的方式对桥梁进行径向拓宽施工，在桥梁两侧的混凝土拓宽层浇筑时，预留出铺装层高度，待混凝土成型后，凿除原桥桥面的铺装层，使其与两侧扩宽桥面的预留高度平齐，完毕后对边缘处进行凿毛洗干处理，保证接缝平整，之后在桥面上整体安装钢筋网，利用吊机将三轴式路面摊铺机吊运至桥面，配合混凝土泵加以摊铺，一次性完成全桥铺装层的浇筑工作，使得高速公路桥面的面层具有较好的一体性，相较于原有的分段施工，无拼接缝，使用寿命长，不易产生裂隙。
34.4、通过采用无人机搭载高清摄像头以及红外测距仪对桥梁的外观以及尺寸进行全面检测，相较于常规的实地勘察，效率更高，观察面更广，显著提高了检测效率，而依靠回弹仪和酸碱指示剂进一步对桥梁混凝土的结构强度和碳化深度进行检测，可更加精准的评估桥梁承载能力，方便确认桥梁的拓宽设计标准。
附图说明
35.图1是本发明提供的延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法的流程示意图；
36.图2是本发明提供的延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法桥梁检测阶段流程示意图；
37.图3是本发明提供的延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法的承载装置使用状态示意图；
38.图4是本发明提供的延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法的预制可拆卸模具内部结构示意图。
39.图5是本发明提供的延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法的移动式承载底座内部结构示意图。
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
41.如图1
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5所示，一种延长高速公路桥梁径向宽度的施工方法，包括以下步骤：
42.步骤1：首先对现有高速公路桥梁进行全面调查，利用设备对桥梁承载能力进行检
测，并根据数据确认拓宽设计标准；
43.步骤2：检测完毕后，拆除现有桥梁两侧的栏杆以及人行横道板；
44.步骤3：按照拓宽设计标准在桥梁的两端同步进行施工，施工时，首先在桥梁的一侧布设导轨，之后依靠吊机将承载装置吊运至导轨上；
45.步骤4：承载装置吊运完毕后，依靠抱刹机构将其与导轨锁紧固定，并在承载装置侧面搭设脚手架；
46.步骤5：完毕后依靠吊机将预制可拆卸模具吊运至承载装置的底模板上，确认模具与梁段是否对位精准，无误后由人工在预制可拆卸模具两侧绑扎搭设辅助支撑架；
47.步骤6：待一侧施工完毕后，在梁段另一侧对称施工，并采用泵送混凝土一次浇筑成型，预留出铺装层高度；
48.步骤7：在五天龄期时，对混凝土进行检测，待强度达标准值的95％，弹性模量达到标准值的100％后，穿钢绞线，张拉预应力束；
49.步骤8：完毕后，依次拆除辅助支撑架和预制可拆卸模具的膜壳，使承载装置与拓宽部分分离，之后沿桥梁两端向中心延伸导轨，利用动力机构带动承载装置沿导轨移动至下一梁段，重复上述施工过程，直至两端的施工设备对接，完成全桥径向拓宽；
50.步骤9：凿除原桥桥面的铺装层，使其与两侧扩宽桥面的预留高度平齐，完毕后对边缘处进行凿毛洗干处理，保证接缝平整；
51.步骤10：在桥面上安装钢筋网，之后利用吊机将三轴式路面摊铺机吊运至桥面，配合混凝土泵加以摊铺，一次性完成全桥铺装层的浇筑工作。
52.在上述方案中，桥梁在拓宽时从两端同步施工，向中心延伸汇合对接，从而有效节省施工时间，施工时，依靠承载装置承托浇筑模具，使模具能够与桥梁对接，并且模具采用预制成型结构，只需用吊机吊运一次即可，无需在后续施工时，由人工在内部组装支架以及预应力管路，大大节省了施工时间，在确认模具与桥梁拓宽位置对接完毕后，可直接采用泵送混凝土一次浇筑成型，使得整体结构连为一体，提高结构强度，一处梁段施工完毕后，可通过搭设延伸导轨的方式，依靠动力设备带动承载装置沿导轨直接移动至下一施工梁段，无需重新吊运，安全性高，且施工过程更加方便高效，在桥梁整体拓宽完毕后，通过凿除原桥桥面的铺装层，使其与两侧扩宽桥面的预留高度平齐，并重新铺设钢筋网浇筑铺装层，使得高速公路桥面的面层具有较好的一体性，相较于原有的分段施工，无拼接缝，使用寿命长，不易产生裂隙。
53.一个优选方案中，所述步骤1中，高速公路桥梁的检测流程包括以下步骤：
54.步骤1
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1：利用无人机搭载高清摄像头以及红外测距仪，沿桥梁路径前进，完成桥面的外观以及尺寸检测：
55.步骤1
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2：依靠回弹仪分段检测桥梁混凝土的结构强度；
56.步骤1
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3：使用酸碱指示剂喷涂在桥梁混凝土的破损面，根据指示剂颜色变化判断混凝土碳化深度；
57.步骤1
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4：结合以上数据分析计算，对桥梁承载能力进行评估，确认该桥梁的拓宽设计标准。
58.在上述方案中，采用无人机搭载高清摄像头以及红外测距仪对桥梁的外观以及尺寸进行全面检测，相较于常规的实地勘察，效率更高，观察面更广，显著提高了检测效率，而
依靠回弹仪和酸碱指示剂进一步对桥梁混凝土的结构强度和碳化深度进行检测，可更加精准的评估桥梁承载能力，方便确认桥梁的拓宽设计标准。
59.一个优选方案中，所述步骤3中，承载装置包括移动式承载底座1，所述移动式承载底座1的上表面安装有钢板台面5，所述钢板台面5的上端安装有方形管柱6，方形管柱6设置有六个，且六个方形管柱6的一端均与钢板台面5焊接连接，所述方形管柱6的另一端焊接安装有主受力横梁8，所述主受力横梁8的上表面焊接安装有多个工字钢支撑梁9，多个所述工字钢支撑梁9的上表面安装有底模板10，所述底模板10上表面的两侧均设置有辅助支撑架12。
60.在上述方案中，承载装置的设置，可在施工时，依靠吊运的方式放置拓宽桥梁所用的模具，仅需一次吊运即可，不易发生常规模具依靠悬臂吊装时产生的坠落风险，并且模具底部直接与承载装置的底模板接触，不会发生混凝土从底面泄漏的情况。
61.一个优选方案中，所述移动式承载底座1的下方安装有导轨2，所述导轨2与移动式承载底座1的连接处设置有导槽3，且导槽3与移动式承载底座1一体成型设置，所述导槽3的内部安装有滑轮18，所述滑轮18的两侧通过转轴19与移动式承载底座1的内壁转动连接，且移动式承载底座1通过滑轮18与导槽3滑动连接。
62.在上述方案中，承载装置的底部安装有移动式承载底座，其依靠内部滑轮与导轨滑动连接，当一处梁段施工完毕后，可通过搭设延伸导轨的方式，依靠动力设备带动承载装置沿导轨移动至下一施工梁段，相较于原有的高空吊臂延伸，采用地面作业的方式，安全性更高，施工更加高效便捷。
63.一个优选方案中，所述移动式承载底座1的两侧均安装有抱刹机构4，所述抱刹机构4包括丝杆401、手轮403和压板404，所述手轮403固定安装在丝杆401的一端，所述压板404固定安装在丝杆401的另一端，所述丝杆401与移动式承载底座1螺纹连接，且丝杆401与移动式承载底座1的连接处安装有螺母402。
64.在上述方案中，当承载装置移动到施工梁段时，可通过旋转移动式承载底座两侧的八组手轮，带动八根丝杆旋转，依靠丝杆一端的压板压紧导轨，实现承载装置与导轨的抱刹操作，避免承载装置工作时因意外碰撞沿导轨移动的情况发生，提高了施工过程的稳定性。
65.一个优选方案中，所述压板404的外壁上安装有石墨铸铁摩擦盘405，且石墨铸铁摩擦盘405与压板404焊接连接。
66.在上述方案中，石墨铸铁摩擦盘具有较好的耐磨防滑性能，能够显著提高压板与导轨连接时的摩擦力，避免两者滑脱，并且延长了压板的使用寿命。
67.一个优选方案中，相邻所述方形管柱6之间安装有两组槽钢支架7，且两组槽钢支架7的两端均与方形管柱6焊接连接。
68.在上述方案中，方形管柱的实际高度由桥梁的拓宽设计标准决定，使得承载装置承托模具的高度刚好与桥梁去除铺装层高度平齐，方便后续整体重浇铺装层，提高桥梁面层的一体性，相邻方形管柱之间均焊接有两组槽钢支架，可提升方形管柱组的承载力，避免坍塌断裂的情况发生。
69.一个优选方案中，所述步骤5中，预制可拆卸模具包括可拆卸模壳11，所述可拆卸模壳11的内部安装有钢筋支架13，所述钢筋支架13的内部安装有内模板框16，所述内模板
框16的内部安装有内支撑架17。
70.在上述方案中，可拆卸模壳各面间依靠螺钉连接，在拓宽部分的混凝土成型后，可方便拆除，模壳内部的钢筋支架可显著提升混凝土浇筑后的结构强度，避免混凝土开裂的情况发生。
71.一个优选方案中，所述钢筋支架13内部的上方安装有多个横向预应力管道14和纵向预应力管道15。
72.在上述方案中，预应力管道在预应力筋张拉后，进行孔道灌浆，以防预应力筋锈蚀，同时增加结构的抗裂性和耐久性，保证后续桥梁的排水疏通能正常实现。
73.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。