一种桥面施工装置及方法与流程

1.本公开涉及桥梁悬灌施工和悬拼施工技术领域，尤其涉及一种桥面施工装置及方法。


背景技术：

2.桥梁按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥(即悬索桥、斜拉桥)等四种基本体系。部分斜拉桥是一种介于斜拉桥与梁式桥之间的桥梁结构，具有刚柔并济的结构特点。它具有较矮的索塔、较大刚度的主梁、较小的斜拉索倾角以及斜拉索集中布置等特点，展现出了很好的力学特性。与连续梁相比，具有提供较大的跨越能力、有效控制后期变形等优点；与常规斜拉桥相比其主要有节省工程量、结构刚度大、施工周期短等优势，由于部分斜拉桥优越的结构性能、良好的经济指标，近年来在国内外发展非常迅速。
3.随着桥梁跨度增大，部分斜拉桥单纯采用混凝土主梁会因为自重的作用，经济性会大打折扣。为获得更大跨越能力及经济性，主梁可采用预应力混凝土-钢箱混合梁。主梁塔墩附近采用预应力混凝土箱梁，中跨附近采用钢箱梁，可减轻主梁自重，增大跨越能力。
4.在斜拉桥的钢混结合段，主梁由混凝土箱梁和钢箱梁两部分组成。当桥梁不具备通航条件时，无法通过浮运与悬拼组合的方法进行施工，需要悬吊与悬臂浇筑组合的方式进行施工；混凝土段施工时采用机械挂篮施工功能，钢节段施工时采用采用施工机械桥面吊机功能。钢混结合段由于内部结构复杂，剪力键、纵向预应力索、剪力钉等分布其中，人员和设备作业空间有限，需多台设备结合使用来灌注混凝土、悬吊钢混结构段，施工难度系数较大。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种桥面施工装置及方法。
6.本公开提供了一种桥面施工装置，包括桥面吊机、浇筑平台、第一悬吊支架和第二悬吊支架，所述桥面吊机可移动的安装在桥面的已施工混凝土段的上方，用于起吊钢箱梁段；所述浇筑平台的一端设置在所述已施工混凝土段的下方，另一端沿桥面的待施工混凝土段向前伸出；所述第一悬吊支架和所述第二悬吊支架连接在所述桥面吊机与所述浇筑平台之间，所述第一悬吊支架与所述桥面吊机可拆卸连接，所述第二悬吊支架与所述浇筑平台铰接，所述第一悬吊支架用于在所述桥面吊机起吊时与所述桥面吊机脱离，所述浇筑平台在所述第一悬吊支架与所述桥面吊机脱离时转动为所述桥面吊机让位。
7.可选的，所述第一悬吊支架的上端与所述桥面吊机可拆卸连接，下端与所述浇筑平台位于所述待施工混凝土段下方的部分连接；所述第二悬吊支架的上端与所述桥面吊机连接，下端与所述浇筑平台位于所述已施工混凝土段下方的部分铰接；所述浇筑平台与所述第一悬吊支架连接的一端在所述第一悬吊支架与所述桥面吊机脱离时转动至所述已施工混凝土段的下方。
8.可选的，所述浇筑平台包括平台本体和沿平台本体两侧向外伸出的连接部，所述连接部用于与所述第一悬吊支架和所述第二悬吊支架连接。
9.可选的，所述桥面吊机上设有第一横向连接杆和第二横向连接杆，所述第一横向连接杆和所述第二横向连接杆均沿与所述桥面吊机移动方向垂直的方向设置，其中，第一横向连接杆的两端分别用于与所述第一悬吊支架的上端连接，所述第二横向连接杆的两端分别用于与所述第二悬吊支架的上端连接。
10.可选的，所述桥面吊机包括吊机本体、提升千斤顶、卷线机构和钢绞线，所述吊机本体可移动的设置在已施工混凝土段上，所述提升千斤顶和所述卷线机构均设置在所述吊机本体上，所述钢绞线的一端卷绕在所述卷线机构上，另一端经过所述提升千斤顶后与待吊装的所述钢箱梁段连接，所述提升千斤顶用于提升所述钢箱梁段。
11.可选的，所述吊机本体上设有横梁、第第一油缸和二油缸，所述横梁可移动的设于所述吊机本体上，所述提升千斤顶可移动的设于所述横梁上，所述第一油缸沿所述横梁的长度方向设置并与所述提升千斤顶连接，用于带动所述提升千斤顶沿横向移动；所述第二油缸沿所述吊机本体的移动方向上设置并与所述横梁连接，用于带动所述横梁沿与所述吊机本体的移动方向移动。
12.可选的，本公开还提供一种桥面施工方法，包括:
13.采用第一悬吊支架和第二悬吊支架将所述浇筑平台悬吊在桥面吊机的下方，其中浇筑平台的一端位于已施工混凝土段的下方，另一端沿待施工混凝土段向前伸出，为所述待施工混凝土段的施工提供支撑；
14.在浇筑平台上进行待施工混凝土段的施工；
15.拆除第一悬吊支架使浇筑平台绕第二悬吊支架旋转至已施工混凝土段的下方为所述桥面吊机让位；
16.采用桥面吊机吊装钢箱梁段，并进行所述钢箱梁段的对位；
17.旋转所述浇筑平台至与钢箱梁段的下端平行的位置，在所述浇筑平台与所述桥面吊机之间安装第一悬吊支架将所述浇筑平台固定；
18.在所述浇筑平台上进行下一段待浇筑混凝土段的施工。
19.可选的，所述拆除第一悬吊支架使浇筑平台绕第二悬吊支架旋转至已施工混凝土段的下方为所述桥面吊机让位还包括：拆除已完成施工的所述待施工混凝土段的外模板并采用桥面吊机移动至非施工区域。
20.可选的，所述旋转所述浇筑平台至与钢箱梁段的下端平行的位置，在所述浇筑平台与所述桥面吊机之间安装第一悬吊支架将所述浇筑平台固定之前还包括：解除桥面吊机与所述钢箱梁段的连接，为所述浇筑平台上的施工让位。
21.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
22.本公开实施例提供的桥面施工装置，在桥面的已施工混凝土段上方安装桥面吊机，用于吊起钢箱梁段；在桥面已施工混凝土段下方设置有浇筑平台的一端与第二悬吊支架铰接，第二悬吊支架的另一端连接在桥面吊机上，浇筑平台的另一端沿桥面的待施工混凝土段向前伸出，通过可拆卸的第一悬吊支架与桥面吊机连接，在桥面吊机起吊钢箱梁时，第一悬吊支架能够与桥面吊机脱离，浇筑平台绕铰接端转动为桥面吊机避让出施工空间。此外该桥面施工装置通过第一悬吊支架和第二悬吊支架将浇筑平台悬吊在桥面吊机下方，
在浇筑平台上能够进行混凝土段的施工；进行吊装钢箱梁段施工时，拆除第一悬吊支架使浇筑平台绕第二悬吊支架旋转至已施工混凝土段的下方，为桥面吊机吊起钢箱梁段让位，桥面吊机完成对钢箱梁段的对位后，旋转浇筑平台至与钢箱梁段的下端平行的位置，并安装第一悬吊支架将浇筑平台与桥面吊机连接，用于进行下一段的浇筑混凝土施工。因此，本公开提供的技术方案在桥梁钢混结合段施工时可以在混凝土段施工结束后，通过调整浇筑平台的位置为桥面吊机吊装钢箱梁施工让位，实现了使用一套施工装置能够进行混凝土段和钢箱梁段两种施工段的施工，克服了以往钢混结合段需要多套装置交替施工的问题，对设备作业空间的要求更小，在降低施工装置制造成本的同时也降低了桥梁施工过程中的时间成本和人力成本。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
24.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本公开实施例所述桥面施工装置主视图；
26.图2为本公开实施例所述桥面施工装置侧视图；
27.图3为本公开实施例所述桥面施工装置俯视图；
28.图4为本公开实施例所述桥面施工装置轴测图；
29.图5为本公开实施例提供的桥面合拢时的吊装示意图；
30.图6为本公开实施例提供的桥面施工方法的流程示意图。
31.其中，1、桥面吊机；101、吊机本体；1011、横梁；1012、第一油缸；1013、第二油缸；102、提升千斤顶；103、卷线机构；104、钢绞线；105、吊具；201、第一悬吊支架；202、第二悬吊支架；3、浇筑平台；301、平台本体；302、连接部；401、第一横向连接杆；402、第二横向连接杆；5、后锚机构；6、外模板；7、已施工混凝土段；8、钢箱梁段。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.参阅图1至图5，本发明一些实施例提供的一种桥面施工装置，包括桥面吊机1、浇筑平台3、第一悬吊支架201和第二悬吊支架202，桥面吊机1可移动的安装在桥面的已施工混凝土段7的上方，用于起吊钢箱梁段；浇筑平台3的一端设置在已施工混凝土段7的下方，另一端沿桥面的待施工混凝土段向前伸出；第一悬吊支架201和第二悬吊支架201连接在桥面吊机1与浇筑平台3之间，第一悬吊支架201与桥面吊机1可拆卸连接，第二悬吊支架202与
浇筑平台3铰接，第一悬吊支架201用于在桥面吊机1起吊时与桥面吊机1脱离，浇筑平台3在第一悬吊支架201与桥面吊机1脱离时转动为桥面吊机1让位。
35.该桥面施工装置在具体使用时，可用于钢混过渡段施工、标准节段和合拢段施工等引用场景。在钢混结合段施工时先通过第一悬吊支架201和第二悬吊支架201将浇筑平台3悬吊在桥面吊机1下的施工位置，浇筑平台上设置能够用于浇筑施工混凝土段的外模板，待混凝土段稳定安装后，可拆除上述外模板并拆开第一悬吊支架201与桥面吊机1的连接，并保持第二悬吊支架202和桥面吊机1的连接以及和浇筑平台3的铰接，此时浇筑平台3会受自身重力及第二悬吊支架202拉力的影响以铰接端为轴转动，使浇筑平台3原本位于桥梁施工位置的一端下落，让出施工位置，使桥面吊机1有足够的空间吊装钢箱梁段，在钢箱梁段施工完毕后重新安装第一悬吊支架201连接桥面吊机1与浇筑平台3。
36.通过对浇筑平台3的位置进行调节，使桥面吊机1与浇筑平台3的施工互不影响。本实施例同时具有混凝土段施工功能和钢箱梁8段施工功能，能够满足钢混桥梁的特殊工况施工，解决了桥梁混合段施工需要多套装置，且必须根据施工方式频繁交替更换的问题。
37.进一步的，在一些实施例中第一悬吊支架201的上端与桥面吊机1可拆卸连接，下端与浇筑平台3位于待施工混凝土段下方的部分连接；第二悬吊支架202的上端与所述桥面吊机连接，下端与所述浇筑平台3位于已施工混凝土段7下方的部分铰接；浇筑平台3与第一悬吊支架201连接的一端在第一悬吊支架201与桥面吊机1脱离时转动至所述已施工混凝土段7的下方，从而避让出桥面吊机1吊起钢箱梁段上升的通路，实现桥面吊机1吊装钢箱梁段8的施工。
38.在另一些实施例中，浇筑平台3包括平台本体301和沿平台本体两侧向外伸出的连接部302，连接部302用于与第一悬吊支架201和第二悬吊支架202连接，第一悬吊支架201和第二悬吊支架202承担浇筑平台3的自重以及施工过程中可能设置在浇筑平台3上的施工段和外模板6的重量，悬吊在桥面吊机1上。
39.进一步的，在一些实施例中，桥面吊机1上设有第一横向连接杆401和第二横向连接杆402，第一横向连接杆401和所述第二横向连接杆402均沿与桥面吊机1移动方向垂直的方向设置，其中，第一横向连接杆401的两端分别用于与所述第一悬吊支架201的上端连接，所述第二横向连接杆402的两端分别用于与所述第二悬吊支架202的上端连接，因此在浇筑平台3平行桥梁地面安装完成，以及在浇筑平台3上方进行浇筑施工使第一横向连接杆401和所述第二横向连接杆402为重要的受力部位，位于桥面吊机1的桥梁待施工方向一侧。
40.在另一些实施例中，桥面吊机1包括吊机本体101、提升千斤顶102、卷线机构103和钢绞线104，吊机本体101可移动的设置在已施工混凝土段7上，提升千斤顶102和卷线机构103均设置在吊机本体101上，钢绞线104的一端卷绕在卷线机构103上，另一端经过提升千斤顶后102与待吊装的钢箱梁段连接，所述提升千斤顶102用于提升钢箱梁段；提升千斤顶，通过束状的钢绞线104连接吊具105，吊具105下部设置有吊耳，可用于和钢箱梁段8的吊耳相连接，能够连续为吊装钢箱梁8段提供竖向动力，同时，提升千斤顶具有自锁功能，卷线机构103可以对束状的钢绞线104起到定位、导向和保护的作用，以此保障钢箱梁段提升的顺畅和施工操作的安全。
41.在又一些实施例中，参照图4所示，吊机本体101上设有横梁1011、第一油缸1012和二油缸1013，横梁1011可移动的设于吊机本体101上，提升千斤顶102可移动的设于横梁
1011上，第一油缸1012沿横梁1011的长度方向设置并与提升千斤顶102连接，用于带动提升千斤顶102沿横向移动；第二油缸1013沿吊机本体101的移动方向上设置并与横梁1011连接，用于带动所述横梁1011沿与吊机本体101的移动方向移动，提升千斤顶102可沿横梁的横向、纵向移动能够带动钢箱梁段8，对钢箱梁段8的位置进行微调，在吊装钢箱梁段8的过程中保证钢箱梁段8与已施工段的精确对位。
42.进一步的，由图2和图4可知，在一些实施例中，桥面施工装置还包括后锚机构，所述后锚机构5设置在所述桥面吊机1的后部，用于防止所述桥面吊机1的前部倾翻。由于在进行混凝土段浇筑施工时，用于悬吊浇筑平台3、混凝土段和外模板6的第一横向连接杆401和第二横向连接杆402；以及钢箱梁段8吊装施工时，用于安装起吊千斤顶的横梁1011都位于桥面吊机1的前部，因此在桥面施工时桥面吊机1前部的负载极大，易发生桥面吊机1的倾覆失稳，严重影响施工安全，而设置后锚机构5将桥面吊机后部固定在桥面的已完成段上，可以承担桥面吊机1工作时的反力。
43.图6所示，本公开的一些实施例中，还提供一种桥面施工方法，包括
44.步骤s01，采用第一悬吊支架201和第二悬吊支架202将所述浇筑平台3悬吊在桥面吊机1的下方，其中浇筑平台3的一端位于已施工混凝土段7的下方，另一端沿待施工混凝土段向前伸出，为待施工混凝土段的施工提供支撑；
45.步骤s02，在浇筑平台3上进行待施工混凝土段的施工；
46.步骤s03，拆除第一悬吊支架201使浇筑平台绕第二悬吊支架202旋转至已施工混凝土段7的下方为桥面吊机1让位；
47.步骤s04，采用桥面吊机1吊装钢箱梁段8，并进行钢箱梁段8的对位；
48.步骤s05，旋转浇筑平台3至与钢箱梁段8的下端平行的位置，在浇筑平台3与桥面吊机1之间安装第一悬吊支架201将浇筑平台3固定；
49.步骤s06，在浇筑平台3上进行下一段待浇筑混凝土段的施工。
50.在一些浇筑平台3上负载极大的实施例中，可以在第一悬吊支架201与第二悬吊支架202之间设置可拆卸的中部悬吊支架；相应的在第一横向连接杆401和第二横向连接杆402之间，也需要设置中部横向连接杆；中部悬吊支架连接连接部302的中部与桥面吊机1的中部横向连接杆，在混凝土段与钢箱梁段8的交替施工过程中，中部悬吊支架与第一悬吊支架201的拆卸或连接状态保持一致。
51.在另一些实施例中，拆除第一悬吊支架201使浇筑平台3绕第二悬吊支架202旋转至已施工混凝土段7的下方为所述桥面吊机1让位还包括：拆除已完成施工的所述待施工混凝土段的外模板6并采用桥面吊机1移动至非施工区域。
52.进一步的，在一些实施例中旋转浇筑平台3至与钢箱梁段8的下端平行的位置，在浇筑平台3与所述桥面吊机1之间安装第一悬吊支架201将所述浇筑平台3固定之前还包括：解除桥面吊机1与所述钢箱梁8段的连接，为所述浇筑平台3上的施工让位；在一些特殊的实施例中，在提升千斤顶102将钢箱梁段8提升至与桥梁已施工段精确对位后，可以安装第一悬吊支架201，升起浇筑平台，为钢箱梁段8的安装提供底部支撑。
53.下面涉及一个优选的实施例，对上述实施例涉及到的方案进行说明：
54.本实施例所述的桥面施工装置，可用于桥梁的钢混过渡段施工、标准节段和合拢段施工，如图5所示。钢混结合段施工时，先浇筑混凝土结合段，浇筑完毕后，拆除外模板6，
浇筑平台3旋转至桥梁下部待用。操作提升千斤顶102吊装钢箱梁段8，钢箱梁段8对位完成后，浇筑平台3至钢箱梁段8下部，安装第一悬吊支架201。此时，竖向提升力从提升千斤顶102转换至第一悬吊支架201之上。接着，进行钢混结合段施工，通过钢箱梁节段内的剪力钉联结。最后，进行后续标准节段和合拢段施工。通过上述施工方法简化了钢混斜拉桥的建造过程，加快了工程进度，在减小设备和人力投入的同时，提高了施工效率和经济效益。
55.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。