上跨燃气管道桥梁施工方法及支撑结构与流程

1.本发明涉及其桥梁建设安全技术领域，尤其是涉及一种上跨燃气管道桥梁施工方法及支撑结构。


背景技术：

2.随着城市化进程的发展，城市中的桥梁越来越多，在建设桥梁时不可避免地会遇到需要跨越高压燃气管道的情况。桥梁施工中与既有输油、输气管道交叉的情况对施工带来了很大困难，且安全风险极高。一旦造成高压燃气管道泄漏，则其引发地喷射火、地下空间爆炸等事故就会对周边设施造成严重的损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种上跨燃气管道桥梁施工方法，能够对施工过程中的各个工序进行较好的安全防护，保护燃气管道。
4.本发明的另一个目的在于提出一种上述上跨燃气管道桥梁施工方法所搭建的支撑结构。
5.根据本发明实施例的上跨燃气管道桥梁施工方法，包括：
6.步骤1：在燃气管道两侧施工多根桩基，每一根桩基与燃气管道的距离均大于5m，桩基施工采用挖钻施工技术；
7.步骤2：在燃气管道区域以外的地面上铺砂层填平，在砂层上搭设承台底模，以承台底模和燃气管道两侧的桩基为基础，搭设横跨燃气管道的预应力承台，预应力承台搭设完成后清除砂层；
8.步骤3：在预应力承台上安装桥墩和桥台，在圆柱墩上搭设盖梁，桥墩、盖梁和桥台均为钢筋混凝土结构，模板采用定型钢模，定型钢模固定在支架上，定型钢模上设置有缆风绳；
9.步骤4：在地面上搭设现浇梁支架，燃气管道上方的区域采用架空不落地支架，燃气管道以外的区域采用落地满堂式支架，在支架的顶部铺设现浇梁底模系统；
10.步骤5：在现浇梁底模系统上施工现浇梁，现浇梁包括空心梁板和实心梁板；
11.步骤6：安装预制箱梁，采用两台汽车吊架设预制梁，两台汽车吊分别站位在待施工桥梁跨的两侧，其中一台汽车吊站位在施工完成的现浇梁桥面上，另一台汽车吊站位在地面上，两辆汽车吊分别吊起预制箱梁的两端进行架设。
12.根据本发明实施例的上跨燃气管道桥梁施工方法，至少具有如下有益效果：在施工过程中，采用防振动桩基础成孔工艺及架空支架搭设技术和桥下、桥面台吊法安装梁板技术，对燃气管道具有较好的安全防护，达到对于管道无干扰、无振动施工目的，有效保护燃气管道安全。
13.根据本发明的一些实施例，在步骤3中，施工桥梁的桥墩、桥台和盖梁时，施工设备
与燃气管道保持5m以上距离。
14.根据本发明的一些实施例，在步骤4中，搭设现浇梁支架包括：
15.步骤4.1：在预应力承台顶面沿纵向摆放多组贝雷片主梁，每组贝雷片主梁之间的横向间距不大于3.6m；
16.步骤4.2：贝雷片主梁上方沿横向摆放多根工字钢分配梁，每根工字钢分配梁之间的纵向间距不大于1.5m；
17.步骤4.3：在工字钢分配梁上搭设承插式盘扣钢管支架，钢管纵向间距1.5m，钢管横向间距0.9m；
18.步骤4.4：在承插式盘扣钢管支架顶部铺设现浇梁底模系统。
19.根据本发明的一些实施例，在各组贝雷片主梁之间横向连接杆，将多组贝雷片主梁连成整体。
20.根据本发明的一些实施例，工字钢分配梁用钢筋焊接斜撑。
21.根据本发明的一些实施例，承插式盘扣钢管支架通过斜杆和水平杆与墩柱锁定，承插式盘扣钢管支架顶部操作平台设置有临边栏杆和踢脚板。
22.根据本发明的一些实施例，预应力承台两侧开设有排水沟。
23.根据本发明实施例的支撑结构，包括：多根桩基，多根桩基排列在燃气管道的两侧；承台底模，承台底模的两端分别设置在桩基上，承台底模跨越燃气管道预应力承台，预应力承台设置在承台底模上；下部结构，下部结构包括桥墩、盖梁和桥台，桥墩和桥台均设置在预应力承台上，盖梁设置在桥台和桥墩上；支架结构，支架结构包括架空支架和落地支架，架空支架设置在燃气管道上方，落地支架设置在燃气管道区域以外。
24.根据本发明的一些实施例，落地支架包括：多组贝雷片主梁，多组贝雷片主梁沿纵向搭设在预应力承台顶面，每组贝雷片主梁之间的横向间距不大于3.6m；多根工字钢分配梁，多根工字钢分配梁沿横向搭设在贝雷片主梁顶面，每组工字钢分配梁之间的纵向间距不大于1.5m；承插式盘扣钢管支架，承插式盘扣钢管支架搭设在工字钢分配梁顶端，承插式盘扣钢管支架中，钢管的纵向间距1.5m，钢管的横向间距0.9m。
25.根据本发明的一些实施例，各组贝雷片主梁之间通过有横向连接杆连接，工字钢分配梁上焊接有斜撑钢筋，承插式盘扣钢管支架通过斜杆和水平杆与桥墩连接。
26.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：
28.图1是本发明实施例的桩基及与预应力承台的结构示意图；
29.图2是图1中承台底模的俯视图；
30.图3是本发明实施例支撑结构的结构示意图；
31.图4是本发明实施例汽车吊的站位俯视图。
32.附图标记：
33.桩基100；
34.承台底模200；i25#工字钢210；c30砼基础220；保护盖板230；
35.预应力承台300；
36.桥墩410；盖梁420；
37.贝雷片主梁510；承插式盘扣钢管支架520；
38.现浇梁600；空心梁板610；实心梁板620；
39.石油管线1；天然气管线2，汽车吊3。
具体实施方式
40.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
42.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
43.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
44.参考图1至图4描述根据本发明实施例的上跨燃气管道桥梁施工方法及支撑结构。
45.如图1至图4所示，根据本发明实施例的软土地基路堤病害处置施工方法，包括：
46.步骤1：在燃气管道两侧施工多根桩基100，每一根桩基100与燃气管道的距离均大于5m，桩基100施工采用挖钻施工技术；
47.步骤2：在燃气管道区域以外的地面上铺砂层填平，在砂层上搭设承台底模200，以承台底模200和燃气管道两侧的桩基100为基础，搭设横跨燃气管道的预应力承台300，预应力承台300搭设完成后清除砂层；
48.步骤3：在预应力承台300上安装桥墩410和桥台，在圆柱墩上搭设盖梁420，桥墩410、盖梁420和桥台均为钢筋混凝土结构，模板采用定型钢模，定型钢模固定在支架上，定型钢模上设置有缆风绳；
49.步骤4：在地面上搭设现浇梁600支架，燃气管道上方的区域采用架空不落地支架，燃气管道以外的区域采用落地满堂式支架，在支架的顶部铺设现浇梁600底模系统；
50.步骤5：在现浇梁600底模系统上施工现浇梁600，现浇梁600包括空心梁板610和实心梁板620；
51.步骤6：安装预制箱梁，采用两台汽车吊3架设预制梁，两台汽车吊3分别站位在待施工桥梁跨的两侧，其中一台汽车吊3站位在施工完成的现浇梁600桥面上，另一台汽车吊3站位在地面上，两辆汽车吊3分别吊起预制箱梁的两端进行架设。
52.如图1所示，在桥梁桩基础的施工中，燃气管道包括石油管线1和天然气管线2，桥
梁的上跨燃气管道部分的两侧桩基100分别位于石油管线1和天然气管线2的左侧和右侧，两侧桩基100距离石油管线1和天然气管线2的距离均大于5m，石油管线1和天然气管线2所在的区域为管道保护区域，施工作业不得侵入管道保护区域，桩基100的施工采用旋挖钻施工技术，减少对石油管线1和天然管线的振动影响。
53.如图1和图2所示，在桥梁预应力承台300的施工中，燃气管道上方跨设有预应力承台300，预应力承台300的两端分别固定在燃气管道左右两侧的桩基100上，预应力承台300采用架空的实行，预应力承台300距离地面约30cm至50cm，由此能够确保桥梁建成后，桥梁载荷不压在燃气管道上，且预应力承台300的施工无需进行基坑开挖工作，进一步避免对燃气管道的影响。承台底模200包括i25#工字钢210、c30砼基础220和保护盖板230组成。为确保在施工过程中燃气管道也不受到上方施工荷载的挤压，在管道保护区域以外的承台底模200与地面之间采用砂填平支撑，在预应力承台300施工完成后将砂清除。在预应力承台300施工过程中，设置好临时排水措施，例如在预应力承台300的两侧设置排水沟，防止燃气管道上方区域积水。
54.如图3所示，在桥梁下部结构的施工中，桥墩410为圆柱墩，桥墩410、盖梁420和桥台均为钢筋混凝土结构，桥墩410、盖梁420和桥台的钢筋均在钢筋场加工成型，运输至现场安装。它们的模板采用定型钢模，定型钢模固定在预应力承台300上。由于桥墩410和盖梁420位于管道上方区域，施工作用有可能会侵入到管道保护区内，因此施工时，需要通过支架加强定型钢模的固定，且加强防范吊装作业和盖梁420施工高空坠物，在定型钢模和施工时设置的爬梯上均设置缆风绳，防止倾倒。施工时，大型机械设备均需与管道保持5m以上的距离，不得侵入管道保护区内。
55.如图3所示，在桥梁现浇梁600的施工中，采用搭设满堂盘扣钢管支架法施工，为了避免燃气管道不受到施工载荷的挤压，需要保证满堂支架不压在燃气管道上，燃气管道上方支架采用架空支架，架空支架不落地，管道区域以外的区域采用落地满堂式支架，在支架顶部铺设现浇梁600底模系统。搭设现浇梁600支架包括：在预应力承台300顶面沿纵向摆放多组贝雷片主梁510，每组贝雷片主梁510之间的横向间距不大于3.6m；贝雷片主梁510上方沿横向摆放多根工字钢分配梁，每根工字钢分配梁之间的纵向间距不大于1.5m；在工字钢分配梁上搭设承插式盘扣钢管支架520，钢管纵向间距1.5m，钢管横向间距0.9m；在承插式盘扣钢管支架520顶部铺设现浇梁600底模系统。
56.由于现浇梁600支架位于燃气管道上方，支架的倒塌和高空坠物都有可能破坏燃气管道引发严重的安全事故。因此，在各组贝雷片主梁510之间设置横向连接杆，将多组贝雷片主梁510连成整体，工字钢分配梁用钢筋焊接斜撑防止倾覆，增强整体稳定性。承插式盘扣钢管支架520通过斜杆和水平杆与墩柱锁定，确保支架稳定防止坍塌事故，承插式盘扣钢管支架520顶部操作平台设置有临边栏杆和踢脚板，防止操作平台上的物品坠落。
57.如图4所示，在桥梁预制梁安装的施工中，接着已经完成施工的现浇梁600段进行预制箱梁的安装，采用两台汽车吊3分别吊起预制箱梁的两端，一台汽车设置在已经完成施工的现浇梁600桥面上，另一台汽车吊3设置在没有埋设燃气管道的地面上，由此减少在施工过程中产生挤压燃气管道的施工载荷。
58.综上所述，在施工过程中，采用防振动桩基础成孔工艺及架空支架搭设技术和桥下、桥面台吊法安装梁板技术，对燃气管道具有较好的安全防护，达到对于管道无干扰、无
振动施工目的，有效保护燃气管道安全。
59.下面以一个具体实施例，说明本上跨燃气管道桥梁施工方法：
60.匝道桥涉及上跨燃气管道的部分共有3跨，对应设置有5个桥墩410、10根桩基100，其中第1至第4号桥墩410均横跨燃气管道，对应的桩基100分别设置在管道的左右两侧，第5号桥墩410位于管道的右侧，对应的桩基100均位于管道的右侧，桩基100的桩径为1.6m、桩长为33m，所有桩基100距离燃气管道的距离均大于5m，施工时不得侵入管道保护区域内，桩基100施工采用旋挖钻施工技术，减少对燃气管道的振动影响。
61.桩基100施工完成后进行预应力承台300施工，5个桥墩410对应5个预应力承台300，预应力承台300宽2.6m，高2m至2.5m，长19.4m至25.5m。为确保桥梁建成后桥梁荷载不压在燃气管道上，预应力承台300设计为架空形式，不落在地面，预应力承台300底距离地面约30cm至50cm，预应力承台300施工无需进行基坑开挖作业。在管道保护区域以外的承台底模200与地面之间采用砂填平支撑，在预应力承台300施工完成后将砂清除。在预应力承台300施工过程中，在预应力承台300的两侧设置排水沟，防止燃气管道上方区域积水。
62.在预应力承台300上搭设桥梁的下部结构，桥墩410均为直径为1.2m的圆柱墩，桥墩410立在承台上，桥墩410高度为2.7m至3.4m；桥墩410、盖梁420和桥台均为钢筋混凝土结构，桥墩410、盖梁420和桥台的钢筋均在钢筋场加工成型，运输至现场安装。它们的模板采用定型钢模，定型钢模固定在预应力承台300上。通过支架加强定型钢模的固定，且加强防范吊装作业和盖梁420施工高空坠物，在定型钢模和施工时设置的爬梯上均设置缆风绳，防止倾倒。施工时，大型机械设备均需与管道保持5m以上的距离，不得侵入管道保护区内。
63.桥梁的第1跨为现浇空心板梁，第2跨为现浇实心板梁，第3跨为预制箱梁，先进行第1跨至第3跨现浇梁600的施工，空心板梁梁高1.3m，实心板梁梁高0.75m，采用搭设满堂盘扣钢管支架法施工，燃气管道上方支架采用架空支架，架空支架不落地，管道区域以外的区域采用落地满堂式支架，具体方案为：在预应力承台300顶面沿纵向摆放多组贝雷片主梁510，每组贝雷片主梁510之间的横向间距不大于3.6m；贝雷片主梁510上方沿横向摆放多根工字钢分配梁，每根工字钢分配梁之间的纵向间距为1.5m，工字钢分配梁采用i25a工字钢；在工字钢分配梁上搭设φ60
×
3.2mm承插式盘扣钢管支架520，钢管纵向间距1.5m，钢管横向间距0.9m；在承插式盘扣钢管支架520顶部铺设现浇梁600底模系统。在各组贝雷片主梁510之间设置横向连接杆，将多组贝雷片主梁510连成整体，工字钢分配梁用钢筋焊接斜撑防止倾覆，增强整体稳定性。承插式盘扣钢管支架520通过斜杆和水平杆与墩柱锁定，确保支架稳定防止坍塌事故，承插式盘扣钢管支架520顶部操作平台设置有临边栏杆和踢脚板，防止操作平台上的物品坠落。
64.桥梁第3跨的上部结构为4片25m的预制箱梁，单片重量约75t，采用两台220t汽车吊3架设，其中1台汽车吊3站位在第1、2跨已经完成施工的现浇梁600桥面上，另一台汽车吊3站位在第3跨前方桥墩410的前侧，最大工作半径为12m，起吊高度约为7米，根据220t汽车吊3起重性能表，54m主臂220t汽车吊3幅度18m，臂长21m时，额定起重量为52.2t，52.2 52.2＝104.4t
×
80％＝83.52t＞75t，安全系数满足要求。
65.如图1至图3所示，根据本发明实施例的上跨燃气管道桥梁施工方法所用的支撑结构，包括：多根桩基100，多根桩基100排列在燃气管道的两侧；承台底模200，承台底模200的两端分别设置在桩基100上，承台底模200跨越燃气管道；预应力承台300，预应力承台300设
置在承台底模200上；下部结构，下部结构包括桥墩410、盖梁420和桥台，桥墩410和桥台均设置在预应力承台300上，盖梁420设置在桥台和桥墩410上；支架结构，支架结构包括架空支架和落地支架，架空支架设置在燃气管道上方，落地支架设置在燃气管道区域以外。由此，避免桥梁所承受的载荷或者施工过程的载荷挤压燃气管道。
66.在上述技术方案中，落地支架包括：多组贝雷片主梁510，多组贝雷片主梁510沿纵向搭设在预应力承台300顶面，每组贝雷片主梁510之间的横向间距不大于3.6m；多根工字钢分配梁，多根工字钢分配梁沿横向搭设在贝雷片主梁510顶面，每组工字钢分配梁之间的纵向间距不大于1.5m；承插式盘扣钢管支架520，承插式盘扣钢管支架520搭设在工字钢分配梁顶端，承插式盘扣钢管支架520中，钢管的纵向间距1.5m，钢管的横向间距0.9m。各组贝雷片主梁510之间通过有横向连接杆连接，工字钢分配梁上焊接有斜撑钢筋，承插式盘扣钢管支架520通过斜杆和水平杆与桥墩连接。由此，确保支架的稳定性，防止支架倒塌、高空坠物对燃气管道造成影响。
67.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。