一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法与流程

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1.本发明涉及桥梁施工技术领域，进一步的涉及一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法。

背景技术：

2.随着城市交通愈发拥堵，对既有桥梁或者道路进行拼宽改造是解决道路拥堵的方法之一。常规的拼宽改造方案为在既有桥梁外侧建造新的桥墩，然后施工上部结构主梁及桥面系。如申请号为201920904301 .5的中国专利“拼宽梁桥与既有梁桥的组合装置”即公开了一种在原桥侧新建桥墩以及桥面的技术方案。但部分桥梁在改扩建过程中具有城市建设用地红线限制或者拟新建桥墩处具有既有管线等因素，现有的拼宽改造方案无法实现。因此需要一种新的拼宽改造方案，使得新桥墩处于原桥面的投影下，完美地解决建设用地和既有管线冲突难题。
3.但在原桥桥面投影下新建桥墩产生了一系列新问题，主要原因是由于既有桥梁施工净空低，大多数常规桥墩施工方法无法实施，极大增加了整体的施工难度，因此在本技术之前，国内尚无类似的施工案例。

技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中的不足，提供了一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，本方法通过对钢桥墩合理分段，在钢挑臂外侧设置配重块的方法，使其重心外移至既有桥梁之外，顺利实现既有桥梁下的拼宽桥钢桥墩施工，具有施工方便，成本低廉，安全有效等显著优点，解决了现有拼宽桥只能将桥墩建在现有桥梁投影外的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，包括以下几个步骤：步骤a：对既有桥梁进行勘测，确定拼宽段钢桥墩所在原桥桥面投影位置；步骤b：在拼宽段钢桥墩所在位置上进行承台施工，承台施工时预埋锚固架、锚栓及外包式柱脚；步骤c：将钢桥墩从下往上依次分为钢立柱和钢挑臂，钢立柱和钢挑臂工厂分段制造、现场分段吊装；步骤d：当承台混凝土达到设计强度后，将承台顶面压浆层范围混凝土凿毛并露出新鲜骨料，清洗混凝土表面后安装钢立柱承压板；步骤e：在承台钢立柱承压板下铺设调节垫块，使其表面水平，并在钢立柱承压板底部安装调平螺母；步骤f：通过汽车吊将钢立柱缓慢吊至设计位置，微调钢立柱承压板下的调平螺母，使立柱标高和垂直度精确，然后在锚栓上安装锚栓支撑托座，并通过锚固螺母初步拧紧，随后浇筑钢立柱承压板下的压浆层；步骤g：钢立柱承压板下的压浆层达到设计强度，且养生至规定的龄期后，将锚固螺母进行二次拧紧；步骤h：准备钢挑臂安装，钢挑臂安装前，须在其顶部安装配重块，使钢挑臂处于设计位置时的中心移至原桥桥面外，然后通过汽车吊将钢挑臂吊起，缓慢移至钢立柱上，在整个吊装过程中汽车吊的吊具始终处于原桥桥面外；步骤i：对钢挑臂和钢立柱进行焊接，焊接完成后对所有焊缝进行检测，检测合格后方从钢挑臂顶部的预留孔缓缓灌注填芯混凝土，此后绑扎柱脚钢筋，立模浇筑柱脚外包混凝土；步骤j：对钢桥
墩外露的过焊孔及临时施工孔进行密封处理，保证钢结构内部密闭性，然后安装上部结构主梁，施工拼宽缝及桥面附属结构，完成拼宽桥。
6.上述技术方法，优选的，在步骤c中，钢立柱分为多个标段，在步骤f中，多个标段的钢立柱分别吊装，钢立柱与钢立柱之间焊接。
7.上述技术方法，优选的，钢立柱顶部朝下四分之一范围内不得有焊接缝，钢立柱根部朝上八分之一范围内不得有焊接缝。
8.上述技术方法，优选的，在步骤h中，重心线左侧的钢挑臂和配重块的力矩之和，应与重心线右侧的钢挑臂力矩相等。
9.上述技术方法，优选的，在步骤h中，配重块与钢挑臂之间须采用高强螺栓连接或焊接连接或捆绑连接的固定措施，钢挑臂与钢立柱固定后，需要将配重块拆除。
10.上述技术方法，优选的，在步骤i中，采用串桶或溜槽等设备进行浇筑混凝土浇筑，放置高差过大造成混凝土离析，同时填芯砼采用自密实混凝土，保证混凝土密实性。
11.上述技术方法，优选的，在步骤f中，钢立柱以水平姿态运输至桥位，用汽车吊拎起并翻身至直立姿态后，缓慢吊至设计安装位置。
12.上述技术方法，优选的，在步骤f中，首先吊装根部钢立柱，随后浇筑钢立柱承压板下的压浆层，当压浆层达到设计强度且养生至规定的龄期后，再吊装除根部钢立柱外的其余钢立柱。
13.上述技术方法，优选的，钢立柱之间采用二氧化碳气体保护焊工艺焊接。
14.本发明的内容技术特征为对钢桥墩合理分段，将钢桥墩分成钢立柱和钢挑臂，分开吊装后使其单独吊装重量减少，在狭小空间下的吊装成为可能。在对钢挑臂进行吊装时，通过加装配重块，使其使其重心外移至既有桥梁之外，让吊车能将吊起，且吊起过程中不干涉原桥空间，解决了桥梁下无法吊装施工的难题。
15.与现有技术相比，本方法通过对钢桥墩合理分段，在钢挑臂外侧设置配重块的方法，使其重心外移至既有桥梁之外，顺利实现既有桥梁下的拼宽桥钢桥墩施工，具有施工方便，成本低廉，安全有效等显著优点，解决了现有拼宽桥只能将桥墩建在现有桥梁投影外的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
17.图1是本发明承台施工步骤示意图。
18.图2是本发明钢立柱吊装步骤1示意图。
19.图3是本发明钢立柱吊装步骤2示意图。
20.图4是本发明钢挑臂吊装步骤示意图。
21.图5是本发明钢桥墩灌注吊装步骤示意图。
22.图6是本发明上部结构施工步骤示意图。
具体实施方式
23.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
24.如图1至图6所示，一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，包括以下步骤：钢桥墩从下往上依次分为底节钢立柱、中间节钢立柱、钢挑臂等共三个节段，采用工厂分段制造、现场分段吊装及焊接施工工艺。节段划分方案需要考虑既有桥梁下的吊装施工空间及吊装重量等技术参数，钢柱顶1/4范围内顶底板不得有焊接缝，根部1/8范围内顶底、腹板不得有焊接缝，且应报设计确认后方可下料施工。钢桥墩施工总体分为板单元制造节段、节段制造及预拼装阶段、桥位吊装及焊接阶段。板单元和节段制造在车间内的专用工装设备和胎架上完成，钢挑臂加工时需要考虑预拱度，预拱度按二次抛物线设置。
25.桥位施工承台时，预埋锚固架、锚栓及柱脚外包混凝土钢筋。为防止混凝土浇筑时锚固架和锚栓松动，须对其采取可靠的焊接固定措施。待承台混凝土达到设计强度，将承台顶面后压浆层范围混凝土凿毛并露出新鲜骨料，并清洗混凝土表面。吊装施工前，在钢立柱承压板下铺设调节垫块，使其表面水平，方便控制立柱垂直度。
26.底节钢立柱以水平姿态运输至桥位，用汽车吊拎起并翻身至直立姿态后，缓慢吊至设计位置。微调承压板下的调平螺母，使立柱标高和垂直度精确，然后将锚固螺母初步拧紧，浇筑承压板下的压浆层。施工承压板下混凝土时应采用压力灌浆。严禁在承压板下后压浆层未实施前，安装除立柱根部节段外的其余钢节段。承压板下的压浆层达到设计强度，且养生至规定的龄期后，将柱脚锚固螺母进行二次拧紧，汽车吊安装中间节钢立柱，用水平尺、水准仪等检测设备检查垂直度和标高精确符合要求后，用码板将中间节钢立柱临时定位，然后采用二氧化碳气体保护焊工艺与底节钢立柱焊接。
27.钢挑臂安装前，须在其顶部安装配重块，使钢挑臂的重心外移至既有桥梁之外，然后汽车吊进行钢挑臂安装，标高和垂直度校正精确后与中间节钢立柱焊接。配重块优选汽车吊或履带吊等起重机械的车身配重和转台配重，配重块与钢挑臂之间须采用高强螺栓连接或焊接或捆绑等可靠的临时固定措施，防止吊装时坠落，必须保证吊装过程中构件的安全性。配重块的重量应根据计算确定，重心线左侧的钢挑臂和配重块的力矩之和，应与重心线右侧的钢挑臂力矩相等，以达到吊装平稳的要求。汽车吊的型号、工作幅度、主臂伸出长度、主臂仰角等技术参数需根据现场实际工况计算确认。
28.钢桥墩安装完成后，应对所有焊缝进行检测，检测合格后方可从钢立柱顶部的预留孔缓缓灌注填芯混凝土。为避免高差过大造成混凝土离析，可采用串桶或溜槽等设备进行浇筑。考虑钢立柱内部施工空间受限，填芯砼应采用自密实混凝土，可免去人工振捣，保证混凝土密实性。此后，绑扎柱脚钢筋，立模浇筑柱脚外包混凝土。钢桥墩安装完毕后，应对外露的过焊孔及临时施工人孔进行密封处理，保证钢结构内部密闭性，增强防腐性能。然后安装上部结构主梁，施工拼宽缝及桥面附属结构，完成拼宽桥改造施工。

技术特征：

1.一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为包括以下几个步骤：步骤a：对既有桥梁进行勘测，确定拼宽段钢桥墩所在原桥桥面投影位置；步骤b：在拼宽段钢桥墩所在位置上进行承台施工，承台施工时预埋锚固架、锚栓及外包式柱脚；步骤c：将钢桥墩从下往上依次分为钢立柱和钢挑臂，钢立柱和钢挑臂工厂分段制造、现场分段吊装；步骤d：当承台混凝土达到设计强度后，将承台顶面压浆层范围混凝土凿毛并露出新鲜骨料，清洗混凝土表面后安装钢立柱承压板；步骤e：在承台钢立柱承压板下铺设调节垫块，使其表面水平，并在钢立柱承压板底部安装调平螺母；步骤f：通过汽车吊将钢立柱缓慢吊至设计位置，微调钢立柱承压板下的调平螺母，使立柱标高和垂直度精确，然后在锚栓上安装锚栓支撑托座，并通过锚固螺母初步拧紧，随后浇筑钢立柱承压板下的压浆层；步骤g：钢立柱承压板下的压浆层达到设计强度，且养生至规定的龄期后，将锚固螺母进行二次拧紧；步骤h：准备钢挑臂安装，钢挑臂安装前，须在其顶部安装配重块，使钢挑臂处于设计位置时的中心移至原桥桥面外，然后通过汽车吊将钢挑臂吊起，缓慢移至钢立柱上，在整个吊装过程中汽车吊的吊具始终处于原桥桥面外；步骤i：对钢挑臂和钢立柱进行焊接，焊接完成后对所有焊缝进行检测，检测合格后方从钢挑臂顶部的预留孔缓缓灌注填芯混凝土，此后绑扎柱脚钢筋，立模浇筑柱脚外包混凝土；步骤j：对钢桥墩外露的过焊孔及临时施工孔进行密封处理，保证钢结构内部密闭性，然后安装上部结构主梁，施工拼宽缝及桥面附属结构，完成拼宽桥。2.根据权利要求1所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤c中，钢立柱分为多个标段，在步骤f中，多个标段的钢立柱分别吊装，钢立柱与钢立柱之间焊接。3.根据权利要求2所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，钢立柱顶部朝下四分之一范围内不得有焊接缝，钢立柱根部朝上八分之一范围内不得有焊接缝。4.根据权利要求1所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤h中，重心线左侧的钢挑臂和配重块的力矩之和，应与重心线右侧的钢挑臂力矩相等。5.根据权利要求1所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤h中，配重块与钢挑臂之间须采用高强螺栓连接或焊接连接或捆绑连接的固定措施，钢挑臂与钢立柱固定后，需要将配重块拆除。6.根据权利要求1所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤i中，采用串桶或溜槽等设备进行浇筑混凝土浇筑，放置高差过大造成混凝土离析，同时填芯砼采用自密实混凝土，保证混凝土密实性。7.根据权利要求3所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤f中，钢立柱以水平姿态运输至桥位，用汽车吊拎起并翻身至直立姿态后，缓慢吊至设计安装位置。8.根据权利要求2所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，在步骤f中，
首先吊装根部钢立柱，随后浇筑钢立柱承压板下的压浆层，当压浆层达到设计强度且养生至规定的龄期后，再吊装除根部钢立柱外的其余钢立柱。9.根据权利要求3所述的一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，其特征为，钢立柱之间采用二氧化碳气体保护焊工艺焊接。

技术总结

本发明公开了一种既有桥梁下钢桥墩吊装施工方法，涉及桥梁施工技术领域，包括如下步骤：既有桥梁进行勘测，承台施工，钢桥墩分段制造，钢立柱吊装，钢挑臂吊装，钢桥墩灌浆，桥面附属结构安装。与现有技术相比，本方法通过对钢桥墩合理分段，在钢挑臂外侧设置配重块的方法，使其重心外移至既有桥梁之外，顺利实现既有桥梁下的拼宽桥钢桥墩施工，具有施工方便，成本低廉，安全有效等显著优点，解决了现有拼宽桥只能将桥墩建在现有桥梁投影外的问题。宽桥只能将桥墩建在现有桥梁投影外的问题。宽桥只能将桥墩建在现有桥梁投影外的问题。