CN107849831A - 用于使用预制底板和钢管混凝土桁架梁来顶推/建造桥梁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用预制底板和钢管混凝土桁架梁的组件来顶推/建造桥梁的方法,其中,临时组装CFT桁架梁和预制底板,从而形成分段,然后连续地顶推多个分段从而建造桥梁。
Description
技术领域
本公开内容涉及用于通过顶推上部结构来建造桥梁的方法。本公开内容涉及“复合钢管混凝土(CFT)桁架梁桥的顶推方法”,这种CFT桁架梁桥是通过临时将CFT桁架梁和预制混凝土板进行组装以形成“分段”并然后依次顶推多个段来建造的。
背景技术
在桁架结构中,CFT桁架梁是由钢管混凝土(CFT)构成的梁,每个钢管混凝土是通过在钢管中填充混凝土来制备的。顶推法(在下文中称为“ILM”)已经被用于建造桥梁。在ILM中,在建立在桥台的后方的浇筑台预先制造将构成桥梁的上部结构的多个分段单元,然后通过使用诸如千斤顶装置之类的挤压装置在桥轴方向上依次推动分段单元来建造桥梁。
当使用CFT桁架梁和混凝土板建造桥梁时,期望使用ILM。然而,现有的ILM存在以下问题,并且应解决这些问题。
当通过现有的ILM建造由钢梁和预制混凝土板构成的桥梁的上部结构时,应当在顶推上部结构的单元之前,用钢梁和现场混凝土板完整地预制该单元。因此,现有技术具有在延长的施工周期上的缺点。另外,在现有技术中,当依次顶推上部结构中的单元时,为了抵消施加在混凝土板上的拉伸应力,应当在整个顶推过程中连续地将预应力引入混凝土板。因此,可能会增加施工成本。
在现有的ILM中,可以提前顶推钢梁。然而,在这种情况下,应当通过现场浇筑混凝土来用钢梁来制造混凝土板,因此延长的施工期不会缩短。此外,在顶推钢梁后,当通过现场浇筑混凝土来用钢梁制造混凝土板时,制造工作应当在高处进行,这降低了施工效率和安全性。因此,为了通过ILM来利用CFT桁架梁和混凝土板建造具有上部结构的桥梁,需要解决现有ILM的上述问题。
发明内容
技术问题
本公开内容旨在克服上述现有技术的限制。本公开内容旨在当通过ILM来利用CFT桁架梁和混凝土板建造桥梁的上部结构时,通过最小化桥梁施工现场的作业量来缩短施工周期,提高施工效率,并且确保施工过程中的安全性。
另外,本公开内容旨在有效地抑制在大梁处产生的侧向扭转屈曲,并且确保侧向扭转屈曲的稳定性。此外,本公开内容旨在防止在顶推过程中过度的张力施加到预制混凝土板,使得混凝土板不会由于张力而损坏。
技术方案
在一般方面,提供了一种桥梁的顶推方法,其用于建造具有上部结构的桥梁,所述上部结构由钢管混凝土(CFT)桁架梁和预制混凝土板组成,所述顶推方法包括:在浇筑台上将预制混凝土板放置在CFT桁架梁上,以制造包括处于临时组装状态的所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板的分段,连续地布置分段以将CFT桁架梁彼此一体地连接起来,并且在前向上依次顶推所述分段以形成桥梁的上部结构;以及在分段被全部顶推之后,将所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成,其中,在纵向方向上向所述预制混凝土板施加预应力,使得所述预制混凝土板彼此一体化。
在所述桥梁的顶推方法中,在单个分段处,在纵向方向上连续地布置多个预制混凝土板,并且在所述分段被全部顶推之后,当所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成时,在纵向方向上向所述多个预制混凝土板施加预应力,使得所述预制混凝土板彼此一体化。
所述CFT桁架梁包括上梁、下梁和连接所述上梁和所述下梁的腹梁。在所述上梁的上表面可以提供有支撑构件用以支撑所述预制混凝土板。在所述预制混凝土板中,在所述CFT桁架梁的所述上梁上放置所述预制混凝土板的位置处具有形成为通孔的剪力孔,并且在所述上梁处设置有插入所述剪力孔的螺柱。此外,通过将所述预制混凝土板放置在所述CFT桁架梁上来临时组装所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板的过程包括:将所述预制混凝土板放置在所述支撑构件上,使得所述螺柱插入所述剪力孔中,并将延伸杆耦接到所述螺柱的上部,并将锚板安装在所述预制混凝土板的上表面上,使得所述延伸杆的上部耦接到所述锚板。
在所述桥梁的顶推方法中,使所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成的过程可以包括:移除所述延伸杆和所述锚板,并在所述螺柱所位于的剪力孔中灌注灌浆材料,使得所述灌浆材料填充所述上梁的上部空间和所述剪力孔并固化。
在所述锚板中可以形成通孔使得所述延伸杆穿过其中。将所述延伸杆的上部耦接到所述锚板的过程可以包括:在所述延伸杆耦接到所述螺柱的状态下将所述锚板放置在所述剪力孔上,使得所述延伸杆的上部插入到所述通孔中,从而在贯通锚板的状态下将锚板放置在所述预制混凝土板的上表面上,以及将耦接构件耦接到在所述锚板的上表面上突出的所述延伸杆,以将所述锚板朝向所述预制混凝土板的上表面推压。
在所述桥梁的顶推方法中,当所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成时,在所述延伸杆和所述锚板被移除之后,将头部部件耦接到所述螺柱的顶部,然后在所述剪力孔中灌注所述灌浆材料。
在所述桥梁的顶推方法中,制造分段并在前向上依次顶推所述分段以形成桥梁的上部结构的过程可以包括:将预制混凝土板放置在CFT桁架梁上,并临时组装所述预制混凝土板和所述CFT桁梁以制造第一分段;临时组装CFT桁架梁和预制混凝土板以制造第二分段,并将所述第二分段布置在所述第一分段的后面,以将所述第一分段和所述第二分段的CFT桁架梁相连接;推动所述第一分段和所述第二分段以使其在前向上被顶推;以及通过临时组装CFT桁架梁和预制混凝土板来制造另外的分段,将另外制造的分段布置在位于最后侧的分段的后面,连接所述分段的CFT桁架梁,然后推动所述分段以使其在前向上被顶推。
在所述桥梁的顶推方法中,在桥梁的桥台处安装有绞盘机。在推动所述分段以使其在前向上被顶推的过程中,在位于最后侧的分段的后端处安装具有滑轮的横梁,在所述滑轮绕有线缆,并且所述绞盘机卷绕所述线缆以拉动所述线缆,使得所述分段向前移动。
有益效果
根据本公开内容,可以建造具有由CFT桁架梁和预制混凝土板组成的轻型上部结构的长跨度桥梁。
特别地,在本公开内容中,由于桥梁的上部结构的主要构件是在工厂预制的,因此可以使桥梁施工现场的作业最小化,并因此可以大大缩短建造桥梁所需的施工周期,通过机械化施工提高施工效率,并且确保施工过程中的安全。
此外,在本公开内容中,在顶推桥梁的上部结构时,预制混凝土板抑制了在CFT桁架梁处发生的侧向扭转屈曲,并且因此可以抵抗侧向扭转屈曲而确保极好的稳定性。
此外,在本公开内容中,在顶推桥梁的上部结构时,可以防止过大的张力施加到预制混凝土板,因此可以有效地防止预制混凝土板被张力破坏。
附图说明
图1至图3是分别示出根据本公开内容的实施例的桥梁顶推施工方法的过程的示意性侧视图。
图4和图5是示出在不同方向观察的本公开内容中的预制混凝土板被放置在CFT桁架梁上的状态的示意性分解透视图。
图6是示出图4的圆圈部分A的示意性放大图。
图7是示出本公开内容中预制混凝土板被放置在CFT桁架梁上的状态的示意性透视图。
图8是示出沿图7的E-E线截取的预制混凝土板的示意性透视图。
图9至图13是沿箭头B的方向观察的本公开内容的图8的圆圈部分D的示意性纵向截面图。
图14是与图10对应的示意性截面图,其示出了上梁由于侧向扭转屈曲而旋转的状态。
图15是与图10对应的示意性截面图,其示出了本公开内容中头部部件组装到螺柱的状态。
图16是与图10对应的示意性截面图,其示出了本公开内容中螺柱被埋在剪力孔内的灌浆材料中的状态。
图17是与图2的(B)对应的的示意性侧视图,其示出了通过使用线缆在前向上顶推分段。
图18是示出图17的圆圈部分E的示意性放大图。
图19是示出图17的圆圈部分F的示意性放大图。
图20是示出图17的圆圈部分G的示意性放大图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述本公开的实施例。尽管基于附图所示的实施例描述了本公开,但是这仅是一个实施例,并且本公开的技术特征、基本建造和操作不限于此。作为参考,在本公开内容中,将在桥台沿着桥轴朝着桥墩推动分段的方向描述为“前向”,并且将其相反方向描述为“后向”。此外,桥轴方向被描述为“纵向”,并且桥的横向被描述为“横向”。
图1至图3是用于示出根据本公开内容实施例的桥梁顶推施工方法的过程的示意性侧视图。如图1的(a)所示,在形成在桥台30的后方的浇筑台31上,以预定长度制备钢管混凝土(CFT)桁架梁1。预制混凝土板2放置在CFT桁架梁1上,预制混凝土板2与CFT桁架梁“临时组装”,以产生<第一分段>S1(步骤1)。这样,在本公开内容的桥梁顶推施工中,在进行顶推之前在浇筑台上预制作为桥梁的主要构件的预制混凝板2和CFT桁架梁1,因此与在桥梁施工现场浇筑混凝土的现有技术相比,可以提高施工质量并确保一致的构件质量。
然后,如图1的(b)所示,通过临时组装CFT桁架梁1和预制混凝土板2而产生的另一分段,即<第二分段>S2,被连续布置在第一分段S1的后端,并且将第二分段S2与第一分段S1一体化(步骤2)。与第一段S1类似地,通过将在工厂提前制造的预制混凝土板2放置在CFT桁架梁1上,然后将其进行“临时组装”来预制第二分段S2。如上所述,也以与第一分段S1和第二分段S2相同的方式制造安装在第二分段S2的后部的另外分段。
在如上所述地制造分段时,仅CFT桁架梁1彼此一体地连接。换句话说,当连续地将第二分段S2布置在第一分段S1的后部,然后将第一分段S1和第二分段S2一体地连接时,预制混凝土板2尚未一体地连接,而仅将第一分段S1的CFT桁架梁与第二分段S2的CFT桁架梁一体地连接。可以以各种方式,例如通过焊接,来将CFT桁架梁一体地连接。当将第二分段S2布置在第一分段S1的后部并且连接到第一分段S1时,在第一分段S1的前面安装顶推导梁9并将其连接到第一分段S1。顶推导梁9是在顶推法(ILM)中常用的构件,因此这里不再详细描述。
在如上所述地在浇筑台沿桥轴方向连续地布置多个分段并将其一体化的状态下,将这些分段向前挤压(步骤3)。为此,如图2的(a)所示,挤压千斤顶39被安装在位于最后侧的分段的后面并被操作使得多个分段(图中所描绘的该实施例中的第一分段和第二分段)被向前推动以被顶推到如图2的(b)所示的预定位置。
然后,如图3的(a)所示,连续地将<第三分段S3>布置在仍位于浇筑台的<第二分段S2>的后面,并且将第三分段S3与第二分段S2一体地连接(步骤4)。也通过临时组装CFT桁架梁1和预制混凝土板2来制备第三分段S3。然后,如图3的(b)所示,挤压千斤顶39被安装在第三分段S3的后面并被操作,使得连续布置的多个分段(附图中所描绘的该实施例中的第一分段、第二分段和第三分段)向前移动以被顶推到预定位置(步骤5)。
在向前顶推了的分段中的最后分段的后面连续布置新的分段并将其一体地连接,然后将挤压千斤顶39安装到该新的分段并进行操作以将这些分段向前顶推,重复以上过程使得在设计的桥的整个跨度上连续地布置多个分段(步骤6)。
虽然该多个分段被连续地布置在设计的桥的整个跨度上,并且由桥墩32支撑,但是在每个分段中,CFT桁架梁1和预制混凝土板2仍处于临时组装状态。换句话说,CFT桁架梁1和预制混凝土板2尚未完全彼此一体地构成。此外,分段的预制混凝土板2在桥轴线方向上尚未彼此一体地构成。因此,在将多个分段连续地布置在设计的桥的整个跨度上后,在每个分段中,将CFT桁架梁1和预制混凝土板2一体地构成,并且在桥轴线方向上,也将分段的预制混凝土板2彼此一体地构成(步骤7)。
在本公开内容的桥梁顶推施工方法中,在预制混凝土板2“临时组装”到CFT桁架梁1的状态下顶推分段,并且在分段被完全顶推到桥梁的整个跨度上之后将CFT桁架梁1和预制混凝土板2一体地构成。现在,将描述用于临时组装CFT桁架梁1和预制混凝土板2的结构和方法。此外,将描述用于一体地构成CFT桁架梁1和预制混凝土板2的结构和方法。
图4和图5是示出从不同方向观察预制混凝土板2被放置在CFT桁架梁1上的状态的示意性分解透视图,并且图6是示出图4的圆圈部分A的示意性放大图,图6描绘了CFT桁架梁1的上梁11的上部。如图所示,CFT桁架梁1包括沿桥轴方向延伸并且彼此平行布置的上梁11和下梁12。此外,CFT桁梁1包括连接上梁11和下梁12的腹梁13。上梁11、下梁12和腹梁13被构造成填充有混凝土101的钢管。上梁11和下梁12在垂直方向上分别位于CFT桁架梁的上部和下部。在本公开内容中,在桥横向方向上,以一定间隔平行地布置多个CFT桁架梁1。在图中所示的实施例中,提供了两个CFT桁架梁1。
预制混凝土板2是具有预定厚度的矩形混凝土板。预制混凝土板2被安装在CFT桁架梁1上以构成分段。在单个分段中,预制混凝土板2在桥轴方向上的长度可以与CFT桁架梁1在桥轴方向上的长度相同。然而,在单个分段中,预制混凝土板2在桥轴方向上的长度可以小于CFT桁架梁1在桥轴方向上的长度。在这种情况下,在单个分段中,将多个预制混凝土板2在桥梁轴线方向上连续地定位并安装在CFT桁架梁1上。此外,当形成单个分段时,可以在纵向方向上连续地布置多个预制混凝土板2。在单个分段中,可以在纵向方向上将多个预制混凝土板2连续地布置在以纵向方向连续地布置的CFT桁架梁1的上梁11上。
将预制混凝土板2放置在CFT桁架梁1的上梁11上。预制混凝土板2在预制混凝土板2被放置在上梁11上的位置处具有剪力孔20。剪力孔20是在预制混凝土板2的厚度方向上贯通预制混凝土板2形成的通孔。在桥轴方向上间隔地形成多个剪力孔20。
在上梁11的上表面,在当放置预制混凝土板2时剪力孔20所在的位置设有垂直螺柱14。换句话说,由杆构件制成的螺柱14垂直地竖立并且被固定地安装在上梁11的上表面。可以在螺柱14的顶部形成螺纹。
可以在上梁11的上表面处提供支撑构件15,使得可以将预制混凝土板2稳定地放置在上梁11的上表面上。在附图所示的实施例中,支撑构件15具有弯曲梁,该弯曲梁具有形的弯曲截面,以具有水平部分和垂直部分并且在桥梁轴线方向上延伸。支撑构件15的垂直部分的下端连接并固定到上梁11的上表面。两个支撑构件15构成一对,并且在桥横向方向上被分别设置在上梁11上的两侧。可以在支撑构件15的水平部分的上表面处布置诸如橡胶板的密封构件150。支撑构件15可以在上梁11的整个长度上沿桥轴方向延伸。
具有上梁11,螺柱14和支撑构件15的CFT桁架梁1在工厂预先制造并在浇筑台31处进行安装。预制混凝土板2也预先在工厂以预制的方式生产,然后在浇筑台31上与CFT桁架梁1组装。图7是示出将预制混凝土板2放置在CFT桁架梁1上的状态的示意性透视图,图8是示出沿着图7的E-E线,在预制混凝土板2的截面处的预制混凝土板2与CFT桁架梁1的连接部分的示意性透视图。图9至图13是示出沿箭头B的方向观察图8的圆圈部分D的示意性纵向截面图,用于顺序地示出在形成剪力孔20的位置处临时组装预制混凝土板2和CFT桁架梁1的上梁11的过程。
借助于诸如起重机的起吊装置将预制混凝土板2升起,然后在浇筑台31处将其安装在CFT桁架梁1的上梁11上。如图9所示,如果预制混凝土板2向下移动到CFT桁架梁1上,则如图10所示,将预制混凝土板2放置在支撑构件15上,并且将上梁11的螺柱14插入预制混凝土板2的剪力孔20中。如果在支撑构件15上设置有密封材料150,则当将预制混凝土板2放置在支撑构件15上时,密封材料150使预制混凝土板2的下表面和支撑构件15以水密的方式被密封。
随后,将延伸杆16耦接到螺柱14的上部,将锚板17安装在预制混凝土板2的上表面,并且将延伸杆16的上部耦接到锚板17。如图11所示,延伸杆16是垂直延伸的杆构件,并且延伸杆16被拧到螺柱14的顶部。在将预制混凝土板2安装到CFT桁梁1的上部之前,可以将延伸杆16预先组装到螺柱14上。然而,期望的是,在如上所述地将预制混凝土板2安装在CFT桁架梁1的上部之后,再将延伸杆16组装到螺柱14上。
然后,将锚板17安装并耦接到延伸杆16上。将锚板17放置在预制混凝土板2的上表面上以横跨剪力孔20。在锚板17中形成通孔170。如图12所示,在延伸杆16耦接到螺柱14的状态下,当锚板17被放置在剪力孔20上并被安装到其上时,延伸杆16的上部插入通孔170中以移动通过锚板17,并且锚板17被放置在预制混凝土板2的上表面上。
如图13所示,耦接构件18耦接到贯通锚板17并在锚板17的上表面突出的延伸杆16。耦接构件18可以被配置为产生按压力,使得锚板17被压向预制混凝土板2的上表面。例如,耦接构件18可以配置有螺母。
当如上所述将预制混凝土板2安装在CFT桁架梁1上时,预制混凝土板2由支撑构件15支撑,并且螺柱14位于剪力孔20中。在这种状态下,如果延伸杆16耦接到螺柱14,并且锚板17和耦接构件18也被安装在延伸杆16上,则CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装。换句话说,CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装成分段。
在CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装的状态下,CFT桁架梁1和预制混凝土板2彼此未完全结合,但是当向前顶推分段时,CFT桁架梁1和预制混凝土板2一起移动。具体地说,由于CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装,所以可以有效地防止在顶推分段时在CFT桁架梁1处发生侧向扭转屈曲。
CFT桁架梁1包括在垂直方向分别位于上部的上梁11和位于下部的下梁12,并且还包括将上梁11和下梁12彼此连接的腹梁13。因此,当在垂直方向上向CFT桁梁1施加力时,CFT桁架梁1可能变形,这可能产生侧向扭转屈曲。图14是与图10对应的示意性截面图,其示出了在螺柱14插入剪力孔20的状态下,由于在CFT桁架梁1处发生的侧向扭转屈曲而使上梁11旋转的状态。当将预制混凝土板2放置在CFT桁架梁1上,而仅将螺柱14简单地定位于剪力孔20中时,螺柱14可以在剪力孔20中自由移动。因此,当顶推分段时,上梁11可能如图14所示地改变其位置,并且因此在CFT桁架梁1处可能产生侧向扭转屈曲。
然而,在本公开内容中,如图13所示,由于螺柱14是通过延伸杆16、锚板17和耦接构件18固定的,所以螺柱14无法在剪力孔20内移动。因此,即使在垂直方向上对CFT桁架梁1施加力,CFT桁架梁1也不会变形。因此,当将预制混凝土板2安装到CFT桁架梁1以形成分段并且将该分段向前顶推时,能够防止在CFT桁架梁1处发生侧向扭转屈曲。
接下来,将详细说明在步骤7中进行的工作:将每个分段中的CFT桁架梁1和预制混凝土板2整体地构成以及在纵向方向上将分段的预制混凝土板2整体地构成。
在本公开内容中,如图13所示,由于螺柱14是通过延伸杆16、锚板17和耦接构件18固定的,因此在CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装的状态下,分段被顺序地向前顶推。
当多个分段被全部顶推并且因此连续地被放置在设计的桥的整个跨度上时,将耦接构件18、锚板17和延伸杆16拆卸和移除。如果需要,为了进一步加强螺柱14作为抗剪连接件的作用,在延伸杆16被移除之后,可以将具有比螺柱14更大的直径的头部部件140组装到螺柱14的顶部。图15是与图10对应的示意性截面图,其示出了头部部件140组装到螺柱14的状态。
在桥梁的整个跨度上,在桥梁轴线方向上将预应力引入到预制混凝土板2,以将所有分段的预制混凝土板2一体化。为此,当制造预制混凝土板2时,可以预先在预制混凝土板2中埋设鞘管或诸如此类,以便可以在其中设置筋材。
在桥梁轴线方向上引入预应力以使预制混凝土板2一体化之后,用灌浆材料27填充螺柱14位于其中的剪力孔20。图16是与图10对应的示意性截面图,其示出了通过用灌浆材料27填充剪力孔20而将螺柱14埋入灌浆材料27中的状态。由上梁11的上表面和支撑构件15包围的空间(上梁的上部空间)形成在剪力孔20的下方,并且剪力孔20形成有其上部和下部打开的通孔,使得上梁11的上部空间与剪力孔20的内部连通。因此,如果将灌浆材料27灌注到剪力孔20中,则灌浆材料27也填充上梁的上部空间。特别地,如果支撑构件15在纵向方向上延伸很长,则上梁的上部空间也在纵向方向上延伸很长,因此在这种情况下,灌注到剪力孔20中的灌浆材料27填充在纵向方向很长的上梁的上部空间。灌浆材料27如上所述填充上梁11的上部空间和剪力孔20并固化,并且螺柱14被埋在灌浆材料27中,使得CFT桁架梁1与预制混凝土板2耦接并完全一体化。
如上所述,在本公开内容中,使用CFT桁架梁1和预制混凝土板2制造分段,连续布置这些分段并且在桥轴方向上连接CFT桁架梁1,并且将彼此连接的分段向前顶推以建造桥梁。然而,在本公开内容中,当分段被顶推时,CFT桁架梁1和预制混凝土板2尚未完美地耦接并一体地构成,而是仍处于临时组装状态。在这种临时组装的状态下,当分段被顶推时,施加到CFT桁架梁1的张力不会传递到预制混凝土板2。因此,当分段被顶推时,可以防止过大的张力被施加到预制混凝土板2上,并因此可以有效地防止预制混凝土板2被张力损坏。
在CFT桁架梁1和预制混凝土板2被临时组装的状态下,预制混凝土板2用作一种支撑构件,用以防止CFT桁架梁1处的侧向扭转屈曲。如果仅顶推CFT桁梁1,然后在顶推CFT桁架梁1之后将预制混凝土板耦接到CFT桁架梁1,则当顶推CFT桁架梁1时,在CFT桁架梁1处很可能发生侧向扭转屈曲。
然而,在本公开内容中,由于是对包括处于临时组装状态的CFT桁架梁1和预制混凝土板2的分段进行顶推,因此当顶推CFT桁架梁1时,预制混凝土板2抑制CFT桁架梁1的侧向变形。因此,在本公开内容中,可以非常有效地防止在顶推过程中在CFT桁架梁1处发生侧向扭转屈曲,从而提高抵抗侧向扭转屈曲的安全性。
在图1至图3所示的本公开内容的实施例中,挤压千斤顶39用作顺序地顶推分段的挤压装置。然而,当顶推分段时,也可以使用线缆作为挤压装置。由于分段是使用轻型CFT桁架梁1制造的,因此与通过现有的ILM建造的混凝土桥梁相比,该待顶推的分段具有较小的重量。
图17是与图2的(b)相对于的示意性侧视图,其示出了通过使用线缆在前向上顶推第一分段S1和第二分段S2。图18是示出图17的圆圈部分E的示意性放大图,图19是示出图17的圆圈部分F的示意性放大图,图20是示出图17的圆圈部分G的示意性放大图。
如图17至20所示,为了通过使用线缆来顶推分段,在桥台30和/或桥墩32处安装绞盘机55。在位于最后侧的分段(图17至20中的第二分段)的后端安装横梁56。横梁56同时被耦接并安装到横向布置的多个CFT桁架梁1。在横梁56处设置有滑轮57。线缆50缠绕在滑轮57上。因此,当绞盘机55卷绕线缆50时,缠绕在滑轮57上的线缆50被拉动,并且分段被向前顶推。如上所述,可以通过使用线缆50容易地向前顶推分段,并且在这种情况下,与使用挤压千斤顶的情况相比,可以更容易地执行顶推作业。
如上所述,在根据本公开内容的桥梁顶推施工方法中,在浇筑台对在工厂制造的预制混凝土板和CFT桁架梁进行组装以制备每个分段,并且将连续布置的分段向前顶推以建造桥梁。由于桥梁的上部结构的主要构件是在工厂预制的,因此可以使桥梁施工现场的作业最小化,并因此可以大大缩短建造桥梁所需的施工周期,通过机械化施工提高施工效率,并且确保施工过程中的安全。
此外,在本公开内容中,在CFT桁架梁和预制混凝土板被“临时组装”的状态下顶推分段。因此,在顶推过程中,预制混凝土板抑制了在CFT桁架梁处发生的侧向扭转屈曲现象,从而可以抵抗侧向扭转屈曲而确保极好的稳定性。
特别地,在根据本公开内容的桥梁顶推施工方法中,可以建造长跨度桥梁,因此本公开内容可以非常有用地应用于跨越诸如河流或山谷的之类的障碍物的大桥或铁路桥。
Claims (8)
1.一种桥梁的顶推方法,其用于建造具有上部结构的桥梁,所述上部结构由钢管混凝土(CFT)桁架梁和预制混凝土板组成,所述顶推方法包括:
在浇筑台上将预制混凝土板放置在CFT桁架梁上,以制造包括处于临时组装状态的所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板的分段,连续地布置分段以将CFT桁架梁彼此一体地连接起来,并且在前向上依次顶推所述分段以形成桥梁的上部结构;以及
在分段被全部顶推之后,将所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成。
2.根据权利要求1所述的桥梁的顶推方法,其中,
在单个分段处,在纵向方向上连续地布置多个预制混凝土板,并且
在所述分段被全部顶推之后,当所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成时,在纵向方向上向所述多个预制混凝土板施加预应力,使得所述预制混凝土板彼此一体化。
3.根据权利要求1所述的桥梁的顶推方法,
其中,所述CFT桁架梁包括上梁、下梁和连接所述上梁和所述下梁的腹梁,
其中,在所述上梁的上表面提供有支撑构件用以支撑所述预制混凝土板,在所述预制混凝土板中,在所述CFT桁架梁的所述上梁上放置所述预制混凝土板的位置处具有形成为通孔的剪力孔,并且在所述上梁处设置有插入所述剪力孔的螺柱,以及
其中,通过将所述预制混凝土板放置在所述CFT桁架梁上来临时组装所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板的过程包括:将所述预制混凝土板放置在所述支撑构件上,使得所述螺柱插入所述剪力孔中,并将延伸杆耦接到所述螺柱的上部,并将锚板安装在所述预制混凝土板的上表面上,使得所述延伸杆的上部耦接到所述锚板。
4.根据权利要求3所述的桥梁的顶推方法,
其中,使所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成的过程包括:移除所述延伸杆和所述锚板,并在所述螺柱所位于的剪力孔中灌注灌浆材料,使得所述灌浆材料填充所述上梁的上部空间和所述剪力孔并固化。
5.根据权利要求4所述的桥梁的顶推方法,
其中,在所述锚板中形成通孔使得所述延伸杆穿过其中,并且
其中,将所述延伸杆的上部耦接到所述锚板的过程包括:在所述延伸杆耦接到所述螺柱的状态下将所述锚板放置在所述剪力孔上,使得所述延伸杆的上部插入到所述通孔中,从而在贯通锚板的状态下将锚板放置在所述预制混凝土板的上表面上,以及将耦接构件耦接到在所述锚板的上表面上突出的所述延伸杆,以将所述锚板朝向所述预制混凝土板的上表面推压。
6.根据权利要求5所述的桥梁的顶推方法,
其中,当所述CFT桁架梁和所述预制混凝土板一体地构成时,在所述延伸杆和所述锚板被移除之后,将头部部件耦接到所述螺柱的顶部,然后在所述剪力孔中灌注所述灌浆材料。
7.根据权利要求1所述的桥梁的顶推方法,
其中,制造分段并在前向上依次顶推所述分段以形成桥梁的上部结构的过程包括:
将预制混凝土板放置在CFT桁架梁上,并临时组装所述预制混凝土板和所述CFT桁梁以制造第一分段;
临时组装CFT桁架梁和预制混凝土板以制造第二分段,并将所述第二分段布置在所述第一分段的后面,以将所述第一分段和所述第二分段的CFT桁架梁相连接;
推动所述第一分段和所述第二分段以使其在前向上被顶推;以及
通过临时组装CFT桁架梁和预制混凝土板来制造另外的分段,将另外制造的分段布置在位于最后侧的分段的后面,连接所述分段的CFT桁架梁,然后推动所述分段以使其在前向上被顶推。
8.根据权利要求7所述的桥梁的顶推方法,
其中,在桥梁的桥台处安装有绞盘机,以及
其中,在推动所述分段以使其在前向上被顶推的过程中,在位于最后侧的分段的后端处安装具有滑轮的横梁,在所述滑轮绕有线缆,并且所述绞盘机卷绕所述线缆以拉动所述线缆,使得所述分段向前移动。
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