一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法

摘要

本发明公开了一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法。跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩的常用施工方法有：支架现浇法、预制安装法及钢箱模板法。本发明包括浇筑墩柱混凝土；浇筑盖梁第一部位混凝土，盖梁第一部位设于墩柱上方；吊装钢箱模板，并与盖梁第一部位进行连接；浇筑盖梁第二部位混凝土，张拉预应力钢束；拆除螺栓，拆下钢箱模板，完成门式墩盖梁的施工。本发明将盖梁分为两个部位依次进行施工，跨中盖梁第二部位采用钢箱作为混凝土浇筑时的外模板，安装及拆卸速度快，施工周期短，施工操作均在钢箱内进行，减小了对既有线运营的干扰。

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法。

背景技术

跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩的常用施工方法有：支架现浇法、预制安装法及钢箱模板法。支架现浇法需要在既有线路上方完成支架搭设、模板安装及混凝土浇筑等工序，施工周期长，对既有线的运营影响大。预制安装法在工厂进行盖梁预制，运输至现场后通过吊装设备进行盖梁安装，该方法对吊装设备要求高，经济性较差。钢箱模板法将开口钢箱模板与墩顶预埋钢构件进行焊接，在钢箱模板内进行盖梁混凝土浇筑，该方法施工完成后钢箱模板无法拆除，盖梁排水设计困难，且到期必须进行钢箱防腐涂装养护，造成运营维护成本高昂，同时钢箱模板内侧底部的加劲肋会加大预应力钢束到混凝土边缘的距离，使预应力钢束无法充分发挥作用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，以达到节约工期、对既有线影响小、降低施工成本及优化盖梁受力的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，包括以下步骤：

步骤一：浇筑墩柱混凝土；

墩柱使用钢制定型模板，在施工现场将钢筋绑扎好后进行混凝土浇筑；

步骤二：浇筑盖梁第一部位混凝土，所述盖梁第一部位设置于墩柱上方；

步骤三：吊装钢箱模板，并与盖梁第一部位进行连接；

步骤四：浇筑盖梁第二部位混凝土，张拉预应力钢束；

步骤五：拆除所有螺栓，拆下钢箱模板，完成门式墩盖梁的施工。

具体地，步骤二中，所述盖梁第一部位采用支架现浇法施工，其纵向长度需根据实际的边界条件进行确定；在墩柱位置搭设现浇支架，在支架上安装模板、绑扎钢筋，预留出预应力孔道、螺栓孔后进行混凝土浇筑，预留螺栓孔的数量根据计算进行确定。

具体地，步骤三中，所述钢箱模板包括钢箱腹板、钢箱底板、纵向加劲肋及横向加劲肋；为充分发挥普通钢筋和预应力钢束的作用及实现混凝土浇筑完成后钢箱模板的拆除，纵向加劲肋和横向加劲肋均设置于钢箱腹板和钢箱底板的外侧；

施工时采用起重设备吊起钢箱模板，将钢箱模板由下到上套进盖梁第一部位，并通过螺栓完成钢箱模板与盖梁第一部位的连接。

具体地，步骤四中，浇筑混凝土时采用泵送施工，水平分层对称进行浇筑，每层混凝土的厚度控制在30cm以内，上层混凝土需在下层混凝土初凝前进行浇筑；混凝土浇筑顺序按先低后高，先外后内，先两端后跨中的顺序对称一次性浇筑；

盖梁第二部位混凝土的强度及弹性模量达到设计值100％，且混凝土龄期不小于10天后，进行预应力钢绞线的张拉。

本发明的有益效果：

1)本发明提供的一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，将盖梁分为两个部位依次进行施工，有效减小了盖梁第二部位的长度，从而减少盖梁施工时在既有线上方的作业时间，降低施工安全风险，同时有利于控制盖梁施工过程中的变形；

2)本发明提供的一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，跨中盖梁第二部位采用钢箱作为混凝土浇筑时的外模板，安装及拆卸速度快，施工周期短，施工操作均在钢箱内进行，减小了对既有线运营的干扰；

3)本发明提供的一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，施工时钢箱模板与盖梁第一部位通过螺栓进行连接，施工完成后通过拆卸螺栓实现钢箱模板的拆除，避免了钢箱模板后续高昂的运营维护成本及盖梁排水设计困难的问题，实现了钢材的回收利用，节约工程造价；

4)本发明提供的一种跨既有铁路桥梁预应力混凝土门式墩施工方法，钢箱模板纵向加劲肋和横向加劲肋均设置于钢箱腹板及钢箱底板的外侧，避免了加劲肋对盖梁普通钢筋和预应力钢束布置的影响，可充分发挥普通钢筋和预应力钢束的作用，从而减少盖梁截面尺寸，降低结构自重，有利于结构受力，同时平整的钢箱内侧给施工作业提供有力条件，有利于保证盖梁施工质量。

附图说明

图1为盖梁施工完成后纵断面图；

图2为盖梁第一部位混凝土浇筑后纵断面图；

图3为钢箱模板与盖梁第一部位连接后纵断面图；

图4为钢箱模板与盖梁第一部位连接位置横断面图；

图5是钢箱模板横断面示意图；

图6为墩柱混凝土浇筑后纵断面图；

图中，1-墩柱；2-盖梁；3-钢箱模板；4-螺栓；5-螺栓孔；6-混凝土分段浇筑线；7-现浇支架；21-盖梁第一部位；22-盖梁第二部位；31-钢箱腹板；32-钢箱底板；33-纵向加劲肋；34-横向加劲肋。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明包括以下步骤：

步骤一：浇筑墩柱1混凝土；

墩柱1使用钢制定型模板，在施工现场将钢筋绑扎好后进行混凝土浇筑；

步骤二：如图2、6所示，浇筑盖梁第一部位21混凝土，盖梁第一部位21设置于墩柱1上方；施工时不会对既有线路的运营产生影响；盖梁第一部位21采用支架现浇法施工，其纵向长度需根据实际的边界条件进行确定；在墩柱1位置搭设现浇支架7，在现浇支架7上安装模板、绑扎钢筋，预留出预应力孔道、螺栓孔5后进行混凝土浇筑，预留螺栓孔5的数量根据计算进行确定；

步骤三：吊装钢箱模板3，并与盖梁第一部位21进行连接；

如图4、5所示，钢箱模板3包括钢箱腹板31、钢箱底板32、纵向加劲肋33及横向加劲肋34；纵向加劲肋33和横向加劲肋34均设置于钢箱腹板31和钢箱底板32的外侧，避免了加劲肋对盖梁普通钢筋和预应力钢束布置的影响，可充分发挥普通钢筋和预应力钢束的作用，从而减少盖梁2截面尺寸，降低结构自重，有利于结构受力；

平整的钢箱内侧一方面给施工作业提供有力条件，有利于保证盖梁2施工质量，另一方面可实现盖梁2混凝土浇筑完成后钢箱模板3的拆除，实现了钢材的回收利用，节约工程造价；

钢箱模板两端腹板、底板预留螺栓孔5，螺栓孔位置与盖梁第一部位21螺栓孔位置对应，同时钢箱模板横断面内轮廓尺寸与相接处盖梁第一部分横断面外轮廓尺寸一致，以保证钢箱模板与盖梁第一部分的精确连接；

钢箱模板在工厂进行加工制造，为方便运输可进行纵向分段，运输至施工现场后进行纵向连接；施工时采用起重设备吊起钢箱模板，将钢箱模板由下到上套进盖梁第一部位，并通过螺栓4完成钢箱模板3与盖梁第一部位21的连接。

步骤四：如图3所示，浇筑盖梁第二部位22混凝土，张拉预应力钢束；

在钢箱模板3内绑扎钢筋，预留预应力管道后浇筑盖梁第二部位22混凝土；浇筑混凝土时采用泵送施工，水平分层对称进行浇筑，每层混凝土的厚度控制在30cm以内，上层混凝土需在下层混凝土初凝前进行浇筑；混凝土浇筑顺序按先低后高，先外后内，先两端后跨中的顺序对称一次性浇筑；

盖梁第二部位22混凝土的强度及弹性模量达到设计值100％，且混凝土龄期不小于10天后，进行预应力钢绞线的张拉；

盖梁第二部位22采用钢箱作为混凝土浇筑时的外模板，安装及拆卸速度快，施工周期短，施工操作均在钢箱内进行，减小了对既有线运营的干扰；将盖梁2分为两个部位依次进行施工，有效减小了盖梁第二部位22的长度，从而减少盖梁2施工时在既有线上方的作业时间，降低施工安全风险，同时有利于控制盖梁2施工过程中的变形；

步骤五：如图1所示，拆除所有螺栓4，拆下钢箱模板3，完成门式墩盖梁2的施工。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。