本發(fā)明涉及鐵路橋梁施工技術(shù)，尤其涉及一種高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法。

背景技術(shù)：

高鐵技術(shù)是我國自主創(chuàng)新的重要研究成果，涉及的技術(shù)前沿，有利于提升我國的高端技術(shù)裝備的制造水平，因而，加快高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有重大現(xiàn)實和長遠意義。

目前，由于我國現(xiàn)有鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋較為完善，因而，在高鐵建設(shè)中，需要跨越較多的既有鐵路，使得用于高鐵建設(shè)的鋼蓋梁跨度較大?？缍容^大的鋼蓋梁在施工過程中，需要大型設(shè)備或超大型設(shè)備進行作業(yè)，要求較硬的施工基地以及較大的施工空間，而在跨越既有鐵路的地段，為了不影響既有鐵路的正常運營，使得施工基地空間較有限，且施工基地容易出現(xiàn)沉降，在此施工基地上進行鋼蓋梁的組裝施工，施工效率較低，施工質(zhì)量得不到保證。例如，位于湖北省黃石市陽新縣境內(nèi)的獲田特大橋鋼門式墩，自西向東跨越武九鐵路，橋址區(qū)范圍內(nèi)地勢較為平坦，橋址區(qū)地表水有硫酸鹽侵蝕，橋址區(qū)地表較為松軟，目前，針對該類施工基地，還未提出有效的鋼蓋梁施工方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法，能夠提升施工效率、提高施工質(zhì)量，以解決現(xiàn)有在跨越既有鐵路進行鋼蓋梁施工時，施工基地空間有限，施工基地容易出現(xiàn)沉降導(dǎo)致的施工效率較低，施工質(zhì)量得不到保證的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實施例提供一種高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法，包括：

對施工基地進行場地硬化處理；

對鋼蓋梁進行預(yù)加工，將預(yù)加工的鋼蓋梁運輸至硬化處理的施工基地；

對預(yù)加工的鋼蓋梁進行現(xiàn)場拼裝；

基于施工的墩身吊裝拼裝的鋼蓋梁；

所述對施工基地進行場地硬化處理包括：

規(guī)劃包含吊機行走位置區(qū)域及吊裝位置區(qū)域的吊裝作業(yè)區(qū)域；

清除所述吊裝作業(yè)區(qū)域的松散表土，回填碎石土，分層填筑并壓實，每層填筑厚度不超過第一閾值，填筑頂面超出墊石面第二閾值；

在所述吊裝作業(yè)區(qū)域的基礎(chǔ)面頂層，采用細碎石找平處理，細碎石厚度5cm，且頂面要求水平度不得大于0.3。；

在門式墩附近，采用現(xiàn)澆含預(yù)埋鐵的混凝土澆筑出多塊鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域，以防止鋼蓋梁現(xiàn)場對接時施工基地局部沉降造成鋼蓋梁線形變化，所述施工基地包括：吊裝作業(yè)區(qū)域以及鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實施方式中，在所述對施工基地進行場地硬化處理之前，所述方法還包括：

獲取所述施工基地的地面承載能力，如果獲取的地面承載能力小于預(yù)先設(shè)置的地面承載能力閾值，執(zhí)行所述對施工基地進行場地硬化處理，以使所述施工基地的地面承載能力大于所述地面承載能力閾值。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種實施方式中，所述對鋼蓋梁進行預(yù)加工包括：

按照預(yù)先設(shè)置的節(jié)段劃分策略，對鋼蓋梁進行分節(jié)段制造；

在制造分節(jié)段的鋼蓋梁的過程中，按照預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量控制策略，在分節(jié)段的鋼蓋梁上分別設(shè)置質(zhì)量控制點。

結(jié)合第一方面的第二種實施方式，在第一方面的第三種實施方式中，所述質(zhì)量控制點包括：鋼板平整度質(zhì)量控制點、數(shù)控切割質(zhì)量控制點、磨光頂緊部位加工質(zhì)量控制點、組裝質(zhì)量控制點、焊接質(zhì)量控制點以及涂裝質(zhì)量控制點。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種實施方式中，所述對預(yù)加工的鋼蓋梁進行現(xiàn)場拼裝包括：

在所述拼裝基礎(chǔ)區(qū)域上搭建拼裝平臺，在拼裝平臺對應(yīng)的鋼蓋梁的第一節(jié) 段和第三節(jié)段下方，采用2個龍骨墩做墊梁，第二節(jié)段下方采用4個龍骨墩做墊梁，龍骨墩上、下方采用厚鋼板抄墊；

按現(xiàn)場拼裝順序，采用150t汽車吊將各分節(jié)段的鋼蓋梁卸至相應(yīng)拼裝位置，吊裝就位后，進行現(xiàn)場焊接后再進行涂裝。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第五種實施方式中，采用工地定位焊的焊接方法進行焊接。

結(jié)合第一方面的第五種實施方式，在第一方面的第六種實施方式中，所述方法還包括：

對焊縫進行探傷試驗和X光片拍攝，以確保焊縫質(zhì)量合格。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第七種實施方式中，在吊裝拼裝的鋼蓋梁的同時，所述方法還包括：

進行吊裝精度控制。

結(jié)合第一方面的第七種實施方式，在第一方面的第八種實施方式中，所述吊裝精度控制包括：平面控制以及垂直度控制。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第九種實施方式中，在鋼蓋梁吊裝完畢后，所述方法還包括：

填充混凝土至墩柱內(nèi)。

本發(fā)明實施例提供的高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法，包括：對施工基地進行場地硬化處理；對鋼蓋梁進行預(yù)加工，將預(yù)加工的鋼蓋梁運輸至硬化處理的施工基地；對預(yù)加工的鋼蓋梁進行現(xiàn)場拼裝；基于施工的墩身吊裝拼裝的鋼蓋梁；能夠提升施工效率、提高施工質(zhì)量，以解決現(xiàn)有在跨越既有鐵路進行鋼蓋梁施工時，施工基地空間有限，施工基地容易出現(xiàn)沉降導(dǎo)致的施工效率較低，施工質(zhì)量得不到保證的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付 出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法流程示意圖；

圖2為本實施例墩身施工中預(yù)埋螺栓及限位擋塊的示意圖；

圖3為本實施例采用預(yù)埋法蘭定位安裝鋼柱示意圖；

圖4為本實施例鋼立柱定位安裝示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。

應(yīng)當明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例高鐵跨越既有鐵路大跨度鋼蓋梁的施工方法流程示意圖。參見圖1，該流程包括：

步驟101，對施工基地進行場地硬化處理；

本實施例中，作為一可選實施例，在所述對施工基地進行場地硬化處理之前，該方法還包括：

獲取所述施工基地的地面承載能力，如果獲取的地面承載能力小于預(yù)先設(shè)置的地面承載能力閾值，執(zhí)行所述對施工基地進行場地硬化處理，以使所述施工基地的地面承載能力大于所述地面承載能力閾值。

本實施例中，地面承載能力閾值可根據(jù)吊裝鋼蓋梁的吊車的自重及鋼蓋梁自重確定，作為一可選實施例，地面承載能力閾值設(shè)置為250kPa。

本實施例中，作為一可選實施例，對施工基地進行場地硬化處理包括：

A11，規(guī)劃包含吊機行走位置區(qū)域及吊裝位置區(qū)域的吊裝作業(yè)區(qū)域；

A12，清除所述吊裝作業(yè)區(qū)域的松散表土，回填碎石土，分層填筑并壓實，每層填筑厚度不超過第一閾值，填筑頂面超出墊石面第二閾值；

本實施例中，作為一可選實施例，第一閾值為0.3m，第二閾值為20cm。

A13，在所述吊裝作業(yè)區(qū)域的基礎(chǔ)面頂層，采用細碎石找平處理，細碎石厚 度5cm，且頂面要求水平度不得大于0.3。；

本實施例中，考慮吊機(吊車)行走位置區(qū)域及吊裝位置區(qū)域，為確保安全，對吊裝作業(yè)區(qū)域加強換填處理。具體為：首先，采用挖掘機清除松散表土，特別是鉆孔樁施工的泥漿池必須清理干凈(采用宕渣進行回填壓實)，回填碎石土，分層填筑并采用壓路機壓實，每層填筑厚度不超過0.3m，填筑頂面超出墊石面20cm。填筑完路基每層進行地基系數(shù)K30檢測。吊機行走及起吊位置基礎(chǔ)面頂層采用細碎石找平處理，厚度5cm，且頂面要求水平度不得大于0.3。，處理后的地基承載力根據(jù)使用工況的差別分別不小于250kPa和150kPa。吊裝作業(yè)時，吊車履帶下鋪路基板。

A14，在門式墩附近，采用現(xiàn)澆含預(yù)埋鐵的混凝土澆筑出多塊鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域，以防止鋼蓋梁現(xiàn)場對接時施工基地局部沉降造成鋼蓋梁線形變化，所述施工基地包括：吊裝作業(yè)區(qū)域以及鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域。

本實施例中，鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域規(guī)格為：2米×4米，單塊鋼蓋梁拼裝基礎(chǔ)區(qū)域中含預(yù)埋鐵若干，可以有效提升施工基地的硬化度，防止施工基地出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象。

步驟102，對鋼蓋梁進行預(yù)加工，將預(yù)加工的鋼蓋梁運輸至硬化處理的施工基地；

本實施例中，鋼蓋梁為門式墩的主要承力構(gòu)件。通過對鋼蓋梁進行預(yù)加工，可以有效縮短缸蓋梁施工所需的時間，提升施工效率；同時，也可以減少所需的施工基地空間。

本實施例中，作為一可選實施例，對鋼蓋梁進行預(yù)加工包括：

按照預(yù)先設(shè)置的節(jié)段劃分策略，對鋼蓋梁進行分節(jié)段制造；

在制造分節(jié)段的鋼蓋梁的過程中，按照預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量控制策略，在分節(jié)段的鋼蓋梁上分別設(shè)置質(zhì)量控制點。

本實施例中，對于門式墩鋼蓋梁，可分為三節(jié)段分別進行制造，依次為第一節(jié)段、第二節(jié)段以及第三節(jié)段。本實施例中，三個節(jié)段組成的鋼蓋梁總重150T至190T。

作為一可選實施例，可根據(jù)鋼蓋梁構(gòu)件的特點，按照預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量控制 策略(技術(shù)文件)的要求，在鋼蓋梁制造過程中，在分節(jié)段的鋼蓋梁上分別設(shè)置以下質(zhì)量控制點：

鋼板平整度質(zhì)量控制點，用以控制鋼板平面度；

數(shù)控切割質(zhì)量控制點，用以控制鋼板切割后幾何尺寸；

磨光頂緊部位加工質(zhì)量控制點，用以控制頂緊加工面的粗糙度以及與板面的垂直度；

組裝質(zhì)量控制點，用以控制組裝的幾何尺寸精度；

焊接質(zhì)量控制點，用以控制焊接質(zhì)量；

涂裝質(zhì)量控制點，用以控制涂裝質(zhì)量。

步驟103，對預(yù)加工的鋼蓋梁進行現(xiàn)場拼裝；

本實施例中，作為一可選實施例，對預(yù)加工的鋼蓋梁進行現(xiàn)場拼裝包括：

A21，在所述拼裝基礎(chǔ)區(qū)域上搭建拼裝平臺，在拼裝平臺對應(yīng)的鋼蓋梁的第一節(jié)段和第三節(jié)段下方，采用2個龍骨墩做墊梁，第二節(jié)段下方采用4個龍骨墩做墊梁，龍骨墩上、下方采用厚鋼板抄墊；

本實施例中，鋼蓋梁運至工地前，提前做好現(xiàn)場拼裝基礎(chǔ)區(qū)域，在拼裝基礎(chǔ)區(qū)域上搭建拼裝平臺，A段和C段蓋梁(即第一節(jié)段和第三節(jié)段的鋼蓋梁，均帶有半截鋼柱)下方采用2個龍骨墩做墊梁，龍骨墩尺寸為800mm×800mm×2000mm，B段鋼蓋梁(第二節(jié)段的鋼蓋梁)下方采用4個龍骨墩做墊梁，龍骨墩上、下方采用厚鋼板抄墊，以保證鋼蓋梁拼裝時的平面度。其中，厚鋼板厚度δ為20～50mm，尺寸為1000mm×1000mm。

本實施例中，作為一可選實施例，在所述龍骨墩上、下方采用厚鋼板抄墊之后，該方法還包括：

進行墊石施工。

本實施例中，墊石施工包括：根據(jù)鋼蓋梁中心線精確定位墊石平面位置，復(fù)核、控制高程精度；安裝并加固臨邊安全防護，綁扎鋼筋、安裝模板，驗收合格后，澆筑混凝土。

A22，按現(xiàn)場拼裝順序，采用150t汽車吊將各分節(jié)段的鋼蓋梁卸至相應(yīng)拼裝位置，吊裝就位后，進行現(xiàn)場焊接后再進行涂裝。

本實施例中，現(xiàn)場焊接包括下列內(nèi)容：

①梁段頂板、底板、腹板接頭焊接；

②腹板、底板嵌補段焊接。

在焊接之前，可以檢查對接梁段接頭焊口情況。例如，焊接前清理焊縫區(qū)域，不得有水、銹、氧化皮、油污、油漆或其它雜物，要求在其周圍50mm范圍內(nèi)打磨見金屬光澤。在焊接后，要求加工不整齊的坡口打磨光順，不得有大的凸起和凹陷，頭坡口角度、間隙尺寸及焊接高差是否符合要求。

本實施例中，作為一可選實施例，鋼蓋梁的各節(jié)段焊接工藝流程依次包括：

梁段就位；

錯邊調(diào)整；

底板、邊腹板定位；

腹板焊接；

頂、底板焊接；

NDT檢測；

底板、腹板、加勁肋嵌補段焊接；

NDT檢測；

過焊孔封堵。

本實施例中，作為一可選實施例，可采用工地定位焊的焊接方法進行焊接。其中，定位焊縫可用手工焊或半自動CO2氣體保護焊定位焊。定位焊焊縫長度60～80mm，間距350～450mm，定位焊應(yīng)距焊縫端部30mm以上，熔敷金屬厚度不大于正式焊縫高的一半，梁段之間環(huán)向定位焊之間的定位焊長500～600mm，間距1000mm～1200mm。定位碼的安裝順序為：梁段橫向?qū)訒r應(yīng)由橋軸線向兩端進行，腹板則由上而下進行。

本實施例中，工地焊按下列規(guī)定執(zhí)行：

a.橫向焊縫從橋中軸線向兩側(cè)對稱施焊；

b.一端有自由端的長焊縫，從一端施焊，向自由端前進；

c.對各類加勁連接的補償段，應(yīng)在頂板、底板施焊后，再予以實施焊接。

d.焊接時應(yīng)充分預(yù)估現(xiàn)場環(huán)焊縫的收縮余量，并采取措施減少兩個節(jié)段鋼蓋 梁之間的長度偏差；同時，每拼裝一個梁段，隨即測量一次鋼蓋梁的長度，對兩幅箱梁之間的差值在下一梁段加以修正，不使誤差累積。

e.梁段接口橫向焊縫的施焊順序應(yīng)與工地梁段架設(shè)拼裝順序相同。

本實施例中，按照下述措施對工地焊的精度進行控制：

首先在拼裝臺架組裝時嚴格控制其頂面標高及平整度，橫梁節(jié)段焊接前采用水準儀進行標高控制，節(jié)段預(yù)拼完成后對整體結(jié)構(gòu)尺寸進行嚴格驗收，驗收合格后方可進行定位焊接。

本實施例中，鋼蓋梁在鋼蓋梁拼裝平臺上完成焊接后，該方法還包括：

對焊縫進行探傷試驗和X光片拍攝，以確保焊縫質(zhì)量合格。

步驟104，基于施工的墩身吊裝拼裝的鋼蓋梁。

本實施例中，在墩身施工中，預(yù)埋螺栓及限位擋塊，如圖2所示，圖2為本實施例墩身施工中預(yù)埋螺栓及限位擋塊的示意圖。兩側(cè)的預(yù)埋鋼板上面，共焊接10個擋塊，擋塊高15cm，寬10cm，一側(cè)6個，另一側(cè)4個。

本實施例中，獲田特大橋門式墩鋼蓋梁吊裝共計7榀，單榀鋼蓋梁分為一根蓋梁和兩根鋼柱，近端鋼柱(單根最重約17.2噸)提前采用150噸汽車吊進行安裝，遠端鋼柱(單根最重約17.2噸)提前采用650噸履帶吊按計劃要點進行線路封鎖安裝，墩頂處與混凝土柱采用螺栓連接。其中，

鋼柱(鋼立柱)安裝包括：預(yù)埋法蘭定位安裝以及鋼立柱定位安裝，如圖3所示，圖3為本實施例采用預(yù)埋法蘭定位安裝鋼柱示意圖。包括：

①找到測量控制點對全站儀進行調(diào)試、校核，確保精度在允差2～6mm范圍。

②利用全站儀找到右墩法蘭安裝中心位置(O點)高程、里程(允差10mm)并作出橫、縱軸線(允差5mm)。

③在預(yù)埋法蘭板長、寬方向(錨栓孔)分中作出ab、cd兩條中心線(板厚方向樣沖作永久標記)允差±0.5mm。

④法蘭板以O(shè)點為安裝基準，ab中線對位縱向軸線、cd中線對位橫向軸線±0.5mm，精確定位調(diào)整橫縱軸向±0.5mm、高程±5mm、平面度2mm/m2。

⑤將法蘭板與墩柱鋼筋籠通過焊接固定成為一體。

⑥法蘭板上表面可另加兩條20槽鋼或工鋼臨時焊接并與鋼筋籠外側(cè)鋼模剛性固定，確保墩身澆灌時法蘭板定位不受影響。

⑦墩身澆灌完畢后，復(fù)測、檢查并做好數(shù)據(jù)記錄。

圖4為本實施例鋼立柱定位安裝示意圖。如圖4所示，包括：

①每根鋼立柱安裝前距離上端口200mm位置作出測量線(可工廠制造時完成樣沖作永久標記)并分別標示中點(a’，b’，c’，d’)。

②單根鋼立柱安裝(如立柱1)，以墩柱預(yù)埋法蘭橫、縱軸線(ab、cd)為安裝基準精準定位(允差±1.5mm)。

利用鋼立柱上端口處測量線為基準，測量、校核鋼立柱安裝高程(允差10mm)；

用經(jīng)緯儀測量、校核鋼立柱軸線(aa’，bb’，cc’，dd’)，調(diào)整安裝垂直度(允差10mm)。

立柱安裝調(diào)整可事先準備部分2～3mm厚、140mm寬板條為立柱調(diào)整抄墊法蘭用。

本實施例中，蓋梁安裝采用650t履帶吊，吊裝半徑30米，臂長60米來進行吊裝。具體如下：在履帶吊就位的情況下；連接吊索具，確認門式墩蓋梁放置平穩(wěn)，將吊索具連接到4個吊裝吊耳上，使用50噸汽車吊配合連接；然后，起吊進行吊裝；測量確認位置準確后，落梁；拆除索具及卸下配重；履帶吊起鉤，完成吊裝。

本實施例中，作為一可選實施例，在吊裝拼裝的鋼蓋梁的同時，該方法還包括：

進行吊裝精度控制。

本實施例中，吊裝精度控制包括：平面控制以及垂直度控制，其中，

平面控制：在預(yù)埋鋼板上精確放樣出鋼柱十字線，吊裝鋼梁過程中只需對準十字線，然后進行焊接固定。同時鋼梁吊裝前在墩頂預(yù)埋鋼板上焊接限位導(dǎo)向鋼板，確保鋼柱準確就位；

垂直度控制：鋼蓋梁封鎖吊裝前，鋼蓋梁起吊(高度小于5m)后用水準儀 對鋼柱腿進行抄平，利用滑輪組調(diào)整鋼梁水平，保證鋼梁在下落過程中兩端鋼柱底部處于水平能夠一次性將兩端同時對位。鋼蓋梁支柱緩慢下落時，利用全站儀(2臺)對鋼柱腿鋼板邊緣進行垂直度測量，由下到上測量鋼柱腿兩側(cè)鋼板邊，垂直度滿足要求后方可臨時固定焊接。

本實施例中，在鋼蓋梁吊裝完畢后，該方法還包括：

填充混凝土至墩柱內(nèi)。

本實施例中，鋼蓋梁吊裝完畢后，并通過焊接檢測合格后組織鋼立柱內(nèi)填充C40無收縮性混凝土施工，混凝土通過梁體預(yù)留孔泵送壓漿填注，配合比嚴格按照設(shè)計與規(guī)范要求配制，并做好施工過程的監(jiān)控，保證施工質(zhì)量。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。