專利名稱：橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于橋梁工程中預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種 橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架。
背景技術(shù)：
針對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋梁體的施工，根據(jù)支護類型不同，常采用的施工方法 有五種一、掛籃懸臂灌筑施工方法采用分段懸臂作業(yè)，不需要通長架設(shè)支架，具有結(jié)構(gòu) 輕、拼制簡單方便和適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，對于跨度大于IOOm的混凝土連續(xù)梁施工，在安全、 節(jié)能、工期等方面綜合考慮，具有明顯的優(yōu)點；二、滿堂支架灌筑施工方法常用的腳手架 類型有碗扣式、扣件式，該方法材料周轉(zhuǎn)利用率高，支架結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)安全快速 施工，常應(yīng)用于跨度小于60m的混凝土連續(xù)梁，且施工場地地基基礎(chǔ)承載力、地基沉降變形 和作業(yè)空間需要滿足施工要求；三、支墩式支架灌筑施工方法利用支墩作為豎向承力結(jié) 構(gòu)現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁，該方法結(jié)構(gòu)受力明確，支撐能力大，能預(yù)留常規(guī)的外部作業(yè)空間，適 應(yīng)范圍廣，但是，在場地地質(zhì)條件差的區(qū)域，需要對地基基礎(chǔ)加固，不經(jīng)濟、工期長；四、綜合 利用滿堂支架和支墩式支架現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁在工期限制緊、場地條件允許的條件下，可 應(yīng)用于跨度達IOOm的連續(xù)梁施工；五、懸臂拼裝法利用移動式懸拼吊機或移動支架將預(yù) 制梁段起吊至橋位，然后采用環(huán)氧樹脂及鋼絲束施加預(yù)應(yīng)力接成整體，采用逐段拼裝，一般 節(jié)段長度2 5m，一般適用于工期要求緊的工程，但線形控制難。因此，在采用掛籃施工的 綜合技術(shù)和經(jīng)濟效益不佳的情況下，尤其是節(jié)點工程工期要求緊、場地條件受限的時候，橋 位支架現(xiàn)澆是一種必備的方法。目前，如果連續(xù)梁施工同時具備工期緊、場地地質(zhì)條件不良 的條件，那么，采用上述支架法現(xiàn)澆，存在鋼材用量多、需要對場地地基基礎(chǔ)專門加固、前期 投入的鋼材可能無法回收等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有掛籃懸臂灌筑施工無法滿足工期要求、滿堂支架灌筑施 工對地基承載力和作業(yè)空間有嚴格要求、支墩式支架灌筑施工地基加固工作量大而不經(jīng)濟 等問題，提供了一種既能實現(xiàn)安全快速施工，又能節(jié)省工程成本且適應(yīng)范圍廣的橋位現(xiàn)澆 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架。本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架體系，其特征在于其包括混凝土連續(xù) 梁下設(shè)置的系桿拱支架以及混凝土連續(xù)梁的兩端頭下設(shè)置的豎向支撐結(jié)構(gòu)，系桿拱支架與 混凝土連續(xù)梁之間自下而上依次設(shè)置立柱、橫梁、縱梁、橫向分配梁以及模板系統(tǒng)，所述的 系桿拱支架包括拱部和連接拱部兩端頭的系桿，拱部和系桿的連接處為鉸接，系桿底部設(shè) 支撐。系桿拱為無水平推力拱，拱端的水平推力由系桿承受，拱端的支座不受水平推力， 系桿為剛性或柔性，這種結(jié)構(gòu)常應(yīng)用在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計上，如系桿拱橋。本實用新型首先利用系桿拱的結(jié)構(gòu)原理，即拱座與系桿連接處鉸接，并由系桿承受拱的水平力，系桿拱不會對已 建橋墩或承臺產(chǎn)生水平推力。在梁體的下部修建系桿拱支架，并在梁體的端頭緊鄰橋墩和 系桿拱設(shè)置豎向支撐結(jié)構(gòu)，以此代替上承式拱橋結(jié)構(gòu)中橋墩的作用，然后，在系桿拱支架上 方，根據(jù)連續(xù)梁的線形，修建現(xiàn)澆梁體用的模板系統(tǒng)，最后，按照合理的澆筑順序和合龍方 案完成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工。具體操作如下(1)系桿拱拱座標(biāo)高調(diào)整觀測梁體兩端橋墩承臺是否在同一水平標(biāo)高，如果標(biāo)高不一致，在標(biāo)高低的承臺 上澆筑混凝土支墩，使其標(biāo)高一致，也可以根據(jù)外部環(huán)境要求，通過在承臺上澆筑混凝土支 墩設(shè)計合理的標(biāo)高。(2)系桿拱拱部作業(yè)平臺基礎(chǔ)施工在梁體的跨中，按一定的間距在縱橋向布置支撐，根據(jù)場地內(nèi)地質(zhì)條件，支撐可以 是樁基礎(chǔ)或鋼筋混凝土條形、擴大基礎(chǔ)，主要是為了減小系桿拱系桿的跨度，作為系桿拱拱 部作業(yè)平臺的基礎(chǔ)，保證在施工臨時荷載作用下系桿的強度、剛度及穩(wěn)定性滿足要求。(3)系桿及混凝土連續(xù)梁端頭豎向支撐結(jié)構(gòu)安裝在水平標(biāo)高一致的承臺上安裝系桿，系桿在橫橋向的分布數(shù)量，根據(jù)梁體的自重 荷載和施工荷載取，系桿端頭設(shè)鉸，系桿與系桿拱拱部作業(yè)平臺基礎(chǔ)通過橫梁僅在豎向提 供約束，同時施工梁體端頭的豎向支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)常用直徑大于350_的鋼管或貝雷 片，豎向支撐結(jié)構(gòu)可減小混凝土連續(xù)梁澆筑時系桿拱上部模板支架的應(yīng)力和變形。(4)系桿拱支架施工按照設(shè)計的線形和鋼材規(guī)格型號預(yù)制系桿拱的拱，預(yù)制完畢后，逐一吊裝至系桿 拱拱部作業(yè)平臺上，通過牽引裝置豎轉(zhuǎn)合龍?；蛟谙禇U拱拱部作業(yè)平臺上搭設(shè)支架，在現(xiàn)場 按照設(shè)計線形和鋼材規(guī)格型號加工拱，每根系桿對應(yīng)一個拱，拱與系桿連接處為鉸接，拱座 位置在縱向要預(yù)留系桿軸向拉伸變形的空間。(5)系桿拱上部支架和模板系統(tǒng)施工在系桿拱支架上部施工立柱，立柱頂標(biāo)高要與混凝土連續(xù)梁端頭的豎向支撐結(jié)構(gòu) 頂標(biāo)高一致，立柱的設(shè)置位置和數(shù)量根據(jù)混凝土連續(xù)梁的自重荷載和施工荷載求得，在立 柱和豎向支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置橫梁，橫梁上部安裝貝雷梁作為縱梁，縱梁上部安裝橫向分配梁， 在橫向分配梁上部，根據(jù)混凝土連續(xù)梁的線形類型施工模板系統(tǒng)。(6)混凝土澆筑施工先澆筑混凝土連續(xù)梁的0號段(0號段長度可根據(jù)實際情況選取)，中間段的澆筑 順序按“由中部向兩側(cè)”，并在兩側(cè)分別選取1個節(jié)段作為梁體的合龍段，待連續(xù)梁完成預(yù) 應(yīng)力張拉等常規(guī)工藝后，澆筑合龍段完成混凝土連續(xù)梁的施工。混凝土澆筑工藝與常規(guī)工 藝一致，包括混凝土的攪拌、運輸、泵送、振搗及養(yǎng)護等。本實用新型具有如下有益效果與掛籃懸灌施工相比，節(jié)省工期約60天；與常規(guī) 支架現(xiàn)澆法相比，適應(yīng)范圍廣、節(jié)省成本；能充分利用橋墩承臺及其下部樁基礎(chǔ)作為下部承 載結(jié)構(gòu)，無需對地基加固；可滿足跨既有橋梁等特殊外部環(huán)境下混凝土連續(xù)梁的現(xiàn)澆施工。

圖1為本實用新型的立面圖[0021]圖2為圖1的A-A側(cè)面圖圖3為混凝土連續(xù)梁澆筑的第一步0號段澆筑的示意圖(箭頭方向為澆筑方向)圖4為混凝土連續(xù)梁澆筑的第二步中間段澆筑的示意圖(箭頭方向為澆筑方向)圖5為混凝土連續(xù)梁澆筑的第三步合龍段澆筑的示意圖圖中1-承臺，2-橋墩，3-混凝土連續(xù)梁，4-拱座，5-系桿，6-豎向支撐結(jié)構(gòu)， 7-立柱，8-橫梁，9-縱梁，10-底模橫向分配梁，11-底?？v向分配梁，12-作業(yè)平臺樁基礎(chǔ)， 13-鉸接，14-系桿拱合龍段，15-0號段，16-中間段，17-混凝土連續(xù)梁合龍段，18-橫向分 配梁，19-鋼管支架。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架體系，其特征在于其包括混凝土連續(xù) 梁3下設(shè)置的系桿拱支架以及混凝土連續(xù)梁3的兩端頭下設(shè)置的豎向支撐結(jié)構(gòu)6，系桿拱支 架與混凝土連續(xù)梁3之間自下而上依次設(shè)置立柱7、橫梁8、縱梁9、橫向分配梁18以及模板 系統(tǒng)，(模板系統(tǒng)包括鋼管支架、底模橫向分配梁、底?？v向分配梁以及模板)，所述的系桿 拱支架包括拱部4和連接拱部4兩端頭的系桿5，拱部4和系桿5的連接處為鉸接13，系桿 5底部設(shè)支撐。本實用新型以某連續(xù)梁中跨56m變截面混凝土連續(xù)梁施工為例(1)系桿拱支架支護系統(tǒng)確定系桿拱支架支護系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)調(diào)整系桿水平標(biāo)高的支墩的混凝土標(biāo)號與 橋墩承臺混凝土標(biāo)號一致，根據(jù)承臺大小合理設(shè)置支墩尺寸；系桿為雙拼50b工字鋼，拱為 兩種不同規(guī)格型號的型鋼，在立柱附近為雙拼56b工字鋼，其它位置為雙拼36b工字鋼，系 桿拱在橫向設(shè)置13榀；系桿拱上方立柱采用Φ529*10πιπι的鋼管，混凝土連續(xù)梁端頭的豎向 支撐結(jié)構(gòu)為Φ400*10πιπι的鋼管；系桿拱上方的縱梁(貝雷片)在橫向設(shè)置17排，間距按混 凝土連續(xù)梁的截面尺寸確定。為保證結(jié)構(gòu)安全可靠，對上述結(jié)構(gòu)進行理論計算，計算結(jié)果如 下①結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算模型結(jié)構(gòu)參數(shù)表
構(gòu)件材料型號面積(cm2)慣性矩(cm4)拱1Q235,2156b293. 16137014拱2Q235,2136b167. 2733147系桿Q235,2150b258. 4997113立柱Q235, Φ529*10ι πι163. 04954865. 383 ②計算結(jié)果計算結(jié)果表 (2)混凝土連續(xù)梁澆筑順序通過兩種方案——“由中部向兩側(cè)”、“由兩側(cè)向中部”的對比，選擇了第一種，即 先澆筑混凝土連續(xù)梁的0號段(0號段長度可根據(jù)實際情況選取)，其它段的澆筑順序按“由 中部向兩側(cè)”，并在兩側(cè)分別選取1個節(jié)段作為梁體的合龍段?！坝芍胁肯騼蓚?cè)”計算結(jié)果表 “由兩側(cè)向中部”計算結(jié)果表 (3)具體施工工藝過程①系桿拱拱座標(biāo)高調(diào)整混凝土連續(xù)梁兩端橋墩承臺不在同一水平標(biāo)高，在標(biāo)高低的承臺上澆筑混凝土支 墩，使其標(biāo)高一致。②系桿拱拱部作業(yè)平臺基礎(chǔ)施工由于跨中場地位于江中，地質(zhì)條件差，因此，在混凝土連續(xù)梁的跨中，按最大12. 5m 的間距在縱向布置豎向鋼管支撐，橫向設(shè)置4排。③系桿及混凝土連續(xù)梁端頭豎向支撐結(jié)構(gòu)安裝在水平標(biāo)高一致的承臺上安裝系桿，系桿在橫向設(shè)13榀，系桿端頭設(shè)鉸，系桿與 系桿拱拱部作業(yè)平臺基礎(chǔ)通過橫梁僅在豎向提供約束，同時施工混凝土連續(xù)梁端頭的豎向 鋼管(0 400*10mm)支撐。④系桿拱支架施工按照設(shè)計的線形和鋼材規(guī)格型號預(yù)制系桿拱的拱，預(yù)制完畢后，逐一吊裝至系桿 拱拱部作業(yè)平臺上，通過牽引裝置豎轉(zhuǎn)合龍，每根系桿對應(yīng)一個拱，拱與系桿連接處為鉸 接，拱座位置在縱向要預(yù)留系桿軸向拉伸變形的空間(單端預(yù)留大于5cm)。⑤系桿拱上部支架和模板系統(tǒng)施工在系桿拱支架上部施工立柱，立柱頂標(biāo)高與混凝土連續(xù)梁端頭的豎向鋼管支撐頂 標(biāo)高一致，立柱間距為3m和9m，在立柱和豎向支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置橫梁，橫梁上部安裝貝雷梁 作為縱梁，縱梁設(shè)17排，縱梁上部安裝橫向分配梁，在橫向分配梁上部施工模板系統(tǒng)，由于 梁體為拋物線形，模板系統(tǒng)包括鋼管支架、底?？v向分配梁、底模橫向分配梁及梁體模板。⑥混凝土澆筑施工先澆筑混凝土連續(xù)梁的0號段，0號段長度16m，其它段(1 6)的澆筑順序按“由 中部向兩側(cè)”，并在兩側(cè)分別選取1號段作為梁體的合龍段，待連續(xù)梁完成預(yù)應(yīng)力張拉等常 規(guī)工藝后，澆筑合龍段完成混凝土連續(xù)梁的施工?；炷翝仓に嚺c常規(guī)工藝一致，包括混 凝土的攪拌、運輸、泵送、振搗及養(yǎng)護等。(4)采用本實用新型對施工的效果①與掛籃懸灌施工相比，節(jié)省工期約50天 ’② 與鋼管支架現(xiàn)澆法相比，適應(yīng)于地質(zhì)條件不良的場地，且節(jié)省地基加固費用約300萬元；③ 與常規(guī)支架法相比，充分利用了橋墩承臺及其下部樁基礎(chǔ)作為下部承載結(jié)構(gòu)，無需對地基 加固，節(jié)省工期約10天。
權(quán)利要求一種橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架體系，其特征在于其包括混凝土連續(xù)梁(3)下設(shè)置的系桿拱支架以及混凝土連續(xù)梁(3)的兩端頭下設(shè)置的豎向支撐結(jié)構(gòu)(6)，系桿拱支架與混凝土連續(xù)梁(3)之間自下而上依次設(shè)置立柱(7)、橫梁(8)、縱梁(9)、橫向分配梁(18)以及模板系統(tǒng)，所述的系桿拱支架包括拱部(4)和連接拱部(4)兩端頭的系桿(5)，拱部(4)和系桿(5)的連接處為鉸接(13)，系桿(5)底部設(shè)支撐。
專利摘要本實用新型屬于橋梁工程中預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋位現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的系桿拱支架，解決了現(xiàn)有施工無法滿足工期要求、對地基承載力和作業(yè)空間有嚴格要求、工作量大而不經(jīng)濟等問題。其包括混凝土連續(xù)梁下設(shè)置的系桿拱支架以及混凝土連續(xù)梁的兩端頭下設(shè)置的豎向支撐結(jié)構(gòu)，系桿拱支架包括拱部和連接拱部兩端頭的系桿，拱部和系桿的連接處為鉸接，系桿底部設(shè)支撐。本實用新型的有益效果節(jié)省工期；適應(yīng)范圍廣、節(jié)省成本；能充分利用橋墩承臺及其下部樁基礎(chǔ)作為下部承載結(jié)構(gòu)，無需對地基加固；可滿足跨既有橋梁等特殊外部環(huán)境下混凝土連續(xù)梁的現(xiàn)澆施工。
文檔編號E01D21/00GK201648978SQ20102017719
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者張宇寧, 胡國偉 申請人:中鐵三局集團有限公司