水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，該支撐體系包括支架，支架包括設(shè)置在相鄰兩根水中墩柱之間的兩個(gè)呈八字形布置的鋼斜撐以及布設(shè)在每根水中墩柱周圍的四根鋼管立柱；在每個(gè)撐桿的底端連接有銷鉸及其支座，鋼斜撐底端的銷鉸支座通過預(yù)埋鋼板Ⅱ與相應(yīng)水中墩柱的承臺(tái)連接；撐桿的頂端和鋼管立柱的頂端均設(shè)有水平支撐蓋板，水平支撐蓋板上固定有一縱向支撐梁；在縱向支撐梁的兩端各設(shè)有一沙箱，砂箱支撐橫向承重梁，在橫向承重梁上固定多根縱向分配梁，所有縱向分配梁形成體系的水平支撐面。本發(fā)明承載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高，能夠適用長(zhǎng)度超過40m、安裝高度大于8m，墩身間凈距大于18m的超長(zhǎng)水中墩蓋梁施工。
【專利說明】水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蓋梁施工支撐體系，特別是一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)大型市政、公路橋梁設(shè)計(jì)多為雙向六車道或八車道，單向三車道或四車道，墩柱蓋梁的長(zhǎng)度多數(shù)在40m以下，少數(shù)長(zhǎng)度在40m以上，蓋梁施工普遍采用支架法和無支架法兩種方式。支架法對(duì)地基的承載力要求高，地基處理費(fèi)用高，工期受限，施工稍有不慎，即可造成支架整體下沉，嚴(yán)重影響蓋梁的施工質(zhì)量，且對(duì)于水中橋墩不適用；無支架法施工常見的有:預(yù)埋法、橫穿法和抱箍法，雖然適用于高墩蓋梁和水中蓋梁，但三種方法各有利弊，每種方法的優(yōu)點(diǎn)均不能兼顧保證蓋梁支撐體系對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量及成本等多方面的整體控制要求。
[0003]蘇州市中環(huán)快速路工業(yè)園區(qū)段工程吳淞江大橋，為單跨雙幅簡(jiǎn)支鋼桁架橋，總重約4410t，跨徑119m，單幅寬22.8m，屬國內(nèi)單幅寬度之最、蘇州市及江蘇省跨徑之最，蓋梁:長(zhǎng)54.2m,寬3.6m,高2.5m,亦為國內(nèi)同類型橋梁長(zhǎng)度之最，單個(gè)蓋梁總重可達(dá)1300t，蓋梁下墩柱與墩柱之間凈距為20.2m，且位于水上施工，吳淞江南岸存在超過20m深的淤泥質(zhì)土層，傳統(tǒng)的支架法施工和無支架法施工均不適用于此工程。同時(shí)這個(gè)工程對(duì)支架的承載能力、穩(wěn)定性提出的要求非常高。并且，在上述蓋梁的施工中，為了避免砼收縮變形及徐變對(duì)墩身產(chǎn)生的應(yīng)力造成局部節(jié)點(diǎn)混凝土開裂，需要采用預(yù)頂工藝，通常情況下需要搭設(shè)臨時(shí)支架，在水上進(jìn)行地基處理和支撐架體搭設(shè)，施工難度大，工期長(zhǎng)，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，該支撐體系承載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高，能夠適用長(zhǎng)度超過40m、安裝高度大于Sm，墩身間凈距大于18m的超長(zhǎng)水中墩蓋梁施工。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，所述蓋梁下部設(shè)有至少兩根水中墩柱，該支撐體系包括支架，所述支架包括設(shè)置在相鄰兩根水中墩柱之間的兩個(gè)呈八字形布置的鋼斜撐以及布設(shè)在每根所述水中墩柱周圍的四根鋼管立柱；對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱的四根所述鋼管立柱的底端通過預(yù)埋鋼板I固定在該水中墩柱的承臺(tái)的四個(gè)角部；每個(gè)所述鋼斜撐設(shè)有兩根撐桿，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿在該支架橫向立面上的投影重合，且縱向間距與縱向相鄰的兩根鋼管立柱I的間距相同，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿通過鋼結(jié)構(gòu)連接在一起，在每個(gè)所述撐桿的底端連接有銷鉸及其支座，所述鋼斜撐底端的銷鉸支座通過預(yù)埋鋼板II與相應(yīng)所述水中墩柱的承臺(tái)連接，所述預(yù)埋鋼板II位于與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I的外側(cè)；呈八字形布置的兩個(gè)所述鋼斜撐的頂部通過橫向連接梁連接；每根所述撐桿的頂端和每根所述鋼管立柱的頂端均設(shè)有等標(biāo)高的水平支撐蓋板，在縱向相對(duì)的每?jī)蓚€(gè)所述水平支撐蓋板上固定有一縱向支撐梁；所有所述鋼管立柱和所有所述鋼斜撐通過水平連接構(gòu)件I連接在一起;
[0006]在多根所述縱向支撐梁的兩端各設(shè)有一砂箱，所述縱向支撐梁兩端的砂箱分別支撐兩根橫向承重梁，在兩根所述橫向承重梁上固定多根并排布置的縱向分配梁，所有所述縱向分配梁形成體系的水平支撐面。
[0007]在所述支架上安裝預(yù)頂機(jī)構(gòu)，所述預(yù)頂機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的預(yù)頂鋼板I和預(yù)頂鋼板II，所述預(yù)頂鋼板I和所述預(yù)頂鋼板II分別預(yù)埋在相鄰的兩根水中墩柱的外側(cè)表面上，在所述預(yù)頂鋼板I和所述預(yù)頂鋼板II之間自所述預(yù)頂鋼板I開始設(shè)有依次水平連接的預(yù)頂鋼管、千斤頂和承壓座，所述預(yù)頂鋼管與所述預(yù)頂鋼板I連接；所述預(yù)頂鋼管由限位卡板支撐，所述限位卡板固定在所述縱向支撐梁的中部頂面上。
[0008]在所述預(yù)埋鋼板I和所述預(yù)埋鋼板II的下面焊接有倒U形錨固鋼筋和水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，所述水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)與所述倒U形錨固鋼筋連接。
[0009]所述砂箱由與所述縱向支撐梁固接的下砂桶和上活塞支墩組成；在所述下砂桶內(nèi)盛裝有細(xì)砂體；所述上活塞支墩設(shè)有一倒置的桶體，在所述倒置的桶體內(nèi)滿筑有混凝土結(jié)構(gòu)；所述倒置的桶體插裝在所述下砂桶內(nèi)，所述上活塞支墩由所述細(xì)砂體支撐，在所述下砂桶的下端側(cè)壁上設(shè)有放砂口，在所述放砂口上安裝有封堵門。
[0010]所述放砂口是由螺紋孔形成的，所述封堵門是由螺栓形成的。
[0011]所述倒置的桶體設(shè)有外緣伸出在該桶體之外的底部，形成支墩頂部支撐蓋板；所述下砂桶的底部外緣伸出在所述下砂桶的桶體之外，形成砂箱的底部支撐托板。
[0012]所述預(yù)埋鋼板II和與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I是一整塊鋼板。
[0013]所述橫向連接梁、所述縱向支撐梁、所述鋼斜撐的構(gòu)件、所述橫向承重梁和所述縱向分配梁均采用雙拼工字鋼結(jié)構(gòu)。
[0014]對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱的四根所述鋼管立柱的底部通過水平連接構(gòu)件II形成一體。
[0015]所述鋼斜撐底端的銷鉸支座與靠近該銷鉸支座的所述鋼管立柱的底部采用水平鋼板連接。
[0016]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0017]I)支架采用墩柱的承臺(tái)作為著力點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)承受荷載傳遞至永久結(jié)構(gòu)，打破了目前國內(nèi)市政及公路橋梁領(lǐng)域內(nèi)超長(zhǎng)水中墩蓋梁支架法和無支架法施工的限制。在水中墩柱承臺(tái)施工期間預(yù)埋鋼板，待水中墩柱施工完成后，將鋼斜撐和鋼管立柱連接在預(yù)埋鋼板上，拔除用于墩柱及承臺(tái)施工的拉森樁，將鋼斜撐轉(zhuǎn)到設(shè)定傾角，即可進(jìn)行下一步的施工，能夠縮短蓋梁支撐體系的安裝工期，節(jié)省成本。原因在于:利用銷鉸結(jié)構(gòu)，使鋼斜撐可以進(jìn)行角度調(diào)整。由于墩柱施工用的圍堰拉森樁與支架的鋼斜撐是交叉的，安裝支架時(shí)必須先拔出交叉部位的拉森樁。如果采用鋼斜撐與承臺(tái)預(yù)埋鋼板直接焊接的架設(shè)方式，施工難度大，承臺(tái)離江岸較遠(yuǎn)、又有水下障礙物，故改為在鋼斜撐的底腳處增加一個(gè)鉸接結(jié)構(gòu)與承臺(tái)預(yù)埋鋼板連接，使用該鉸接結(jié)構(gòu)可以不受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件和拉森樁交叉的影響，鋼斜撐與承臺(tái)預(yù)埋鋼板連接后，采用手拉葫蘆牽住穿過鋼斜撐上部耳板的鋼絲繩與墩柱臨時(shí)固定，使鋼斜撐垂直于承臺(tái)，待拉森樁拔除后再按照斜向角度進(jìn)行安裝。如不設(shè)置銷鉸可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，則需整體打設(shè)拉森樁圍堰，將所有墩柱承臺(tái)形成封閉的整體。設(shè)置銷鉸節(jié)點(diǎn)，可提前拔除部分承臺(tái)施工用拉森樁，同時(shí)減少了整體打設(shè)拉森樁的成本和工期，縮短了支架安裝時(shí)間，節(jié)省了拉森樁的租賃費(fèi)用。本發(fā)明利用已有的墩柱承臺(tái)作為結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，減少了地基處理的工藝環(huán)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)所用鋼構(gòu)件還可以循環(huán)利用，能夠節(jié)約大量成本。與傳統(tǒng)的支架法和無支架法相比，本發(fā)明避免了支架法施工需對(duì)地基進(jìn)行處理或打設(shè)鋼管樁、承載力和穩(wěn)定性不足的缺點(diǎn)，并且采用型鋼支承，剛度大，承載能力強(qiáng)，相對(duì)無支架法施工蓋梁而言，避免了預(yù)埋法、橫穿法、抱箍法的各項(xiàng)缺陷，對(duì)永久結(jié)構(gòu)墩身質(zhì)量及外觀無影響，能夠適用長(zhǎng)度超過40m、安裝高度大于Sm，墩身間凈距大于18m的水中墩超長(zhǎng)蓋梁施工，并且能夠適用于非圓柱形墩柱的蓋梁施工。
[0018]2)體系支架為墩柱的預(yù)推裝置提供了臨時(shí)支撐，減少了搭設(shè)臨時(shí)支架的地基處理及支撐架體搭設(shè)等工藝環(huán)節(jié)，進(jìn)一步縮短了工期、降低了人工費(fèi)及材料成本。
[0019]3)利用砂箱作為橫向承重梁的支撐，使體系的支撐標(biāo)高可以微調(diào)，提高了安裝精度，并且能夠使拆模施工方便。砂箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、承載力高，可以有效提高施工效率，尤其在墩身為高墩時(shí)，利用砂箱作為可調(diào)支座的結(jié)構(gòu)，能夠有效地的降低施工難度，提高安全系數(shù)。砂箱的主要加工材料為鋼管及細(xì)砂，砂箱體積小，能夠節(jié)省材料，降低施工成本，且在施工結(jié)束后箱體及細(xì)砂均可再次使用，現(xiàn)場(chǎng)無廢料殘留，在節(jié)約成本的同時(shí)，還能有效地減少對(duì)環(huán)境的污染。
[0020]綜上所述，本發(fā)明剛度大，承載能力強(qiáng)，能夠縮短工期、降低人工費(fèi)及材料成本，并且安裝精度高，是一個(gè)可循環(huán)利用的多功能支撐結(jié)構(gòu)體系。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的立面圖；
[0022]圖2為圖1的俯視圖；
[0023]圖3-1為圖1的1-1剖視圖；
[0024]圖3-2為圖1的I1-1I剖視圖；
[0025]圖3-3為圖1的II1-1II剖視圖；
[0026]圖3-4為圖1的A-A剖視圖；
[0027]圖4為本發(fā)明的承臺(tái)預(yù)埋鋼板I和承臺(tái)預(yù)埋鋼板II的立面圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的承臺(tái)預(yù)埋鋼板I和承臺(tái)預(yù)埋鋼板II的錨固鋼筋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明的墩柱預(yù)埋鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明的預(yù)頂機(jī)構(gòu)安裝示意圖；
[0031]圖8為圖7的俯視圖；
[0032]圖9為本發(fā)明的砂箱正面圖。
[0033]圖中:1、鋼管立柱；2、水中墩柱；3_1、撐桿；3_2、鋼結(jié)構(gòu)；4、橫向連接梁；5、縱向支撐梁；6、水平連接構(gòu)件I ;7、預(yù)埋鋼板I ;8、預(yù)埋鋼板II ;9、水平連接構(gòu)件II ;10、銷鉸；11、銷鉸支座；12、承臺(tái)；13、水平支撐蓋板；14、拉森樁；15、承臺(tái)頂層鋼筋；16、水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)；17、倒U形錨固鋼筋；18、預(yù)頂鋼板I ;19、限位卡板；20、預(yù)頂鋼管；21、千斤頂；22、承壓座；23、預(yù)頂鋼板II ;24、U形錨固鋼筋；25、傳力豎向鋼板；26、軸向限位擋板；27、砂箱；27-1、下砂桶；27-1-1、砂箱的底部支撐托板；27-1-2、細(xì)砂體；27_1_3、封堵門；27_2、上活塞支墩；27-2-1、支墩頂部支撐蓋板；27-2-2、混凝土結(jié)構(gòu)；28、橫向承重梁；29、縱向分配梁；30、蓋梁；31、護(hù)欄；32、底模。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0035]請(qǐng)參閱附圖，一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，所述蓋梁30下部設(shè)有至少兩根水中墩柱2，該支撐體系包括支架及其上部支撐結(jié)構(gòu)。
[0036]所述支架包括設(shè)置在相鄰兩根水中墩柱2之間的兩個(gè)呈八字形布置的鋼斜撐以及布設(shè)在每根水中墩柱周圍的四根鋼管立柱I ;對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱2的四根所述鋼管立柱I的底端通過預(yù)埋鋼板I 7固定在該水中墩柱2的承臺(tái)12的四個(gè)角部；每個(gè)所述鋼斜撐設(shè)有兩根撐桿3-1，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿3-1在該支架橫向立面上的投影重合，且縱向間距與縱向相鄰的兩根鋼管立柱I的間距相同，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿3-1通過鋼結(jié)構(gòu)3-2連接在一起，在每個(gè)撐桿3-1的底端連接有銷鉸10及其支座11，所述鋼斜撐底端的銷鉸支座11通過預(yù)埋鋼板II 8與相應(yīng)所述水中墩柱2的承臺(tái)12連接，所述預(yù)埋鋼板II 8位于與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I I的外側(cè)，所述撐桿3-1的底端和所述鋼斜撐底端的銷鉸支座11通過銷鉸10連接，在所述銷鉸10的尾部設(shè)有環(huán)槽，在所述環(huán)槽內(nèi)插裝有軸向限位擋板26，所述軸向限位擋板26固定在所述鋼斜撐底端的銷鉸支座11上；呈八字形布置的兩個(gè)所述鋼斜撐的頂部通過橫向連接梁4連接；每根所述撐桿3-1的頂端和每根所述鋼管立柱2的頂端均設(shè)有等標(biāo)高的水平支撐蓋板13，在縱向相對(duì)的每?jī)蓚€(gè)所述水平支撐蓋板13上固定有一縱向支撐梁5 ;作為預(yù)頂鋼管20及砂箱27放置的平臺(tái)；所有所述鋼管立柱I和所有所述鋼斜撐通過水平連接構(gòu)件I 6連接在一起。
[0037]在多根所述縱向支撐梁5的兩端各設(shè)有一砂箱27，所述縱向支撐梁5兩端的砂箱27分別支撐兩根橫向承重梁28，在兩根所述橫向承重梁28上固定多根并排布置的縱向分配梁29，所有所述縱向分配梁29形成體系的水平支撐面。用于安裝蓋梁的底模32和護(hù)欄31等。
[0038]所述砂箱27由與所述縱向支撐梁5固接的下砂桶27-1和上活塞支墩27_2組成；在所述下砂桶27-1內(nèi)盛裝有細(xì)砂體27-1-1 ;所述上活塞支墩27-2設(shè)有一倒置的桶體，在所述倒置的桶體內(nèi)滿筑有混凝土結(jié)構(gòu)27-2-2 ;所述倒置的桶體插裝在所述下砂桶27-1內(nèi)，所述上活塞支墩27-2由所述細(xì)砂體27-1-1支撐，在所述下砂桶27-1的下端側(cè)壁上設(shè)有放砂口，在所述放砂口上安裝有封堵門。
[0039]在本實(shí)施例中，所述放砂口是由螺紋孔形成的，所述封堵門是由螺栓27-1-3形成的。所述倒置的桶體設(shè)有外緣伸出在該桶體之外的底部，形成支墩頂部支撐蓋板27-2-1 ；所述下砂桶27-1的底部外緣伸出在所述下砂桶的桶體之外，形成砂箱的底部支撐托板27-1-2，以便與縱向支撐梁5采用螺栓連接，使砂箱27的水平位置可調(diào)，使砂箱27能夠多次重復(fù)循環(huán)利用。
[0040]在本實(shí)施例中，中間的墩柱的截面為橢圓形。墩柱施工用的圍堰拉森樁14樁長(zhǎng)18m,設(shè)河床頂標(biāo)高為0.0Om,則水面標(biāo)高是1.5m,墩柱承臺(tái)頂標(biāo)高為_2.8m。為了方便施工，節(jié)約成本，將預(yù)頂機(jī)構(gòu)安裝在上述支架上，所述預(yù)頂機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的預(yù)頂鋼板I 18和預(yù)頂鋼板II 23，所述預(yù)頂鋼板I 18和所述預(yù)頂鋼板II 23分別預(yù)埋在相鄰的兩根水中墩柱2的外側(cè)表面上，在所述預(yù)頂鋼板I 18和所述預(yù)頂鋼板II 23之間自所述預(yù)頂鋼板I 18開始設(shè)有依次水平連接的預(yù)頂鋼管20、千斤頂21和承壓座22，所述預(yù)頂鋼管20與所述預(yù)頂鋼板
I18連接，在所述預(yù)頂鋼管20的另一端和所述預(yù)頂鋼板II 23之間安裝千斤頂21和承壓座22，所述千斤頂21位于所述預(yù)頂鋼管20和所述承壓座22之間。在實(shí)施預(yù)頂操作前，千斤頂21和承壓座22從體系的水平支撐面上吊放。所述預(yù)頂鋼管20由限位卡板19支撐，所述限位卡板19固定在所述縱向支撐梁5的中部頂面上。
[0041]對(duì)墩柱施加預(yù)頂力，若直接接觸，千斤頂頭與墩柱接觸面小，受力集中，有局部開裂的可能，因此在千斤頂21的前方，設(shè)置了承壓座22和預(yù)頂鋼板II 23，同理，在預(yù)頂鋼管20遠(yuǎn)離千斤頂21的端部外側(cè)設(shè)置了預(yù)頂鋼板I 18，所述預(yù)頂鋼板I 18和所述預(yù)頂鋼板
II23結(jié)構(gòu)相同，均包括一塊與水中墩柱2外側(cè)表面適配的弧形鋼板，在弧形鋼板的背面焊接有U形錨固鋼筋24，所述U形錨固鋼筋24的開口方向與所述弧形鋼板的開口方向相同，在所述U形錨固鋼筋24的底部設(shè)有兩個(gè)內(nèi)翻的勾狀結(jié)構(gòu)。所述勾狀結(jié)構(gòu)的作用與脹管的作用類似。所述預(yù)頂鋼板I 18和所述預(yù)頂鋼板II 23通過焊接錨固筋，達(dá)到擴(kuò)散集中應(yīng)力的作用。所述承壓座22包括傳力豎向鋼板25，所述傳力豎向鋼板25通過鋼連接結(jié)構(gòu)II與所述預(yù)頂鋼板II 23連接。在進(jìn)行預(yù)頂施工時(shí)，為了防止對(duì)墩柱產(chǎn)生污染，采用土工布包裹所述預(yù)頂鋼板I 18和所述預(yù)頂鋼板II 23的周邊區(qū)域。
[0042]預(yù)頂裝置借用蓋梁支撐體系的支架作為臨時(shí)支撐，安裝預(yù)頂鋼管、承壓座，預(yù)頂鋼管利用限位卡板與支架固定，減少了單獨(dú)做臨時(shí)支撐的地基處理及支撐架體搭設(shè)等工藝環(huán)節(jié)，能夠縮短工期，降低人工費(fèi)及材料成本。
[0043]鋼管立柱I承壓，底部與承臺(tái)12連接部位局部受壓，鋼斜撐底部鉸接節(jié)點(diǎn)與承臺(tái)12連接部位受壓并抗剪，因此在預(yù)埋鋼板I 7和預(yù)埋鋼板II 8下面焊接倒U形錨固鋼筋17與承臺(tái)永久結(jié)構(gòu)相連，并在預(yù)埋鋼板I 7和預(yù)埋鋼板II 8下面設(shè)置三層水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)16，所述水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)16位于承臺(tái)頂層鋼筋15的下方，與倒U形錨固鋼筋17和承臺(tái)內(nèi)鋼筋分別連接。鋼筋焊接網(wǎng)的縱筋與橫筋形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與混凝土粘結(jié)錨固性好，承受的載荷均勻擴(kuò)散分布，能夠明顯提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震裂性能。能夠減少混凝土的裂縫，能夠提高抗剪能力和局部抗壓承載力。所述鋼斜撐位于與其靠近的所述鋼管立柱I的外側(cè)，所述預(yù)埋鋼板II 8和與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I 7是一整塊鋼板，以進(jìn)一步方便施工。為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述鋼斜撐底端的銷鉸支座與靠近該銷鉸支座的所述鋼管立柱的底部采用水平鋼板連接。為了在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的情況下，減輕結(jié)構(gòu)重量，所述橫向連接梁4、所述縱向支撐梁5、所述鋼斜撐的構(gòu)件、所述橫向承重梁28和所述縱向分配梁29均采用雙拼工字鋼結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度，對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱2的四根所述鋼管立柱I的底部通過水平連接構(gòu)件II 9形成一體。為了確保鋼管立柱I和預(yù)埋鋼板I 7連接可靠，在所述鋼管立柱I的底部設(shè)有與所述預(yù)埋鋼板I 7焊接的加勁筋板。每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿3-1通過米字形鋼結(jié)構(gòu)連接在一起，施工方便，結(jié)構(gòu)可靠。
[0044]綜上所述，本發(fā)明在承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋鋼板，將鋼管立柱和鋼斜撐鉸接節(jié)點(diǎn)焊接在預(yù)埋鋼板上，拔除承臺(tái)施工用的局部拉森樁后轉(zhuǎn)動(dòng)鋼斜撐至指定角度，采取焊接橫向連接梁的結(jié)構(gòu)固定鋼斜撐，通過焊接水平連接構(gòu)件加強(qiáng)水平方向的支撐連接，在縱向相對(duì)的鋼管立柱和鋼斜撐上分別固定縱向連接梁，在多根縱向連接梁中部固定預(yù)頂鋼管的限位卡板，為墩柱的預(yù)頂裝置提供臨時(shí)支撐；在多根縱向連接梁的兩端分別固定砂箱，用來支撐兩根橫向承重梁，在兩根橫向承重梁上固定多根縱向分配梁，形成體系的水平支撐面。本發(fā)明是一個(gè)可循環(huán)利用的多功能支撐結(jié)構(gòu)體系。
[0045]由鋼管立柱及鋼斜撐形成的這種結(jié)構(gòu)體系承擔(dān)蓋梁自重及施工荷載傳遞下來的豎向荷載，并將作用力傳遞至永久結(jié)構(gòu)承臺(tái)基礎(chǔ)上，對(duì)永久結(jié)構(gòu)影響較小，結(jié)構(gòu)受力均勻，支撐穩(wěn)固。且該結(jié)構(gòu)體系，能夠很好地解決其它支架體系由于鋼管樁承受豎向荷載并通過與河床的摩擦力作用下導(dǎo)致鋼管樁加長(zhǎng)、從而造成基礎(chǔ)穩(wěn)定性能不足的現(xiàn)象。適用于淤泥質(zhì)土層比較深的，在不加長(zhǎng)支撐高度的情況下，滿足承載力的要求。另外，在鋼管立柱頂端焊接水平支撐蓋板，一是可以在單點(diǎn)起吊時(shí)用于鋼絲繩懸掛圍繞，二是可以增大接觸面積，使從上部傳遞下來的作用力能夠均勻通過水平支撐蓋板豎直傳遞給鋼管立柱。
[0046]在支架上設(shè)置預(yù)頂鋼管，通過千斤頂對(duì)墩身施加預(yù)頂力，能夠避免超長(zhǎng)大體積蓋梁砼收縮變形及徐變影響對(duì)墩身產(chǎn)生的應(yīng)力造成局部節(jié)點(diǎn)混凝土開裂。預(yù)頂力加載完成后在預(yù)頂鋼管與預(yù)頂鋼板II之間焊接鋼構(gòu)件，卸載千斤頂和承壓座，將預(yù)頂力轉(zhuǎn)移至鋼構(gòu)件上，預(yù)頂力可通過預(yù)頂鋼管傳遞，作用于墩柱頂部以下Im左右范圍內(nèi)，使墩身頂部承受預(yù)頂力，能夠與超長(zhǎng)蓋梁大體積混凝土收縮應(yīng)力對(duì)墩頂產(chǎn)生的拉應(yīng)力相互抵消，以避免節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生裂紋和開裂。預(yù)推鋼管需等到蓋梁澆筑完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除。
[0047]設(shè)置在節(jié)點(diǎn)位置上的砂箱作為橫向承重梁的下支點(diǎn)，標(biāo)高可調(diào)節(jié)，能夠有效避免支架安裝過程出現(xiàn)誤差，此外在蓋梁施工完成后，可通過砂箱的下落(10?20cm)完成橫向承重梁的下放，預(yù)留出底模拆除空間，利于拆模作業(yè)。
[0048]用于調(diào)節(jié)標(biāo)高的砂箱，首先需選用性能優(yōu)良的工程砂，并且曬干，砂箱需提前進(jìn)行承載性能試驗(yàn)，按照施工過程承受的荷載進(jìn)行預(yù)壓，通過試驗(yàn)獲得相關(guān)參數(shù)，確定砂用量和加載之后砂自身擠壓密實(shí)造成的高度減少量，施工時(shí)需根據(jù)該項(xiàng)參數(shù)預(yù)留出該高度。砂箱工作原理主要通過承壓對(duì)砂產(chǎn)生擠壓力，擰緊螺栓孔后砂箱承壓，卸掉螺栓孔上的螺栓，用人工掏出砂箱內(nèi)的砂，達(dá)到降低標(biāo)高的作用。
[0049]可調(diào)標(biāo)高砂箱，作用類似于千斤頂。一套支撐體系共計(jì)20個(gè)，為保證各砂箱受力均勻，在墩柱間(單跨范圍內(nèi))砂箱間距平均按6.06m布置，根據(jù)砂箱受力情況和砂箱裝滿工程砂后的壓縮值。確定壓縮值，預(yù)留壓縮高度，精確調(diào)整砂箱頂標(biāo)高，達(dá)到控制蓋梁底模高度的目的。拆除底模時(shí)，先卸掉螺栓，用人工掏出砂箱內(nèi)的砂，達(dá)到整體下落的目的，從而留出底模拆除空間。
[0050]砂箱作為整個(gè)支架體系的重要傳遞構(gòu)件和拆模落架手段，可看作是橫向承重梁的支座，施工時(shí)單個(gè)砂箱承受荷載在130t以上，因此需控制平面偏差，保持多點(diǎn)可調(diào)砂箱安裝時(shí)的平面網(wǎng)精確，避免改變支架受力體系，造成體系失穩(wěn)。需要對(duì)安裝后的20個(gè)砂箱進(jìn)行拉線測(cè)量并調(diào)整，確保標(biāo)高一致，中心線在同一直線上，平面偏差不超過lcm。為確保施工安全，在使用砂箱前，隨機(jī)取樣在150t壓力機(jī)上做試驗(yàn)，驗(yàn)證砂箱受力情況和砂箱裝滿工程砂后的壓縮值(標(biāo)準(zhǔn)砂約為1cm，工程用黃砂可達(dá)2cm)。根據(jù)試驗(yàn)確定的壓縮值，預(yù)留壓縮高度，精確調(diào)整砂箱頂標(biāo)高，達(dá)到控制蓋梁底模高度平整的目的。
[0051]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，所述蓋梁下部設(shè)有至少兩根水中墩柱，其特征在于，該支撐體系包括支架，所述支架包括設(shè)置在相鄰兩根水中墩柱之間的兩個(gè)呈八字形布置的鋼斜撐以及布設(shè)在每根所述水中墩柱周圍的四根鋼管立柱；對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱的四根所述鋼管立柱的底端通過預(yù)埋鋼板I固定在該水中墩柱的承臺(tái)的四個(gè)角部；每個(gè)所述鋼斜撐設(shè)有兩根撐桿，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿在該支架橫向立面上的投影重合，且縱向間距與縱向相鄰的兩根鋼管立柱I的間距相同，每個(gè)所述鋼斜撐的兩根所述撐桿通過鋼結(jié)構(gòu)連接在一起，在每個(gè)所述撐桿的底端連接有銷鉸及其支座，所述鋼斜撐底端的銷鉸支座通過預(yù)埋鋼板II與相應(yīng)所述水中墩柱的承臺(tái)連接，所述預(yù)埋鋼板II位于與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I的外側(cè)；呈八字形布置的兩個(gè)所述鋼斜撐的頂部通過橫向連接梁連接；每根所述撐桿的頂端和每根所述鋼管立柱的頂端均設(shè)有等標(biāo)高的水平支撐蓋板，在縱向相對(duì)的每?jī)蓚€(gè)所述水平支撐蓋板上固定有一縱向支撐梁；所有所述鋼管立柱和所有所述鋼斜撐通過水平連接構(gòu)件I連接在一起； 在多根所述縱向支撐梁的兩端各設(shè)有一砂箱，所述縱向支撐梁兩端的砂箱分別支撐兩根橫向承重梁，在兩根所述橫向承重梁上固定多根并排布置的縱向分配梁，所有所述縱向分配梁形成體系的水平支撐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，在所述支架上安裝預(yù)頂機(jī)構(gòu)，所述預(yù)頂機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的預(yù)頂鋼板I和預(yù)頂鋼板II，所述預(yù)頂鋼板I和所述預(yù)頂鋼板II分別預(yù)埋在相鄰的兩根水中墩柱的外側(cè)表面上，在所述預(yù)頂鋼板I和所述預(yù)頂鋼板II之間自所述預(yù)頂鋼板I開始設(shè)有依次水平連接的預(yù)頂鋼管、千斤頂和承壓座，所述預(yù)頂鋼管與所述預(yù)頂鋼板I連接；所述預(yù)頂鋼管由限位卡板支撐，所述限位卡板固定在所述縱向支撐梁的中部頂面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，在所述預(yù)埋鋼板I和所述預(yù)埋鋼板II的下面焊接有倒U形錨固鋼筋和水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，所述水平加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)與所述倒U形錨固鋼筋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述砂箱由與所述縱向支撐梁固接的下砂桶和上活塞支墩組成；在所述下砂桶內(nèi)盛裝有細(xì)砂體；所述上活塞支墩設(shè)有一倒置的桶體，在所述倒置的桶體內(nèi)滿筑有混凝土結(jié)構(gòu)；所述倒置的桶體插裝在所述下砂桶內(nèi)，所述上活塞支墩由所述細(xì)砂體支撐，在所述下砂桶的下端側(cè)壁上設(shè)有放砂口，在所述放砂口上安裝有封堵門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述放砂口是由螺紋孔形成的，所述封堵門是由螺栓形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述倒置的桶體設(shè)有外緣伸出在該桶體之外的底部，形成支墩頂部支撐蓋板；所述下砂桶的底部外緣伸出在所述下砂桶的桶體之外，形成砂箱的底部支撐托板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述預(yù)埋鋼板II和與其靠近的所述預(yù)埋鋼板I是一整塊鋼板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述橫向連接梁、所述縱向支撐梁、所述鋼斜撐的構(gòu)件、所述橫向承重梁和所述縱向分配梁均采用雙拼工字鋼結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，對(duì)應(yīng)每一根所述水中墩柱的四根所述鋼管立柱的底部通過水平連接構(gòu)件II形成一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系，其特征在于，所述鋼斜撐底端的銷鉸支座與靠近該銷鉸支座的所述鋼管立柱的底部采用水平鋼板連接。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK104452597SQ201410687410
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】郭穎, 余流, 李永紅, 徐楚, 竇衛(wèi) 申請(qǐng)人:中建六局第三建筑工程有限公司, 中國建筑第六工程局有限公司