水中墩超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力蓋梁施工支撐體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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(guó)內(nèi)大型市政、公路橋梁設(shè)計(jì)多為雙向六車(chē)道或八車(chē)道，單向三車(chē)道或四車(chē)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(wú)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(wú)支架法施工常見(jiàn)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?lài)?guó)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(guó)內(nèi)同類(lèi)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(guò)20m深的淤泥質(zhì)土層，傳統(tǒng)的支架法施工和無(wú)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(kāi)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]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)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(guò)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。
[0005]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)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?chē)乃母摴芰⒅?；?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(guò)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(guò)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(xiāo)鉸及其支座，所述鋼斜撐底端的銷(xiāo)鉸支座通過(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(mǎn)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(mén)。
[0010]所述放砂口是由螺紋孔形成的，所述封堵門(mén)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(guò)水平連接構(gòu)件II形成一體。
[0015]所述鋼斜撐底端的銷(xiāo)鉸支座與靠近該銷(xiāo)鉸支座的所述鋼管立柱的底部采用水平鋼板連接。
[0016]本實(shí)用新型具有的優(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(guó)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(wú)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)施工的拉森粧，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(xiāo)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粧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粧。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)境條件和拉森粧交叉的影響，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(guò)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)，待拉森粧拔除后再按照斜向角度進(jìn)行安裝。如不設(shè)置銷(xiāo)鉸可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，則需整體打設(shè)拉森粧圍堰，將所有墩柱承臺(tái)形成封閉的整體。設(shè)置銷(xiāo)鉸節(jié)點(diǎn)，可提前拔除部分承臺(tái)施工用拉森粧，同時(shí)減少了整體打設(shè)拉森粧的成本和工期，縮短了支架安裝時(shí)間，節(jié)省了拉森粧的租賃費(fèi)用。本實(shí)用新型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(wú)支架法相比，本實(shí)用新型避免了支架法施工需對(duì)地基進(jìn)行處理或打設(shè)鋼管粧、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(wú)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(wú)影響，能夠適用長(zhǎng)度超過(guò)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(wú)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，本實(shí)用新型剛度大，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。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的立面圖；
[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尚]視圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型的承臺(tái)預(yù)埋鋼板I和承臺(tái)預(yù)埋鋼板II的立面圖；
[0028]