本發(fā)明涉及架橋施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

在城市架梁施工中，為了適應(yīng)城市復(fù)雜的路網(wǎng)，墩柱的設(shè)置往往并不能平均分布。在路口區(qū)域?yàn)榱瞬桓盍熏F(xiàn)有的公路，往往需要設(shè)置大跨度的橋梁，又由于橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)限制，箱梁的長度需要保持一致，因此產(chǎn)生了大跨度的蓋梁結(jié)構(gòu)。

用于標(biāo)準(zhǔn)跨架設(shè)的架橋機(jī)在架設(shè)這些大跨度的箱梁時(shí)，支腿會(huì)站在大跨度蓋梁的懸臂段，會(huì)對(duì)蓋梁和墩柱造成巨大的彎矩并超過其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。目前一般的解決方案為在架橋機(jī)的主支腿的正下方設(shè)置臨時(shí)支墩。使用該方案將架橋機(jī)架梁時(shí)候的載荷通過臨時(shí)支墩直接傳遞到地面，不會(huì)對(duì)墩柱產(chǎn)生彎矩，同時(shí)蓋梁僅承受正壓力，較好的解決了架橋機(jī)進(jìn)行大跨度蓋梁處預(yù)制節(jié)段拼裝箱梁架設(shè)的問題。

然而使用上述臨時(shí)支墩方案既需要加工或者租借臨時(shí)支墩，也需要對(duì)臨時(shí)支墩進(jìn)行搭設(shè)、拆卸，此處將是一個(gè)比較大的成本支出，同時(shí)也往往會(huì)成為架梁工作中的一個(gè)控制性工程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置及其施工方法，使用精軋螺紋鋼代替體量較大的臨時(shí)支撐，施工流程少，方法簡單。

一種大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置，包括設(shè)于大跨度蓋梁上的蓋梁預(yù)埋圓鋼管、設(shè)于承臺(tái)上的承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管、以及通過螺紋鋼套筒連接的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼，蓋梁預(yù)埋圓鋼管與承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管上下位置對(duì)應(yīng)設(shè)置，多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼依次連接形成螺紋鋼柱，螺紋鋼柱的上端穿過蓋梁預(yù)埋圓鋼管，端頭依次使用螺紋鋼墊板、螺紋鋼墊圈、螺紋鋼螺母固定，螺紋鋼柱的下端旋入承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管固定。

進(jìn)一步的，承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管的下部環(huán)繞設(shè)有螺旋防爆鋼筋，螺旋防爆鋼筋的底部設(shè)有承臺(tái)承壓墊板，螺旋防爆鋼筋和承臺(tái)承壓墊板用于防止混凝土在受力的過程中破裂。

進(jìn)一步的，承臺(tái)承壓墊板上焊接有緊固螺母，螺紋鋼柱的下端穿過承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管后旋入緊固螺母。

進(jìn)一步的，承臺(tái)承壓墊板還焊接有對(duì)緊固螺母進(jìn)行保護(hù)的緊固螺母保護(hù)蓋，緊固螺母保護(hù)蓋位于緊固螺母下部。

一種大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置的施工方法，包括如下步驟：

步驟一、在大跨度蓋梁澆筑時(shí)在設(shè)計(jì)位置預(yù)埋圓鋼管形成蓋梁預(yù)埋圓鋼管，在承臺(tái)澆筑時(shí)對(duì)應(yīng)蓋梁預(yù)埋圓鋼管位置預(yù)埋圓鋼管，承壓墊板，螺紋鋼螺母形成承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管；

步驟二、多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼依次連接形成螺紋鋼柱，螺紋鋼柱的上端穿過蓋梁預(yù)埋圓鋼管，端頭依次使用螺紋鋼墊板、螺紋鋼墊圈、螺紋鋼螺母固定，螺紋鋼柱的下端旋入承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管固定。

進(jìn)一步的，在承臺(tái)承壓墊板上焊接有緊固螺母，螺紋鋼柱的下端穿過承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管后旋入緊固螺母。

本發(fā)明采用臨時(shí)螺紋鋼拉住蓋梁方式代替臨時(shí)支墩撐住蓋梁的方式施工流程少，安裝簡單，所用材料少，僅需在澆筑蓋梁和承臺(tái)時(shí)做好預(yù)埋，在架橋機(jī)即將到位時(shí)使用少量人工安裝精軋螺紋鋼即可，相較于其他施工方法可節(jié)省大量的人員和設(shè)備投入，不僅功效高，而且成本較采用臨時(shí)支墩低，尤其在高墩柱的工況下，其優(yōu)點(diǎn)尤為明顯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明蓋梁上的預(yù)埋和預(yù)留示意圖；

圖3是本發(fā)明承臺(tái)上的預(yù)埋和預(yù)留示意圖；

圖4是本發(fā)明精軋螺紋鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)使用臨時(shí)支墩的施工示意圖。

圖中：1—已架梁片，2—架橋機(jī)主支腿，3—大跨度蓋梁，4—墩柱，5—大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置，6—承臺(tái)，7—蓋梁預(yù)埋圓鋼管，8—承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管，9—橡皮塞，10—螺旋防爆鋼筋，11—承臺(tái)承壓墊板，12—緊固螺母，13—緊固螺母保護(hù)蓋，14—螺紋鋼墊板，15—螺紋鋼墊圈，16—調(diào)節(jié)段精軋螺紋鋼，17—螺紋鋼螺母，18—螺紋鋼套筒，19—標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼，20—臨時(shí)支墩。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

圖1為使用本發(fā)明大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5對(duì)大跨度蓋梁3的箱梁架設(shè)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的布置示意圖，從圖中可以看出，所述大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5的設(shè)置并不與架橋機(jī)主支腿2位置完全對(duì)稱，這樣設(shè)置的目的是為了與下部承臺(tái)6的位置相適應(yīng)同時(shí)兼顧架橋機(jī)主支腿2和已架梁片1給大跨度蓋梁3施加的載荷情況。大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5的設(shè)置位置應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的不同通過計(jì)算確定。

圖2顯示了大跨度蓋梁3上的預(yù)埋和預(yù)留布置。根據(jù)上述計(jì)算確定好錨大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5的螺紋鋼的直徑大小和位置后，在大跨度蓋梁3施工時(shí)相應(yīng)位置埋設(shè)蓋梁預(yù)埋圓鋼管7，蓋梁預(yù)埋圓鋼管7的直徑比精軋螺紋鋼直徑大10mm，以便精軋螺紋鋼安裝。

圖3顯示了承臺(tái)6上的預(yù)埋和預(yù)留布置。根據(jù)上述計(jì)算確定好大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5的螺紋鋼的直徑大小和位置后，在承臺(tái)6施工時(shí)相應(yīng)位置和相應(yīng)深度埋設(shè)承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管8、橡皮塞9、螺旋防爆鋼筋10、承臺(tái)承壓墊板11、緊固螺母12、緊固螺母保護(hù)蓋13。承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管8與蓋梁預(yù)埋圓鋼管7類似，其直徑比精軋螺紋鋼直徑大10mm。橡皮塞9用于承臺(tái)6施工完成之后對(duì)預(yù)埋圓鋼管8進(jìn)行保護(hù)，防止雜物進(jìn)入。螺旋防爆鋼筋10和承臺(tái)承壓墊板11的作用是為了防止混凝土在受力的過程中破裂。緊固螺母12焊接在承臺(tái)承壓墊板11上，在需要安裝精軋螺紋鋼時(shí)將精軋螺紋鋼旋入緊固螺母12適當(dāng)長度即可。緊固螺母保護(hù)蓋13也焊接在承臺(tái)承壓墊板11上，對(duì)緊固螺母12進(jìn)行保護(hù)，防止承臺(tái)6澆筑過程中混凝土進(jìn)入破壞螺紋。

圖4顯示了精軋螺紋鋼之間的連接，螺紋鋼采用模塊化設(shè)置，通過調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼19不同長度的組合可以滿足不同高度的蓋梁需求。大跨度蓋梁3端的精軋螺紋鋼使用螺紋鋼墊板14、螺紋鋼墊圈15、螺紋鋼螺母17固定在大跨度蓋梁3上部。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼19之間通過螺紋鋼套筒18進(jìn)行連接。對(duì)安裝完畢的精軋螺紋鋼使用液壓千斤頂張拉到設(shè)計(jì)值，使螺紋鋼和相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)先受力。

圖5是現(xiàn)有技術(shù)使用臨時(shí)支墩20進(jìn)行同等工況施工的示意圖。從圖中可以看出，使用臨時(shí)支墩需要搭設(shè)體量巨大的臨時(shí)支墩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而使用本大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置5僅需進(jìn)行簡單的預(yù)埋和螺紋鋼安裝即可達(dá)到目的，節(jié)省大量的人力物力和工期。

本發(fā)明在架橋機(jī)主支腿支撐點(diǎn)墩柱對(duì)側(cè)的合適位置拉住蓋梁，使大跨度蓋梁對(duì)稱受力，從而消除對(duì)墩柱的彎矩，保證結(jié)構(gòu)受力安全。使用精軋螺紋鋼只需要在蓋梁和承臺(tái)上進(jìn)行適當(dāng)預(yù)留和預(yù)埋，在架橋機(jī)達(dá)到需要施工的長蓋梁是安裝精軋螺紋鋼，按照設(shè)計(jì)值進(jìn)行張拉即可，具體如下：

1、螺紋鋼設(shè)計(jì)

采用直徑為32mm的螺紋鋼(UTS＝1030Mpa)共16根拉住蓋梁，彈性模量為170*103N/mm2，螺紋鋼總長為25m，預(yù)張拉每根螺紋鋼力值為210kN。

1.1計(jì)算螺紋鋼強(qiáng)度

在架設(shè)過程中，由于蓋梁受偏心荷載，使臨時(shí)螺紋鋼所受拉力增大，在最大荷載情況下，架設(shè)過程中螺紋鋼強(qiáng)度計(jì)算過程如下：

螺紋鋼預(yù)張拉力

F₁＝210*0.9＝189kN(考慮10％的拉力損失)

由于蓋梁偏移導(dǎo)致螺紋鋼伸長29mm，所增加拉力為：

螺紋鋼所受力為：

F＝F₁+F₂＝347kN<0.75UTS＝620kN

故強(qiáng)度滿足要求。

1.2承臺(tái)抗剪計(jì)算

預(yù)埋墊板尺寸為180mm*180mm*40mm，埋升為750mm，則承臺(tái)所受螺紋鋼剪應(yīng)力為：

故承臺(tái)抗剪滿足要求。

通過上述計(jì)算分析，采用臨時(shí)螺紋鋼拉住蓋梁方式代替臨時(shí)支墩撐住蓋梁的方式完全可行，其安裝簡單，所用材料少，只需在蓋梁和承臺(tái)上預(yù)留孔和螺母即可，然后通過螺紋鋼使蓋梁和承臺(tái)錨固，不僅功效高，而且成本較采用臨時(shí)支墩低，尤其在高墩柱的工況下，其優(yōu)點(diǎn)尤為明顯。該方法不僅適用于此處懸挑蓋梁，在有偏心荷載需要使用支墩撐住的情況下，采用“改撐為拉”的方式，有時(shí)會(huì)起到意想不到的效果。

本發(fā)明還提供一種大懸臂蓋梁臨時(shí)張拉錨固支護(hù)裝置的施工方法，包括如下步驟：

步驟一、在大跨度蓋梁3澆筑時(shí)在設(shè)計(jì)位置預(yù)埋圓鋼管形成蓋梁預(yù)埋圓鋼管7，在承臺(tái)6澆筑時(shí)對(duì)應(yīng)蓋梁預(yù)埋圓鋼管7位置預(yù)埋圓鋼管，承壓墊板，螺紋鋼螺母形成承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管8；

步驟二、多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼19依次連接形成螺紋鋼柱，螺紋鋼柱的上端穿過蓋梁預(yù)埋圓鋼管7，端頭依次使用螺紋鋼墊板16、螺紋鋼墊圈15、螺紋鋼螺母17固定，螺紋鋼柱的下端旋入承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管8固定。

其中，在承臺(tái)承壓墊板11上焊接有緊固螺母12，螺紋鋼柱的下端穿過承臺(tái)預(yù)埋圓鋼管8后旋入緊固螺母12。

上述裝置的拆卸步驟為：架橋機(jī)施工完畢后，首先拆卸大跨度蓋梁3上的螺紋鋼螺母17，然后依次從上而下拆卸標(biāo)準(zhǔn)節(jié)精軋螺紋鋼19，并旋出承臺(tái)6上的螺紋鋼，最后使用無收縮灌漿料封堵承臺(tái)6和大跨度蓋梁3的孔洞。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(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(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。