橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁施工的支撐體系。
【背景技術】
[0002]某橋梁高墩現澆箱梁高差大、地形復雜、施工難度大、安全風險高，結合橋梁結構特點，綜合考慮采用鋼管粧加貝雷梁現澆支架施工。目前的施工方法普遍是在貝雷梁上搭設門式支架或者滿堂支架進行標高調整和脫模。這些施工方法存在材料及人員投入大、工作量較重、高空作業(yè)時間長等不足。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種改進的橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，以簡化現有施工工序、降低施工成本及高空作業(yè)風險。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，包括橋墩及間隔均勻地設置于橋墩之間的條形基礎，其特征在于，在橋墩或條形基礎之上設置有并排的若干根鋼管粧，相鄰的鋼管粧之間設置有斜撐，鋼管粧的頂端設置有落梁砂箱，在落梁砂箱頂部設置有橫橋向的工字鋼，橫橋向的工字鋼頂部設置有貝雷片搭建而成的貝雷梁，貝雷梁頂部設置有橫向工字鋼，工字鋼頂部鋪設有整體箱梁模板，整體箱梁模板上澆筑有混凝土箱梁。
[0005]具體地，砂箱頂部設置有并排的雙工字鋼。
[0006]優(yōu)選地，所述砂箱包括內筒和外筒，內筒頂部設置有承載上端蓋，外筒底部設置有承載下底板，內筒與外筒之間的間隙為1?2_，外筒的下部在相對的兩側壁上各設置有一個排砂口，外筒充填砂粒后與內筒套接，內筒有灌注混凝土。
[0007]所述承載上端蓋的寬度大于砂箱頂部的雙工字鋼的投影寬度。
[0008]優(yōu)選地，所述排砂口距離外筒底部為4cm。
[0009]本實用新型現澆箱梁的支架采用鋼管粧結合貝雷梁工藝，通過砂箱作為箱梁底模標高的控制和卸載，實現了簡化施工工序、降低施工成本的目標，降低了高空作業(yè)風險。砂箱制作簡易，使用方便，安全可靠，承載力大，具有較高的可操作性等眾多優(yōu)點，社會經濟效益明顯。
【附圖說明】
[0010]圖1是鋼管支架現澆箱梁縱向向剖面圖。
[0011]圖2是現澆箱梁施工體系的橫橋向剖面圖。
[0012]圖3是砂箱結構示意圖，圖中所示為承載狀態(tài)。
[0013]圖4是砂箱結構示意圖，圖中所示為卸載后狀態(tài)。
[0014]圖中，0#橋臺100，1#橋墩101，2#橋墩102，3#橋墩103，1#橋臺104，條形基礎105，鋼管粧106，斜撐107，橫向聯系桿108，連接鋼板109，砂箱110，工字鋼111，貝雷梁112，整體箱梁模板113，箱梁114，內筒1101，外筒1102，承載上端蓋1103，承載下底板1104，加勁鋼板1105，吊環(huán)1106，限位桿1107，卸砂閥1108，排砂口 1109
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，為本實用新型所面對的施工橋梁的縱向剖面情況。該橋梁為4跨，采用后張法預應力混凝土雙線簡支箱梁。簡支箱梁截面類型采用等高單箱單室形式。
[0016]如圖2所示，為該橋梁箱梁的施工支撐體系，其包括設置于0#橋臺100與1#橋臺104之間的1#橋墩101、2#橋墩102、3#橋墩103，以及間隔均勻地設置于橋墩之間的條形基礎105。在橋墩或條形基礎之上設置有一排橫橋向的鋼管粧。如圖2所示，以條形基礎為例，每一排鋼管粧由5根鋼管粧106構成，相鄰的鋼管粧106之間設置有斜撐107和橫向聯系桿108。鋼管粧106的頂端設置有落梁砂箱110，在落梁砂箱110頂部設置有橫橋向的雙拼工字鋼111，工字鋼頂部設置有貝雷片搭建而成的貝雷梁112，貝雷梁頂部設置有橫向工字鋼，工字鋼頂部設置有整體箱梁模板113，整體箱梁模板113上澆筑有混凝土箱梁114。
[0017]砂箱使用原理類似于千斤頂。如圖3、圖4所示，砂箱110包括內筒1101和外筒1102，內筒1101頂部設置有承載上端蓋1103，外筒底部設置有承載下底板1104，外筒的下部在相對的兩側壁上各設置有一個排砂口 1109。利用砂具有較小壓縮性和較大流動性的特點，在承受荷載階段，將外筒安裝封閉好，然后在外筒內裝入砂粒，再裝入內筒，內筒灌注混凝土。在內部充滿砂粒的情況下，可以起到類似千斤頂的支撐作用，作為臨時支撐體系之一。在卸載過程時，通過砂粒的釋放，內筒在自重及豎向外力作用下下滑，使得臨時支撐體系模板與梁體實現分離。
[0018]根據本工程臨時支撐體系受力分析，鋼管承受的最大豎向荷載F為1680KN。
[0019]砂箱在卸載過程中為實現臨時支撐體系模板與梁體有效分離，下降高度控制在5?8cm左右即可；考慮在卸載中砂粒必然存在一定殘留，結合排砂口的尚度情況，因此預高留4cm排砂余量，因此設計排砂口距離外筒底部為4厘米。同時考慮內筒上部支撐鋼板與內筒外側豎向采用三角加勁鋼板1105加固。最終確定砂箱內筒、外筒制作高度分別為26cm、24cm0
[0020]由于所采用的雙拼I56b工字鋼平面投影寬度為33.2cm,同時考慮圓截面加工方便，且沿圓周方向的受力特性一致，因此初選規(guī)格為Φ32.5cm鋼管作為砂箱外筒加工原材料?？紤]現場細砂粒徑級配跨度大，無法滿足砂箱使用要求，本工程外購密度為1.4t/m3的細砂作為砂箱使用顆粒；通過查閱相關資料，該砂粒的自然堆積角Q為30°。內筒與外筒的管徑應進行嚴格的尺寸匹配，間隙過小內筒易造成機械“卡死”現象，間隙過大會因砂上浮造成“溢砂”現象，為此應確?；钊又袝r單側間隙尺寸控制在1?2_為宜。
[0021]最后選定，本工程外筒選用Φ32.5X2.4cm ;內筒采用Φ27.3X0.8cm的鋼管。
[0022]砂箱內筒上承載端鋼板尺寸要求不僅能夠包含雙拼工字鋼投影寬度，而且需預留一定的平面空間將工字鋼與砂箱形成有效固結；砂箱外筒下承載端鋼板尺寸要求增大與鋼管頂部鋼蓋板的接觸面積并預留足夠的平面空間使鋼板與外筒外側豎向用三角加勁鋼板加固。
[0023]本工程砂箱內筒上承載端采用平面尺寸為50X40cm，厚度1.6cm的鋼板，確保安裝雙拼工字鋼后兩側有8.4cm寬的焊接空間；外筒下承載端采用平面尺寸為42.5X42.5cm，厚度 2.0cm 的鋼板。
[0024]砂箱安裝過程如需借助機械設備進行吊裝，在砂箱外筒外壁端口處豎向設置2處吊環(huán)1106 ;吊環(huán)設置成半圓形，中間開洞。
[0025]為保證砂子的排砂效果，考慮排砂過程中因個別排砂出現問題時能夠迅速停止其它砂箱排砂。本砂箱通過敲打提升卸砂閥實現排砂，敲打下降卸砂閥實現停止排砂。卸砂口對稱分布兩個，卸砂閥為緊密貼覆在外筒外側面的弧形板，卸砂閥上端具有徑向突起的限位桿。所述的限閥板為環(huán)形，內環(huán)對應限閥板處開設有凹槽。限位桿位于限閥板上方。
[0026]本實用新型按照以下方法進行實施:
[0027]先施工地梁基礎，測量放樣定位鋼管粧中心，待鋼管豎立至預定標高后加蓋鋼板并沿鋼管周邊進行焊接，鋼管粧之間用[16槽鋼進行十字撐加固；其次，鋼管蓋板加固后進行中心放樣和標高復測，復測無誤后進行砂箱安裝，砂箱布置時其中心應與鋼管粧中心對應，避免對鋼管粧產生偏心荷載，布置好后進行標高復核，復核無誤后進行焊接固定；再次安裝雙拼I56b工字鋼，并用加勁鋼板將工字鋼與砂箱上承端鋼板焊接固定；最后，安裝貝雷片及以上部分。
[0028]砂箱在安裝好后，即刻對砂箱進行密封，避免雨水通過排砂口、內外筒之間間隙滲入砂箱內對砂箱內側進行腐蝕生銹結塊，導致排砂困難。本工程采用石蠟對砂箱進行密封處理，石蠟加熱后處于液態(tài)，冷卻至常溫下形成固態(tài)，密封效果良好。
[0029]現澆箱梁施工完后進行砂箱卸載。根據施工方案，砂箱沿鋼管布置，每排5個，在卸載過程中分2次進行卸載；先拆除每排第2個和第4個砂箱，再同步拆除每跨剩余砂箱。
[0030]在本工程高墩現澆箱梁施工中，砂箱成功應用實施。臨時支撐在安裝過程中實現了標高精確控制；砂箱在承受荷載過程中的標高監(jiān)控數據表明，砂箱的沉降控制誤差在2mm?3mm范圍內。臨時支撐卸載過程中，通過砂箱成功實現模板與梁體分離；由于貝雷片以上臨時支撐均為剛度大、平整度好的鋼構件，結合卷揚機應用技術，大大提高臨時支撐的拆除功效。
【主權項】
1.橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，包括橋墩及間隔均勻地設置于橋墩之間的條形基礎，其特征在于，在橋墩或條形基礎之上設置有并排的若干根鋼管粧，相鄰的鋼管粧之間設置有斜撐，鋼管粧的頂端設置有落梁砂箱，在落梁砂箱頂部設置有橫橋向的工字鋼，橫橋向的工字鋼頂部設置有貝雷片搭建而成的貝雷梁，貝雷梁頂部設置有橫向工字鋼，工字鋼頂部鋪設有整體箱梁模板，整體箱梁模板上澆筑有混凝土箱梁。2.根據權利要求1所述的橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，其特征在于，砂箱頂部設置有并排的雙工字鋼。3.根據權利要求2所述的橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，其特征在于，所述砂箱包括內筒和外筒，內筒頂部設置有承載上端蓋，外筒底部設置有承載下底板，內筒與外筒之間的間隙為1?2mm，外筒的下部在相對的兩側壁上各設置有一個排砂口，外筒充填砂粒后與內筒套接，內筒有灌注混凝土。4.根據權利要求3所述的橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，其特征在于，所述承載上端蓋的寬度大于砂箱頂部的雙工字鋼的投影寬度。5.根據權利要求3所述的橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，其特征在于，所述排砂口距離外筒底部為4cm。
【專利摘要】橋梁高墩現澆箱梁施工支撐體系，包括橋墩及間隔均勻地設置于橋墩之間的條形基礎，在橋墩或條形基礎之上設置有并排的若干根鋼管樁，相鄰的鋼管樁之間設置有斜撐，鋼管樁的頂端設置有落梁砂箱，在落梁砂箱頂部設置有橫橋向的工字鋼，橫橋向的工字鋼頂部設置有貝雷片搭建而成的貝雷梁，貝雷梁頂部設置有橫向工字鋼，工字鋼頂部鋪設有整體箱梁模板，整體箱梁模板上澆筑有混凝土箱梁。本實用新型現澆箱梁的支架采用鋼管樁結合貝雷梁工藝，通過砂箱作為箱梁底模標高的控制和卸載，實現了簡化施工工序、降低施工成本的目標，降低了高空作業(yè)風險。砂箱制作簡易，使用方便，安全可靠，承載力大，具有較高的可操作性等眾多優(yōu)點，社會經濟效益明顯。
【IPC分類】E01D21/00
【公開號】CN205000256
【申請?zhí)枴緾N201520713361
【發(fā)明人】賀菲, 吳衛(wèi)敏
【申請人】中交四航局第一工程有限公司, 中交第四航務工程局有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月15日