復合式橋梁臨時支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及路橋施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁臨時支座。
【背景技術(shù)】
[0002] 先簡支后連續(xù)橋梁是我國應(yīng)用廣泛的橋梁形式，即梁體在預制場內(nèi)采用集中預 制，現(xiàn)場架設(shè)，能夠充分發(fā)揮機械性能，有效提高勞動效率，節(jié)約大量模板和支架，從而加快 施工進度，降低了施工成本。先簡支后連續(xù)橋梁這種結(jié)構(gòu)上下部可以同時施工、進度快，上 部結(jié)構(gòu)采用的是簡支梁的施工方法，得到的卻是結(jié)構(gòu)更優(yōu)的連續(xù)梁。在我國公路建設(shè)中，跨 徑為20-45m的連續(xù)梁橋大量采用了這種結(jié)構(gòu)。一般認為先簡支后連續(xù)橋梁在施工過程中 其技術(shù)重點和難點是進行體系轉(zhuǎn)換，而橋梁臨時支座的選擇及使用是保證體系轉(zhuǎn)換能否成 功的關(guān)鍵。目前常用的橋梁臨時支座有鋼砂筒橋梁臨時支座、混凝土支座、木墩橋梁臨時支 座、硫磺砂漿橋梁臨時支座等。在大、中型橋梁中應(yīng)用較為廣泛的是硫磺砂漿橋梁臨時支 座、鋼筒砂箱臨時支座。
[0003] 1、硫磺砂漿橋梁臨時支座：其工作原理是硫磺砂漿內(nèi)預先置入電熱絲，通過電熱 融化硫磺砂漿來拆除橋梁臨時支座完成體系轉(zhuǎn)換。硫磺砂漿是以硫磺味膠結(jié)劑，按適當比 例慘入水泥、細砂和增稠劑加熱拌至而成，一般采用工業(yè)用熔點為113°C，或加入萘、石蠟等 以改善其脆性、和易性并提高抗拉強度。硫磺砂漿橋梁臨時支座澆筑中預置電熱絲和接線 端子。簡支變連續(xù)卸荷時，通電讓電熱絲產(chǎn)生的熱量將硫磺砂衆(zhòng)墊塊融化變形，從而達到卸 荷的目的。
[0004] 硫橫砂衆(zhòng)橋梁臨時支座的缺點在于：
[0005] a、硫磺砂漿冷卻固化過程中常常表面產(chǎn)生開裂，并且支座表面不平整，容易造成 落梁后造成應(yīng)力集中，橋梁臨時支座碎裂，置入的電阻絲有可能拉斷，造成橋梁臨時支座通 電軟化故障，并且容易造成"三條腿"現(xiàn)象；
[0006] b、硫磺砂漿工藝較復雜，熬制過程中產(chǎn)生二氧化硫?qū)θ梭w健康造成損害，通電融 化時存在不可避免的安全隱患，且融化過程中易對永久支座造成損害和污染的弊?。?br>[0007] c、硫磺砂漿橋梁臨時支座對工藝要求嚴，澆筑或預制后，架梁標高難以調(diào)整；
[0008] d、硫磺砂漿橋梁臨時支座中電熱絲通電過程中容易斷絲，造成橋梁臨時支座拆卸 困難，如此，達不到體系轉(zhuǎn)換的同步性。
[0009] 2、鋼制砂筒臨時支座：鋼制砂箱臨時支座是利用鋼制封閉容器內(nèi)的干燥細砂，在 容器底部或側(cè)面打開開口時易流出從而減少容器內(nèi)的細砂體積的原理設(shè)計的。它是通過在 一個上面開口的容器盛上細砂，在上只放一塊略小于容器上口的柱形鋼墊塊，使其高出容 器上口 2~3cm以上（當然容器上口要低于永久支座高程）大梁放在墊塊上，簡支變連續(xù) 卸荷時，在砂箱側(cè)面開口處放出砂子，容器內(nèi)砂子體積減少，大梁隨之下落到永久支座上。
[0010] 鋼制砂箱臨時支座的缺點：
[0011] 鋼制砂箱臨時支座支座工藝較為復雜，在規(guī)范使用的情況下需批量定制，耗費人 工量較大，需要鋼材梁較大，在周轉(zhuǎn)量較小的情況下，使用成本較高。
[0012] 鋼制砂箱泄砂孔一般采用木楔或螺絲封口，在施工過程中會出現(xiàn)封口掉落的情 況，造成砂子漏出，造成梁板下沉的質(zhì)量事故。
[0013] 3、在施工現(xiàn)場也會用到其他結(jié)構(gòu)形式的一些橋梁臨時支座，如木質(zhì)砂箱臨時支座 等，但這些橋梁臨時支座的一般用于小橋或者橋梁臨時支座需求量較小要求不高的橋梁或 其他卸荷裝置，存在可靠性不高、拆除困難或無法保障卸荷的同步性問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0014] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提出一種便于安裝、無污染且支撐效果好的復 合式橋梁臨時支座。
[0015] 本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是：提供一種復合式橋梁臨時支 座，包括頂部敞口的木制砂箱、填充在所述木制砂箱內(nèi)且具有流動性的干砂、豎直埋置在所 述干砂內(nèi)的鋼管，放置在所述鋼管上方且高于所述木制砂箱頂部的混凝土支撐柱，其中所 述鋼管的底部預留有排砂孔，所述混凝土支撐柱的頂部放置有橡膠墊。
[0016] 進一步地，所述木制砂箱的外壁上圍有加強板，鋼管、砂、混凝土塊、木質(zhì)砂箱同時 組合受荷。
[0017] 進一步地，所述木制砂箱外部標有與所述排砂孔位置相對應(yīng)的開孔標記，支撐柱 為混凝土塊。
[0018] 本實用新型的有益效果是：
[0019] 本實用新型解決了現(xiàn)有橋梁臨時支座的抗壓穩(wěn)定性、耐久性差、安拆不便、造價高 等問題。利用試驗對復合式橋梁臨時支座樣品進行抗壓試驗，經(jīng)過詳細的計算和對比，為施 工提供了理論依據(jù)。通過優(yōu)化木箱制作方法，解決了木制砂箱側(cè)向受壓穩(wěn)定性問題等關(guān)鍵 技術(shù)，創(chuàng)新地提出鋼、木、混凝土組合的橋梁臨時支座，即在方形木箱內(nèi)加入相應(yīng)尺寸的帶 孔鋼管，充分利用干砂的流動性和抗壓能力強的特點，將干砂的受壓后的側(cè)向壓力傳遞至 鋼管內(nèi)壁，解決了木制砂箱抗壓能力差的問題。在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。另外，本 實用新型中復合式橋梁臨時支座結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的橋梁臨時支座作進一步說明。
[0021] 圖1是本實用新型中復合式橋梁臨時支座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本實用新型中復合式橋梁臨時支座的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3是本實用新型中復合式橋梁臨時支座的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0024] 圖4為鋼管尺寸驗算時采用的計算模型；
[0025] 圖5為單位壓力與變形的關(guān)系曲線圖。
[0026] 圖中，木制砂箱1 ;混凝土支撐柱(或稱"混凝土塊")2 ;無縫鋼管3 ;排砂孔4 ;加強 板5 ;開孔標記6 ;干砂7 ;橡膠墊8 ;砂漿9 ;填充干砂10。
【具體實施方式】
[0027] 實施例一
[0028] 根據(jù)圖1-2所示，本實用新型中的復合式橋梁臨時支座包括頂部敞口的木制砂箱 1、填充在木制砂箱1內(nèi)且具有流動性的干砂7、放置在木制砂箱1中且頂部從木制砂箱1頂 部敞口處伸出的混凝土支撐柱2,還包括豎直埋置在干砂7內(nèi)的鋼管3,鋼管3的底部預留 有排砂孔4,可作為優(yōu)選的是鋼管為無縫鋼管3?；炷林沃?的頂部放置有橡膠墊8,可 作為優(yōu)選的是橡膠墊8的厚度為2mm，橡膠墊8的尺寸邊長大于混凝土塊的邊長3-4cm。
[0029] 其中，木制砂箱1是由酚醛樹脂多層板制成。
[0030] 可作為優(yōu)選的是：木制砂箱1的外壁上圍有加強板5,加強板5采用方木制成。
[0031] 可作為優(yōu)選的是：木制砂箱1外部標有與排砂孔4位置相對的開孔標記6,支撐柱 2為混凝土支撐柱2。
[0032] 實施例二
[0033] 本實施例中的某大橋，采用一級公路技術(shù)標準，全長306m，四孔一聯(lián)，共三聯(lián)，上部 采用25m預應(yīng)力小箱梁，先簡支后連續(xù)，利用實施例一中橋梁臨時支座進行連續(xù)梁架設(shè)的 施工方法，包括以下步驟：
[0034] 1、材料準備
[0035] 選擇施工現(xiàn)場現(xiàn)有邊角料，方木、竹木模板、壁厚5-8mm直徑14-20cm鋼管3,高標 號混凝土支撐柱2、干燥均勻細石英砂、木制砂箱1加固件、2_橡膠墊8 (橡膠墊尺寸邊長 大于混凝土塊3-4cm)等。
[0036] 2、復合式橋梁臨時支座設(shè)計
[0037] 復合式橋梁臨時支座設(shè)計時根據(jù)橋型設(shè)計及施工需求進行，主要考慮梁板自重、 施工荷載、其他荷載之和，同時考慮梁板安裝工藝，某大橋的梁板最大自重為720KN，考慮施 工荷載為100KN，其他荷載為50KN，每片箱梁采用4個復合式橋梁臨時支座，所以每個橋梁 臨時支座最大荷載為（720謂+100謂+50謂）/4=217謂。
[0038] 1)混凝土支撐柱2尺寸設(shè)計
[0039] 混凝土抗壓強度MPa=試件破壞荷載（N) /試件承壓面積（mm2 );
[0040] 混凝土抗壓強度 MPa=217000/1502=9. 6Mpa ;
[0041] 本實施例中的混凝土支撐柱2采用C50混凝土澆筑制成，尺寸 為150_X150_X150mm，抗壓強度> 50Mpa，極限荷載> 1125KN，所以采用 150mmX 150mmX 150mm的混凝土支撐柱2安全系數(shù)較大，橋梁臨時支座安裝后，混凝土支撐 柱2不會發(fā)生破壞性損壞。
[0042] 2)無縫鋼管3選型及受力驗算
[0043] 某大橋施工設(shè)計圖中蓋梁頂至梁底高度為25cm。鋼管3選用非標內(nèi)徑為146mm， 壁厚為8mm無縫鋼管3,外徑為162mm。
[0044] 如圖4所示，將模型進行簡化并對鋼管3進行受力計算：
[0045] d0--混凝土支撐柱2的內(nèi)徑，取值0. 146m ;
[0046] dl--鋼管3外徑，取值0· 166m ;
[0047] h0一一混凝土支撐柱2從最高工作位置放入下砂筒深度，砂壓縮量根據(jù)試驗量測， 取 0· 02m ;
[0048] Η--降落高度，根據(jù)抗壓試驗，砂壓縮量根據(jù)試驗量測，砂最大下沉量為0. 03m ;
[0049] σ--無縫鋼管3的壁厚，取值為0· 005m ;
[0050] [0 ]--砂容許承壓力，將其預壓，可達60MPa (試驗值）；
[0051] 鋼管受力驗算
[0052] 查國標，對于結(jié)構(gòu)無縫鋼管3的屈服強度，由δ =5mm彡22mm，則[0 ]鋼管 3=245MPa.
[0053] 取 Η=0· 05m, d2=0· 02m, h0=0. 09m.
[0054] 又，筒壁應(yīng)力為
[0056] 即σ =219MPa < [ σ ]鋼管3=245MPa，鋼管3側(cè)壁受力滿足要求。
[0057] 在本實施例中，復合式橋梁臨時支座要求安裝高度為250mm，木制砂箱1內(nèi)尺寸為 邊長 X 邊長 X 高=165mmX 165mmX 160mm，將 150mmX 1 50mmX 150mm 混凝土支撐柱 2 置入 木制砂箱15cm，鋼管3高度為7cm，鋼管3頂與混凝土支撐柱2底自檢預留30mm間距(作為 卸荷時下降值，便于橋梁臨時支座拆除)。
[0058] 根據(jù)橋梁梁板安裝時臨時支座預設(shè)高度，根