CN104120729B - 一种大型钢吊箱内支撑结构及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供根据施工现场处于大风、大浪等复杂、恶劣的海域环境条件，经过建立计算理论模型模拟现场施工条件加载研究分析研制出一种大型钢吊箱新型内支撑结构及其施工工艺。本发明创造具有的优点和有益效果是：采用预制混凝土板作为钢吊箱隔舱板减小钢吊箱水下封底混凝土一次性浇筑面积，确保水下封底混凝土的质量；上部采用型钢快速建立支撑结构，与预制混凝土板形成整体内支撑结构体系将钢吊箱承受的冲击力传到钻孔灌注桩上，确保钢吊箱整体的稳定性。
Description
技术领域
本发明创造属于桥梁工程建设技术领域，尤其是涉及一种大型钢吊箱内支撑结构。
背景技术
海域大风、潮流、波浪等恶劣施工环境对钢吊箱的强度、刚度、整体稳定性的设计要求较高。目前，国内钢吊箱的传统设计，一般采用对大量的型钢材料进行设计以满足整体内支撑增强吊箱的刚度和整体稳定性。传统内支撑结构的设计浪费大量钢材，在浇筑水下封底混凝土施工中浇筑面积过大，混凝土的施工质量难以控制。
发明内容
本发明创造要解决的问题是提供一种可以减小水下封底混凝土一次性浇筑面积，减少型钢的使用量的大型钢吊箱内支撑结构。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种大型钢吊箱内支撑结构，包括混凝土隔舱板、隔舱板斜撑、钢管斜撑、围檩撑杆、第二道围檩、第一道围檩、第二道内支撑钢管和第一道内支撑钢管；
在钢吊箱底板上，多块所述混凝土隔舱板相互拼接，将钢吊箱内室分隔成多个腔室，且所述混凝土板相拼接处设有预埋钢板；
多根所述围檩撑杆固定在混凝土隔舱板上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩和第一道围檩，所述第二道围檩和第一道围檩通过所述围檩撑杆进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管依次架设在第二道围檩上，多根所述第一道内支撑钢管依次架设在第一道围檩上；
多条所述隔舱板斜撑的一端与预埋钢板连接，另一端与第二道内支撑钢管连接；多条所述钢管斜撑的一端与第二道内支撑钢管连接，另一端与第一道内支撑钢管连接。
优选地，所述预埋钢板包括混凝土隔舱板上的预埋钢板和混凝土隔舱板间的预埋钢板。
优选地，所述混凝土隔舱板上的预埋钢板设置在边缘中点和边缘交点处。
优选地，所述隔舱板斜撑与预埋钢板通过焊接连接。
优选地，混凝土隔舱板的组拼通过湿接缝连接。
一种大型钢吊箱内支撑结构的施工工艺，包括如下步骤：
步骤一：在海岸边或在驳船上预制混凝土隔舱板且在混凝土隔舱板的边缘中点和边缘交点处预埋钢板，当混凝土隔舱板混凝土强度达到设计强度后运至已组拼完成的钢吊箱内根据设计位置进行组拼，相组拼的混凝土隔舱板之间设有预埋钢板，将钢吊箱内室分隔成多个腔室；
步骤二：多根所述围檩撑杆固定在混凝土隔舱板上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩和第一道围檩，所述第二道围檩和第一道围檩通过所述围檩撑杆进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管依次架设在第二道围檩上，多根所述第一道内支撑钢管依次架设在第一道围檩上；多条所述隔舱板斜撑的一端与预埋钢板连接，另一端与第二道内支撑钢管连接；多条所述钢管斜撑的一端与第二道内支撑钢管连接，另一端与第一道内支撑钢管连接；
步骤三：顶紧钢吊箱壁板外侧的下层外圈梁和对拉杆，分仓浇筑水下封底混凝土，水下封底混凝土强度达到设计强度后抽干钢吊箱内的水，拆除下层外圈梁和对拉杆；
步骤四：顶紧钢吊箱壁板外侧的中层外圈梁和对拉杆，开始承台第一层施工；承台第一层混凝土强度达到设计强度后拆除中层外圈梁和对拉杆、第二道围檩、第二道内支撑钢管；
步骤五：顶紧钢吊箱壁板外侧的上层外圈梁和对拉杆，开始承台第二层施工，承台第二层混凝土强度达到设计强度后拆除上层外圈梁和对拉杆、第一道围檩、第一道内支撑钢管。
本发明创造具有的优点和积极效果是：利用预制混凝土板与型钢支撑组拼成的整体内支撑结构，解决了海域大风、潮流、波浪等对钢吊箱的冲击力等关于传力体系的技术难题，保障了施工安全。采用本发明创造施工安全性高，施工速度快，效率高，水下封底混凝土质量可控，内支撑整体结构稳定，具有极大推广价值，社会效益良好，为跨江、跨海、跨河等大型钢吊箱施工积累了宝贵经验。
附图说明
图1是钢吊箱隔舱板分布示意图；
图2是本发明创造内支撑立面布置示意图；
图中：1-混凝土隔舱板，2-隔舱板斜撑，3-钢管斜撑，4-围檩撑杆，5-第二道围檩，6-第一道围檩，7-第二道内支撑钢管，8-第一道内支撑钢管，9-钢吊箱壁板，10-钢吊箱底板，11-对拉杆，12-外圈梁，13-预埋钢板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
一种大型钢吊箱内支撑结构，包括混凝土隔舱板1、隔舱板斜撑2、钢管斜撑3、围檩撑杆4、第二道围檩5、第一道围檩6、第二道内支撑钢管7和第一道内支撑钢管8；
在钢吊箱底板上，多块所述混凝土隔舱板1通过湿接缝相互拼接，将钢吊箱内室分隔成多个腔室，且所述混凝土板相拼接处设有预埋钢板13，所述预埋钢板13包括混凝土隔舱板1上的预埋钢板13和混凝土隔舱板1间的预埋钢板13，所述混凝土隔舱板1上的预埋钢板13设置在边缘中点和边缘交点处；多根所述围檩撑杆4固定在混凝土隔舱板1上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩5和第一道围檩6，所述第二道围檩5和第一道围檩6通过所述围檩撑杆4进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管7依次架设在第二道围檩5上，多根所述第一道内支撑钢管8依次架设在第一道围檩6上；多条所述隔舱板斜撑2的一端与预埋钢板13连接，另一端与第二道内支撑钢管7连接，所述隔舱板斜撑2与预埋钢板13通过焊接连接；多条所述钢管斜撑3的一端与第二道内支撑钢管7连接，另一端与第一道内支撑钢管8连接。
在同一平面内，与第二道内支撑钢管7上同一位置连接的两根隔舱板斜撑2与混凝土隔舱板平面构成类三角形稳定结构；在同一平面内，与第一道内支撑钢管8上同一位置连接的两根钢管斜撑3与第二道内支撑钢管7构成类三角形稳定结构。
在不同平面上时，隔舱板斜撑2或钢管斜撑3可以根据连接规则连接任意相邻平面，在空间上构成类三角形稳定结构。
一种大型钢吊箱内支撑结构的施工工艺，包括如下步骤：
步骤一：在海岸边或在驳船上预制混凝土隔舱板1且在混凝土隔舱板1的边缘中点和边缘交点处预埋钢板13，当混凝土隔舱板1混凝土强度达到设计强度后运至已组拼完成的钢吊箱内根据设计位置进行组拼，相组拼的混凝土隔舱板1之间设有预埋钢板13，将钢吊箱内室分隔成多个腔室；
步骤二：多根所述围檩撑杆4固定在混凝土隔舱板1上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩5和第一道围檩6，所述第二道围檩5和第一道围檩6通过所述围檩撑杆4进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管7依次架设在第二道围檩5上，多根所述第一道内支撑钢管8依次架设在第一道围檩6上；多条所述隔舱板斜撑2的一端与预埋钢板13连接，另一端与第二道内支撑钢管7连接；多条所述钢管斜撑3的一端与第二道内支撑钢管7连接，另一端与第一道内支撑钢管8连接；
步骤三：顶紧钢吊箱壁板9外侧的下层外圈梁12和对拉杆11，分仓浇筑水下封底混凝土，水下封底混凝土强度达到设计强度后抽干钢吊箱内的水，拆除下层外圈梁12和对拉杆11；
步骤四：顶紧钢吊箱壁板9外侧的中层外圈梁12和对拉杆11，开始承台第一层施工；承台第一层混凝土强度达到设计强度后拆除中层外圈梁12和对拉杆11、第二道围檩5、第二道内支撑钢管7；
步骤五：顶紧钢吊箱壁板9外侧的上层外圈梁12和对拉杆11，开始承台第二层施工，承台第二层混凝土强度达到设计强度后拆除上层外圈梁12和对拉杆11、第一道围檩6、第一道内支撑钢管8。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种大型钢吊箱内支撑结构，其特征在于：包括混凝土隔舱板(1)、隔舱板斜撑(2)、钢管斜撑(3)、围檩撑杆(4)、第二道围檩(5)、第一道围檩(6)、第二道内支撑钢管(7)和第一道内支撑钢管(8)；
在钢吊箱底板上，多块所述混凝土隔舱板(1)相互拼接，将钢吊箱内室分隔成多个腔室，且所述混凝土板相拼接处设有预埋钢板(13)；
多根所述围檩撑杆(4)固定在混凝土隔舱板(1)上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩(5)和第一道围檩(6)，所述第二道围檩(5)和第一道围檩(6)通过所述围檩撑杆(4)进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管(7)依次架设在第二道围檩(5)上，多根所述第一道内支撑钢管(8)依次架设在第一道围檩(6)上；
多条所述隔舱板斜撑(2)的一端与预埋钢板(13)连接，另一端与第二道内支撑钢管(7)连接；多条所述钢管斜撑(3)的一端与第二道内支撑钢管(7)连接，另一端与第一道内支撑钢管(8)连接。
2.根据权利要求1任一项所述的一种大型钢吊箱内支撑结构，其特征在于：所述预埋钢板(13)包括混凝土隔舱板(1)上的预埋钢板(13)和混凝土隔舱板(1)间的预埋钢板(13)。
3.根据权利要求2所述的一种大型钢吊箱内支撑结构，其特征在于：所述混凝土隔舱板(1)上的预埋钢板(13)设置在边缘中点和边缘交点处。
4.根据权利要求1所述的一种大型钢吊箱内支撑结构，其特征在于：所述隔舱板斜撑(2)与预埋钢板(13)通过焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种大型钢吊箱内支撑结构，其特征在于：混凝土隔舱板(1)的组拼通过湿接缝连接。
6.一种根据权利要求1-5所述的大型钢吊箱内支撑体系的施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：在海岸边或在驳船上预制混凝土隔舱板(1)且在混凝土隔舱板(1)的边缘中点和边缘交点处预埋钢板(13)，当混凝土隔舱板(1)混凝土强度达到设计强度后运至已组拼完成的钢吊箱内根据设计位置进行组拼，相组拼的混凝土隔舱板(1)之间设有预埋钢板(13)，将钢吊箱内室分隔成多个腔室；
步骤二：多根所述围檩撑杆(4)固定在混凝土隔舱板(1)上且紧贴钢吊箱壁板，所述围檩撑杆每两根为一对，每对所述围檩撑杆紧贴不同钢吊箱壁板；所述钢吊箱壁板由下至上分别在两个水平面上依次设有第二道围檩(5)和第一道围檩(6)，所述第二道围檩(5)和第一道围檩(6)通过所述围檩撑杆(4)进行支撑；多根所述第二道内支撑钢管(7)依次架设在第二道围檩(5)上，多根所述第一道内支撑钢管(8)依次架设在第一道围檩(6)上；多条所述隔舱板斜撑(2)的一端与预埋钢板(13)连接，另一端与第二道内支撑钢管(7)连接；多条所述钢管斜撑(3)的一端与第二道内支撑钢管(7)连接，另一端与第一道内支撑钢管(8)连接；
步骤三：顶紧钢吊箱壁板(9)外侧的下层外圈梁(12)和对拉杆(11)，分仓浇筑水下封底混凝土，水下封底混凝土强度达到设计强度后抽干钢吊箱内的水，拆除下层外圈梁(12)和对拉杆(11)；
步骤四：顶紧钢吊箱壁板(9)外侧的中层外圈梁(12)和对拉杆(11)，开始承台第一层施工；承台第一层混凝土强度达到设计强度后拆除中层外圈梁(12)和对拉杆(11)、第二道围檩(5)、第二道内支撑钢管(7)；
步骤五：顶紧钢吊箱壁板(9)外侧的上层外圈梁(12)和对拉杆(11)，开始承台第二层施工，承台第二层混凝土强度达到设计强度后拆除上层外圈梁(12)和对拉杆(11)、第一道围檩(6)、第一道内支撑钢管(8)。
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