CN104562937A - 一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工领域，具体地指一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构及其施工方法。本发明通过在“V”腿和主墩之间设置耳板销轴式临时铰，使“V”腿可以上下旋转的连接与主墩上，刚性销轴临时铰又能承受较大的剪力，能很好的限制拱形连续梁的竖向位移，防止不均匀沉降，同时刚性销轴临时铰又能很好的释放弯矩，确保拱形连续梁拱脚位置不产生弯应力，达到既能限制位移又能释放弯矩的效果，从而避免产生混凝土错层和裂缝，保证了拱形连续梁施工质量。

Description

一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体地指一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构及其施工方法。

背景技术

对于拱形连续梁施工，传统的施工方法一般有两种，一种是不设置临时铰，一种设置临时铰。不设置临时铰浇筑拱形连续梁混凝土，如果采用支架法施工，由于支架的刚度小，会造成拱形连续梁的不均匀沉降，从而使拱形连续梁拱脚位置弯应力较大，使拱脚处混凝土产生裂缝，严重影响箱梁浇筑质量。另外一重传统的施工方法就是设置临时铰，但一般临时铰类型就是普通垫块，包括混凝土垫块或者是型钢垫块，这种类型的临时铰有一定的缺陷，垫块可以释放拱形连续梁由于不均匀沉降产生的弯矩，但是单靠垫块的摩擦力很难保证拱形连续梁在垫块位置产生沉降位移差，箱梁的弧形连续性受影响，保证不了施工质量。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构及其施工方法。

本发明的技术方案为：一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构，

其特征在于：还包括第一临时转铰和第二临时转铰；包括第一临时转铰和第二临时转铰；所述的第一临时转铰包括用于与主墩连接的第一预埋件和用于同主墩一侧的第一拱架连接的第三预埋件，第二临时转铰包括用于与主墩连接的第二预埋件和用于同主墩另一侧的第二拱架连接的第四预埋件；

所述的第一预埋件上连接有开设有第一螺孔的第一耳板，第二预埋件上连接有开设有第二螺孔的第二耳板，第三预埋件上连接有开设有对应第一螺孔的第三螺孔的第三耳板，第四预埋件上连接有开设有对应第二螺孔的第四螺孔的第四耳板；

所述的第一耳板和第三耳板通过螺栓穿过第一螺孔和第三螺孔可上下旋转地连接在一起形成第一临时转铰，第二耳板和第四耳板通过螺栓穿过第二螺孔和第四螺孔可上下旋转地连接在一起形成第二临时转铰。

进一步的所述的第一耳板包括与第一预埋件固定连接的第一底板和设置在第一底板上的两片对称布置的第一夹片，第一夹片上开设有第一螺孔；所述的第三耳板包括与第三预埋件固定连接的第二底板和设置于第二底板上的两片对称间隔布置的第二夹片，两片第一夹片位于两片第二夹片之间，第二夹片上开设有对应第一螺孔的第三螺孔；所述的第一耳板和第三耳板通过螺栓穿过第一螺孔和第三螺孔可上下旋转地连接在一起。

进一步的所述的第一夹片的外侧设置有第一加强筋板，第一加强筋板端部固定在第一底板上；所述的第二夹片的外侧设置有第二加强筋板，第二加强筋板端部固定在第二底板上。

一种带有临时转铰结构的拱形连续梁桥施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在浇筑完成的主墩和临时墩上搭建满膛支架，在主墩上浇筑永久支座，浇筑过程中将第一预埋件和第二预埋件分别预埋浇筑到永久支座的两侧；

2)、在主墩两侧的满膛支架上搭建对称的第一拱架的钢筋和第二拱架的钢筋，将第三预埋件固定于第一拱架的钢筋下端，将第四预埋件固定于第二拱架的钢筋下端，通过螺栓将第一预埋件和第三预埋件可上下旋转地连接在一起，通过螺栓将第二预埋件(和第四预埋件可上下旋转地连接在一起；

3)、两侧对称浇筑第一拱架和第二拱架的混凝土，第一拱架和第二拱架形成“V”腿，将第三预埋件和第四预埋件分别浇筑固结在第一拱架和第二拱架的端部，待第一拱架和第二拱架的混凝土强度达到设计要求后，在临时墩上方的第一拱架和第二拱架的上端对称浇筑横梁；

4)、在两根横梁之间搭建箱梁支架，进行预压试验，达到设计要求后，在箱梁支架上绑扎钢筋并从两侧往中间浇筑箱梁；

5)、浇筑好的箱梁强度达到要求后，在第一临时转铰和第二临时转铰上浇筑混凝土，将第一拱架、第二拱架与永久支座固定在一起，混凝土强度达到设计要求后，进行箱梁预应力张拉试验，完成后续箱梁施工。

进一步的所述的步骤5中浇筑箱梁的强度达到90％以上后，开始在第一临时转铰和第二临时转铰上浇筑混凝土。

本发明的弯矩释放装置采用耳板销轴式临时铰能解决垫块式临时铰不能解决限制竖向位移的缺陷，刚性销轴临时铰能承受较大的轴向力，能保证拱形连续梁的轴向传力，刚性销轴临时铰又能承受较大的剪力，能很好的限制拱形连续梁的竖向位移，防止不均匀沉降，同时刚性销轴临时铰又能很好的释放弯矩，确保拱形连续梁拱脚位置不产生弯应力，达到既能限制位移又能释放弯矩的效果，从而避免产生混凝土错层和裂缝，保证了拱形连续梁施工质量。

附图说明

图1：临时铰正视图；

图2：临时铰俯视图；

图3：第三耳板结构示意图；

图4：1-1视图；

图5：2-2视图；

图6：第一耳板结构示意图；

图7：3-3视图；

图8：4-4视图；

图9：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

图10：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

图11：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

图12：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

图13：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

图14：拱形连续梁桥施工步骤示意图；

其中：1—主墩；2—临时墩；3—满膛支架；4—永久支座；5—第一预埋件；6—第二预埋件；7—第一螺孔；8—第二螺孔；9—第一耳板；10—第二耳板；11—第一拱架；12—第二拱架；13—第三预埋件；14—第四预埋件；15—第三螺孔；16—第四螺孔；17—第三耳板；18—第四耳板；19—第一临时转铰；20—第二临时转铰；21—横梁；22—箱梁；23—第一底板；24—第一夹片；25—第二底板；26—第二夹片；27—第一加强筋板；28—第二加强筋板。

具体实施方式

如图1～8所示，具体实施时通过了一对旋转的临时转铰释放拱形梁的弯矩，达到普通临时转铰无法实现的功能，其中，第一临时转铰19的结构为：包括刚性第一耳板9和第三耳板17，如图6～8第一耳板9包括第一底板23和固定在第一底板23上的两片对称紧贴布置的第一夹片24，如图3-5，第三耳板17包括第二底板25和固定在第二底板25上端的间隔布置的两片第二夹片26，其中两片第一夹片24上设置有第一螺孔7，两片第二夹片26上设置有第三螺孔15，第二夹片26套接在第一夹片24中间的间隙内，螺栓穿过第一螺孔7和第三螺孔15将第一耳板9和第三耳板17可绕螺栓上下旋转地连接在一起。

第二临时转铰20的结构与第一临时转铰19的结构相同，第一临时转铰19固定在第一拱架11和永久支座4之间，第二临时转铰20固定在第二拱架12和永久支座4之间。

第一拱架11和第二拱架12形成“V”腿，永久支座4上两侧分别设置有对称的第一预埋件5和第二预埋件6，浇筑在支座里，第一拱架11和第二拱架12的端部分别固定连接有第三预埋件13和第四预埋件14。第一底板23通过螺钉固定在第一预埋件5上，第二底板25通过螺钉固定在第三预埋件13上，其他预埋件的结构相同。为了增加耳板的强度，在第一夹片24的侧部设置有第一加强筋板27，第一加强筋板27端部固定在第一底板23上。第二夹片26外侧设置有第二加强筋板28，第二加强筋板28端部固定在第二底板25上。每片夹片上设置有两片加强筋板，间隔对称布置，这样能够增强整个耳板的稳定性和牢固性，避免在连接过程中受力断裂。

如图9～14所示，具体的拱形连续梁桥的施工方法步骤如下：

1、在浇筑完成的主墩1和临时墩2上搭建满膛支架3，在主墩1上浇筑永久支座4，浇筑过程中将第一预埋件5和第二预埋件6分别预埋浇筑到永久支座4的两侧，第一预埋件5上连接有开设有第一螺孔7的第一耳板9，第二预埋件6上连接有开设有第二螺孔8的第二耳板10；

2、在主墩1两侧的满膛支架3上搭建对称的第一拱架11的钢筋和第二拱架12的钢筋，第一拱架11和第二拱架12形成“V”腿，第一拱架11下端设置有第三预埋件13，第三预埋件13上设置有第三耳板17，第三耳板17上开设有对应第一螺孔7的第三螺孔15，第一耳板9和第三耳板17通过螺栓穿过第一螺孔7和第三螺孔15可上下旋转地连接在一起，形成第一临时转铰19；第二拱架12下端设置有第四预埋件14，第四预埋件14上设置有第四耳板18，第四耳板18上开设有对应第二螺孔8的第四螺孔16的，第二耳板10和第四耳板14通过螺栓穿过第二螺孔8和第四螺孔16可上下旋转地连接在一起，形成第二临时转铰20；

3、两侧对称浇筑第一拱架11和第二拱架12的混凝土，将第三预埋件13和第四预埋件14分别浇筑固结在第一拱架11和第二拱架12的端部，待第一拱架11和第二拱架12的混凝土强度达到设计要求后，在临时墩1上方的第一拱架11和第二拱架12的上端对称浇筑横梁21；

4、在两根横梁21之间搭建箱梁22支架，进行预压试验，达到设计要求后，在箱梁22支架上绑扎钢筋并从两侧往中间浇筑箱梁22；

5、浇筑好的箱梁22强度达到90％以上时，在第一临时转铰19和第二临时转铰20上浇筑混凝土，将第一拱架11、第二拱架12与永久支座4固定在一起，混凝土强度达到设计要求后，进行箱梁22预应力张拉试验，完成后续箱梁22施工。

本发明的弯矩释放装置采用耳板销轴式临时铰能解决垫块式临时铰不能解决限制竖向位移的缺陷，刚性销轴临时铰能承受较大的轴向力，能保证拱形连续梁的轴向传力，刚性销轴临时铰又能承受较大的剪力，能很好的限制拱形连续梁的竖向位移，防止不均匀沉降，同时刚性销轴临时铰又能很好的释放弯矩，确保拱形连续梁拱脚位置不产生弯应力，达到既能限制位移又能释放弯矩的效果，从而避免产生混凝土错层和裂缝，保证了拱形连续梁施工质量。

Claims (4)

1.一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构，其特征在于：包括第一临时转铰(19)和第二临时转铰(20)；所述的第一临时转铰(19)包括用于与主墩(1)连接的第一预埋件(5)和用于同主墩(1)一侧的第一拱架(11)连接的第三预埋件(13)，第二临时转铰(20)包括用于与主墩(1)连接的第二预埋件(6)和用于同主墩(1)另一侧的第二拱架(12)连接的第四预埋件(14)；

所述的第一预埋件(5)上连接有开设有第一螺孔(7)的第一耳板(9)，第二预埋件(6)上连接有开设有第二螺孔(8)的第二耳板(10)，第三预埋件(13)上连接有开设有对应第一螺孔(7)的第三螺孔(15)的第三耳板(17)，第四预埋件(14)上连接有开设有对应第二螺孔(8)的第四螺孔(16)的第四耳板(18)；

所述的第一耳板和第三耳板通过螺栓穿过第一螺孔(7)和第三螺孔(15)可上下旋转地连接在一起形成第一临时转铰(19)结构，第二耳板(10)和第四耳板(14)通过螺栓穿过第二螺孔(8)和第四螺孔(16)可上下旋转地连接在一起形成第二临时转铰(20)结构。

2.如权利要求1所述的一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构，其特征在于：所述的第一耳板(9)包括与第一预埋件(5)固定连接的第一底板(23)和设置在第一底板(23)上的两片对称布置的第一夹片(24)，第一夹片(24)上开设有第一螺孔(7)；所述的第三耳板(17)包括与第三预埋件(13)固定连接的第二底板(25)和设置于第二底板(25)上的两片对称间隔布置的第二夹片(26)，两片第一夹片(24)位于两片第二夹片(26)之间，第二夹片(26)上开设有对应第一螺孔(7)的第三螺孔(15)；所述的第一耳板(9)和第三耳板(17)通过螺栓穿过第一螺孔(7)和第三螺孔(15)可上下旋转地连接在一起。

3.如权利要求2所述的一种用于拱形连续梁桥的临时转铰结构，其特征在于：所述的第一夹片(24)的外侧设置有第一加强筋板(27)，第一加强筋板(27)端部固定在第一底板(23)上；所述的第二夹片(26)的外侧设置有第二加强筋板(28)，第二加强筋板(28)端部固定在第二底板(25)上。

4.一种基于权利要求1所述的带有临时转铰结构的拱形连续梁桥施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在浇筑完成的主墩(1)和临时墩(2)上搭建满膛支架(3)，在主墩(1)上浇筑永久支座(4)，浇筑过程中将第一预埋件(5)和第二预埋件(6)分别预埋浇筑到永久支座(4)的两侧；

2)、在主墩(1)两侧的满膛支架(3)上搭建对称的第一拱架(11)的钢筋和第二拱架(12)的钢筋，将第三预埋件(13)固定于第一拱架(11)的钢筋下端，将第四预埋件(14)固定于第二拱架(12)的钢筋下端，通过螺栓穿过第一螺孔(7)和第三螺孔(15)将第一拱架(11)可旋转地连接于永久支座(4)上，通过螺栓穿过第二螺孔(8)和第四螺孔(16)将第二拱架(12)可旋转地连接于永久支座(4)上；

3)、两侧对称浇筑第一拱架(11)和第二拱架(12)的混凝土，第一拱架(11)和第二拱架(12)形成“V”腿，将第三预埋件(13)和第四预埋件(14)分别浇筑固结在第一拱架(11)和第二拱架(12)的端部，待第一拱架(11)和第二拱架(12)的混凝土强度达到设计要求后，在临时墩(1)上方的第一拱架(11)和第二拱架(12)的上端对称浇筑横梁(21)；

4)、在两根横梁(21)之间搭建箱梁(22)支架，进行预压试验，达到设计要求后，在箱梁(22)支架上绑扎钢筋并从两侧往中间浇筑箱梁(22)；

5)、浇筑好的箱梁(22)强度达到要求后，在第一临时转铰(19)和第二临时转铰(20)上浇筑混凝土，将第一拱架(11)、第二拱架(12)与永久支座(4)固定在一起，混凝土强度达到设计要求后，进行箱梁(22)预应力张拉试验，完成后续箱梁(22)施工。