CN104647587B - 组合套打式钢结构制梁台座及预制箱梁组合套打方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程技术领域。一种组合套打式钢结构制梁台座及预制箱梁组合套打方法，其底部为混凝土浇筑的基础承台，所述的制梁台座包括设置在基础承台中部的共用节段和对称布置在共用节段两端的套打拼装节段，所述的共用节段为多段节段单元拼装而成，所述的共用节段和套打拼装节段之间设置有吊梁孔，吊梁孔上设置有活动顶板，活动顶板与共用节段和套打拼装节段之间均为企口连接，并通过此钢结构制梁台座进行不同类型的箱梁的组合套打。

Description

组合套打式钢结构制梁台座及预制箱梁组合套打方法

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种组合套打式钢结构制梁台座及预制箱梁组合套打方法。

背景技术

据不完全统计，目前中国乃至世界上绝大部分的桥梁上部结构为装配式预制梁板结构。仅以中国为例，每年就有上百座该种桥梁在修建，其预制梁板的数量更是惊人，但截至目前仍存在不少没有攻克的难题。表现最为明显的是，预制场临时征地问题：一方面我们国家耕地资源有限，国家加大了对临时占地的管理，同时征地面积大了，毫无疑问施工成本也会相应增加；另一方面，在山区、江河旁边或城区，就是想花费较大的成本去征地也没有条件，因为这些地方很难找到一块面积较大且相对平整的场地，由此给预制场地的选择带来了很大困惑。往往是前期“梁等墩”，后期“梁等墩”，造成最后抢工期，不仅影响了质量，增加了施工成本，同时预制场内也经常东挖西补混乱不堪，既不文明，也不环保。

一般的建设规模下，往往一项工程少则几百片梁板，多则上千片，而且这些梁板的长度不同（往往几种规格长度跨径混合，比如20m、25m、30m、40m等，但因采用国家定型图设计，其底板宽度相同），根据常规要临时征地几十亩甚至更多，用以安排布置这些不同跨径长度梁板的制梁底座，几十年来成了瓶颈问题，给广大桥梁建设者带来了很大困难。

此外，为了解决梁板的起吊问题，预制场采用的普遍工具是大型落地龙门吊，而龙门吊的生产规格国家是有行业规定的，即其跨径按照3m的模数增加，当跨径达到24m（经济跨径）后，因受材料本身受力性能的影响，其结构将发生巨大的改变（突变），不可能无条件的加大龙门吊的跨径了（那样既不经济，也不安全），且一定跨径的龙门吊范围内“横向”布置制梁台座的数量是一定的（有极限数量），同时，这些不同跨径的梁板需要在“纵向”不同长度的制梁台座上来完成，因受场地的制约，如何合理安排设计其数量就可想而知了。

发明内容

本发明的目的是针对上述交通建设及市政建设领域内存在的难题和不足，提供一种结构设计合理、受力稳定科学、能够合理调整并进行组合套打的组合套打式钢结构制梁台座及预制箱梁组合套打方法。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种组合套打式钢结构制梁台座，其底部为混凝土浇筑的基础承台，所述的制梁台座包括设置在基础承台中部的共用节段和对称布置在共用节段两端的套打拼装节段，所述的共用节段为多段节段单元拼装而成，所述的节段单元和套打拼装节段均包括底板、顶板、以及位于底板和顶板之间的侧板和沿长度方向均布设置的加强背肋，所述的共用节段和套打拼装节段之间设置有吊梁孔，吊梁孔上设置有活动顶板，活动顶板与共用节段和套打拼装节段之间均为企口连接。

所述的节段单元的长度规格至少一种，且节段单元的长度为1000mm~7000mm，各个节段单元的侧板和套打拼装节段的侧板上均开设有位于端部的圆形操作孔和与侧模连接的压扁状椭圆形孔，且各个节段单元的端部的加强背肋上开设有对应的连接孔，相邻两节段单元之间通过对应的连接孔由螺栓固定连接。

所述的相邻两节段单元之间的顶板之间通过企口连接。

所述的套打拼装节段有至少一种长度规格，所述的套打拼装节段的长度为1000mm~2500mm。

所述的共用节段和套打拼装节段的两侧的侧板上部均设置有止水槽，止水槽内匹配嵌挤有圆形硬橡胶条。

所述的钢结构制梁台座设置有反拱预拱度。

所述的基础承台上设置有预埋固定螺栓，固定螺栓上部设置有绕固定螺栓转动的压板，所述的压板与钢结构制梁台座的底板匹配压紧固定。

一种利用上述所述的钢结构制梁台座的预制箱梁组合套打方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据需要套打的不同的预制箱梁类型，确定预制场的基础承台的布置型式，同时遵循共用节段长度尽量长，套打拼装节段合理组合的原则进行钢结构制梁台座的设计；

（2）对基础承台的布置：根据不同的箱梁类型在箱梁制作过程中对应的基础承台的各个区段的受力情况，对基础承台各区段进行施工，同时在施工过程中精确测量基础承台的平面位置和高程，并等间距布置固定螺栓，以便钢结构制梁台座的定位和固定；

（3）对钢结构制梁台座的设计：确定钢结构制梁台座的节段类型，对共用节段的节段单元的段数和各个节段单元的尺寸、吊梁孔的尺寸、以及需要套打的几种箱梁类型对应的套打拼装节段的尺寸进行总体性布局设计；

（4）根据工况确定该不同类型的箱梁的预制顺序，对第一批的预制箱梁进行制作，首先通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座进行吊装，在基础承台上拼装并固定，安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、混凝土浇筑、拆模、养护和起吊，完成第一批次预制箱梁的制作；

（5）完成上一批次的预制箱梁的制作后，通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座的套打拼装节段进行替换、加长或减短，以完成本批次的预制箱梁的钢结构制梁台座的拼装和固定，进行安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、浇筑、拆模、养护和起吊，完成本批次的预制箱梁的制作。

所述的需要进行套打的箱梁类型种类为三种或三种以上时，重复步骤（5），直至完成该组合套打的全部箱梁类型。

根据工况需要，几种不同类型的箱梁需要交替预制时，合理的进行钢结构制梁台座的套打拼装节段拼装调整，有序的进行不同类型的预制箱梁的组合套打。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本发明采用多种不同的长度规格的箱梁进行组合套打，大大减少了预制场的占地面积，根据工况需要能够合理的调整各种不同规格的箱梁的预制顺序，达到施工的合理化和效率化，同时能够节省大量的预算成本，并有效的控制施工工期；

②本发明的整体结构设计合理，其能够利用的龙门吊进行拼装组合，整个拼装、固定过程操作便捷，确保组合套打工艺的流畅衔接进行，同时该钢结构制梁台座整体固定连接稳定，其与基础承台之间的连接方式便于重复进行拆卸和拼装；

③本发明的基础承台通过对不同的箱梁的受力分析，合理设置基础承台受力区段的混凝土厚度，确保基础承台的各个区段的稳定性；

④本发明对于箱梁的预应力体系进行反拱设计，对于箱梁制作过程中出现的漏浆现象设置止水槽，对于钢结构制梁台座各个节段之间的拼装采用企口连接，以及吊梁孔的设计，使得整个钢结构制梁台座在拼装、连接定位、与侧模的配合以及箱梁的起吊都实现了完美配合和协同。

附图说明

图1为本发明的基础承台的结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1中A-A、B-B、C-C向对比结构示意图。

图4为节段单元和套打拼装节段的结构示意图。

图5为图4的左视结构示意图。

图6为相邻两节段单元之间的拼装结构示意图。

图7为共用节段与套打拼装节段之间的结构示意图。

图8为钢结构制梁台座的整体结构示意图。

图中序号：1为基础承台、2为节段单元、3为套打拼装节段、4为顶板、5为底板、6为侧板、7为加强背肋、8为吊梁孔、9活动顶板、10为企口、11为圆形操作孔、12为压扁椭圆形孔、13为止水槽、14为连接孔、15为预埋固定螺栓、16为压板、17为圆形硬橡胶条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施例一：参见图1-图8，以两种长度规格为25m和30m、梁底宽度规格相同的预制箱梁进行组合套打为例。一种组合套打式钢结构制梁台座，其底部为混凝土浇筑的基础承台1，所述的基础承台1上设置有预埋固定螺栓15，固定螺栓15上部设置有绕固定螺栓转动的压板16，根据两种不同规格的预制箱梁在制作过程中施加的预应力产生的向下分力的作用，如图1-图3所示，其中部的共用节段混凝土厚度为350mm，其25m规格的预制箱梁对应的套打拼装节段的混凝土厚度为800mm，其30m规格的预制箱梁对应的套打拼装节段的混凝土厚度为900mm，且随着长度的加长基础承台的横向宽度相应的进行加宽，以此满足预制箱梁在制作过程中的基础承台的稳定性。

所述的钢结构制梁台座包括设置在基础承台1中部的共用节段和对称布置在共用节段两端的套打拼装节段3，所述的共用节段为多段节段单元2拼装而成，所述的节段单元2的长度规格至少一种，且节段单元的长度为1000mm~7000mm，所述的套打拼装节段的长度为1000mm~2500mm，本实施例所采用的节段单元2的为2段5m、4段6m和2段1.5m，所采用的套打拼装节段3的长度为1.8m。

如图4-图7所示，所述的节段单元和套打拼装节段均包括底板5、顶板4、以及位于底板5和顶板4之间的侧板6和沿长度方向均布设置的加强背肋7，在各个节段单元2的侧板和套打拼装节段3的侧板上均开设有位于端部的圆形操作孔11和与侧模连接的压扁椭圆型孔12，且各个节段单元的端部的加强背肋7上开设有对应的连接孔，相邻两节段单元之间通过对应的连接孔14由螺栓固定连接，所述的共用节段和套打拼装节段之间设置有吊梁孔8，吊梁孔8上设置有活动顶板9，活动顶板9与共用节段和套打拼装节段之间均为企口10连接，所述的相邻两节段单元2之间的顶板之间通过企口连接。所述的共用节段和套打拼装节段的两侧的侧板上部均设置有止水槽13，止水槽内匹配嵌挤有φ50mm压缩比适当的圆形硬橡胶条17，上述的钢结构制梁台座设置有反拱预拱度。

本发明组合套打式钢结构制梁台座的工作原理是：在制作25m长预制箱梁时，其共用节段的组合形式为5m+6m+6m+5m，两端分别布置1.8m套打拼装节段，且套打拼装节段与共用节段之间留有0.2m的吊梁孔，在吊梁孔上方安装活动顶板；在套打制作30m的预制箱梁时，通过龙门吊将共用节段的组合形式调整为1.5m+6m+6m+6m+6m+1.5m，两端分别布置1.8m套打拼装节段，且套打拼装节段与共用节段之间留有0.2m的吊梁孔，在吊梁孔上方安装活动顶板，从而完成套打组合的替换。

实施例二：参见图1-图8，一种利用实施例一所述的钢结构制梁台座的预制箱梁组合套打方法，包括以下步骤：

（1）根据需要套打的不同的预制箱梁类型，确定预制场的基础承台的布置型式，同时遵循共用节段长度尽量长，套打拼装节段合理组合的原则进行钢结构制梁台座的设计；

（2）对基础承台的布置：根据不同的箱梁类型在箱梁制作过程中对应的基础承台的各个区段的受力情况，对基础承台各区段进行施工，如图1-图3所述，对各个区段的混凝土厚度进行合理设计以满足各区段的受力要求，同时在施工过程中精确测量基础承台的平面位置和高程，并等间距布置固定螺栓，以便钢结构制梁台座的定位和固定；

（3）对钢结构制梁台座的设计：确定钢结构制梁台座的节段类型，对共用节段的节段单元的段数和各个节段单元的尺寸、吊梁孔的尺寸、以及需要套打的几种箱梁类型对应的套打拼装节段的尺寸进行设计，如针对25m和30m的组合套打箱梁，所采用的节段单元的为2段5m、4段6m和2段1.5m，所采用的套打拼装节段的长度为1.8m；

（4）根据工况确定该不同类型的箱梁的预制顺序，对第一批的预制箱梁进行制作，即对25m的箱梁进行第一批的预制，首先通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座进行吊装，在基础承台上拼装并固定，其共用节段的组合形式为5m+6m+6m+5m，两端分别布置1.8m套打拼装节段，且套打拼装节段与共用节段之间留有0.2m的吊梁孔，在吊梁孔上方安装活动顶板，之后安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、浇筑混凝土、拆模、养护和起吊，完成第一批的25m预制箱梁的制作；

（5）完成上一批次的预制箱梁的制作后，通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座的套打拼装节段进行替换、并加长，完成本批次的预制箱梁的钢结构制梁台座的拼装和固定，其共用节段的组合形式调整为1.5m+6m+6m+6m+6m+1.5m，两端分别布置1.8m套打拼装节段，且套打拼装节段与共用节段之间留有0.2m的吊梁孔，在吊梁孔安装活动顶板，进行安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、浇筑混凝土、拆模、养护和起吊，完成本批次的预制箱梁的制作。

实施例三：参见图1-图8，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于：如果所述的需要进行套打的箱梁类型种类为三种或三种以上时，重复步骤（5），直至完成该组合套打的全部箱梁类型。

根据工况需要，几种不同类型的箱梁需要交替预制时，如先制作30m箱梁20片，再制作25m箱梁10片。再进行30m箱梁的制作时，通过龙门吊合理的进行钢结构制梁台座的套打拼装节段拼装调整，有序的进行不同类型的预制箱梁的组合套打。

Claims (8)

1.一种组合套打式钢结构制梁台座，其底部为混凝土浇筑的基础承台，其特征在于，所述的制梁台座包括设置在基础承台中部的共用节段和对称布置在共用节段两端的套打拼装节段，所述的共用节段为多段节段单元拼装而成，所述的节段单元和套打拼装节段均包括底板、顶板、以及位于底板和顶板之间的侧板和沿长度方向均布设置的加强背肋，所述的共用节段和套打拼装节段之间设置有吊梁孔，吊梁孔上设置有活动顶板，活动顶板与共用节段和套打拼装节段之间均为企口连接；所述的钢结构制梁台座设置有反拱预拱度；所述的共用节段和套打拼装节段的两侧的侧板上部均设置有止水槽，止水槽内匹配嵌挤有圆形硬橡胶条。

2.根据权利要求1所述的组合套打式钢结构制梁台座，其特征在于，所述的节段单元的长度规格至少一种，且节段单元的长度为1000mm~7000mm，各个节段单元的侧板和套打拼装节段的侧板上均开设有位于端部的圆形操作孔和与侧模连接的压扁状椭圆形孔，且各个节段单元的端部的加强背肋上开设有对应的连接孔，相邻两节段单元之间通过对应的连接孔由螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的组合套打式钢结构制梁台座，其特征在于，所述的相邻两节段单元之间的顶板之间通过企口连接。

4.根据权利要求1所述的组合套打式钢结构制梁台座，其特征在于，所述的套打拼装节段有至少一种长度规格，所述的套打拼装节段的长度为1000mm~2500mm。

5.根据权利要求1所述的组合套打式钢结构制梁台座，其特征在于，所述的基础承台上设置有预埋固定螺栓，固定螺栓上部设置有绕固定螺栓转动的压板，所述的压板与钢结构制梁台座的底板匹配压紧固定。

6.一种利用上述任一所述的钢结构制梁台座的预制箱梁组合套打方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据需要套打的不同的预制箱梁类型，确定预制场的基础承台的布置型式，同时遵循共用节段长度尽量长，套打拼装节段合理组合的原则进行钢结构制梁台座的设计；

（2）对基础承台的布置：根据不同的箱梁类型在箱梁制作过程中对应的基础承台的各个区段的受力情况，对基础承台各区段进行施工，同时在施工过程中精确测量基础承台的平面位置和高程，并等间距布置固定螺栓，以便钢结构制梁台座的定位和固定；

（3）对钢结构制梁台座的设计：确定钢结构制梁台座的节段类型，对共用节段的节段单元的段数和各个节段单元的尺寸、吊梁孔的尺寸、以及需要套打的几种箱梁类型对应的套打拼装节段的尺寸进行总体性布局设计；

（4）根据工况确定该不同类型的箱梁的预制顺序，对第一批的预制箱梁进行制作，首先通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座进行吊装，在基础承台上拼装并固定，安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、混凝土浇筑、拆模、养护和起吊，完成第一批次预制箱梁的制作；

（5）完成上一批次的预制箱梁的制作后，通过预制场的龙门吊对钢结构制梁台座的套打拼装节段进行替换、加长或减短，以完成本批次的预制箱梁的钢结构制梁台座的拼装和固定，进行安装侧模，制作骨架钢筋，经过合模、浇筑、拆模、养护和起吊，完成本批次的预制箱梁的制作。

7.根据权利要求6所述的预制箱梁组合套打方法，其特征在于，所述的需要进行套打的箱梁类型种类为三种或三种以上时，重复步骤（5），直至完成该组合套打的全部箱梁类型。

8.根据权利要求6所述的预制箱梁组合套打方法，其特征在于，根据工况需要，几种不同类型的箱梁需要交替预制时，合理的进行钢结构制梁台座的套打拼装节段拼装调整，有序的进行不同类型的预制箱梁的组合套打。