CN104695320A - 一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法，可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述箱梁包括梁体、翼缘板和铰链，所述铰链一端沿翼缘板横向预埋于翼缘板中，所述另一端沿箱梁横向预埋于梁体中，所述铰链还包括限位装置，当翼缘板与梁体平齐时使用限位装置将铰链限位。本发明借助连接铰链将梁体和翼缘板相连形成可旋转翼缘板式箱梁结构，旋转翼缘板后缩小箱梁宽度通过隧道，再展开两侧翼缘板，可以使箱梁顺利通过隧道，施工方便，质量好，效益高。

Description

一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体地指一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法。

背景技术

在高速铁路桥梁施工中，广泛使用预制单箱混凝土简支箱梁，单箱混凝土简支箱梁在预制厂预制好后，由运梁车送到施工现场进行架设。但当运送箱梁时，经常受到路径上障碍物的影响，方案不能顺利实施。如施工的铁路线路区段处于山地区段时，由于隧道较多，在一些隧道间，不能设置预制梁工厂，使预制好的整体箱梁由于太宽不能通过现有隧道进行运送。为了使预制好的箱梁顺利通过隧道(障碍物)，开始将预制箱梁悬臂板外侧翼缘板部分采用桥上现场后浇注的施工方式，解决预制箱梁通过隧道(障碍物)的问题。申请号为201310086017.9发明专利公开了一种翼缘后展式箱梁混凝土浇筑结构及其施工方法，先浇筑完成箱梁除两侧翼缘板之外的主体部分；运输所述主体部分通过隧道；待所述主体部分通过隧道后，于所述主体部分的两侧架设所述箱梁的翼缘板模板；于所述翼缘板模板内浇注所述翼缘板混凝土；待所述翼缘板混凝土凝固后，拆除所述翼缘板模板，完成施工。

但这种预制箱梁翼缘板后浇的施工方法，存在模板模架拆装复杂造成周转率低和施工效率低，以及翼缘板质量不易控制等问题。因此，需要一种新的翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法，来解决现有技术中为过隧道(障碍物)采用箱梁翼缘板后浇引起的施工模板拆装复杂施工效率低，翼缘板质量不易控制等缺点。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁及其施工方法，使其后期仅用较窄后浇段就能将箱梁运输通过隧道(障碍物)，避免了因箱梁翼缘板后浇施工导致的效率低，翼缘板质量不易控制的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述箱梁包括梁体、翼缘板和铰链，所述铰链一端预埋于翼缘板中，另一端预埋于梁体中，所述铰链中设有能使翼缘板与梁体保持平齐状态的限位装置。

优选的，沿箱梁纵向在梁体两侧设有预留槽。

进一步的，所述梁体内沿箱梁横向预埋有端部伸出至预留槽的梁体搭接钢筋；所述翼缘板内沿翼缘板横向预埋翼缘板搭接钢筋，所述翼缘板搭接钢筋端部伸出翼缘板靠近梁体侧。

更进一步的，所述梁体搭接钢筋为与梁体横截面平行且开口端预埋在梁体内的U型结构，所述梁体搭接钢筋沿箱梁纵向等距离间隔设置；所述翼缘板搭接钢筋为与翼缘板横截面平行且开口端预埋在翼缘板内的U型结构，所述翼缘板搭接钢筋沿箱梁纵向等距离间隔设置。

更进一步的，当所述翼缘板与梁体平齐时，梁体搭接钢筋、翼缘板搭接钢筋纵向交替排列，多根纵向钢筋与梁体搭接钢筋和翼缘板搭接钢筋绑扎连接。

进一步的，所述铰链包括通过铰轴铰接的两直端，两直端端部均开有供铰轴通过的轴孔，其中一端横向预埋于翼缘板中，另一端横向预埋于梁体顶部且该端还设有预埋入梁体腹板内的加强腿；所述限位装置包括剪力键、铰链两端轴孔处开设的外轴向槽以及铰轴上开设的内轴向槽，当翼缘板与梁体平齐时，两端外轴向槽重合且与铰轴上的内轴向槽配合形成键槽，所述剪力键插入键槽中将铰链两端限位。

优选的，所述铰链沿箱梁纵向2～5m等距离间隔设置。

本发明还提供一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在预制梁厂浇筑完成箱梁的梁体和翼缘板，梁体和翼缘板内分别预埋铰链两端，预留梁体两侧端部与翼缘板间隔形成后浇槽；

b.将所述箱梁移至运输装置，旋转翼缘板于梁体腹板附近，运输箱梁通过隧道或障碍物；

c.待所述箱梁到预定位置后，通过提升设备将翼缘板旋转至与梁体平齐，将铰链限位；

d.搭建后浇槽底部模板，浇注混凝土于后浇槽内形成后浇段，待后浇段凝固拆除底部模板，完成施工。

优选的，所述步骤a中浇筑梁体时梁体两侧留有纵向的预留槽，所述预留槽与后浇槽连通，在预留槽内预埋梁体搭接钢筋，所述翼缘板端部预埋翼缘板搭接钢筋。

优选的，所述步骤d中采用纵向钢筋将梁体搭接钢筋和翼缘板搭接钢筋进行绑扎，再搭建后浇槽底部模板，从预留槽浇注混凝土于后浇槽和预留槽内形成与梁体平齐的后浇段。

本发明中，借助连接铰链将梁体和翼缘板相连形成可旋转翼缘板式箱梁结构，通过旋转翼缘板后缩小箱梁宽度通过隧道(障碍物)，再展开两侧翼缘板的方法，可以使箱梁顺利通过隧道，采用简易的后浇槽底部模板浇筑形成后浇段即可完成后期施工，施工方便，质量好，效益高。

本发明克服了传统预制箱梁过隧道(障碍物)后桥上后浇筑翼缘板，存在的模板拆装复杂，翼缘板质量不易控制，施工效率低等问题。因翼缘板与箱梁主体都采用工厂预制，后浇段相对较窄，且利用箱梁主体预留槽替代模板，解决模板问题，同时施工质量较好，运架效率高，经济效益好。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1是本发明箱梁结构立面示意图

图2是本发明箱梁结构平面示意图

图3是本发明铰链结构分解示意图

图4是本发明铰链结构示意图

图5是本发明梁厂预制箱梁示意图

图6是本发明箱梁旋转翼缘过隧道或障碍物示意图

图7是本发明箱梁展翼施工后浇段示意图

图8是本发明箱梁施工完成示意图

其中：1.箱梁 11.梁体 12.翼缘板 13.后浇槽 14.预留槽 15.腹板 2.铰链 23.铰轴 21.A腿 22.B腿 24.剪力键 25.外轴向槽 26.轴孔 27.内轴向槽 28.键槽 29.加强腿 31.梁体搭接钢筋 32.翼缘板搭接钢筋 33.纵向钢筋 4.支架 5.模板 6.后浇段 7.隧道 8.障碍物。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-4所示，本发明的可旋转翼缘板式混凝土箱梁包括：梁体11、翼缘板12和铰链2，铰链2包括通过铰轴23铰接的A腿21和B腿22，A腿21和B腿22上均开有轴孔26供铰轴23通过，B腿22下方还设有斜的加强腿29，A腿21沿横向预埋于翼缘板12中，B腿22横向预埋于预制梁体11中，加强腿29预埋于梁体11的腹板15中，加强腿29增加了铰链2与梁体11的连接强度。A腿21、B腿22的轴孔26处各开有两条外轴向槽25，A腿21上两条外轴向槽25夹角为180°，B腿上两条外轴向槽25夹角同为180°，铰轴23上开有两条夹角为180°的内轴向槽27，当A腿21、B腿22间夹角为平角时翼缘板12与箱梁11平齐，A腿21上的外轴向槽25、B腿22上的外轴向槽25相互重合且与内轴向槽27形成两个横截面为矩形的键槽28，将横截面与键槽28对应的条形剪力键24插入键槽28中，锁死A腿21、B腿22，此时梁体11与翼缘板12保持平齐状态。当A腿21、B腿22需要转动时，仅需要从键槽28拔出卡位剪力键24即可。剪力键24、A槽25、B槽26、内轴向槽27的形状与数量不限于本发明中所述，能满足A腿21、B腿22间夹角为平角时将其锁死即可。

梁体11两侧开有纵向的预留槽14，梁体11两侧端部与两侧翼缘板12间隔一定距离形成供铰轴23活动的后浇槽13，预留槽14与后浇槽13连通。预留槽14与后浇槽13连通形成的空间两侧为翼缘板12的端部和梁体11预留槽14的槽壁，底部由于梁体11侧面端部与该侧的翼缘板12间隔一定距离形成不连续的中空结构。铰链2的B腿22横向穿过预留槽14进入梁体11，铰链2通过沿箱梁1纵向2～5m等距离间隔设置。梁体11在预留槽14内设有梁体搭接钢筋31，梁体搭接钢筋31为开口端横向预埋在梁体11内的U型结构，U型结构与梁体横截面平行，即竖直方向梁体的横截面；梁体搭接钢筋31纵向等距离间隔设置；翼缘板12端部设有翼缘板搭接钢筋32，翼缘板搭接钢筋32为开口端横向预埋在翼缘板12内的U型结构，翼缘板搭接钢筋32纵向等距离间隔设置。

当翼缘板12与箱梁1平齐时，剪力键24插入键槽28中锁死保持平齐状态，翼缘板12与箱梁1平齐时梁体搭接钢筋31、翼缘板搭接钢筋32纵向交替排列，相邻梁体搭接钢筋31、翼缘板搭接钢筋32间纵向间距为5cm～20cm。多根纵向钢筋33与梁体搭接钢筋31和翼缘板搭接钢筋32绑扎连接。后浇槽13与预留槽14内浇筑混凝土形成后浇段6，后浇段6将梁体11、翼缘板12连接成整体。梁体搭接钢筋31、翼缘板搭接钢筋32、纵向钢筋33加强了后浇段6的强度，使其后浇段6不影响箱梁1的整体强度。

本发明的可旋转翼缘板式混凝土箱梁的施工方法为：

a.如图5所示，绑扎预制梁体11和翼缘板12的钢筋笼和搭建支架4，梁体11和翼缘板12的钢筋笼内分别预埋铰链2的A腿21和B腿22，此时A腿21沿横向预埋于翼缘板12的钢筋笼中，B腿22横向预埋于预制梁体11的钢筋笼中，加强腿29预埋于腹板15的钢筋笼中；

浇筑完成梁体11和翼缘板12，梁体11两侧留有纵向的预留槽14，梁体11两侧端部与两侧翼缘板12预留一定距离形成供铰轴23活动的后浇槽13，预留槽14与后浇槽13连通。预留槽14与后浇槽13连通形成的空间两侧为翼缘板12的端部和梁体11预留槽14的槽壁，底部由于梁体11侧面端部与该侧的翼缘板12间隔一定距离形成不连续的中空结构。在预留槽14内预埋梁体搭接钢筋31，翼缘板12端部预埋翼缘板搭接钢筋32。

b.如图6所示将箱梁1转移到运输设备上，旋转翼缘板12于梁体11腹板15附近，运输设备上可采用斜支撑将翼缘板12的角度进行固定，运输箱梁1通过隧道7或障碍物8。

c.待箱梁1上桥架设到预定位置后，通过提升设备将翼缘板12绕铰链2的铰轴23转动与箱梁11平齐，此时A腿21、B腿22间夹角为平角，A槽25和B槽26重合且与内轴向槽27形成两个横截面为矩形的键槽28，将横截面与键槽28对应的条形剪力键24插入键槽28中，锁死铰链2，保持翼缘板12与与箱梁11平齐的状态。

d.如图7所示，采用纵向钢筋33将梁体搭接钢筋31和翼缘板搭接钢筋32进行绑扎，再搭建后浇槽底部模板5。由于后浇槽13与预留槽14形成的空间两侧为翼缘板12的端部和梁体11预留槽14的槽壁，两侧不需要搭建额外的模板，仅需底部模板5即满足需要。从预留槽14浇注混凝土于预留槽14与后浇槽13内形成后浇段6；后浇段6将梁体11和翼缘板12连接成整体箱梁1。如图8所示，待后浇段6混凝土凝固后，拆除模板，完成施工。

本施工方法中，梁体11与翼缘板12之间可采用斜撑杆配上液压设备，可实现自动液压顶升展翼。借助连接铰链将梁体和翼缘板相连形成可旋转翼缘板式箱梁结构，通过旋转翼缘板后缩小箱梁宽度通过隧道(障碍物)，再展开两侧翼缘板的方法，可以使箱梁顺利通过隧道，采用简易的后浇槽底部模板浇筑形成后浇段即可。翼缘板与箱梁主体都采用工厂预制，后浇段相对较窄，且利用箱梁主体预留槽替代模板，解决模板问题，同时施工质量较好，运架效率高，经济效益好。

Claims (10)

1.一种可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述箱梁(1)包括梁体(11)、翼缘板(12)和铰链(2)，所述铰链(2)一端预埋于翼缘板(12)中，另一端预埋于梁体(11)中，所述铰链(2)中设有能使翼缘板(12)与梁体(11)保持平齐状态的限位装置。

2.如权利要1所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，沿箱梁(1)纵向在梁体(11)两侧设有预留槽(14)。

3.如权利要2所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述梁体(11)内沿箱梁(1)横向预埋有端部伸出至预留槽(14)的梁体搭接钢筋(31)；所述翼缘板(12)内沿翼缘板(12)横向预埋翼缘板搭接钢筋(32)，所述翼缘板搭接钢筋(32)端部伸出翼缘板(12)靠近梁体(11)侧。

4.如权利要3所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述梁体搭接钢筋(31)为与梁体(11)横截面平行且开口端预埋在梁体(11)内的U型结构，所述梁体搭接钢筋(31)沿箱梁(1)纵向等距离间隔设置；所述翼缘板搭接钢筋(32)为与翼缘板(12)横截面平行且开口端预埋在翼缘板(12)内的U型结构，所述翼缘板搭接钢筋(32)沿箱梁(1)纵向等距离间隔设置。

5.如权利要3所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，当所述翼缘板(12)与梁体(11)平齐时，梁体搭接钢筋(31)、翼缘板搭接钢筋(32)纵向交替排列，多根纵向钢筋(33)与梁体搭接钢筋(31)和翼缘板搭接钢筋(32)绑扎连接。

6.如权利要求1所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述铰链(2)包括通过铰轴(23)铰接的两直端，两直端端部均开有供铰轴(23)通过的轴孔(26)，其中一端横向预埋于翼缘板(12)中，另一端横向预埋于梁体(11)顶部且该端还设有预埋入梁体腹板(15)内的加强腿(29)；所述限位装置包括剪力键(24)、铰链两端轴孔(26)处开设的外轴向槽(25)以及铰轴(23)上开设的内轴向槽(27)，当翼缘板(12)与梁体(11)平齐时，两端的外轴向槽(25)重合且与铰轴上的内轴向槽(27)配合形成键槽(28)，剪力键(24)插入键槽(28)中将铰链(2)两端限位。

7.如权利要求1所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁，其特征在于，所述铰链(2)沿箱梁(1)纵向2～5m等距离间隔设置。

8.如权利要求1-7中任一所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在预制梁厂浇筑完成箱梁(1)的梁体(11)和翼缘板(12)，梁体(11)和翼缘板(12)内分别预埋铰链(2)两端，预留梁体(11)两侧端部与翼缘板(12)间隔形成后浇槽(13)；

b.将所述箱梁(1)移至运输装置，旋转翼缘板(12)于梁体腹板(15)附近，运输箱梁(1)通过隧道(7)或障碍物(8)；

c.待所述箱梁(1)到预定位置后，通过提升设备将翼缘板(12)旋转至与梁体(11)平齐，将铰链(2)限位；

d.搭建后浇槽(13)底部模板(5)，浇注混凝土于后浇槽(13)内形成后浇段(6)，待后浇段(6)凝固拆除底部模板(5)，完成施工。

9.如权利要求8所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁的施工方法，其特征在于，所述步骤a中浇筑梁体(11)时梁体(11)两侧留有纵向的预留槽(14)，所述预留槽(14)与后浇槽(13)连通，在预留槽(14)内预埋梁体搭接钢筋(31)，所述翼缘板(12)端部预埋翼缘板搭接钢筋(32)。

10.如权利要求9所述的可旋转翼缘板式混凝土箱梁的施工方法，其特征在于，所述步骤d中采用纵向钢筋(33)将梁体搭接钢筋(31)和翼缘板搭接钢筋(32)进行绑扎，再搭建后浇槽底部模板(5)，从预留槽(14)浇注混凝土于后浇槽(13)和预留槽(14)内形成与梁体(11)平齐的后浇段(6)。