CN106758846A - 现浇箱梁支架及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现浇箱梁支架及施工方法，现浇箱梁支架包括基础、钢管四角支柱、砂筒、横桥向工字钢、纵桥向工字钢、横向工字钢、均布钢管、底模板、钢桁架；现浇箱梁支架的施工方法为：在安装砂筒时，关好孔门，在筒身内装填砂子，把装填好砂子并塞好筒塞的砂筒平稳地放在钢管四角支柱的上钢板上；现浇箱梁混凝土浇筑完成以后，把卷扬机的钢丝绳通过翼板的预留孔牢固地套在横桥向工字钢上，吊住横桥向工字钢以上的支架部分；打开各个砂筒的孔门，筒塞下落产生空隙，将砂筒卸下；然后拆除钢管四角支柱；各卷扬机工作，将横桥向工字钢以上部分下落到地面后拆除。本发明解决了现有支架本身稳定性差、刚度小、变形大、拆装量大的问题。

Description

现浇箱梁支架及施工方法

技术领域

本发明涉及一种现浇箱梁支架及施工方法，属于公路与桥梁工程施工技术领域。

背景技术

桥梁建设技术中，就地现浇箱梁由于整体刚度大，承载能力大，外观美观以及其平面可以适应各种线形等优点，得到了广泛应用和发展。在现有技术的现浇箱梁施工中，一般使用满布式支架。但是，满布式支架在施工质量保证、施工安全以及施工费用等方面都存在着明显的不足。主要表现在：

1.满布式支架的刚度不足

满布式支架的支承构件主要是碗扣式钢管和门式钢管支架构成的支承体系，由于以下原因造成支架的刚度不足：碗扣式支架的钢管变形、弯曲。碗扣式支架由于周转次数过多、野蛮拆装操作等原因，钢管会产生变形，直径发生改变，或者垂直度发生改变，这样会使钢管受力产生偏心，造成支架整体变形受力不均。由于碗扣式支架纵向高度大，造成单肢长细比变大，支架承载能力减弱。

2.支架整体稳定性不够

碗扣式支架由于存在立杆偏压、碗扣连接处结合不牢固，承托不稳固等问题，经常会出现支架失稳而导致安全事故。

3.满布式支架搭设工作量大

满布式支架搭设主要依靠人工，用工量大，人员费用高；地基的处理需要将桥梁上部投影以下地基全部铺设10公分混凝土地坪，地基处理量大；所用钢管材料多。整体施工成本高。

因此，解决传统支架在使用上存在的以上问题，研制一种更加高效、安全、节省的施工方法及结构势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种现浇箱梁支架及施工方法，解决传统的满布式支架系统在浇筑质量、支承系统的安全性、稳定性、刚度，以及施工拆装工作量大等方面存在的问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种现浇箱梁支架，包括基础1、钢管四角支柱2、砂筒3、横桥向工字钢4、纵桥向工字钢5、横向工字钢6、均布钢管7、底模板8、钢桁架9；

所述钢管四角支柱2包括正方形的上钢板10、下钢板11、四根无缝钢管12，四根无缝钢管12分别垂直布置于下钢板11的四角，所述无缝钢管12的下端与下钢板11固定连接，所述上钢板10与四根无缝钢管12的上端固定连接；相邻的两根无缝钢管12之间，水平焊接长条形钢板13作为横向连接件；相邻两根无缝钢管12之间设置斜缀条14分别与两根无缝钢管12固定连接；所述上钢板10、下钢板11的四边边缘对应位置设4个预留孔15；所述钢管四角支柱2为多个，钢管四角支柱2之间用槽钢斜向和水平固定连接；所述钢管四角支柱2安装于基础1上；

所述砂筒3包括底板16、筒身17、筒塞18，所述底板16为正方形，圆柱形的筒身17与底板16固定连接，所述筒身17中空，筒身17与底板16固定连接的一侧的底部开孔并设有活动的孔门19；所述筒塞18包括筒塞体20、筒塞顶板21，所述筒塞体20为圆柱体，筒塞体20的一个端面与筒塞顶板21固定连接，筒塞体20的另一个端面封闭，所述筒塞体20的轴向长度和筒身17的轴向长度相同，所述筒塞体20与筒身17间隙配合，筒塞体20伸入筒身17内部；所述砂筒3放置于钢管四角支柱2的上钢板10上，所述横桥向工字钢4放置于水平排列的各个钢管四角支柱2上的砂筒3的筒塞顶板21上，所述横桥向工字钢4与四角钢管支柱2的上钢板10的预留孔15通过骑马螺丝固定；多个纵桥向工字钢5以垂直于横桥向工字钢4的方向放置于横桥向工字钢4上，所述纵桥向工字钢5和横桥向工字钢4的交叉处采用骑马螺丝固定，多个横向工字钢6以垂直于纵桥向工字钢5的方向放置于纵桥向工字钢5上，多个均布钢管7以垂直于横向工字钢6的方向放置于横向工字钢6上，所述均布钢管7与横向工字钢6之间以骑马螺丝固定；现浇箱梁的底模板8放置于均布钢管7上，所述钢桁架9放置于横向工字钢6上，钢桁架9与横向工字钢6之间用骑马螺丝固定连接。

一种现浇箱梁支架的施工方法，包括以下步骤：

现浇箱梁翼板上方在浇筑混凝土前预留操作孔23；

在安装砂筒3时，关好孔门19，在筒身17内装填筒身高度1/3的砂子，把装填好砂子并塞好筒塞18的砂筒3平稳地放在钢管四角支柱2的上钢板10上；

现浇箱梁混凝土浇筑完成以后，进行支架的拆除，包括：

1)安装落架卷扬机，并把卷扬机的钢丝绳通过翼板的预留孔23牢固地套在横桥向工字钢4上，启动所有卷扬机，吊住横桥向工字钢4以上的支架部分；

2)拆除砂筒3：

在拆除砂筒3前，应首先拆除横桥向工字钢4与钢管四角支柱2之间的骑马螺丝；

打开各个砂筒3的孔门19，让砂筒内3的砂子流出，随着砂子的流出，砂筒3的筒塞18下落，砂筒3的筒塞顶板21与横桥向工字钢4的底部产生空隙，当空隙足够大时，将砂筒3卸下；

3)拆除钢管四角支柱2：

砂筒3卸下后，形成足够的空间便于拆除钢管四角支柱2；

钢管四角支柱2拆除后，将桥梁以下全部清空，准备拆除横桥向工字钢4以上的支架部分；

4)各卷扬机同时工作，同步缓慢下落，将横桥向工字钢4以上的支架部分下落到地面后，拆除模板和支架。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述现浇箱梁支架，其中基础1由水泥混凝土制作而成，顶面及底面为正方形，顶面面积小于底面面积，基础1的顶面在放置钢管四角支柱2的位置四边的外侧各预埋四根钢筋24，所述钢筋24高出基础1的顶面。

前述现浇箱梁支架，两节钢管四角支柱2之间采用螺丝穿过预留孔15固定连接成一体组合使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了现有支架本身稳定性差、刚度小、变形大、拆装人工作量大的问题，本发明采用钢管四角支柱、砂筒和工字钢组成的支承体系，地基处理量小、刚度大，变形小、稳定性好，确保了现浇箱梁的施工质量，保证了施工过程中的安全性。

附图说明

图1是现有满布式支架结构图；

图2是本发明的现浇箱梁支架结构图；

图3是本发明的钢管四角支柱结构图；

图4是本发明的钢管四角支柱上钢板俯视图；

图5是本发明的基础俯视结构图；

图6是本发明的砂筒结构图；

图7是本发明相邻的钢管四角支柱之间固定连接结构图。

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说明。

如图1所示，是现有的满布式支架结构图。如图2所示，是本发明的现浇箱梁支架，包括基础1、钢管四角支柱2、砂筒3、横桥向工字钢4、纵桥向工字钢5、横向工字钢6、均布钢管7、底模板8、钢桁架9。

如图3所示，所述钢管四角支柱2包括正方形的上钢板10、下钢板11、四根无缝钢管12，四根无缝钢管12分别垂直布置于下钢板11的四角，所述无缝钢管12的下端与下钢板11焊接连接，所述上钢板10与四根无缝钢管12的上端焊接连接；相邻的两根无缝钢管12之间，水平焊接长条形钢板13作为横向连接件；相邻两根无缝钢管12之间设置斜缀条14分别与两根无缝钢管12焊接连接；所述上钢板10、下钢板11的四边边缘对应位置设4个预留孔15，如图4所示，上钢板10、下钢板11结构一致；所述钢管四角支柱2为多个，钢管四角支柱2之间用槽钢斜向和水平固定连接。钢管四角支柱2的上钢板10、下钢板11采用10mm钢板，承重的无缝钢管12采用外径89mm的无缝钢管，而斜缀条14则采用外径为34mm的无缝钢管，这些构件之间全部采用焊接。为了能够组合成多种高度的支柱，钢管四角支柱2设计成高度为3.0m，2.0m和1.5m三种型号。水平焊接的长条形钢板13的作用是确保四根主要承重钢管之间的连接稳固性；钢管斜缀条的作用一是为了确保四根主要承重钢管之间的连接稳固性，二是为了减少主要承重钢管的单肢长细比，从而增加支柱的承载能力。所述上钢板10、下钢板11的预留孔15是为了连接两节钢管四角支柱而设，两节钢管四角支柱2之间采用螺丝穿过预留孔15固定连接成一体组合使用。

所述钢管四角支柱2安装于基础1上，所述基础1由水泥混凝土制作而成，混凝土强度等级为C15。如图5所示，基础1的顶面及底面为正方形，基础的顶面必须平整。顶面面积小于底面面积，其尺寸应该满足钢管四角支柱的平稳安放，基础1的顶面在放置钢管四角支柱2的位置四边的外侧各预埋四根φ20钢筋24，所述钢筋24高出基础1的顶面3-5cm左右，其目的是为了挡住钢管四角支柱的底部不至于侧滑。

如图6所示，所述砂筒3包括底板16、筒身17、筒塞18，所述底板16为正方形，圆柱形的筒身17与底板16固定连接，所述筒身17中空，其直径一般为30cm。筒身17与底板16固定连接的一侧的底部开孔并设有活动的孔门19；孔门大小以能让砂筒里面的砂能够自由流出为宜，在正常施工时，孔门19是关着的，以确保里面的砂子不流出来，而在落架操作时，打开孔门19，让砂子流出。

所述筒塞18包括筒塞体20、筒塞顶板21，所述筒塞体20为圆柱体，筒塞体20的一个端面与筒塞顶板21固定连接，筒塞体20的另一个端面封闭，所述筒塞体20的轴向长度和筒身17的轴向长度相同，所述筒塞体20外径应小于筒身17的内径，与筒身17间隙配合，筒塞体20伸入筒身17内部；要以能够顺利地塞进筒身并确保筒身内砂子不外流为宜。

所述钢管四角支柱2有多个，呈矩阵式排列，相邻的钢管四角支柱2之间用槽钢斜向和水平固定连接，如图7所示。

所述多个砂筒3分别放置于各钢管四角支柱2的上钢板10上，多根横桥向工字钢4分别放置于水平排列的各个钢管四角支柱2上的砂筒3的筒塞顶板21上，所述横桥向工字钢4与四角钢管支柱2的上钢板10的预留孔15通过骑马螺丝固定；多个纵桥向工字钢5以垂直于横桥向工字钢4的方向放置于横桥向工字钢4上，所述纵桥向工字钢5和横桥向工字钢4的交叉处采用骑马螺丝固定，多个横向工字钢6以垂直于纵桥向工字钢5的方向放置于纵桥向工字钢5上，多个均布钢管7以垂直于横向工字钢6的方向放置于横向工字钢6上，所述均布钢管7与横向工字钢6之间以骑马螺丝固定；现浇箱梁的底模板8放置于均布钢管7上，所述钢桁架9放置于横向工字钢6上，钢桁架9与横向工字钢6之间用骑马螺丝固定连接。

本发明的现浇箱梁支架的施工方法，包括以下步骤：

现浇箱梁翼板上方在浇筑混凝土前预留操作孔23，如图7所示，用来在拆除支架时穿过卷扬机的钢丝绳。

施工时由基础开始向上依次安装支架各部件，在安装砂筒3时，关好孔门19，在筒身17内装填筒身高度1/3的砂子，把装填好砂子并塞好筒塞18的砂筒3平稳地放在钢管四角支柱2的上钢板10上，然后将横桥向工字钢4、纵桥向工字钢5、横向工字钢6、均布钢管7、底模板8、钢桁架等部件依次向上安装。安装完毕后进行现浇箱梁混凝土浇筑。

现浇箱梁混凝土浇筑完成以后，进行支架的拆除，也叫落架，包括：

1)安装落架卷扬机，并把卷扬机的钢丝绳通过翼板的预留孔23牢固地套在横桥向工字钢4上，启动所有卷扬机，吊住横桥向工字钢4以上的支架部分，使支架上部的全部自身重量都由各卷扬机的钢丝绳承担。这时，即使没有支架下部结构的支承，支架的上部结构也不会掉落。

2)拆除砂筒3：

在拆除砂筒3前，应首先拆除横桥向工字钢4与钢管四角支柱2之间的骑马螺丝；

打开各个砂筒3的孔门19，让砂筒内3的砂子流出，随着砂子的流出，砂筒3的筒塞18下落，砂筒3的筒塞顶板21与横桥向工字钢4的底部产生空隙，当空隙足够大时，将砂筒3卸下；

3)拆除钢管四角支柱2：

砂筒3卸下后，形成足够的空间便于拆除钢管四角支柱2，首先拆除水平联系槽钢和斜向联系槽钢，然后再拆除钢管四角支柱2；

钢管四角支柱2拆除后，将桥梁以下全部清空，准备拆除横桥向工字钢4以上的支架部分；

4)各卷扬机同时工作，同步缓慢下落，将横桥向工字钢4以上的支架部分下落到地面后，拆除模板和支架。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1.施工费用节省：

通过对支架搭设的地基处理费，人工费和材料费比较分析，本发明的少支架施工体系比满布式支架的施工费用节省19％。满布式支架的钢管使用寿命周期明显少于少支架体系，碗扣式支架的钢管经常在施工中受到撞击而损坏，而少支架的各部分结构不存在这些问题。

2.承载能力优于满布式碗扣支架：

碗扣式支架由于钢管本身的长细比大，承载能力受到严重制约，在现浇箱梁重量大的时候支架变形增大，而少支架体系通过钢管四角支柱的稳固性设计，大大地提高了承载能力,其承载能力比碗扣式支架增大达150％。

3.施工质量得到了保证：

在传统的满布式碗扣支架中，支架承力构件在通常设计的现浇箱梁结构形式下，理论平均挠度在1.1cm左右，而本少支架结构中，任何一根工字钢的理论平均挠度都不超过0.5cm。

在实际施工中，传统的碗扣支架安装实测非弹性变形多达30mm，弹性变形多达1.2cm，而少支架体系由于各部分之间连接紧密，非弹性变形最多只有6mm，弹性变形不超过2mm。

碗扣式支架变形量大，会引起新浇混凝土因内部拉应力集中而产生裂缝以及外观不平整等质量问题。本发明消除了支架的变形量，不会因为支架变形而导致新浇混凝土的内部拉应力集中，从而产生裂缝，保证了施工质量。另外，由于支承结构变形小，模板也不会变形，浇筑完成的混凝土表面平整，外观质量优良。

4.安全有保障：

近年来，由于碗扣式支架的广泛应用而产生的安全事故层出不穷，碗扣式支架中任何一根直立钢管出现弯曲、承托与支持方木或槽钢不密贴等情况，都有可能造成相邻钢管承力过大而超过其本身的承载能力，导致局部受力不均，不但会造成模板局部变形大，使浇筑的混凝土表面不平整，还有可能导致蝴蝶连锁反应，使支架整体失稳、倒塌。

本发明各组件本身承载能力大大提高，且各部位支架连接紧密，其刚度、强度和稳定性都可靠确保了安全施工。

综上所述，本发明现浇箱梁少支架支承体系无论从经济性、安全性和质量保证等方面都明显优于满布式支架体系。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种现浇箱梁支架，其特征在于，包括基础、钢管四角支柱、砂筒、横桥向工字钢、纵桥向工字钢、横向工字钢、均布钢管、底模板、钢桁架；

所述钢管四角支柱包括正方形的上钢板、下钢板、四根无缝钢管，四根无缝钢管分别垂直布置于下钢板的四角，所述无缝钢管的下端与下钢板固定连接，所述上钢板与四根无缝钢管的上端固定连接；相邻的两根无缝钢管之间，水平焊接长条形钢板作为横向连接件；相邻两根无缝钢管之间设置斜缀条分别与两根无缝钢管固定连接；所述上钢板、下钢板的四边边缘对应位置设4个预留孔；所述钢管四角支柱为多个，钢管四角支柱之间用槽钢斜向和水平固定连接；所述钢管四角支柱安装于基础上；

所述砂筒包括底板、筒身、筒塞，所述底板为正方形，圆柱形的筒身与底板固定连接，所述筒身中空，筒身与底板固定连接的一侧的底部开孔并设有活动的孔门；所述筒塞包括筒塞体、筒塞顶板，所述筒塞体为圆柱体，筒塞体的一个端面与筒塞顶板固定连接，筒塞体的另一个端面封闭，所述筒塞体的轴向长度和筒身的轴向长度相同，所述筒塞体与筒身间隙配合，筒塞体伸入筒身内部；所述砂筒放置于钢管四角支柱的上钢板上，所述横桥向工字钢放置于水平排列的各个钢管四角支柱上的砂筒的筒塞顶板上，所述横桥向工字钢与四角钢管支柱的上钢板的预留孔通过骑马螺丝固定；多个纵桥向工字钢以垂直于横桥向工字钢的方向放置于横桥向工字钢上，所述纵桥向工字钢和横桥向工字钢的交叉处采用骑马螺丝固定，多个横向工字钢以垂直于纵桥向工字钢的方向放置于纵桥向工字钢上，多个均布钢管以垂直于横向工字钢的方向放置于横向工字钢上，所述均布钢管与横向工字钢之间以骑马螺丝固定；现浇箱梁的底模板放置于均布钢管，所述钢桁架放置于横向工字钢上，钢桁架与横向工字钢之间用骑马螺丝固定连接。

2.如权利要求1所述的现浇箱梁支架，其特征在于，所述基础由水泥混凝土制作而成，顶面及底面为正方形，顶面面积小于底面面积，基础的顶面在放置钢管四角支柱的位置四边的外侧各预埋四根钢筋，所述钢筋高出基础的顶面。

3.如权利要求1所述的现浇箱梁支架，其特征在于，两节钢管四角支柱之间采用螺丝穿过预留孔固定连接成一体组合使用。

4.一种如权利要求1所述现浇箱梁支架的施工方法，包括以下步骤：

现浇箱梁翼板上方在浇筑混凝土前预留操作孔；

在安装砂筒时，关好孔门，在筒身内装填筒身高度1/3的砂子，把装填好砂子并塞好筒塞的砂筒平稳地放在钢管四角支柱的上钢板上；

现浇箱梁混凝土浇筑完成以后，进行支架的拆除，包括：

1)安装落架卷扬机，并把卷扬机的钢丝绳通过翼板的预留孔牢固地套在横桥向工字钢上，启动所有卷扬机，吊住横桥向工字钢以上的支架部分；

2)拆除砂筒：

在拆除砂筒前，应首先拆除横桥向工字钢与钢管四角支柱之间的骑马螺丝；

打开各个砂筒的孔门，让砂筒内的砂子流出，随着砂子的流出，砂筒的筒塞下落，砂筒的筒塞顶板与横桥向工字钢的底部产生空隙，当空隙足够大时，将砂筒卸下；

3)拆除钢管四角支柱：

砂筒卸下后，形成足够的空间便于拆除钢管四角支柱；

钢管四角支柱拆除后，将桥梁以下全部清空，准备拆除横桥向工字钢以上的支架部分；

4)各卷扬机同时工作，同步缓慢下落，将横桥向工字钢以上的支架部分下落到地面后，拆除模板和支架。