CN108978430A - 一种施工便桥和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种施工便桥和方法,属于桥梁建造领域,所述桥梁包括地基,设置在所述基础上的若干条形基础,设置在所述地基上的便桥主体,所述便桥主体包括桥身,所述桥身的底部设置有至少一个梁体,所述桥身的顶端设置有水平的防撞墩;其中,所述梁体的两侧分别连接相邻的条形基础。本发明方便搭建,还能够长时间使用,不需要拆除。
Description
技术领域
本发明涉及一种施工便桥和方法,属于桥梁建造领域。
背景技术
随着我国铁路建设步伐也不断加快,临时便桥在大临工程中出现得也越加频繁。之所以需要搭建临时便桥,是因为在建设施工中,修筑施工便道是施工阶段的首要任务,在山区跨越深沟山谷,或桥位处两岸的陆运与水运均不能满足施工和运输要求时,需修建施工便桥,施工便桥一般具备结构简单、造价低,建成通车后可将材料进行回收再利用的特点,且安全牢固,刚度可满足工程施工和运输的要求。
目前,便桥中的贝雷梁应用较为广泛,在我国于20世纪60年代开始定型生产,具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点,广泛应用于国防战备、交通工程、市政水利工程,是我国应用最为广泛的组装式承重构件。由于具有以上优点,在大跨径桥梁施工中,通常用贝雷梁架设便桥,以便于为主桥的施工提供服务。目前国内常用的便桥为贝雷梁便桥,其优点是易搭设、易拆除,成本低,操作性强。
但是在实际,在搭建时,桥墩高且数量多,需使用大量的钢管桩,成本高昂,仅材料费就高达数百万,由于钢便桥是临时设施,一般设计年限较短,不能作为永久设施。另外,工程完工后,便桥设施需要拆除回收,对当地人员的出行造成影响。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种施工便桥,方便搭建,还能够长时间使用,不需要拆除。本发明提出了一种施工便桥的施工方法。
本发明的一个方面,提出了一种施工便桥,包括:
地基,
设置在所述基础上的若干条形基础,
设置在所述地基上的便桥主体,所述便桥主体包括桥身,所述桥身的底部设置有至少一个梁体,所述桥身的顶端设置有水平的防撞墩;
其中,所述梁体的两侧分别连接相邻的条形基础。
本发明的进一步改进在于,所述条形基础包括设置在桥身两端的独立条形基础,以及选择性地设置在两个所述独立条形基础之间的共用条形基础,所述梁体设置在两个相邻的条形基础之间;
其中,所述独立条形基础连接一个所述梁体的端部;所述共用条形基础连接两个相邻的梁体的端部。
本发明的进一步改进在于,所述梁体的数量为一个,并且所述梁体为波纹板拱形梁,所述梁体的两端分别连接所述独立条形基础。
本发明的进一步改进在于,所述波纹板拱形梁包括若干排拼装板,所述拼装板为若干段波纹板搭接形成;其中,相邻的两个所述拼装板的波纹板的搭接处错开,并且搭接的方向相反。
本发明的进一步改进在于,所述梁体的数量为至少两个,并且所述梁体为波纹板圆弧梁;处于所述桥身两端的通过独立条形基础支撑所述波纹板圆弧梁,所述桥身的中部通过共用条形基础支撑所述波纹板圆弧梁。
本发明的进一步改进在于,所述梁体的数量为至少两个,并且所述梁体为圆形管状结构。
本发明的进一步改进在于,所述共用条形基础的顶部设置有平面,所述平面通过两个固定件连接两个相邻的梁体的端部;
所述独立条形基础的顶部的边缘设置有斜边,所述斜边通过一个所述固定件连接所述梁体的端部。
本发明的进一步改进在于,所述固定件包括设置在所述条形基础内的地脚螺丝,以及连接所述地脚螺栓的等边角钢;其中,所述等边角钢的一个边固定连接所述地脚螺栓的长边,所述等边角钢的另一个边连接所述梁体。
本发明的进一步改进在于,所述独立条形基础的两侧设置有台阶状结构,所述独立条形基础的顶端整体设置成斜边。
本发明的进一步改进在于,所述桥身包括设置在两侧的墙体,所述墙体之间填充有钢丝笼、碎石和/或回填土,并且设置有连通桥面和墙体外的排水管道;所述桥身的两侧分别设置有桥台。
本发明的另一个方面,还提出了一种施工方法,包括:
步骤一,挖设并夯实地基,并在所述地基上浇筑混凝土的条形基础;
步骤二,拼装拱形梁,并将所述拱形梁连接在所述条形基础上;
步骤三,在所述拱形梁上建造桥身。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明所述的一种施工便桥,可长时间应用,并且其宽度要满足最大型机械设备的通过能力,并与修建的施工便道相一致,孔跨要满足排水或行人和行车的要求。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的施工便桥的示意图,显示了一个梁体的结构;
图2是根据本发明的一个实施方案的施工便桥的示意图,显示了多个梁体的结构;
图3是根据本发明的一个实施方案的条形基础的结构示意图,显示了独立条形基础的结构;
图4是根据本发明的一个实施方案的条形基础的结构示意图,显示了台阶状条形基础的结构;
图5是根据本发明的一个实施方案的条形基础的结构示意图,显示了共用条形基础的结构;
图6是根据本发明的一个实施方案的波纹板拱形梁的结构示意图,显示了波纹管搭接的方式;
图7是根据本发明的一个实施方案的波纹板拱形梁的结构示意图,显示了两排拼装板之间的连接方式;
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
在附图中各附图标记的含义如下:1、地基,2、便桥主体,11、条形基础,12、独立条形基础,13、共用条形基础,14、斜边,21、桥身,22、梁体,23、防撞墩,24、波纹板拱形梁,25、拼装板,26、波纹板,27、波纹板圆弧梁,28、等边角钢,29、地脚螺栓,30、桥台。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例所述施工便桥。根据本发明的施工便桥,方便搭建,还能够长时间使用,不需要拆除。
如图1和图2所示,本实施例所述的一种施工便桥,其包括地基1。所述地基1设置在河流、山涧或其他需要架设桥梁的地段。所述地基1上设置有若干条形基础11,所述条形基础11作为能够支撑桥体的支撑体或桥墩,所述条形基础11优选为长条形,其长度方向顺着水流动的方向,在桥身21的宽度方向上。所述地基1上设置便桥主体2,所述便桥主体2包括桥身21,所述桥身21时垒砌或回填土等方式建造的桥梁的主体结构。所述桥身21的底部设置有至少一个梁体22,所述梁体22为拱形、弧形或圆形的结构,其内部用于流通水流。所述桥身21的顶端设置有水平的防撞墩23和护栏。其中,所述梁体22的两侧分别连接相邻的条形基础11。
在一个实施例中,所述条形基础11包括独立条形基础12和共用条形基础13。所述独立条形基础12设置在桥身21的两端。所述共用条形基础13设置在两个所述独立条形基础12之间。其中,所述独立条形基础12连接一个所述梁体22的端部;所述共用条形基础13连接两个相邻的梁体22的端部。所述共用条形基础13为选择性地设置,根据实际情况进行选择。如果桥身21较短,需要跨越的河流或其他障碍的宽度较小时,可以只设置两个独立条形基础12,分别安装在桥身21的两端,而不设置共用条形基础13。
在一个优选的实施例中,所述梁体22的数量为一个,所述梁体22为拱形梁。优选地,所述梁体22采用波纹板拱形梁24。所述波纹板拱形梁24的两端分别连接一个独立条形基础12,所述独立条形基础12用于支撑所述波纹板拱形梁24。
使用根据本实施例所述的施工便桥时,采用的桥身21为长度较短的桥身21。所需跨越的河流或障碍的宽度较小,只需要设置一个梁体22就可以。在本实施例中优选为波纹板拱形梁24,所述独立条形基础12支撑所述波纹管拱形梁,使桥身21更加稳固。
在一个实施例中,所述波纹板拱形梁24包括若干排拼装板25,所述拼装板25为若干段波纹板26搭接形成。其中,相邻的两个所述拼装板25的波纹板26的搭接处错开,并且搭接的方向相反。优选地,所述波纹板拱形梁24为大跨度低高度波纹板26拼接梁,所述波纹管拱形梁的截面为椭圆形弧面,其中所述波纹管拱形梁的上部为跨度较大并且弧度较小的弧形,两侧较短并且弧度较大。
本根据实施例所述的施工便桥中,波纹管拱形梁优选为单个梁体22的桥身21上,所述桥身21的下方的两侧设置有独立条形基础12,中部没有共用条形基础13。所述波纹管拱形梁的两侧设置在独立条形基础12上。在本实施例中,所述波纹管拱形梁包括若干排拼装板25,所述拼装板25为若干段波纹板26搭接形成,所述拼装板25并排设置成所述波纹管拱形梁,相邻的所述两个拼装板25的波纹板26的搭接处错开,并且搭接方向相反。如其中一排为左旋搭接,相邻的另一排位右旋搭接。在一个优选的实施例中,所述拱形梁的波纹管和连接所述波纹管的螺栓之间设置密封材料,以防止渗水。所述波纹管的内外表面均涂覆有若干层乳化沥青和热沥青。
在一个实施例中,所述梁体22的数量为至少两个,并且所述梁体22为波纹板圆弧梁27。所述桥身21为长度较长的桥身21,其底部设置多个梁体22和多个条形基础11,其中设置两个独立条形基础12在所述桥身21的两端,若干共用条形基础13在桥身21的中部。所述桥身21两端的两个梁体22,外端连接所述独立条形基础12,内端连接所述共用条形基础13。其他的梁体22均设置在共用条形基础13上。
在一个实施例中,所述梁体22的数量为至少两个,并且所述梁体22为圆形管状结构。在桥身21较长的情况下,还可以采用本实施例的梁体22。所述梁体22为圆形管状结构,其可以是金属管、水泥管或其他管件。
在一个实施例中,所述共用条形基础13的顶部设置有平面,所述平面通过两个固定件连接两个相邻的梁体22的端部。优选地,如图5所示,所述共用条形基础13的截面为矩形。在本实施例中,所述独立条形基础12的顶部的边缘设置有斜边14,所述斜边14通过一个所述固定件连接所述梁体22的端部。优选地,如图3所示,所述独立条形基础12的截面优选为梯形结构。
在根据本实施例所述的施工便桥中,所述独立条形基础12的上部设置有斜边14。所述拱形梁的端部的截面所在的切线与所述斜边14截面相垂直,这样所述梁体22在所述独立条形基础12上更为稳定。所述梁体22受到向下的力时,由于未拱形结构,将向下的重力转化到两侧成为斜向下的力。这时,所述独立条形基础12的斜边14能够稳定地承受该斜向下的力。设置了斜边14使所述独立条形基础12不容易出现受力问题而造成损坏。
在一个实施例中,所述固定件包括设置在所述条形基础11内的地脚螺栓29,以及连接所述地脚螺栓29的等边角钢28。其中,所述等边角钢28的一个边固定连接所述地脚螺栓29的长边,所述等边角钢28的另一个边连接所述拱形梁。优选地,所述地脚螺栓29包括一个长边和一个短边,所述短边设置在所述条形基础11内,所述长边伸出到条形基础11外,并通过螺栓连接所述等边角钢28的一个边上,其中所述长边的端部与所述等边角钢28的边上垂直相连。
在一个实施例中,如图4所示,所述独立条形基础12的两侧设置有台阶状结构,所述独立条形基础12的顶端整体设置成斜边14。
在一个实施例中,如图1和图2所示,所述桥身21包括两面墙体,所述墙体分别设置在桥身21的两侧。所述桥身21的形状沿所述拱形梁和所述条形基础11上垒砌而成。所述墙体之间填充有钢丝笼、碎石或回填土,并且设置有连通桥面和墙体外的排水管道。所述桥身21的两侧分别设置有桥台30。
在使用根据本实施例所述施工便桥中,所述桥身21优选为石块、砖块或混凝土等垒砌而成,不需要贝雷梁。因此节省了钢筋架构,一方面节约了建筑成本,另一方面不需要拆除。
建立根据本实施例所述施工便桥的施工方法,包括:
步骤一,挖设并夯实地基,并在所述地基上浇筑混凝土的条形基础。
步骤二,拼装梁体,并将所述梁体连接在所述条形基础上。
步骤三,在所述梁体上建造桥身。
在根据本实施例所述施工方法中,在步骤一中,包括以下方法。
在使用波纹板26拼接梁时,首先按照设计要求开挖地基1,为了便于机械碾压,采用基础标准宽度。当基底土为淤泥等不良土层时,应予换填处理。应避免超挖。如超挖,应将松动部分清除。然后在基坑开挖完成后,及时清底至设计基底标高。挖至标高的土质基坑不得长期暴露,扰动或浸泡,检查基承载力是否符合设计要求。之后,对基底进行整平并夯实。条形基础11必须有足够强度、稳定性和均匀性,应在条形基础11底部设置一层厚20cm的均匀垫层。在扩大基础混凝土顶预埋2根长槽钢,限制波纹板26端部左右位移。在条形基础11的底部和顶部设置2层Φ16钢筋网,防止基础混凝土开裂。最后浇筑混凝土的条形基础11。
在使用整体的圆弧形的波纹板26制成的洞涵27型梁体22时,所述地基1槽经夯实后夯实密度到重型击实密度的96%以上。管涵基础必须有足够强度、稳定性和均匀性,基础采用砂砾,优选为级配良好的粗砂在基础表面设置一层厚20cm的均匀垫层,其最大粒径为20mm。基础填筑时分层填筑、分层压实,每层压实厚度优选为20cm。
在一个优选的实施例中,所述步骤二拼装梁体22的过程中,在独立条形基础12上拼装所述拱形桥时的方法如下。首先,将波纹板26按顺时针沿长度方向依次搭接并固定形成若干拼装板25。然后,将所述拼装板25固定连接成梁体22。最后,通过吊车将梁体22吊装到条形基础11上,并通过所述固定件固定。
在使用根据本实施例所述施工方法时,拼装用的波纹板26优选为三种不同的板型,运抵现场后分类堆放。安装时在场地开阔地段开始拼接第一排拼装板25,顺时针方向为依次搭接三个不同的波纹板26,以露出长度方向搭接部分为准。拼装完成后,以同样的方式继续安装第二排拼装备。将两排拼装备用高强度螺栓进行环向连接。所述螺栓优选为预紧力不小于300N.m。然后将拼装好的梁体22利用吊车直接吊装至混凝土基础上,利用角钢进行固定。当吊车吊装吨位不足时,可分块进行吊装。
在一个优选的实施例中,在独立条形基础12上拼装所述拱形桥时,将每一根波纹管依次排放并固定连接成梁体22。
在使用根据本实施例所述施工方法时,首先准备好工具并检查波纹管的规格是否合适。同时检查基础的平整度、标高及基础预拱度的设置,以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。之后安装波纹管,安装时从一侧排放第一根管节,使其管中心和基础纵向中心线平行,同样把第二根管放置就位,当两根管相邻法兰间距在3~5cm的缝隙时,用小撬棍对准法兰上的螺栓孔,使其两根管法兰上的螺栓对正,这时从第二节管的另一端用撬杠撬动管节,使其向涵洞纵向平移,当两法兰间距在2cm左右时,将各个螺栓插入螺孔,套上螺母后,稍初拧,不拧紧螺母。
镶密封垫:由于现场地形等原因,有时相邻两法兰之间间距较小,这时用手锤、凿子把两法兰之间凿开大约1cm的缝隙,用螺丝刀把密封垫镶在两法兰之间,有时管节顶部两法兰间距较大,密封垫镶嵌困难,用绑扎丝把密封垫绑在螺栓上固定,然后工人开始对称拧紧螺帽。直至从外观看两法兰之间只有2~5mm的缝隙即可。
拧紧螺母:待全部组装完毕后,再逐个拧紧螺母。每个螺母的扭力矩不得小于135.6N·m,最大不得超过203.4N·m。用机动扳手时,拧扳时间应持续2s~5s。此后以此方式依次连接。为保证达到螺栓扭矩的要求值,在回填前随机抽取结构上纵缝2%的螺栓,用定扭扳手,定预紧力扭矩340N.m±70N.m进行抽检试验。如果有一任意试验值超过了给定的扭矩范围,则应抽检纵向和环向接缝所有螺栓的5%。如果上述试验90%以上满足要求,则认定安装是合格的,否则应重新复核,以确定扭矩值是否满足要求。
外圈搭接处螺栓拧紧并符合要求后,为防止波形钢板板缝和螺栓孔处渗水,在钢板连接处和螺栓孔处采用专用密封材料密封,以防波纹板26连接处渗水。
管壁内外涂沥青:涵管出厂时,涵管及配备附件已经过镀锌处理,其镀锌厚度大于等于63微米,平均厚度84微米,镀锌量不小于600g/㎡,在没有盐碱水或有害工业废水浸泡以及涵管内不经常流水的情况下,其镀膜即可防止锈蚀,否则,一般情况下,可在管节内外管壁喷涂乳化沥青或热沥青两遍,从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可,沥青涂层的总厚度应不小于1mm。但是必须要等到沥青晾干后方可回填。
在一个实施例中,在所述步骤三建立桥身21时,在拼装波纹板26后进行回填施工。在独立条形基础12上拼装所述拱形桥后,首先将拼装波纹板26固定好后,在外侧环形预留螺栓孔内插入竖向连接钢筋。之后,拼装波纹板26固定好后,背后回填采用钢丝笼碎石进行吊装回填。优选地,碎石粒径不大于5cm,跨度回填高度不小于1.0m。
在共用条形基础13上拼装所述拱形桥时,首先确认波纹管的楔形密实度,在管身最大直径两侧50cm外使用25T压路机碾压,50cm范围内使用小型夯实机械夯实,以避免压路机等大型机械设备对管涵的撞击。之后分层压实,每层压实后的厚度为20cm,压实度要求达到96%方可进行下层填筑,填筑前在管节两侧上用红色油漆按每20cm高度标注,填筑时按标注线控制。靠近管体周围0.5米范围内,不允许有大于50mm的石块等硬物。填筑时应分层填筑、分层压实,每层压实厚度为20cm,压实度要求达到规范要求后方可进行下一层填筑。填筑必须在涵管两侧对称同步进行,两侧的回填土高差不得大于20cm。对有端部挡墙的涵洞,从涵洞两端向结构的中心进行回填;对没有端部挡墙的涵洞,从涵洞的中心向两端进行回填。涵管顶部及两侧20米范围内不能使用机械进行强夯。从回填开始到涵顶填土结束,最终截面尺寸与组装时的尺寸差异最大不得超过2%。如截面变形量超过变形范围,应立即终止施工,查明原因,采取相应措施将变形量控制在标准要求范围内。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种施工便桥,其特征在于,包括:
地基(1),
设置在所述地基(1)上的若干条形基础(11),
设置在所述地基(1)上的便桥主体(2),所述便桥主体(2)包括桥身(21),所述桥身(21)的底部设置有至少一个梁体(22),所述桥身(21)的顶端设置有水平的防撞墩(23);
其中,所述梁体(22)的两侧分别连接相邻的条形基础(11)。
2.根据权利要求1所述的施工便桥,其特征在于,所述条形基础(11)包括设置在桥身(21)两端的独立条形基础(12),以及选择性地设置在两个所述独立条形基础(12)之间的共用条形基础(13),所述梁体(22)设置在两个相邻的条形基础(11)之间;
其中,所述独立条形基础(12)连接一个所述梁体(22)的端部;所述共用条形基础(13)连接两个相邻的梁体(22)的端部。
3.根据权利要求2所述的施工便桥,其特征在于,所述梁体(22)的数量为一个,并且所述梁体(22)为波纹板拱形梁(24),所述梁体(22)的两端分别连接所述独立条形基础(12)。
4.根据权利要求3所述的施工便桥,其特征在于,所述波纹板拱形梁(24)包括若干排拼装板(25),所述拼装板(25)为若干段波纹板(26)搭接形成;其中,相邻的两个所述拼装板(25)的波纹板(26)的搭接处错开,并且搭接的方向相反。
5.根据权利要求2所述的施工便桥,其特征在于,所述梁体(22)的数量为至少两个,并且所述梁体(22)为波纹板圆弧梁(27)或者所述梁体(22)为圆形管状结构;
其中,处于所述桥身(21)两端的通过独立条形基础(12)支撑所述波纹板圆弧梁(27),所述桥身(21)的中部通过共用条形基础(13)支撑所述波纹板圆弧梁(27)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的施工便桥,其特征在于,所述共用条形基础(13)的顶部设置有平面,所述平面通过两个固定件连接两个相邻的梁体(22)的端部;
所述独立条形基础(12)的顶部的边缘设置有斜边(14),所述斜边(14)通过一个所述固定件连接所述梁体(22)的端部。
7.根据权利要求6所述的施工便桥,其特征在于,所述固定件包括设置在所述条形基础(11)内的地脚螺丝,以及连接所述地脚螺栓(29)的等边角钢(28);其中,所述等边角钢(28)的一个边固定连接所述地脚螺栓(29)的长边,所述等边角钢(28)的另一个边连接所述梁体(22)。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的施工便桥,其特征在于,所述独立条形基础(12)的两侧设置有台阶状结构,所述独立条形基础(12)的顶端整体设置成斜边(14)。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的施工便桥,其特征在于,所述桥身(21)包括设置在两侧的墙体,所述墙体之间填充有钢丝笼、碎石和/或回填土,并且设置有连通桥面和墙体外的排水管道;所述桥身(21)的两侧分别设置有桥台(30)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的施工便桥的施工方法,其特征在于,包括:
步骤一,挖设并夯实地基(1),并在所述地基(1)上浇筑混凝土的条形基础(11);
步骤二,拼装拱形梁(22),并将所述拱形梁(22)连接在所述条形基础(11)上;
步骤三,在所述拱形梁(22)上建造桥身(21)。
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