CN109267493A - 一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其包括以下施工步骤：将悬挑梁焊接在钢套靴的顶面；在连接钢筋形成的环形骨架内安装加强箍筋和直筋，两道直筋将加强箍筋分为两个半圆；支架系统搭设：四根内支撑柱均匀分布在墩柱的四周，位于钢套靴四个角的正下方；每排外支撑柱顶部设置承重梁，在承重梁上设置砂箱；吊装钢盖梁，每落至加强箍筋处时，将两根直筋之间的加强箍筋切除，然后继续下落至悬挑梁落至砂箱的顶面；逐渐降低砂箱的高度，直到钢盖梁达到设计高度；内支撑柱和钢套靴接触的缝隙处打入楔形塞；向钢套靴中浇筑混凝土；拆除整个支架系统和钢套靴顶面的悬挑梁。本发明具有实现安全高效吊装和保证施工精度的优点。

Description

一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工的技术领域，尤其是涉及一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁主要包括上部结构和下部结构，下部结构包括桥墩和设置在桥墩上的盖梁。

目前，某工程在桥梁斜跨河道时，为了不影响河道的流通，设计采了用整体钢盖梁的方案。参照图7与图8，具体结构包括：位于河道两侧墩柱1，能够直接整体吊装在墩柱1顶面的钢盖梁3。钢盖梁3分节设置，包括主盖梁段31和分别焊接在主盖梁段31两端的钢套靴32，钢套靴32呈内部中空结构，钢套靴32的水平截面呈方形，钢套靴32的边长大于墩柱1的直径。参考图6，钢套靴32的底板开设有与墩柱1相同直径的连接孔323，钢套靴32内部设置有中间隔板321，四周内壁焊接有多根栓钉；参考图8，墩柱1的顶面预埋有环形布置的连接钢筋13，连接钢筋13的顶端延伸至钢套靴32的顶盖处。吊装时，将钢套靴32套入连接钢筋13，至其底面与墩柱顶面贴合后，向钢套靴32内灌注混凝土，待混凝土凝固后，整个钢盖梁3结构成型。

此种钢盖梁3结构在进行吊装时，由于河道宽，钢盖梁3的跨度大、质量重，钢套靴32高度达到6m，因此，如何安全高效地安装钢盖梁3并保证安装精度是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够安全高效并保证施工精度的安装横跨河道钢盖梁的施工方法。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其包括以下施工步骤：

S1、钢盖梁拼接及悬挑梁加工：在地面将主盖梁段和钢套靴焊接为整体；在钢套靴上表面放样出悬挑梁的位置，悬挑梁方向与钢盖梁长度方向垂直，将悬挑梁焊接在钢套靴的顶面，悬挑梁的两端伸出钢套靴的侧面；

S2、连接钢筋的安装：将多根连接钢筋与伸出墩柱顶面的骨架钢筋连接，在连接钢筋形成的环形骨架内安装加强箍筋和直筋，加强箍筋与每根连接钢筋连接固定，两道直筋将加强箍筋分为两个半圆；

S3、支架系统搭设：四根内支撑柱均匀分布在墩柱的四周，位于钢套靴四个角的正下方，能够支撑钢套靴的底面；外支撑柱分为两排布置在墩柱的两侧，方向与钢盖梁的轴向平行，每排钢盖梁顶部设置承重梁，在承重梁上设置砂箱，砂箱位置与悬挑梁位置相对应；

S4、整体吊装钢盖梁：吊装钢盖梁，使钢套靴与墩柱对位后，将钢套靴逐渐落下，每落至加强箍筋处时，将两根直筋之间的加强箍筋切除，然后继续下落至悬挑梁落至砂箱的顶面；此时钢盖梁的高度高于设计高度；

S5、精确调整钢盖梁高度：用测量仪器采集钢套靴顶面的标高与设计标高的差值；逐渐降低砂箱的高度，直到钢盖梁达到设计高度。当达到钢盖梁的设计高度时，在内支撑柱和钢套靴接触的缝隙处垫上垫圈或从侧面打入楔形塞，使内支撑柱对钢盖梁起到支撑作用；

S6、向钢套靴中浇筑混凝土；当混凝土达到强度要求后，拆除整个支架系统和钢套靴顶面的悬挑梁。

通过采用上述技术方案，利用外支撑柱和悬挑梁的配合,使钢盖梁临时安装至墩柱顶面后,处于悬挂状态,高度精确调节后,内支撑柱与外支撑柱同时受力,悬挂设置减小了钢盖梁发生倾覆的风险,极大的保证了钢盖梁吊装的安全性；将悬挑梁放置在支撑柱上的砂箱上，通过向下调整砂箱的高度，实现了钢盖梁高度的精确调整；通过挑梁与砂箱的对位设置，控制了钢盖梁水平方向的精度。通过加强箍筋和直筋的设置，确保了连接钢筋在吊装过程中处于竖直状态，提高了安装效率。

本发明进一步设置为：所述砂箱设置在外支撑柱中心正上方。

通过采用上述技术方案，由于钢盖梁重量大，钢盖梁的重力全部作用在放置在承重梁的砂箱上，如果砂箱放置在相邻的外支撑柱之间，会导致承重梁变形下陷的问题，导致钢盖梁的高度不准确。将砂箱放置在支撑柱的正上方，增强对砂箱的支撑能力，防止承重梁变形。

本发明进一步设置为：吊装前，在钢套靴的底面焊接定位插板，在钢套筒的外侧相对应位置焊接定位槽；吊装时，定位插板插入定位槽内实现水平方向精确定位。

通过采用上述技术方案，进一步提高了钢盖梁在吊装时在水平方向的安装精度。

本发明进一步设置为：墩柱浇筑混凝土前，在墩柱的顶面与钢套靴的连接处安装钢套筒，浇筑墩柱内混凝土至钢套筒的一半高度位置，套筒内剩余高度混凝土与钢套靴内混凝土一起浇筑。

通过采用上述技术方案，使混凝土的分界面位于钢套筒内，加强了墩柱与钢盖梁的连接。

本发明进一步设置为：外支撑柱设置剪力撑，内支撑柱设置加强撑。

通过采用上述技术方案，增强了外支撑柱和内支撑柱的稳定性。

本发明进一步设置为：在内支撑柱和外支撑柱之间设置连接杆。

通过采用上述技术方案，进一步增加了整体支架系统的稳定性。

本发明进一步设置为：悬挑梁包括上翼缘板、腹板和下翼缘板；悬挑梁与钢套靴顶面接触位置不设置下翼缘板，腹板与钢套靴直接焊接；下翼缘板位于钢套靴的两侧。

通过采用上述技术方案，下翼缘板位于钢套靴的两侧限制了钢盖梁与悬挑梁在垂直于钢盖梁方向的相对移动，加强了吊装的安全性。

本发明进一步设置为：所述悬挑梁上固设吊装环。

通过采用上述技术方案， 方便将悬挑梁吊至钢箱梁的顶面。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.利用外支撑柱和悬挑梁的配合,使钢盖梁临时安装至墩柱顶面后,处于悬挂状态,高度精确调节后,内支撑柱与外支撑柱同时受力,悬挂设置减小了钢盖梁发生倾覆的风险,极大的保证了钢盖梁吊装的安全性；

2.将悬挑梁放置在支撑柱上的砂箱上，通过向下调整砂箱的高度，实现了钢盖梁高度的精确调整；

3.通过挑梁与砂箱的对位设置以及对位插板的设置，控制了钢盖梁水平方向的吊装精度；

4.通过加强箍筋和直筋的设置，确保了连接钢筋在吊装过程中处于竖直状态，提高了安装效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是本发明的突出砂箱的结构示意图；

图4是本发明的突出剪力撑和加强撑的结构示意图；

图5是重点突出加强箍筋和钢套筒及定位槽的结构示意图；

图6是钢套靴内部结构示意图；

图7是本发明的背景技术结构示意图；

图8是本发明的背景技术爆炸后的结构示意图。

图中，1、墩柱；2、钢套筒；21、定位槽；3、钢盖梁；31、主盖梁段；32、钢套靴；321、中间隔板；322、注浆孔；323、连接孔；324、定位插板；33、支撑平台；4、外支撑柱；5、内支撑柱；6、承重梁；7、砂箱；71、外套箱；711、套箱底板；712、进砂孔；713、出砂孔；72、活塞；8、悬挑梁；81、上翼缘板；811、吊装环；82、腹板；83、下翼缘板；84、加强肋；9、剪力撑；91、斜腹杆；92、水平支撑杆；10、加强撑；11、连接杆；12、条形基础；13、连接钢筋；14、加强箍筋；15、直筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为了解决钢盖梁的安装问题，设计了一套安装支架系统，该支架系统包括外支撑柱4、内支撑柱5、承重梁6、砂箱7和悬挑梁8。内支撑柱5为四根钢管，分别支撑在钢套靴32底端四个角的正下方，内支撑柱5下端与地面固结，上端与钢套靴32底面四个角形成的支撑平台33抵接。外支撑柱4分为两排布置在墩柱1的两侧，方向与钢盖梁3的轴向平行。每个墩柱1对应设置六根外支撑柱4，外支撑柱4为直径大于内支撑柱5直径的钢管，外支撑柱4的长度大于内支撑柱5的长度；外支撑柱4竖直设置，下端与地面固结，上端面的高度低于钢盖梁3顶面。承重梁6为工字钢，承重梁6设置在墩柱1一侧的三根外支撑柱4上，砂箱7设置在承重梁6上；每个承重梁6上设置两个砂箱7，砂箱7设置在外支撑柱4中心位置正上方。

参照图2，悬挑梁8为工字钢结构，悬挑梁8包括上翼缘板81、腹板82和下翼缘板83，悬挑梁8焊接在钢套靴32上表面，悬挑梁8与钢套靴32上表面接触的部位不设置下翼缘板83，下翼缘板83位于钢套靴32的两侧。每个钢套靴32间隔设置两个悬挑梁8，悬挑梁8设置位置与砂箱7位置上下对应，悬挑梁8的两端分别伸出钢套靴32，便于砂箱7支撑，悬挑梁8上翼缘板81上固设有吊装环811，便于将悬挑梁8吊装至钢套靴32上，进行焊接固定。

参照图1和图3，砂箱7包括外套箱71和活塞72。外套箱71呈圆筒状，内部中空布置，外套箱71的下端固设套箱底板711，在外套箱71的外壁上开设有进砂孔712和出砂孔713，进砂孔712和出砂孔713位于靠近套箱底板711的一端，分别设置外套箱71中心轴线两侧；活塞72与外套箱71相适配，活塞72内部呈中空布置。在使用砂箱7时，通过进砂孔712向外套箱71和活塞72内部装满细砂，放置在承重梁6上，根据钢盖梁3的设计高度，通过出砂孔713进行放砂，降低钢盖梁3的高度至设计高度。

在设置砂箱7的高度时，由于砂箱7在支撑起钢盖梁3时很难向上调整高度，所以需要满足砂箱7支撑起钢盖梁3时，钢盖梁3顶面的高度高于设计高度，以便留有一定的高度，便于砂箱7向下调整钢盖梁3的高度。砂箱7当将钢盖梁3高度调整到设计位置时，内支撑柱5和钢套靴32下表面还存在一定的空隙，为了使内支撑柱5起到支撑作用，在内支撑柱5和钢套靴32之间设置垫圈或者楔形块，将内支撑柱5和钢套靴32之间的缝隙填充，使内支撑柱5支撑起钢盖梁3。

参照图1和图4，为了保证外支撑柱4之间的稳定性，在相邻的支撑柱之间设置剪力撑9，剪力撑9沿外支撑柱4高度方向间隔固设多个，剪力撑9包括两根交叉布置的斜腹杆91，斜腹杆91的两端分别与两侧的外支撑柱4焊接固定，在斜腹杆91的上下两端布置固设水平支撑杆92，水平支撑杆92两端分别于相邻的外支撑柱4焊接固定，通过设置剪力撑9保证了外支撑柱4水平和竖直方向的稳定性。由于内支撑柱5在调节完钢盖梁3的高度后会承担钢盖梁3的主要压力，为了保证内支撑柱5的稳定性，在相邻的内支撑柱5之间固设加强撑10，加强撑10呈Z型结构，加强撑10的四个端部分别与相邻的内支撑柱5焊接固定。为了进一步的增强内支撑柱5和外支撑柱4的稳定性，在内支撑柱5和外支撑柱4之间固设连接杆11，将内支撑柱5和外支撑柱4连接成整体，使内支撑柱5和外支撑柱4更加的稳定。

参照图2，由于悬挑梁8在放置在砂箱7上时，承担所有钢盖梁3的重量，为了增加悬挑梁8的承重能力，在悬挑梁8的上翼缘板81和下缘翼板之间焊接加强肋84，加强肋84间隔布置多道，加强肋84分别设置在腹板82两侧，加强肋84固设在悬挑梁8伸出钢套靴32的部位。由于悬挑梁8的下翼缘板83与钢套靴32对接的位置承重能力比较差，在钢套靴32的上表面与上翼缘板81之间焊接固定加强肋84，加强肋84靠近悬挑梁8下翼缘板83的位置，可以增强悬挑梁8与钢套靴32对接部位的承重能力，同时使悬挑梁8与钢套靴32之间的连接更加稳固。

参照图1，由于本实施例桥梁施工位于河流旁边，所以施工区域的地质比较软，在压力的作用下容易产生沉陷，从而影响钢盖梁3的安装高度的精度，为了增强地面的承重能力，防止地面下陷，在外支撑柱4和内支撑柱5下设置有条形基础12，条形基础12为混凝土浇筑形成，外支撑柱4和内支撑柱5通过螺栓与条形基础12固定。

参照图5，为了加强钢盖梁3和支撑柱1连接部位的强度，在支撑柱1上端固设钢套筒2，钢套筒2为钢筒，钢套筒2的外径与支撑柱1的直径相同，钢套筒2竖直设置。安装过程如下：在浇筑支撑柱1时，将钢套筒2穿过支撑柱1顶面的连接钢筋13，提前安装在支撑柱1上，浇筑混凝土至埋没钢套筒2一半高度，钢套筒2和支撑柱1之间连接；安装钢套靴32，将支撑柱1的连接钢筋13插入钢套靴24内；待钢盖梁3稳定在支架系统上后，通过钢套靴32顶面的注浆孔322对钢套靴32内部和钢套筒2内部浇筑混凝土，使钢套靴32和钢套筒2连接更加紧密。

此外，结合图5与图6，由于钢套靴32的高度达到6m，连接孔323只比多根连接钢筋13组成的环形的直径大10cm，为了保证钢套靴32的顺利套入，连接钢筋13必须保持竖直状态，因此在连接钢筋13的内圈的竖直方向设置一道或多道加强箍筋14，加强箍筋14与每根竖向的连接钢筋13连接，可以是绑扎或焊接。在内圈设置的加强箍筋14相比常用的外圈箍筋，外圈箍筋会增大连接钢筋13组成圆环的直径，影响钢套靴32的套入。

如图5所示，在加强箍筋14上水平连接有两道直筋15，两道直筋15将加强箍筋14分成两个半圆。由于钢套靴32中部还设置有中间隔板321，在钢套靴32下落过程中，中间隔板321每遇到一道加强箍筋14时，在两道直筋15中间将加强箍筋14切断。

结合图5与图6，为了吊装时，钢套靴32与墩柱1能够更好的对位，提高钢盖梁3在水平方向上的安装精度，在钢套靴32有底面焊接定位插板324，在钢套筒2的外侧壁焊接定位槽21，定位槽21与定位插板324的位置相对应，定位槽21可以是多对间隔设置的钢板，中间的缝隙比定位插板324的厚度稍大，以便定位插板324的插入。

施工过程如下：

S1、钢盖梁拼接及悬挑梁加工：在地面将主盖梁段31和钢套靴32焊接为整体；根据桥梁坐标计算出各个用于安装钢盖梁3结构的位置坐标，利用放线设备在钢套靴32上表面放出悬挑梁8的位置。对悬挑梁8进行焊接固定。

S2、墩柱的浇筑：安装墩柱1的模板，将钢套筒2安装在墩柱1的顶面位置，墩柱1内的骨架钢筋伸出墩柱1的设计顶面，浇筑墩柱1内混凝土至钢套筒2的一半高度位置。

S3、连接钢筋的安装：将多根连接钢筋13与伸出墩柱顶面的骨架钢筋用直螺纹套筒连接，在连接钢筋13形成的环形骨架内安装加强箍筋14和直筋15。

S4、支架系统搭设：混凝土条形基础12浇筑成型；根据计算出来的坐标数据分别放出外支撑柱4和内支撑柱5的位置坐标，将外支撑柱4和内支撑柱5固定完成；在外支撑柱4上设置承重梁6，在承重梁6上于外支撑柱4中心正上方放置砂箱7。

S5、水平定位系统加工：在钢套靴32的底面焊接定位插板324，在钢套筒的外侧相对应位置焊接定位槽21。

S6、整体吊装钢盖梁3：吊装钢盖梁3，使钢套靴32与墩柱1对位后，将钢套靴32逐渐落下，每落至加强箍筋14处时，将两根直筋15之间的加强箍筋14切除，然后继续下落；定位插板324插入定位槽21内，悬挑梁8落至砂箱7的顶面；此时钢盖梁3的高度高于设计高度。

S7、精确调整钢盖梁高度：用测量仪器采集钢套靴32顶面的标高与设计标高的差值；逐渐降低砂箱7的高度，直到钢盖梁3达到设计高度。当达到钢盖梁3的设计高度时，在内支撑柱5和钢套靴32接触的缝隙处垫上垫圈或从侧面打入楔形塞，使内支撑柱5对钢盖梁3起到支撑作用。

S8、向钢套靴32中浇筑混凝土。

S9、当混凝土达到强度要求后，拆除整个支架系统和钢套靴32顶面的悬挑梁8。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

S1、钢盖梁拼接及悬挑梁加工：在地面将主盖梁段(31)和钢套靴(32)焊接为整体；在钢套靴(32)上表面放样出悬挑梁(8)的位置，悬挑梁(8)方向与钢盖梁(3)长度方向垂直，将悬挑梁(8)焊接在钢套靴(32)的顶面，悬挑梁(8)的两端伸出钢套靴(32)的侧面；

S2、连接钢筋的安装：将多根连接钢筋(13)与伸出墩柱(1)顶面的骨架钢筋连接，在连接钢筋(13)形成的环形骨架内安装加强箍筋(14)和直筋(15)，加强箍筋(14)与每根连接钢筋(13)连接固定，两道直筋(15)将加强箍筋(14)分为两个半圆；

S3、支架系统搭设：四根内支撑柱(5)均匀分布在墩柱(1)的四周，位于钢套靴(32)四个角的正下方，能够支撑钢套靴(32)的底面；外支撑柱(4)分为两排布置在墩柱(1)的两侧，每排钢盖梁(3)顶部设置承重梁(6)，方向与钢盖梁(3)的轴向平行，在承重梁(6)上设置砂箱(7)，砂箱(7)位置与悬挑梁(8)位置相对应；

S4、整体吊装钢盖梁：吊装钢盖梁(3)，使钢套靴(32)与墩柱(1)对位后，将钢套靴(32)逐渐落下，每落至加强箍筋(14)处时，将两根直筋之间的加强箍筋(14)切除，然后继续下落至悬挑梁(8)落至砂箱(7)的顶面；此时钢盖梁(3)的高度高于设计高度；

S5、精确调整钢盖梁高度：用测量仪器采集钢套靴(32)顶面的标高与设计标高的差值；逐渐降低砂箱(7)的高度，直到钢盖梁(3)达到设计高度；当达到钢盖梁(3)的设计高度时，在内支撑柱(5)和钢套靴(32)接触的缝隙处垫上垫圈或从侧面打入楔形塞，使内支撑柱(5)对钢盖梁(3)起到支撑作用；

S6、向钢套靴(32)中浇筑混凝土；当混凝土达到强度要求后，拆除整个支架系统和钢套靴(32)顶面的悬挑梁(8)。

2.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：所述砂箱(7)设置在外支撑柱(4)中心正上方。

3.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：吊装前，在钢套靴(32)的底面焊接定位插板(324)，在钢套筒(2)的外侧相对应位置焊接定位槽(21)；吊装时，定位插板(324)插入定位槽(21)内实现水平方向精确定位。

4.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：墩柱(1)浇筑混凝土前，在墩柱(1)的顶面与钢套靴(32)的连接处安装钢套筒(2)，浇筑墩柱(1)内混凝土至钢套筒(2)的一半高度位置，套筒内剩余高度混凝土与钢套靴(32)内混凝土一起浇筑。

5.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：外支撑柱(4)设置剪力撑(9)，内支撑柱(5)设置加强撑(10)。

6.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：在内支撑柱(5)和外支撑柱(4)之间设置连接杆(11)。

7.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：悬挑梁(8)包括上翼缘板(81)、腹板(82)和下翼缘板(83)；悬挑梁(8)与钢套靴(32)顶面接触位置不设置下翼缘板(83)，腹板(82)与钢套靴(32)直接焊接；下翼缘板(83)位于钢套靴(32)的两侧。

8.根据权利要求1所述的安装横跨河道钢盖梁的施工方法，其特征在于：所述悬挑梁(8)上固设吊装环(811)。