CN110306443A - 一种新型水中系梁托架装置及相应施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型水中系梁托架装置，包括托架底横梁、托架顶横梁、竖向连接架、系梁底模和系梁侧模；其中，托架底横梁设于水中作业平台的两个横向分配梁之间；托架顶横梁成对设置，分别设于托架底横梁的上方两侧，托架顶横梁下端面与横向分配梁上端面相连；竖向连接架成对设置，分别设于托架底横梁的两端，竖向连接架下端与托架底横梁相连，上端与托架顶横梁相连；系梁底模包括方木与竹胶板，方木设于托架底横梁之上，方木上铺设竹胶板；系梁侧模立设于竹胶板上方。本发明还提供了一种采用上述托架装置进行施工的施工工法。采用本发明装置与方法进行施工，方法简单、经济、实用，且易于安装及拆卸，为桥梁工程系梁的施工提供了重要保证。

Description

一种新型水中系梁托架装置及相应施工工法

技术领域

本发明涉及水中系梁施工领域，尤其涉及一种新型水中系梁托架装置及相应施工工法。

背景技术

随着我国经济建设脚步的加快，我国基础设施建设事业发展迅速。面对日益匮乏的土地资源，桥梁工程在工程建设中占的比重越来越高。在桥梁工程中，桩基施工是非常重要的一个组成部分，而水中系梁施工则是桥梁下部结构施工过程中的关键点。水中系梁施工受到天气影响因素较大，当水位上升至较高位置时，如不能采取有效的措施，将无法进行系梁施工。在施工过程中，采用传统的围堰施工装置与相应施工方式，不仅造价高、施工复杂、施工周期长，还容易产生比较严重的污染问题。针对上述问题，研制出一种新型水中系梁施工装置及相应施工工法是十分有必要的。

经过对现有的技术文献检索发现，申请号为201811361316.8的中国发明专利公开了一种水中系梁钢套箱的施工方法，包括的步骤有：制备钢套箱围堰结构组件、钢套箱拼装、钢套箱下沉、灌注封底混凝土、桩系梁混凝土浇筑、钢套箱拆除。该技术方案利用已建钢平台贝雷梁作为吊挂系统，利用钢套箱作为桩基系梁的模板，利用钢护筒为桩系梁桩顶部位的模板，可达到节约成本、提高施工质量的目标。但是，上述专利公开的水中系梁施工装置及相应的施工方案却也存在着工序繁多、施工复杂、钢套箱拆除麻烦等问题，仍不能满足公众需求。

据此，目前急需一种新型水中系梁施工装置及相应的施工工法，从而同时克服传统施工装置与方案带来的造价高、施工复杂、施工周期长与环境污染等不足。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种新型水中系梁托架装置及相应施工工法，旨在解决现有水中系梁施工过程中，因采用传统施工装置与方法，而带来的造价高、施工复杂、施工周期长以及环境污染等问题。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种新型水中系梁托架装置，用于水中系梁施工工艺，包括：

托架底横梁，所述托架底横梁布置于水中作业平台的两个横向分配梁之间，并且，托架底横梁的设置高度低于两横向分配梁的所在平面高度；

托架顶横梁，所述托架顶横梁成对设置，分别设置于托架底横梁的上方两侧，并且，托架顶横梁的下端面与横向分配梁的上端面固定相连；

竖向连接架，所述竖向连接架成对设置，分别设置于托架底横梁的两端；所述竖向连接架的下端与托架底横梁相连，其上端向上延伸至与托架顶横梁的一端相连；

系梁底模，所述系梁底模包括方木与竹胶板，其中，方木设置于托架底横梁之上，方木的上端铺设所述竹胶板；

系梁侧模，所述系梁侧模立设于竹胶板的上方，且具体为四块钢模板；所述四块钢模板与竹胶板之间构成一具有向上开口的长方体。

作为本发明的优选方式之一，所述托架底横梁与竖向连接架之间焊接固定，且焊接处设置有第一加劲板。

作为本发明的优选方式之一，所述托架顶横梁与竖向连接架之间采用螺栓连接固定，且固定处设置有第二加劲板。

作为本发明的优选方式之一，所述托架底横梁、托架顶横梁以及竖向连接架之间构成一开口向上的“U”型结构。

作为本发明的优选方式之一，所述横向分配梁上的所述“U”型结构设置有至少两组，各组“U”型结构沿横向分配梁的长度方向等距间隔分布。

作为本发明的优选方式之一，所述横向分配梁上的所述“U”型结构具体设置有五组，五组“U”型结构沿横向分配梁的长度方向等距间隔分布。

作为本发明的优选方式之一，所述方木设置有若干个，且规格为9*9*400cm；所述方木沿各组“U”型结构的托架底横梁的宽度方向满铺而设至将各组“U”型结构相连。

作为本发明的优选方式之一，所述竹胶板的厚度为15mm，竹胶板与各方木之间采用钢钉锚固固定。

作为本发明的优选方式之一，所述具有向上开口的长方体内还设置有钢筋骨架。

作为本发明的优选方式之一，具体适用于两个桩基之间的水中系梁施工。

一种采用上述新型水中系梁托架装置进行系梁施工的施工工法，包括如下具体步骤：

(1)搭设水中作业平台：

采用螺旋钢管+横向分配梁+贝雷片+桥面板的结构型式，搭设水中作业平台及进出通道；

(2)制作并安装系梁托架“U”型结构：

根据横向分配梁的宽度及设计标高，确定下料尺寸，并按照水中系梁托架装置的设计图纸进行加工；制作完成后，采用吊车配合将托架底横梁、托架顶横梁以及竖向连接架之间构成的“U”型结构安装就位；

(3)系梁底模铺设：

“U”型结构安装就位后，在托架底横梁的上方铺设方木及竹胶板作为系梁底模，并保持所述系梁底模的整体长、宽比后期欲施建的系梁的长、宽多出至少1m，以作为后续施工系梁的平台；

(4)钢筋绑扎：

按照欲施建的系梁设计，在系梁底模上的相应位置进行钢筋下料及绑扎；

(5)侧模安装：

钢筋绑扎完成后，将四块钢模板直接支设于竹胶板上方，进行系梁侧模的安装；

(6)混凝土浇筑：

混凝土泵送入模，进行系梁混凝土浇筑，并采用插入式振捣棒振捣密实；混凝土浇筑完成后，上覆土工布对其洒水养生；

(7)模板及托架拆除：

混凝土养护龄期达到要求后，将系梁托架“U”型结构与模板拆除。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(7)中将系梁托架“U”型结构与模板拆除的方法为：先使用吊车配合拆除中间的若干组系梁托架“U”型结构，再将竹胶板及方木抽出，最后再拆除两端的系梁托架“U”型结构，以完成系梁托架整体的拆除。

作为本发明的优选方式之一，所述水中作业平台为本领域常规设计。

本发明相比现有技术的优点在于：本发明充分利用水中作业施工平台，有效地解决了系梁施工过程中的涉水作业、模板支设、施工安全等问题，弥补了现有水中系梁施工过程中，因采用传统施工装置与方法，而带来的造价高、施工复杂、施工周期长以及环境污染等问题；采用本发明系梁托架装置与施工工法进行施工，方法简单、经济、实用，且易于安装及拆卸，在类似工程施工领域具有相当的借鉴价值，为桥梁工程系梁的施工提供了重要的技术保证。

附图说明

图1是实施例1中新型水中系梁托架装置的结构示意图；

图2是实施例1中新型水中系梁托架装置与水中作业平台配合的俯视剖切图；

图3是实施例1中新型水中系梁托架装置的五组“U”型结构与水中作业平台及方木配合后的整体结构示意图；

图4是实施例1-2中水中作业平台的正视剖切图。

图中：100为“U”型结构，1为托架底横梁，2为托架顶横梁，3为竖向连接架，31为第一加劲板，32为螺栓，33为第二加劲板，4为系梁底模，41为方木，42为竹胶板，5为系梁侧模，51为钢模板，6为水中作业平台，61为横向分配梁，62为螺旋钢管，63为贝雷片，64为桥面板，7为桩基，8为系梁。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

请参阅图1至图3，本实施例的一种新型水中系梁托架装置，用于两个水中桩基7之间的系梁8施工，包括托架底横梁1、托架顶横梁2、竖向连接架3、系梁底模4与系梁侧模5。其中，托架底横梁1布置于水中作业平台6的两个横向分配梁61之间，并且，托架底横梁1的设置高度低于两横向分配梁61的所在平面高度。托架顶横梁2成对设置，分别设置于托架底横梁1的上方两侧，并且，托架顶横梁2的下端面与横向分配梁61的上端面固定相连。竖向连接架3成对设置，分别设置于托架底横梁1的两端；竖向连接架3的下端与托架底横梁1相连，其上端向上延伸至与托架顶横梁2的一端相连。系梁底模4包括方木41与竹胶板42，方木41设置于托架底横梁1之上，方木41的上端铺设竹胶板42。系梁侧模5立设于竹胶板42的上方，且具体为四块钢模板51，四块钢模板51与竹胶板42之间构成一具有向上开口的长方体。

进一步地，本实施例中，托架底横梁1与竖向连接架3之间焊接固定，且焊接处设置有第一加劲板31。托架顶横梁2与竖向连接架3之间采用螺栓32连接固定，且固定处设置有第二加劲板33。

进一步地，本实施例中，托架底横梁1、托架顶横梁2以及竖向连接架3之间构成一开口向上的“U”型结构100。并且，横向分配梁61上的该“U”型结构100具体设置有五组，五组“U”型结构100沿横向分配梁61的长度方向等距间隔分布。

进一步地，本实施例中，方木41设置有若干个，且规格为9*9*400cm。所述方木41沿五组“U”型结构100的托架底横梁1的宽度方向满铺而设至将各组“U”型结构100相连。

进一步地，本实施例中，竹胶板42的厚度为15mm，竹胶板42与各方木41之间采用钢钉锚固固定。

进一步地，本实施例中，上述具有向上开口的长方体内还设置有钢筋骨架(图中未标示)。

实施例2

本实施例的一种采用上述实施例1中新型水中系梁托架装置(如图1至3所示)进行系梁施工的施工工法：

一、应用工程及环境：

江苏宿迁某五台山大桥绑宽工程，上部结构采用5跨25m装配式预应力砼简支箱梁结构，下部结构采用桩柱式+盖梁的结构形式。系梁尺寸为5.2*1*1.2m，施工时系梁底标高高于河道水平面标高10-15cm。全桥分为左右两幅，上跨濉河，共计8座墩柱位于水中，施工期间水深3.5m。

二、具体施工方法：

(1)搭设水中作业平台6(本领域常规设计，如图2至图4所示)：

采用螺旋钢管62(ψ820@10mm)+横向分配梁61(双拼I32工字钢)+贝雷片63+桥面板64(I14工字钢+8mm花纹钢板)的结构型式，搭设水中作业平台6及进出通道；通道宽度9m，系梁施工平台宽度6m，平台顶高出水平面1.9m。

(2)制作并安装系梁托架“U”型结构100：

根据横向分配梁61的宽度及设计标高，确定下料尺寸，并按照水中系梁托架装置的设计图纸进行加工；其中，托架底横梁1、托架顶横梁2与竖向连接架3均采用I32工字钢制作而成，且托架底横梁1下放至系梁8底标高下15cm；安装时，先在作业平台上将“U”型结构100整体拼装完毕，再将其吊装至指定位置锚固牢固，即可；另外，由于本实施例使用五个托架作为系梁8施工时的底部支撑，因此，需在横向分配梁61上安装上五个上述“U”型结构100；

(3)系梁底模4铺设：

“U”型结构100安装就位后，在托架底横梁1的上方铺设方木41及竹胶板42作为系梁底模4，并保持所述系梁底模4的整体长、宽比后期欲施建的系梁8的长、宽多出至少1m，以作为后续施工系梁8的平台；

(4)钢筋绑扎：

按照设计图纸在钢筋加工场集中加工，接着倒运至现场进行安装，安装在系梁底模4上的相应位置，并同时预埋墩柱钢筋；

(5)系梁侧模5安装：

钢筋绑扎完成后，将四块钢模板51直接支设于竹胶板42上方，进行系梁侧模5的安装；系梁侧模5安装完成后，采用全站仪和水准仪对其位置及标高进行精确调节，直至符合规范要求，再进入下道工序；

(6)混凝土浇筑：

钢筋、模板验收合格后，混凝土泵送入模，进行系梁8混凝土浇筑，并采用插入式振捣棒振捣密实；混凝土浇筑完成后，上覆土工布对其洒水养生；

(7)模板及托架拆除：

混凝土强度达到要求后，将系梁托架“U”型结构100与模板拆除；先使用吊车配合拆除中间的三组系梁托架“U”型结构100，再将竹胶板52及方木41抽出，最后再拆除两端的系梁托架“U”型结构100，以完成系梁托架整体的拆除。

上述实施例1、2的有益之处在于：充分利用水中作业平台，系梁托架装拆简单，可操作性强，可解决水中系梁8施工底模无法支设的困难，极大地降低了涉水作业的安全风险，节约成本，提高了施工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型水中系梁托架装置，用于水中系梁施工工艺，其特征在于，包括：

托架底横梁，所述托架底横梁布置于水中作业平台的两个横向分配梁之间，并且，托架底横梁的设置高度低于两横向分配梁的所在平面高度；

托架顶横梁，所述托架顶横梁成对设置，分别设置于托架底横梁的上方两侧，并且，托架顶横梁的下端面与横向分配梁的上端面固定相连；

竖向连接架，所述竖向连接架成对设置，分别设置于托架底横梁的两端；所述竖向连接架的下端与托架底横梁相连，其上端向上延伸至与托架顶横梁的一端相连；

系梁底模，所述系梁底模包括方木与竹胶板，其中，方木设置于托架底横梁之上，方木的上端铺设所述竹胶板；

系梁侧模，所述系梁侧模立设于竹胶板的上方，且具体为四块钢模板；所述四块钢模板与竹胶板之间构成一具有向上开口的长方体。

2.根据权利要求1所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述托架底横梁与竖向连接架之间焊接固定，且焊接处设置有第一加劲板。

3.根据权利要求1所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述托架顶横梁与竖向连接架之间采用螺栓连接固定，且固定处设置有第二加劲板。

4.根据权利要求1所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述托架底横梁、托架顶横梁以及竖向连接架之间构成一开口向上的“U”型结构。

5.根据权利要求4所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述横向分配梁上的所述“U”型结构设置有至少两组，各组“U”型结构沿横向分配梁的长度方向等距间隔分布。

6.根据权利要求5所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述方木设置有若干个，且规格为9*9*400cm；所述方木沿各组“U”型结构的托架底横梁的宽度方向满铺而设至将各组“U”型结构相连。

7.根据权利要求6所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述竹胶板的厚度为15mm，竹胶板与各方木之间采用钢钉锚固固定。

8.根据权利要求1所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，所述具有向上开口的长方体内还设置有钢筋骨架。

9.根据权利要求1-8任一所述的新型水中系梁托架装置，其特征在于，具体适用于两个桩基之间的水中系梁施工。

10.一种采用如权利要求1-9任一所述的新型水中系梁托架装置进行系梁施工的施工工法，其特征在于，包括如下具体步骤：

(1)搭设水中作业平台：

采用螺旋钢管+横向分配梁+贝雷片+桥面板的结构型式，搭设水中作业平台及进出通道；

(2)制作并安装系梁托架“U”型结构：

根据横向分配梁的宽度及设计标高，确定下料尺寸，并按照水中系梁托架装置的设计图纸进行加工；制作完成后，采用吊车配合将托架底横梁、托架顶横梁以及竖向连接架之间构成的“U”型结构安装就位；

(3)系梁底模铺设：

“U”型结构安装就位后，在托架底横梁的上方铺设方木及竹胶板作为系梁底模，并保持所述系梁底模的整体长、宽比后期欲施建的系梁的长、宽多出至少1m，以作为后续施工系梁的平台；

(4)钢筋绑扎：

按照欲施建的系梁设计，在系梁底模上的相应位置进行钢筋下料及绑扎；

(5)侧模安装：

钢筋绑扎完成后，将四块钢模板直接支设于竹胶板上方，进行系梁侧模的安装；

(6)混凝土浇筑：

混凝土泵送入模，进行系梁混凝土浇筑，并采用插入式振捣棒振捣密实；混凝土浇筑完成后，上覆土工布对其洒水养生；

(7)模板及托架拆除：

混凝土养护龄期达到要求后，将系梁托架“U”型结构与模板拆除。