CN110700114A - 一种大型转体桥球面平铰的下承台结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的大型转体桥球面平铰的下承台结构及其施工方法属于桥梁转体施工技术领域，本发明在浇筑下承台之前，先预埋下平铰支架、定位轴和滑道支架，浇筑下承台时预留下平铰预留槽和滑道预留槽，然后在下平铰支架的顶部铺设钢丝绳，钢丝绳的上表面安装下平铰，滑道预留槽内安装滑道。接着在预留槽内浇筑混凝土。最后将钢丝绳抽出，形成注浆通道，往注浆通道内注入填料，使填料与混凝土共同作用下满足平面球绞与接触面的有效结合，使球面平铰下混凝土承重均匀，保证混凝土密实，确保球面平铰质量。

Description

一种大型转体桥球面平铰的下承台结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁转体施工技术领域，具体为一种大型转体桥球面平铰的下承台结构及其施工方法。

背景技术

转体施工为跨线和不具备传统施工条件的桥梁提供了一种对既有线路影响最小并能合理利用周边环境完成施工的方法。转铰施工时转体施工的核心部分，转铰施工的质量关乎到桥梁转体施工的成败。

转体施工法发展至今，转体吨位也在不断提升。平铰法施工中，上下平铰非接触面均设置有加劲肋板，以增加球面平铰整体刚度，加劲肋板将非接触面分隔成若干个相对独立的隔舱。传统转体下承台施工方法为先一次性浇筑下承台下半部分，并且在下承台下半部分顶面预留滑道支架后浇带和下球绞支架后浇带。然后在滑道支架后浇带和下球绞支架后浇带中分别设置滑道支架和下球绞支架。接着在滑道支架后浇带和下球绞支架后浇带中浇筑混凝土，使混凝土填充滑道支架和下球绞支架，完成滑道支架和下球绞支架固封。如果按照这种方法施工，转铰下混凝土极易出现气泡而且无法排出和混凝土收缩，导致混凝土不密实，在转体过程中容易引起转铰变形或者转体结构偏移，严重可能导致转体失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型转体桥球面平铰的下承台结构及其施工方法，以解决传统转体下承台施工方法存在转铰下混凝土极易出现气泡而且无法排出和混凝土收缩，导致混凝土不密实，在转体过程中容易引起转铰变形或者转体结构偏移，严重可能导致转体失败的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在待浇筑的下承台位置处预埋下平铰支架、定位轴和滑道支架；

步骤二、浇筑下承台，下平铰支架、定位轴和滑道支架的上半部分均露出下承台，按照设计要求留设下平铰预留槽和滑道预留槽；

步骤三、在下平铰支架的顶部铺设钢丝绳；

步骤四、在钢丝绳的上表面安装下平铰；

步骤五、在滑道预留槽内安装滑道；

步骤六、在下平铰预留槽和滑道预留槽内一次性浇筑混凝土；

步骤七、通过前期试验，确定混凝土强度变化时间和自由膨胀时间变化曲线，从而确定钢丝绳的抽出时间；

步骤八、在混凝土终凝前将钢丝绳从下平铰的底部抽出，形成注浆通道；

步骤九、往注浆通道中注入填料，将注浆通道填充密实。

优选地，所述钢丝绳铺设时，先沿一个方向平行铺设多根钢丝绳，然后沿与原方向垂直的方向平行铺设多根钢丝绳。

优选地，所述步骤七中前期试验包括以下步骤：

步骤一、制作与实际投入使用的球面平铰结构同比例、同构造、同材质的1/4扇形钢平铰模型；

步骤二、分别单一改变混凝土原材料、外加剂、外加剂与混凝土原材配合比、浇筑过程控制措施和浇筑后填充措施，其余操作与上述大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法中步骤一至步骤六相同，观察并记录混凝土强度变化时间和自由膨胀时间；

步骤三、根据混凝土强度变化时间和自由膨胀时间制作混凝土强度变化时间随自由膨胀时间变化的曲线。

优选地，所述填料在下平铰预留槽和滑道预留槽的混凝土凝固后并且在混凝土自由膨胀前注入注浆通道中。

优选地，所述填料的注入方法包括以下步骤：

步骤一、在注浆前用高压水枪清理注浆通道，用空气压缩机对注浆通道进行干燥清理和严密性测试，保证空间严密性；

步骤二、在注浆通道的两侧均安装阀门注浆管，将填料从一侧的阀门注浆管中注入注浆通道中；

步骤三、待注浆通道的另一侧有浆液流出时，关闭该侧阀门注浆管上的阀门，继续注浆，直到该侧阀门注浆管上阀门的数值达到预设压力；

步骤四、将两侧的阀门注浆管均取出，往下一个注浆通道中注入填料。

优选地，所述填料由环氧树脂和微膨胀混凝土混合得到。

优选地，所述填料在下平铰预留槽和滑道预留槽内的混凝土发生膨胀前的2个小时以内进行配制。

另外。本发明还提供了一种大型转体桥球面平铰的下承台结构，包括下承台、下平铰支架、滑道支架、下平铰、滑道和定位轴，还包括钢丝绳，所述钢丝绳铺设在下平铰支架的顶部。

优选地，所述钢丝绳距离下平铰的底部40mm～60mm。

优选地，所述钢丝绳的末端沿向斜上方弯折。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：本发明在浇筑下承台之前，先预埋下平铰支架、定位轴和滑道支架，浇筑下承台时预留下平铰预留槽和滑道预留槽，然后在下平铰支架的顶部铺设钢丝绳，钢丝绳的上表面安装下平铰，滑道预留槽内安装滑道。接着在预留槽内浇筑混凝土。最后将钢丝绳抽出，形成注浆通道，往注浆通道内注入填料，使填料与混凝土共同作用下满足平面球绞与接触面的有效结合，使球面平铰下混凝土承重均匀，保证混凝土密实，确保球面平铰质量。

附图说明

图1为大型转体桥球面平铰的下承台结构的示意图。

图2为下承台浇筑完成时的示意图。

图3为下平铰和滑道安装完成时的示意图。

图4为大型转体桥球面平铰的下承台结构施工完成时的示意图。

附图标注：1-下承台、2-下平铰支架、3-滑道支架、4-下平铰预留槽、5-滑道预留槽、6-下平铰、7-滑道、8-定位轴、9-钢丝绳。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2～4所示，大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在待浇筑的下承台1位置处预埋下平铰支架2、定位轴8和滑道支架3。

步骤二、浇筑下承台1，下平铰支架2、定位轴8和滑道支架3的上半部分均露出下承台1，按照设计要求留设下平铰预留槽4和滑道预留槽5。

步骤三、在下平铰支架2的顶部铺设钢丝绳9。钢丝绳9铺设时，先沿一个方向平行铺设多根钢丝绳，然后沿与原方向垂直的方向平行铺设多根钢丝绳。

步骤四、在钢丝绳9的上表面安装下平铰6。

步骤五、在滑道预留槽5内安装滑道7。

步骤六、在下平铰预留槽4和滑道预留槽5内一次性浇筑混凝土。

步骤七、通过前期试验，确定混凝土强度变化时间和自由膨胀时间变化曲线，从而确定钢丝绳9的抽出时间。

步骤八、在混凝土终凝前将钢丝绳9从下平铰6的底部抽出，形成注浆通道。

步骤九、往注浆通道中注入填料，将注浆通道填充密实。填料由环氧树脂和微膨胀混凝土混合得到。填料在下平铰预留槽4和滑道预留槽5内的混凝土发生膨胀前的2个小时以内进行配制。填料在下平铰预留槽4和滑道预留槽5的混凝土凝固后并且在混凝土自由膨胀前注入注浆通道中。

前期试验包括以下步骤：

步骤一、制作与实际投入使用的球面平铰结构同比例、同构造、同材质的1/4扇形钢平铰模型；

步骤二、分别单一改变混凝土原材料、外加剂、外加剂与混凝土原材配合比、浇筑过程控制措施和浇筑后填充措施，其余操作与权利要求1中步骤一至步骤六相同，观察并记录混凝土强度变化时间和自由膨胀时间；

步骤三、根据混凝土强度变化时间和自由膨胀时间制作混凝土强度变化时间随自由膨胀时间变化的曲线。

填料的注入方法包括以下步骤：

步骤一、在注浆前用高压水枪清理注浆通道，用空气压缩机对注浆通道进行干燥清理和严密性测试，保证空间严密性。

步骤二、在注浆通道的两侧均安装阀门注浆管，将填料从一侧的阀门注浆管中注入注浆通道中。

步骤三、待注浆通道的另一侧有浆液流出时，关闭该侧阀门注浆管上的阀门，继续注浆，直到该侧阀门注浆管上阀门的数值达到预设压力。预设压力优选为0.2MPa。

步骤四、将两侧的阀门注浆管均取出，往下一个注浆通道中注入填料。

通过在下平铰支架2的顶部铺设钢丝绳9，在混凝土终凝前将钢丝绳9抽出，形成注浆通道，然后往注浆通道中注入填料。填料由环氧树脂和微膨胀混凝土混合得到，可以将注浆通道中的细小缝隙填充密实，有效地防止转体过程中出现转铰变形或者转体结构偏移，保证桥梁结构的施工质量。

如图1所示，一种大型转体桥球面平铰的下承台结构包括下承台1、下平铰支架2、滑道支架3、下平铰6、滑道7和定位轴8，其特征在于还包括钢丝绳9，钢丝绳9铺设在下平铰支架2的顶部。钢丝绳9距离下平铰6的底部40mm～60mm。钢丝绳9的末端沿向斜上方弯折。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在待浇筑的下承台（1）位置处预埋下平铰支架（2）、定位轴（8）和滑道支架（3）；

步骤二、浇筑下承台（1），下平铰支架（2）、定位轴（8）和滑道支架（3）的上半部分均露出下承台（1），按照设计要求留设下平铰预留槽（4）和滑道预留槽（5）；

步骤三、在下平铰支架（2）的顶部铺设钢丝绳（9）；

步骤四、在钢丝绳（9）的上表面安装下平铰（6）；

步骤五、在滑道预留槽（5）内安装滑道（7）；

步骤六、在下平铰预留槽（4）和滑道预留槽（5）内一次性浇筑混凝土；

步骤七、通过前期试验，确定混凝土强度变化时间和自由膨胀时间变化曲线，从而确定钢丝绳（9）的抽出时间；

步骤八、在混凝土终凝前将钢丝绳（9）从下平铰（6）的底部抽出，形成注浆通道；

步骤九、往注浆通道中注入填料，将注浆通道填充密实。

2.根据权利要求1所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于：所述钢丝绳（9）铺设时，先沿一个方向平行铺设多根钢丝绳，然后沿与原方向垂直的方向平行铺设多根钢丝绳。

3.根据权利要求1所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于，所述步骤七中前期试验包括以下步骤：

步骤一、制作与实际投入使用的球面平铰结构同比例、同构造、同材质的1/4扇形钢平铰模型；

步骤二、分别单一改变混凝土原材料、外加剂、外加剂与混凝土原材配合比、浇筑过程控制措施和浇筑后填充措施，其余操作与权利要求1中步骤一至步骤六相同，观察并记录混凝土强度变化时间和自由膨胀时间；

步骤三、根据混凝土强度变化时间和自由膨胀时间制作混凝土强度变化时间随自由膨胀时间变化的曲线。

4.根据权利要求1所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于：所述填料在下平铰预留槽（4）和滑道预留槽（5）的混凝土凝固后并且在混凝土自由膨胀前注入注浆通道中。

5.根据权利要求4所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于，所述填料的注入方法包括以下步骤：

步骤一、在注浆前用高压水枪清理注浆通道，用空气压缩机对注浆通道进行干燥清理和严密性测试，保证空间严密性；

步骤二、在注浆通道的两侧均安装阀门注浆管，将填料从一侧的阀门注浆管中注入注浆通道中；

步骤三、待注浆通道的另一侧有浆液流出时，关闭该侧阀门注浆管上的阀门，继续注浆，直到该侧阀门注浆管上阀门的数值达到预设压力；

步骤四、将两侧的阀门注浆管均取出，往下一个注浆通道中注入填料。

6.根据权利要求5所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于：所述填料由环氧树脂和微膨胀混凝土混合得到。

7.根据权利要求6所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构的施工方法，其特征在于：所述填料在下平铰预留槽（4）和滑道预留槽（5）内的混凝土发生膨胀前的2个小时以内进行配制。

8.一种大型转体桥球面平铰的下承台结构，包括下承台（1）、下平铰支架（2）、滑道支架（3）、下平铰（6）、滑道（7）和定位轴（8），其特征在于：还包括钢丝绳（9），所述钢丝绳（9）铺设在下平铰支架（2）的顶部。

9.根据权利要求8所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构，其特征在于：所述钢丝绳（9）距离下平铰（6）的底部40mm～60mm。

10.根据权利要求8所述的大型转体桥球面平铰的下承台结构，其特征在于：所述钢丝绳（9）的末端沿向斜上方弯折。

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