CN112323632A - 一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，包括简支式提拉框架钢梁承载系统、拉压结合式强支撑体系、提拉模板系统、限位系统、微调系统、防裂系统和防漏浆系统，利用本发明的施工方法在进行空心墩或空心塔封顶时，可以避免人孔预留，极大减少了孔内预留的数量，主要承力构件提拉模板系统为永临结合，加大结构的安全性，减少施工接缝并在墩顶接缝处设置型钢增强连接；拉压结合式强支撑体系为辅助受力体系，减少型钢用量，避免牛腿可能对侧壁混凝土产生的拉应力，通过整体预制和吊装减少空中作业，最大程度保证施工的安全。

Description

一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体为一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系及施工方法。

背景技术

随着我国桥梁技术的发展，桥梁墩柱当中的薄壁空心墩的应用也愈发广泛。但随之而来关于薄壁空心墩施工墩顶多次分缝、高空持久作业的危险性和使用过程中人孔预留影响结构性能等固有问题始终无法彻底解决。目前传统施工方法和设计对上述存在的问题束手无策。

发明内容

为了克服现有技术中薄壁空心墩施工存在墩顶多次分缝、高空持久作业等技术缺陷，本发明提供了一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系及施工方法，解决了上述技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，包括简支式提拉框架钢梁承载系统、拉压结合式强支撑体系、提拉模板系统、限位系统、微调系统、防裂系统和防漏浆系统。

简支式提拉框架钢梁承载系统包括侧壁框架支撑工字钢和上层双拼槽钢，上层双拼槽钢架设在左、右两侧的侧壁框架支撑工字钢上方，并焊接牢固。

拉压结合式强支撑体系包括斜向支撑工字钢、下层工字钢和上层工字钢，下层工字钢在非预留孔处为整体结构，在预留孔处呈断开结构，并在断开位置的顶部焊接有上层工字钢，下层工字钢与侧壁框架支撑工字钢通过斜向支撑工字钢焊接在一起。

提拉模板系统包括下层双拼槽钢、对拉螺杆、木方、竹胶板和钢垫板，下层双拼槽钢的上端垫设有木方，下端设置有钢垫板，木方的上端设置有竹胶板，对拉螺杆依次穿过下层双拼槽钢、木方、竹胶板和上层双拼槽钢，两端通过螺母进行锁紧，螺母与下层双拼槽钢和上层双拼槽钢的接触位置垫设有钢垫板，调节对拉螺栓螺帽位置设置预拱度，对拉螺杆设置有防水环。

限位系统包括微调螺栓、限位钢板和工字钢翼缘卡套，工字钢翼缘板卡套通过微调螺栓安装在工字钢的翼缘处，并在工字钢预埋前设定位置打孔，所述限位钢板与工字钢翼缘板卡套垂直焊接在一起。

微调系统设置在斜向支撑工字钢和对拉螺栓上，通过调节螺栓可以消除拉压结合式强支撑体系的高度偏差，并设置上层双拼槽钢的预拱度，包括螺栓端部钢垫板和微调螺栓，微调螺栓安装在工字钢上，螺栓端部钢垫板垫设在微调螺栓，通过调节工字钢上微调螺栓的旋入长度，可以对螺栓端部钢垫板的位置进行上下微调，可以消除施工过程中预埋工字钢高度方向上的偏差。

防裂系统包括钢筋防裂网和抗拔型钢，钢筋防裂网设置在拉压结合式强支撑体系的顶部设置，并利用抗拔型钢对钢筋防裂网进行加固处理。

防漏浆系统包括薄钢片、斜向抗拉筋、混凝土卡槽和双面胶，在侧墙浇筑时设置混凝土卡槽，并预埋斜向抗拉筋作为槽口加强筋，薄钢片与竹胶板的接触位置以及混凝土卡槽位置粘贴有双面胶。

上述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，所述侧壁框架支撑工字钢的长度不小于1m，位置距内侧1/2至1/3范围内。

上述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，所述竹胶板上的薄钢片设置有倒U型槽，作为模板下沉缓冲槽。

上述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，所述工字钢翼缘板卡套在上层工字钢尺寸较下层工字钢大时可向外悬挑，悬挑尺寸大于下层工字钢翼缘板长度的1/2。

本发明所述的“拉压结合”支撑体系在施工时，主要通过以下步骤完成薄壁空心墩墩顶的施工：

S1：薄壁空心墩侧壁施工时，将墩顶拉压结合式强支撑体系安装预埋并加设薄壁空心防裂系统，预埋前拉压结合式强支撑体系外露部分利用限位系统进行限位，并安装微调系统，在预留孔位置型钢中间断开，安装防漏浆系统的薄钢片；

S2：侧壁满足拆模条件后，作业人员通过拉压结合式强支撑体系的预留孔将内部支架及模板拆除及外运；

S3：拉压结合式强支撑体系的预留孔进行工字钢安装；

S4：拉压结合式强支撑体系上部安装工字钢分配梁并通过微调系统调节施工过程中产生的高程偏差；

S5：地面组装提拉模板系统和上层双拼槽钢，将提拉模板系统和横梁上层双拼槽钢整体吊装至墩顶并安装，调节对拉螺栓上螺帽的位置设置预拱度；

S6：将薄壁空心墩倒角处预埋的防漏浆系统的薄钢片与竹胶板通过双面胶和钉子进行可靠连接；

S7：薄壁空心墩墩顶一次性整体浇筑施工。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：

1、本发明一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，薄壁空心墩墩顶一次性整体浇筑，节约工期，减少施工缝，彻底解决结构因施工缝的不良影响，主受力为提拉模板系统，拉压结合式结构仅为辅助受力，侧壁结构全过程受拉力较小，最大限度防止已浇筑侧壁产生裂缝，并通过支撑结构的一部分加强墩柱施工缝之间连接，改善结构性能，主要受力支撑浇筑完成后留着封顶结构底部，形成永临结合的方式，大大增强底部刚度，可减少结构钢筋用量；

2、本发明所述的施工方法在具体施工时，将薄壁空心墩墩顶提拉模板地面预制组装，整体吊装至墩顶安装，减少高空施工难度，降低了施工的整体时间，将风险源合理控制，最大程度保证施工安全。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系非预留孔处的断面示意图；

图2为本发明一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系预留孔处的断面示意图；

图3为本发明所述简支式提拉框架钢梁承载系统的结构示意图；

图4为本发明所述拉压结合式强支撑体系在预留孔处的结构示意图；

图5为本发明所述拉压结合式强支撑体系在非预留孔处的结构示意图；

图6为本发明所述提拉模板系统的结构示意图；

图7为本发明所述限位系统的结构示意图；

图8为本发明所述微调系统的结构示意图；

图9为本发明所述防裂系统的结构示意图；

图10为本发明所述防漏浆系统的结构示意图；

图中：1-侧壁框架支撑工字钢，2-斜向支撑工字钢，3-下层工字钢，4-上层工字钢，5-下层双拼槽钢，6-上层双拼槽钢，7-对拉螺杆，8-木方，9-竹胶板，10-钢垫板，11-微调螺栓，12-限位钢板，13-工字钢翼缘板卡套，14-螺栓端部钢垫板，15-钢筋防裂网，16-抗拔型钢，17-薄钢片，18-斜向抗拉钢筋，19-混凝土卡槽，20-双面胶。

具体实施方式

如图1和图2所示，为本发明一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系非预留孔处和预留孔处的断面示意图，包括简支式提拉框架钢梁承载系统、拉压结合式强支撑体系、提拉模板系统、限位系统、微调系统、防裂系统和防漏浆系统。

如图3所示，为本发明所述简支式提拉框架钢梁承载系统的结构示意图，包括侧壁框架支撑工字钢1和上层双拼槽钢6，上层双拼槽钢6架设在左、右两侧的侧壁框架支撑工字钢1上方，并焊接牢固，侧壁框架支撑工字钢1的长度不小于1m，位置距内侧1/2至1/3范围内。

拉压结合式强支撑体系包括斜向支撑工字钢2、下层工字钢3和上层工字钢4，下层工字钢3在非预留孔处为整体结构，如图4所示，在预留孔处呈断开结构，并在断开位置的顶部焊接有上层工字钢4，如图5所示，下层工字钢3与侧壁框架支撑工字钢1通过斜向支撑工字钢2焊接在一起。

如图6所示，为本发明所述提拉模板系统的结构示意图，包括下层双拼槽钢5、对拉螺杆7、木方8、竹胶板9和钢垫板10，下层双拼槽钢4的上端垫设有木方8，下端设置有钢垫板10，木方8的上端设置有竹胶板9，对拉螺杆7依次穿过下层双拼槽钢5、木方8、竹胶板9和上层双拼槽钢6，两端通过螺母进行锁紧，螺母与下层双拼槽钢4和上层双拼槽钢6的接触位置垫设有钢垫板10，调节对拉螺栓7螺帽位置设置预拱度，对拉螺杆7设置有防水环。

如图7所示，为本发明所述限位系统的结构示意图，包括微调螺栓11、限位钢板12和工字钢翼缘卡套13，工字钢翼缘板卡套13通过微调螺栓11安装在工字钢的翼缘处，并在工字钢预埋前设定位置打孔，限位钢板12与工字钢翼缘板卡套13垂直焊接在一起，工字钢翼缘板卡套13在上层工字钢4尺寸较下层工字钢3大时，可向外悬挑，悬挑尺寸大于下层工字,3翼缘板长度的1/2。

如图8所示，为本发明所述微调系统的结构示意图，微调系统设置在斜向支撑工字钢2和对拉螺栓7上，通过调节螺栓11可以消除拉压结合式强支撑体系的高度偏差，并设置上层双拼槽钢6的预拱度，包括螺栓端部钢垫板14和微调螺栓11，微调螺栓11安装在工字钢上，螺栓端部钢垫板14垫设在微调螺栓11，通过调节工字钢上微调螺栓11的旋入长度，对螺栓端部钢垫板14的位置进行上下微调，可以消除施工过程中预埋工字钢高度方向上的偏差。

如图9所示，为本发明所述防裂系统的结构示意图，包括钢筋防裂网15和抗拔型钢16，钢筋防裂网15设置在拉压结合式强支撑体系的顶部设置，并利用抗拔型钢16对钢筋防裂网15进行加固处理。

如图10所示，为本发明所述防漏浆系统的结构示意图，包括薄钢片17、斜向抗拉筋18、混凝土卡槽19和双面胶20，在侧墙浇筑时设置混凝土卡槽19，并预埋斜向抗拉筋18作为槽口加强筋，薄钢片17与竹胶板9的接触位置以及混凝土卡槽19位置粘贴有双面胶20。

该“拉压结合”支撑体系在具体施工时，主要通过以下步骤完成薄壁空心墩墩顶的施工：

步骤一：薄壁空心墩侧壁施工时，将墩顶拉压结合式强支撑体系安装预埋并加设薄壁空心防裂系统，预埋前拉压结合式强支撑体系外露部分利用限位系统进行限位，并安装微调系统，在预留孔位置型钢中间断开，安装防漏浆系统的薄钢片17；

步骤二：侧壁满足拆模条件后，作业人员通过拉压结合式强支撑体系的预留孔将内部支架及模板拆除及外运；

步骤三：拉压结合式强支撑体系的预留孔进行工字钢安装；

步骤四：拉压结合式强支撑体系上部安装工字钢分配梁并通过微调系统调节施工过程中产生的高程偏差；

步骤五：地面组装提拉模板系统和上层双拼槽钢6，将提拉模板系统和横梁上层双拼槽6钢整体吊装至墩顶并安装，调节对拉螺栓7上螺帽的位置设置预拱度；

步骤六：将薄壁空心墩倒角处预埋的防漏浆系统的薄钢片17与竹胶板9通过双面胶20和钉子进行可靠连接；

步骤七：薄壁空心墩墩顶一次性整体浇筑施工。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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 (5)

1.一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，其特征在于，包括简支式提拉框架钢梁承载系统、拉压结合式强支撑体系、提拉模板系统、限位系统、微调系统、防裂系统和防漏浆系统；

所述简支式提拉框架钢梁承载系统包括侧壁框架支撑工字钢（1）和上层双拼槽钢（6），所述上层双拼槽钢（6）架设在左、右两侧的侧壁框架支撑工字钢（1）上方，并焊接牢固；

所述拉压结合式强支撑体系包括斜向支撑工字钢（2）、下层工字钢（3）和上层工字钢（4），所述下层工字钢（3）在非预留孔处为整体结构，在预留孔处呈断开结构，并在断开位置的顶部焊接有上层工字钢（4），所述下层工字钢（3）与侧壁框架支撑工字钢（1）通过斜向支撑工字钢（2）焊接在一起

所述提拉模板系统包括下层双拼槽钢（5）、对拉螺杆（7）、木方（8）、竹胶板（9）和钢垫板（10），所述下层双拼槽钢（4）的上端垫设有木方（8），下端设置有钢垫板（10），所述木方（8）的上端设置有竹胶板（9），所述对拉螺杆（7）依次穿过下层双拼槽钢（5）、木方（8）、竹胶板（9）和上层双拼槽钢（6），两端通过螺母进行锁紧，所述螺母与下层双拼槽钢（4）和上层双拼槽钢（6）的接触位置垫设有钢垫板（10），调节对拉螺栓（7）螺帽位置设置预拱度，所述对拉螺杆（7）设置有防水环；

所述限位系统包括微调螺栓（11）、限位钢板（12）和工字钢翼缘卡套（13），所述工字钢翼缘板卡套（13）通过微调螺栓（11）安装在工字钢的翼缘处，并在工字钢预埋前设定位置打孔，所述限位钢板（12）与工字钢翼缘板卡套（13）垂直焊接在一起；

所述微调系统设置在斜向支撑工字钢（2）和对拉螺栓（7）上，通过调节螺栓（11）可以消除拉压结合式强支撑体系的高度偏差，并设置上层双拼槽钢（6）的预拱度，包括螺栓端部钢垫板（14）和微调螺栓（11），所述微调螺栓（11）安装在工字钢上，所述螺栓端部钢垫板垫设在微调螺栓（11），通过调节工字钢上微调螺栓（11）的旋入长度，对螺栓端部钢垫板（14）的位置进行上下微调，可以消除施工过程中预埋工字钢高度方向上的偏差；

所述防裂系统包括钢筋防裂网（15）和抗拔型钢（16），所述钢筋防裂网（15）设置在拉压结合式强支撑体系的顶部设置，并利用抗拔型钢（16）对钢筋防裂网（15）进行加固处理；

所述防漏浆系统包括薄钢片（17）、斜向抗拉筋（18）、混凝土卡槽（19）和双面胶（20），在侧墙浇筑时设置混凝土卡槽（19），并预埋斜向抗拉筋（18）作为槽口加强筋，所述薄钢片（17）与竹胶板（9）的接触位置以及混凝土卡槽（19）位置粘贴有双面胶（20）。

2.根据权利要求1所述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，其特征在于，所述侧壁框架支撑工字钢（1）的长度不小于1m，位置距内侧1/2至1/3范围内。

3.根据权利要求1所述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，其特征在于，所述竹胶板（9）上的薄钢片（17）设置有倒U型槽，作为模板下沉缓冲槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于空心墩封顶的拉压结合支撑体系，其特征在于，所述工字钢翼缘板卡套（13）在上层工字钢（4）尺寸较下层工字钢（3）大时可向外悬挑，悬挑尺寸大于下层工字钢（3）翼缘板长度的1/2。

5.一种如权利要求1所述的用于空心墩封顶的“拉压结合”支撑体系的施工方法，其特征在于,该施工方法包括以下施工步骤：

S1：薄壁空心墩侧壁施工时，将墩顶拉压结合式强支撑体系安装预埋并加设薄壁空心防裂系统，预埋前拉压结合式强支撑体系外露部分利用限位系统进行限位，并安装微调系统，在预留孔位置型钢中间断开，安装防漏浆系统的薄钢片（17）；

S2：侧壁满足拆模条件后，作业人员通过拉压结合式强支撑体系的预留孔将内部支架及模板拆除及外运；

S3：拉压结合式强支撑体系的预留孔进行工字钢安装；

S4：拉压结合式强支撑体系上部安装工字钢分配梁并通过微调系统调节施工过程中产生的高程偏差；

S5：地面组装提拉模板系统和上层双拼槽钢（6），将提拉模板系统和横梁上层双拼槽（6）钢整体吊装至墩顶并安装，调节对拉螺栓（7）上螺帽的位置设置预拱度；

S6：将薄壁空心墩倒角处预埋的防漏浆系统的薄钢片（17）与竹胶板（9）通过双面胶（20）和钉子进行可靠连接；

S7：薄壁空心墩墩顶一次性整体浇筑施工。

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