CN112323647B - 刚构桥挂篮悬浇体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种刚构桥挂篮悬浇体系及其施工方法，墩身顶部设有0号段桥身，塔架设置在0号段桥身顶面两侧，正梯形直线桁架上设有上横工字梁，桁架一端固定在0号段桥身顶面，中部和另一端与塔架相连，倒梯形曲线桁架上设有下横工字梁，桁架的弧形端固定在0号段桥身底面的弧形段处，正梯形直线桁架和倒梯形曲线桁架之间设有若干连接钢绳，下横工字梁上设有外模支架，翼缘模板支撑架与外模支架顶端进行铰接，另一端通过连接钢绳与上横工字梁相连，该刚构桥挂篮悬浇体系存在结构简单，施工便捷且效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及支模体系领域，特别涉及一种刚构桥挂篮悬浇体系及其施工方法。
背景技术
随着经济发展和交通需求的增长，大跨径桥梁在实际生活中的应用越来越多，其中预应力混凝土刚构桥是目前大跨径桥梁的主要桥型。因为刚构桥的主要承重结构是梁与桥墩固结的刚架结构，这样可使得梁和桥墩整体受力，桥墩不仅承受梁上荷载引起的竖向压力，还可承担弯矩和水平推力，所以刚构桥在竖向荷载作用下，梁的弯矩通常比同等跨径连续梁或简支梁小，其跨越能力大于梁桥，而且墩梁固结的方式还可省去了大型支座，使得结构整体性强、抗震性能好。
然而，目前连续刚构桥普遍采用支架现浇法和挂篮悬臂浇筑法进行施工。传统的支架现浇筑的方法存在工程量大，且施工程序较复杂，工期长的技术难题；挂篮悬臂浇筑法在施工中经常会遇到连续梁0号段的长度不能满足既有挂篮安装长度的要求，且在安装过程前需要连续梁0号段预埋很多部件的技术难题，导致每次安装好后的实际浇筑长度有限，需要频繁拆装移动，费时费力。
因此，目前亟需寻求一种结构简单，施工便捷且效率高的刚构桥挂篮悬浇体系及其施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，施工便捷且效率高的刚构桥挂篮悬浇体系及其施工方法。
为实现以上目的，本技术方案提供：一种刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，包括以下步骤：
步骤1)进行桩基础和墩身(2)施工，在墩身(2)上搭设墩顶支架，浇筑0号段桥身(1)；
步骤2)待0号段桥身(1)养护好后，在0号段桥身(1)顶面两侧锚固安装塔架(3)，正梯形直线桁架(6)固定于0号段桥身(1)的顶面且分置于0号段桥身(1)的两侧，倒梯形曲线桁架(11)固定于0号段桥身(1)的底面且分置于0号段桥身(1)的两侧，同时，倒梯形曲线桁架(11)悬挂在正梯形直线桁架(6)的正下方；
步骤3)将上横工字梁(7)安装到正梯形直线桁架(6)的顶面，将下横工字梁(9)安装到倒梯形曲线桁架(11)的顶面，然后在下横工字梁(9)上安装钢底模(10)；
步骤4)将外模支架(14)安装在钢底模(10)两侧的下横工字梁(9)上，外模支架(14)顶部与翼缘模板支撑架(13)旋转连接，翼缘模板支撑架(13)外侧端与上横工字梁(7)端部连接，将钢外模(15)安装到外模支架(14)上，将翼缘模板(12)安装在翼缘模板支撑架(13)上；
步骤5)刚构桥的底板钢筋绑扎在钢外模(15)上，待刚构桥的底板钢筋绑扎好后，将制作好的内模(16)单体吊装到底板钢筋的上方，将定位钢筋(22)，与内模(16)的底部相连，定位钢筋(22)与底板钢筋进行搭接焊接固定；以及
步骤6)最后将端模(18)固定安装到钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)和内模(16)的端部。
根据本发明的第二方面，提供一种根据如上一种刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法施工得到的刚构桥挂篮悬浇体系。
相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：
本发明中采用塔架和桁架进行双向悬挂支撑，不但结构简单稳固，拆装方便，安装占用空间小，技术优势明显。
本发明中采用的正梯形直线桁架和倒梯形曲线桁架，可适应桥梁的横断面曲线变化，便于模板安装，且结构稳固，可重复利用，节约材料费用。
本发明采用的悬挂支模体系大大增加了单次浇筑长度，提高了施工效率高，节省工期，还保证了桥梁的整体性，便于质量控制，技术优势明显。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的刚构桥挂篮悬浇体系的结构示意图。
图2是图1中A-A的断面图。
图3是根据本发明的一实施例的墩身的结构示意图。
图4是根据本发明的一实施例的悬挂体系的布置图。
图5是根据本发明的一实施例的横梁和底模的布置示意图。
图6是根据本发明的一实施例的钢外模和翼缘模板的布置示意图。
图7是根据本发明的一实施例的内模的布置示意图。
其中：1——0号段桥身；2——墩身；3——塔架；4——缆绳；5——锚固杆；6——正梯形直线桁架；7——上横工字梁；8——连接钢绳；9——下横工字梁；10——钢底模；11——倒梯形曲线桁架；12——翼缘模板；13——翼缘模板支撑架；14——外模支架；15——钢外模；16——内模；17——连接铰；18——端模；19——横撑；20——斜撑；21——砂浆垫块；22——定位钢筋
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
以下结合附图，如图1至图7对本发明的技术方案作进一步说明。
根据本发明的一方面，提供一种刚构桥挂篮悬浇体系，包括0号段桥身(1)、墩身(2)、塔架(3)、缆绳(4)、锚固杆(5)、正梯形直线桁架(6)、上横工字梁(7)、连接钢绳(8)、下横工字梁(9)、钢底模(10)、倒梯形曲线桁架(11)、翼缘模板(12)、翼缘模板支撑架(13)、外模支架(14)、钢外模(15)、内模(16)、连接铰(17)、端模(18)、横撑(19)、斜撑(20)、砂浆垫块(21)和定位钢筋(22)。
墩身(2)顶部设有0号段桥身(1)，塔架(3)设置在0号段桥身(1)顶面两侧，正梯形直线桁架(6)顶面设有上横工字梁(7)，正梯形直线桁架(6)一端固定在0号段桥身(1)顶面，中部和另一端与塔架(3)相连；倒梯形曲线桁架(11)顶面设有下横工字梁(9)，倒梯形直线桁架(11)一端固定在0号段桥身(1)底面，正梯形直线桁架(6)和倒梯形曲线桁架(11)之间连接，下横工字梁(9)上设有钢底模(10)，钢底模(10)两侧设置钢外模(15)，钢外模(15)外侧设有外模支架(14)，翼缘模板支撑架(13)一端与外模支架(14)顶端铰接，另一端与上横工字梁(7)一端相连，翼缘模板(12)设置在翼缘模板支撑架(13)上，钢底模(10)和内模(16)之间设置定位钢筋(22)，在钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)和内模(16)的端部设置端模(18)。
具体的，0号段桥身(1)两端的上下两面打设安装锚固杆(5)，正梯形直线桁架(6)一端使用锚固杆(5)固定在0号段桥身(1)顶面，中部和另一端通过缆绳(4)与塔架(3)相连，正梯形直线桁架(6)和倒梯形曲线桁架(11)之间设有若干连接钢绳(8)。
其中0号段桥身(1)的顶侧为平面，底侧弧形过渡置于墩身(2)上，由于0号段桥身(1)的底面侧边为弧形端，对应的，倒梯形曲线桁架(11)与0号段桥身(1)的底面侧边靠近的一端设计为弧形端，以更好地匹配倒梯形曲线桁架(11)和0号段桥身(1)，且倒梯形曲线桁架(11)的弧形端通过锚固杆(5)固定在0号段桥身(1)底面的弧形端处。
塔架(3)垂直于0号段桥身(1)顶面设置，正梯形直线桁架(6)固定于0号段桥身(1)的顶面且分置于0号段桥身(1)的两侧，倒梯形曲线桁架(11)固定于0号段桥身(1)的底面且分置于0号段桥身(1)的两侧。
翼缘模板支撑架(13)一端与外模支架(14)顶端通过连接铰(17)进行铰接，另一端通过连接钢绳(8)与上横工字梁(7)一端相连。
底端带有砂浆垫块(21)的定位钢筋(22)与内模(16)底部使用螺栓固定，与刚构桥底板配筋焊接固定在一起。
内模(16)内侧上下部设有横撑(19)，横撑(19)之间设有交叉斜撑(20)，其中横撑(19)平行设置在内模(16)的转角位置，交叉斜撑(20)连接横撑(19)的对角位置。
定位钢筋(22)底端设有砂浆垫块(21)。
翼缘模板支撑架(13)通过连接铰(17)可以调整角度，便于翼缘模板(12)的安装和拆卸。
钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)、端模(18)和内模(16)均采用钢面板和钢背肋制成，钢面板之间采用U型卡进行连接，钢背肋与钢面板之间采用螺栓连接，接缝处贴胶布防止漏浆。
上横工字梁(7)间隔地置于正梯形直线桁架(6)的顶面，下横工字梁(9)也间隔地置于倒梯形曲线桁架(11)的顶面，钢底模(10)铺置在下横工字梁(9)上，上横工字梁(7)安装间距较大，下横工字梁(9)安装间距较小，上横工字梁(7)和下横工字梁(9)与桁架之间均采用卡扣件固定。
倒梯形曲线桁架(11)的底面为直线形，顶面为曲线型，适应桥梁的横断面尺寸变化。
根据本发明的一方面，本方案提供一种刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，包括以下步骤：
1)如图3所示，先进行桩基础和墩身(2)施工，然后在墩身(2)上搭设墩顶支架，浇筑墩顶0号段桥身(1)。
其中0号段桥身(1)置于墩身(2)上，且0号段桥身(1)的顶侧为平面，底侧弧形过渡置于墩身(2)上。也就是说，倒梯形曲线桁架(11)的底面为直线形，顶面为曲线型，适应桥梁的横断面尺寸变化。
2)如图4所示，待0号段桥身(1)养护好后，在0号段桥身(1)顶面两侧锚固安装塔架(3)，然在0号段桥身(1)两端的上下两面打设安装锚固杆(5)，正梯形直线桁架(6)一端与顶面锚固杆(5)焊接固定，正梯形直线桁架(6)的中部和另一端使用缆绳(4)连接塔架(3)，此时，缆绳(4)悬挂在空中，然后将倒梯形曲线桁架(11)通过连接钢绳(8)悬挂在正梯形直线桁架(6)下方，倒梯形曲线桁架(11)的曲线端与0号段桥身(1)底面的锚固杆(5)焊接固定。
其中塔架(3)垂直于0号段桥身(1)顶面设置，正梯形直线桁架(6)固定于0号段桥身(1)的顶面且分置于0号段桥身(1)的两侧，倒梯形曲线桁架(11)固定于0号段桥身(1)的底面且分置于0号段桥身(1)的两侧，同时，倒梯形曲线桁架(11)悬挂在正梯形直线桁架(6)的正下方。
值得一提的是，由于0号段桥身(1)的底面侧边为弧面，对应的，倒梯形曲线桁架(11)与0号段桥身(1)的底面侧边靠近的一端设计为弧形端，以更好地匹配倒梯形曲线桁架(11)和0号段桥身(1)。优选的，倒梯形曲线桁架(11)的曲线端和0号段桥身(1)的底面侧边的弧形端的弧度相匹配。
3)如图5所示，使用卡扣件将上横工字梁(7)安装到正梯形直线桁架(6)的顶面，使用卡扣件将下横工字梁(9)安装到倒梯形曲线桁架(11)的顶面，然后在下横工字梁(9)上安装钢底模(10)。
也就是说，上横工字梁(7)间隔地置于正梯形直线桁架(6)的顶面，下横工字梁(9)也间隔地置于倒梯形曲线桁架(11)的顶面，钢底模(10)铺置在下横工字梁(9)上，且钢底模(10)靠近0号段桥身(1)的底面侧边的一端也设计为弧形面。其中，上横工字梁(7)安装间距较大，下横工字梁(9)安装间距较小。
4)如图6所示，将外模支架(14)安装在钢底模(10)两侧的下横工字梁(9)上，外模支架(14)顶部与翼缘模板支撑架(13)旋转连接，翼缘模板支撑架(13)外侧端与上横工字梁(7)端部连接，然后将钢外模(15)安装到外模支架(14)上，将翼缘模板(12)安装在翼缘模板支撑架(13)上。
具体的，外模支架(14)为凹字结构，外模支架(14)两侧的顶部通过连接铰(17)与翼缘模板支撑架(13)连接，翼缘模板支撑架(13)为三角形结构，翼缘模板支撑架(13)的底面的另一端侧和上横工字梁(7)通过连接钢绳(8)连接，翼缘模板(12)为倾斜板置于翼缘模板支撑架(13)上，钢外模(15)置于外模支架(14)内。
5)如图7所示，待刚构桥的底板钢筋绑扎好后，其中刚构桥的底板钢筋绑扎在钢底模(10)上，在钢底模(10)和底板钢筋之间设置垫块，在浇筑时可以形成混凝土保护层，利用吊车将制作好的内模(16)单体吊装到底板钢筋的上方，将底端带有砂浆垫块(21)的定位钢筋(22)，通过螺栓与内模(16)的底部栓接相连，定位钢筋(22)与底板钢筋进行搭接焊接固定，用以内模(16)的固定定位，内模(16)单体间采用螺栓进行连接，接缝处预先粘贴双面胶，防止拼缝漏浆。
在本方案实施例中，内模(16)为八边形结构，内模(16)的内侧上下部设有横撑(19)，横撑(19)之间设有交叉斜撑(20)，其中横撑(19)平行设置在内模(16)的转角位置，交叉斜撑(20)连接横撑(19)的对角位置。
6)如图1、图2所示，最后将端模(18)固定安装到钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)和内模(16)的端部，完成刚构桥挂篮悬浇体系的安装。
根据本发明的第二方面，本方案提供一种根据其上施工方法施工得到的刚构桥挂篮悬浇体系。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)进行桩基础和墩身(2)施工，在墩身(2)上搭设墩顶支架，浇筑0号段桥身(1)；
步骤2)待0号段桥身(1)养护好后，在0号段桥身(1)顶面两侧锚固安装塔架(3)，在0号段桥身(1)两端的上下两面打设安装锚固杆(5)，正梯形直线桁架(6)一端与顶面锚固杆(5)焊接固定，正梯形直线桁架(6)的中部和另一端使用缆绳(4)连接塔架(3)，然后将倒梯形曲线桁架(11)通过连接钢绳(8)悬挂在正梯形直线桁架(6)下方，倒梯形曲线桁架(11)的曲线端与0号段桥身(1)底面的锚固杆(5)焊接固定；
步骤3)将上横工字梁(7)安装到正梯形直线桁架(6)的顶面，将下横工字梁(9)安装到倒梯形曲线桁架(11)的顶面，然后在下横工字梁(9)上安装钢底模(10)；
步骤4)将外模支架(14)安装在钢底模(10)两侧的下横工字梁(9)上，外模支架(14)顶部与翼缘模板支撑架(13)旋转连接，翼缘模板支撑架(13)外侧端与上横工字梁(7)端部连接，将钢外模(15)安装到外模支架(14)上，将翼缘模板(12)安装在翼缘模板支撑架(13)上；
步骤5)刚构桥的底板钢筋绑扎在钢外模(15)上，待刚构桥的底板钢筋绑扎好后，将制作好的内模(16)单体吊装到底板钢筋的上方，将定位钢筋(22)，与内模(16)的底部相连，定位钢筋(22)与底板钢筋进行搭接焊接固定；以及
步骤6)最后将端模(18)固定安装到钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)和内模(16)的端部。
2.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，倒梯形曲线桁架(11)的底面为直线形，顶面为曲线型。
3.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，上横工字梁(7)间隔地置于正梯形直线桁架(6)的顶面，下横工字梁(9)也间隔地置于倒梯形曲线桁架(11)的顶面，上横工字梁(7)安装间距大于下横工字梁(9)的安装间距。
4.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，外模支架(14)两侧的顶部通过连接铰(17)与翼缘模板支撑架(13)连接。
5.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，在步骤5)中，将底端带有砂浆垫块(21)的定位钢筋(22)，通过螺栓与内模(16)的底部栓接相连。
6.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，内模(16)单体间采用螺栓进行连接，接缝处预先粘贴双面胶。
7.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，内模(16)的内侧上下部设有横撑(19)，横撑(19)之间设有交叉斜撑(20)。
8.根据权利要求1所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法，其特征在于，钢底模(10)、钢外模(15)、翼缘模板(12)、端模(18)和内模(16)均采用钢面板和钢背肋制成，钢面板之间采用U型卡进行连接，钢背肋与钢面板之间采用螺栓连接，接缝处贴胶布。
9.一种刚构桥挂篮悬浇体系，其特征在于，根据如上权利要求1到8任一所述的刚构桥挂篮悬浇体系的施工方法施工得到。
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