CN112832136B - 一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法，涉及桥梁工程施工技术领域，一种梁上现浇支架，包含多组钢管立柱组件、多根桩顶分配梁、多组贝雷梁。本申请还公开了一种对上述梁上现浇支架的分次局部预压方法，包含步骤：在下层梁体上搭建现浇支架，并在下层梁体以及现浇支架上标记多个用于后续观察形变量的测点；在横桥向1/3跨度和1/2跨度处，将预压材料堆载在底模上表面，对现浇支架进行加载预压，检测被压的现浇支架安全性能合格。本申请既不超出下层铁路桥梁的梁体能承受的极限荷载，又能达到验证现浇支架安全性的目的。

Description

一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法。

背景技术

目前，随着我国桥梁建设水平的日益提高，公铁合建桥梁日趋增多，而公铁合建桥梁的常见形式为上层公路桥梁下层铁路桥梁。一般情况下，下层铁路桥梁先进行施工，在铁路桥梁施工完成后，上层公路桥梁采用支架现浇法进行施工，支架以下层铁路桥梁的梁体为支撑。

而对上层公路桥梁采用支架现浇法施工，用支架现浇法施工，需要事先对支架进行预压，并验证支架是否安全。在预压支架的过程中，通常会存在以下问题，整跨支架预压所需荷载超出下层铁路桥梁的梁体能承受的极限荷载；整跨支架预压所需预压材料较多，支架顶面距离地面较高，预压材料加载时间较长，施工投入高。

发明内容

本申请实施例提供一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法，提供了一种对现浇支架进行分段预压的方法，既不超出下层铁路桥梁的梁体能承受的极限荷载，又能达到验证现浇支架安全性的目的。

本申请公开了一种梁上现浇支架，包含：多组钢管立柱组件，间隔竖直设置于已浇筑成型的下层梁体上；多根桩顶分配梁，均横桥向设置于所述钢管立柱组件顶端；多组贝雷梁，纵桥向间隔设置于所述桩顶分配梁的顶面；所述贝雷梁上表面设置底模分配梁，所述底模分配梁上表面设置用于浇筑上层梁体的底模。

一些实施例中，每组钢管立柱组件包含四根竖直设置的支撑钢管和两根斜向设置的支撑钢管、以及多根横向和斜向设置在支撑钢管之间的连接钢管。

一些实施例中，所述支撑钢管的顶端与所述桩顶分配梁之间均设置便于拆卸的砂箱，所述砂箱在安装前预压合格。

本申请公开了一种对上述梁上现浇支架的分次局部预压方法，包含步骤：

S1：在下层梁体上搭建现浇支架，并在下层梁体以及现浇支架上标记多个用于后续观察形变量的测点；

S2：在纵桥向1/3跨度处，将已知重量的预压材料堆载在底模上表面，对现浇支架进行加载预压，检测被压的现浇支架安全性能合格；所述预压材料的重量与所在位置待浇筑的上层梁体的自重以及浇筑上层梁体所需的模板系统的自重之和相关；

S3：在纵桥向1/2跨度处，将预压材料堆载在底模上表面，对现浇支架进行加载预压，检测被压的现浇支架安全性能合格。

一些实施例中，检测被压的现浇支架安全性能合格，包括：

记录被压现浇支架各个测点的实际形变量，并与理论计算形变量进行对比，当各个测点的实际形变量与对应的理论计算形变量的差值在设定范围内时，判定现浇支架安全性能合格。

一些实施例中，多个测点分别包含位于所述下层梁体的顶板的正中央的若干第一测点、位于钢管立柱组件顶端的若干第二测点、位于钢管立柱组件底端的若干第三测点、以及位于贝雷梁顶面的若干第四测点；在步骤S1中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载前的位置；在步骤S2和S3中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载后的位置，从而得到各个测点处的形变量。

一些实施例中，在步骤S2和S3中，分别计算若干第一测点、若干第二测点、若干第三测点和若干第四测点的平均形变量，并分别与理论计算形变量进行对比。

一些实施例中，所述预压材料的重量是所有待施加荷载的1.1倍，所有待施加荷载包含上层梁体的自重、以及浇筑上层梁体所需的模板系统的自重。

一些实施例中，在步骤S2和S3中，预压材料对现浇支架进行分级加载预压，至少分为3级，分别为预压材料重量的60％、100％和110％。

一些实施例中，在步骤S3之后，根据各个测点的实际形变量，调整用于浇筑上层梁体的模板系统的立模高程。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种梁上现浇支架及其分次局部预压方法，在既有的铁路桥梁的下层梁体上方搭建现浇支架，并用已知重量的预压材料分两次对现浇支架进行预压，既达到了验证现浇支架安全性能的目的，又没有突破下层梁体能承受的极限荷载，所需预压材料少，施工时间短，施工投入少；此外，通过对现浇支架进行预压，能够通过现浇支架的预压数据来指导矫正上层梁体施工的立模高程。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的预压材料第1次预压现浇支架的示意图。

图2为本申请实施例提供的预压材料第2次预压现浇支架的示意图。

图3为本申请实施例提供的在现浇支架上浇筑上层梁体的示意图。

图4为本申请实施例提供的下层梁体与现浇支架的测点断面图。

图5为本申请实施例提供的预压材料第1次预压现浇支架时钢管立柱组件底端测点的平面布置图。

图6为本申请实施例提供的预压材料第1次预压现浇支架时钢管立柱组件顶端测点的平面布置图。

图7为本申请实施例提供的预压材料第1次预压现浇支架时贝雷梁的顶面测点的平面布置图。

图8为本申请实施例提供的预压材料第1次预压现浇支架时下层梁体顶面测点的平面布置图。

图9为本申请实施例提供的预压材料第2次预压现浇支架时钢管立柱组件底端测点的平面布置图。

图10为本申请实施例提供的预压材料第2次预压现浇支架时钢管立柱组件顶端测点的平面布置图。

图11为本申请实施例提供的预压材料第2次预压现浇支架时贝雷梁的顶面测点的平面布置图。

图12为本申请实施例提供的预压材料第2次预压现浇支架时下层梁体顶面测点的平面布置图。

附图标记：1、下层梁体；2、现浇支架；21、钢管立柱组件；22、砂箱；23、桩顶分配梁；24、贝雷梁；3、模板系统；31、底模分配梁；32、底模；33、侧模支撑钢管；34、侧模；4、预压材料；5、上层梁体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图3所示，本申请公开了一种梁上现浇支架的实施例，包含多组钢管立柱组件21、多根桩顶分配梁23和多组贝雷梁24，多组钢管立柱组件21间隔竖直设置于已浇筑成型的下层梁体1上。多根桩顶分配梁23均横桥向设置于钢管立柱组件21顶端，多根桩顶分配梁23间隔设置。多组贝雷梁24沿纵桥向设置，间隔设置于桩顶分配梁23的顶面。贝雷梁24上表面设置底模分配梁31，底模分配梁31上表面设置用于浇筑上层梁体5的底模32。

在一个实施例中，每组钢管立柱组件21包含四根竖直设置的支撑钢管和两根斜向设置的支撑钢管，在竖直或斜向设置的支撑钢管之间，设置多根连接钢管。连接钢管水平设置，两端均固定在支撑钢管上。

在一个实施例中，支撑钢管的顶端与桩顶分配梁23之间均设置便于拆卸的砂箱22，砂箱22在安装前预压合格，使其能够承受一定的预压力，浇筑完成上层梁体5之后，拆开砂箱22中的螺栓，放出砂箱22里面的砂子，使得位于上层梁体5和下层梁体1之间的桩顶分配梁23、贝雷梁24、底模分配梁31、底模32下落，易于拆卸脱出。

具体地，砂箱22包括筒塞和筒体，筒塞内填充混凝土，筒体内填充干砂，砂箱22在安装前按规范要求预压合格。

本申请还公开了一种对上述梁上现浇支架的分次局部预压方法，包含步骤：

S1：在下层梁体1上搭建现浇支架2，并在下层梁体1以及现浇支架2上标记多个用于后续观察形变量的测点。测点用于后续形变量的观测，通过多个测点的形变量确定预压是否安全。

S2：如图1所示，在纵桥向1/3跨度处，将已知重量的预压材料4堆载在底模32上表面，对现浇支架2进行加载预压，检测被压的现浇支架2安全性能合格。预压材料4的重量与所在位置待浇筑的上层梁体5的自重以及浇筑上层梁体5所需的模板系统3的自重之和相关；

S3：如图2所示，在纵桥向1/2跨度处，将预压材料4堆载在底模32上表面，对现浇支架2进行加载预压，检测被压的现浇支架2安全性能合格。

在纵桥向的一侧的1/3跨度和1/2跨度出预压合格之后，则整个现浇支架2合格；因为桥梁纵桥向的另一侧完全对称，受力基本一致。

具体地，检测被压的现浇支架2的安全性能合格，包括详细步骤如下：记录被压现浇支架2各个测点的实际形变量，并与理论计算形变量(理论计算形变量通过软件模拟计算得出)进行对比，当各个测点的实际形变量与对应的理论计算形变量的差值在设定范围内时，判定现浇支架2安全性能合格。当各个测点的实际形变量与对应的理论计算形变量的差值超出设定范围内时，判定现浇支架2不安全，具有被压垮的风险。

如图4所示，在一个实施例中，多个测点分别包含位于下层梁体1的顶板的正中央的若干第一测点(A点)、位于钢管立柱组件21顶端的若干第二测点(U点)、位于钢管立柱组件21底端的若干第三测点(D点)、以及位于贝雷梁24顶面的若干第四测点(B点)。若干第一测点位于下层梁体1的顶板的横桥向中央，间隔排布。第四测点均位于贝雷梁24宽度方向正中间。

具体地，在步骤S2中，在纵桥向1/3跨度处预压时，各个测点位置见图5～图8所示。在步骤S3中，在纵桥向1/2跨度处预压时，各个测点位置见图9～图12所示。

在步骤S1中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载前的位置。在步骤S2和S3中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载后的位置，从而得到各个测点处的形变量；通过预压加载后的形变量来判断现浇支架2是否安全。

具体地，下层梁体1、钢管立柱组件21、砂箱22、桩顶分配梁23、贝雷梁24在荷载作用下易发生变形；底模32、底模分配梁31、侧模支撑钢管33以及侧模34在荷载作用下不易发生变形。

在一个实施例中，在步骤S2和S3中，分别计算若干第一测点、若干第二测点、若干第三测点和若干第四测点的平均形变量，并分别与理论计算形变量进行对比。具体地，通过软件模拟预压加载得到若干第一测点的平均变形量，并与若干第一测点的实际测量的变形量的平均值进行对比；若干第二测点、若干第三测点和若干第四测点的对比分析方法同上。

在其余实施例中，还可以对所有的测点进行标号，并进行单独对比分析，若该处理论计算形变量与实际测量的变形量的差值在设定范围内，则该点的形变量是安全的。

进一步地，预压材料4的重量是所有当前跨度处待施加荷载的1.1倍。具体地，如图1和图2所示，当在纵桥向1/3跨度处加载预压时，预压材料4的重量是所在部位纵桥向1/3跨度处，待施工的上层梁体5的自重以及浇筑上层梁体5所需的模板系统3的自重之和的1.1倍。同理，当在纵桥向1/2跨度处加载预压时，预压材料4的重量是所在部位纵桥向1/2跨度处，待施工的上层梁体5的自重以及浇筑上层梁体5所需的模板系统3的自重之和的1.1倍。该重量的预压材料4对所在跨度的现浇支架2的预压效果，相当或超出整个上层梁体5和浇筑上层梁体5的模板系统3的自重之和对该跨度的现浇支架2的预压效果。

在一个实施例中，在步骤S2和S4中，预压材料4对现浇支架2进行分级加载预压，至少分为3级，分别为预压材料4重量的60％、100％和110％；卸载的时候一次进行。预压分级加载能够确保预压过程中，现浇支架2结构安全，在每级加载过程中发现现浇支架2变形过大等异常现象时，可以及时分析原因并进行加固，降低施工风险。具体地，预压材料4应便于纵桥向、横桥向布置及分级加载，预压材料4横向分布模拟上层梁体5的浇筑工况。

在一个实施例中，在步骤S3之后，根据各个测点的实际形变量，调整用于浇筑上层梁体5的模板系统3的立模高程。具体地，模板系统3的立模高程等于模板系统3的原设计高程加上现浇支架2实测弹性变形量之和。

本申请的梁上现浇支架及其分次局部预压方法，在既有的铁路桥梁的下层梁体1上方搭建现浇支架2，并用已知重量的预压材料4分两次对现浇支架2进行预压，且预压材料4的重量是所在跨度处待浇筑的上层梁体5的自重以及浇筑上层梁体5所需的模板系统3的自重之和的1.1倍；预压材料4的重量远远小于整个上层梁体5的自重以及浇筑上层梁体5所需的模板系统3的自重之和；相比于传统一次预压的形式，本申请的分次局部预压方法既达到了验证现浇支架2安全性能的目的，又没有突破下层梁体1能承受的极限荷载，所需预压材料4少，施工时间短，施工投入少；此外，通过对现浇支架2进行预压，能够通过现浇支架2的预压数据来指导调整上层梁体5施工的模板系统3的立模高程，意义重大。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种梁上现浇支架的分次局部预压方法，所述梁上现浇支架包含：多组钢管立柱组件(21)，间隔竖直设置于已浇筑成型的下层梁体(1)上；多根桩顶分配梁(23)，均横桥向设置于所述钢管立柱组件(21)顶端；多组贝雷梁(24)，纵桥向间隔设置于所述桩顶分配梁(23)的顶面；所述贝雷梁(24)上表面设置底模分配梁(31)，所述底模分配梁(31)上表面设置用于浇筑上层梁体(5)的底模(32)其特征在于，所述分次局部预压方法包含步骤：

S1：在下层梁体(1)上搭建现浇支架(2)，并在下层梁体(1)以及现浇支架(2)上标记多个用于后续观察形变量的测点；

S2：在纵桥向1/3跨度处，将已知重量的预压材料(4)堆载在底模(32)上表面，对现浇支架(2)进行加载预压，检测被压的现浇支架(2)安全性能合格；所述预压材料(4)的重量与所在位置待浇筑的上层梁体(5)的自重以及浇筑上层梁体(5)所需的模板系统(3)的自重之和相关；

S3：在纵桥向1/2跨度处，将预压材料(4)堆载在底模(32)上表面，对现浇支架(2)进行加载预压，检测被压的现浇支架(2)安全性能合格；

检测被压的现浇支架(2)安全性能合格，包括：

记录被压现浇支架(2)各个测点的实际形变量，并与理论计算形变量进行对比，当各个测点的实际形变量与对应的理论计算形变量的差值在设定范围内时，判定现浇支架(2)安全性能合格；

多个测点分别包含位于所述下层梁体(1)的顶板的正中央的若干第一测点、位于钢管立柱组件(21)顶端的若干第二测点、位于钢管立柱组件(21)底端的若干第三测点、以及位于贝雷梁(24)顶面的若干第四测点；

在步骤S1中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载前的位置；

在步骤S2和S3中，用全站仪观测所有第一测点、第二测点、第三测点和第四测点在预压加载后的位置，从而得到各个测点处的形变量。

2.如权利要求1所述的分次局部预压方法，其特征在于：在步骤S2和S3中，分别计算若干第一测点、若干第二测点、若干第三测点和若干第四测点的平均形变量，并分别与理论计算形变量进行对比。

3.如权利要求1所述的分次局部预压方法，其特征在于：所述预压材料(4)的重量是所有待施加荷载的1.1倍，所有待施加荷载包含上层梁体(5)的自重、以及浇筑上层梁体(5)所需的模板系统(3)的自重。

4.如权利要求1所述的分次局部预压方法，其特征在于：在步骤S2和S3中，预压材料(4)对现浇支架(2)进行分级加载预压，至少分为3级，分别为预压材料(4)重量的60％、100％和110％。

5.如权利要求1所述的分次局部预压方法，其特征在于：在步骤S3之后，根据各个测点的实际形变量，调整用于浇筑上层梁体(5)的模板系统(3)的立模高程。

6.如权利要求1所述的分次局部预压方法，其特征在于：每组钢管立柱组件(21)包含四根竖直设置的支撑钢管、两根斜向设置的支撑钢管以及多根横向和斜向设置在支撑钢管之间的连接钢管。

7.如权利要求6所述的分次局部预压方法，其特征在于：所述支撑钢管的顶端与所述桩顶分配梁(23)之间均设置便于拆卸的砂箱(22)，所述砂箱(22)在安装前预压合格。

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