CN113293708B - 水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，考虑科学合理的预应力梁的预应力筋多布置在腹板及腹板附近顶、底板中，在不破坏梁体内预应力筋产生的力学效应，又能在后期将非预应力筋恢复，将钢管桩沿无预应力筋通过的现浇梁纵轴线及翼板外侧附近空间布置，支架拆除后，在桥面上采用吊车配合震动锤将桥位下钢管桩从预留拔桩孔逐一拔出，翼板外侧的钢管桩直接拔出；待钢管桩拆除后，将预留孔处钢筋整平，再进行绑扎、焊接，然后用和梁体同标号微膨胀混凝土进行补齐。该发明经多次实践证明，钢管桩拆除效率高，费用低、工时短、成功率可达到100%，安全可靠易操作。

Description

水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法

技术领域

本发明涉及交通、水利、港口、码头、航道等工程施工领域。更具体地说，在水中现浇预应力钢筋混凝土箱梁或板时，为搭建水中现浇梁板支架承重结构，并将荷载传递到河床以下一定深度的土体中，采用的贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法。

背景技术

随着我国的经济建设迅速发展，交通、水利、码头、港航等水中现浇混凝土工程越来越多地采用钢管桩基础支架措施。钢管桩基础应用不当，不但影响到工程成本的投入，还会影响到现浇梁（板）及支架体系自身安全与稳定。

目前水中桥梁现浇梁（板），人们常利用钢管桩作为支架平台基础。前期由于不受高度空间约束，施工速度快。但当桥梁现浇梁（板）施工完成后，支架平台及钢管桩必然会置于桥梁下方，一般采用拔桩船拔除。此时由于桥下净空低，操作空间小，导致钢管桩拔出困难，特别位置如桥墩岸边的钢管桩拔除还需特制装备作业，工时长，费用高。而且空间受限有些钢管桩需切割分断拔除，下次再用时重新焊接，不仅增加拆装费用，延长工期，而且多次焊接的钢管桩承重强度也受影响。我们考虑科学合理的预应力梁（板）的预应力筋多布置在腹板及腹板附近顶、底板中，在不破坏梁体内预应力筋产生的力学效果，又能在后期将非预应力筋恢复，又考虑到振动锤工作时振动频率（15HZ以上）与混凝土桥梁自振频率（小于5HZ）相差较大，桥面拔桩不会引起共振而破坏桥梁自身结构。从而发明一种水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装及拆除方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明目的在于提供一种解决上述问题的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，多次实践证明，不破坏梁体内预应力筋产生的力学效果，拆除方法简单、快捷，提高时效，减少经济投入，容易被施工人员所掌握。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，包括以下步骤：

（1）水中现浇梁支架基础钢管桩沿非预应力筋通过的现浇梁纵轴线及翼板外侧附近空间布置；钢管桩打设完成后，对于采用正支架施工现浇梁，在钢管桩顶面直接安装钢盖梁；若是反吊法支架施工，须将钢管桩接长，穿过现浇梁模板一定高度后再安装钢盖梁；

（2）对于采用正支架施工的现浇梁，在施工立模时，将各钢管桩正上方现浇梁位置预留拔桩孔；对于反吊法支架施工的现浇梁，在施工立模时，须将钢管桩与现浇梁模板交接处，安装隔离装置，隔离装置在拆模时一并拆除，钢筋安装时，要求预留拔桩孔周边伸出一定长度的钢筋，并将伸出的钢筋向上弯起；

（3）安装现浇梁钢管、碗扣、盘扣式等支架体系，准备现浇梁后序工作施工；

（4）支架拆除后，在桥面上采用吊车配合振动锤将钢管桩从桥面预留拔桩孔中逐一拔出；位于翼板外侧的钢管桩可直接拔出；

（5）钢管桩拆除后，将预留孔洞处钢筋整平，再进行绑扎、焊接，然后用和梁体同标号微膨胀混凝土进行补齐。

本发明进一步改进方案是，对于拱、梁组合桥，钢管桩须向上穿越拱板，施工立模时，须将钢管桩与拱板交接处，安装隔离装置，隔离装置在拆模时一并拆除，钢筋安装时，要求预留拔桩孔周边伸出一定长度的钢筋，并将伸出的钢筋向上弯起。桩梁之间采隔离装置分开，便于后期拔管。

本发明更进一步改进方案是，预留拔桩孔直径比钢管桩直径大10～15cm，便于成桥后将钢管桩拔出。

本发明更进一步改进方案是，对于拱、梁组合桥，须在拱板底面下方，在钢管桩适当位置上沿桥纵向两侧对称加焊牛腿，在牛腿上安装现浇拱板支架横梁；拔桩前须先拆除牛腿及拱板支架横梁，再从从桥面预留拔桩孔中拔出钢管桩。

本发明更进一步改进方案是，采用桥面吊车配合振动锤从预留拔桩孔将钢管桩基础拔出时，必须利用振动锤的激振力将土体液化后顺势上拔，切不可硬拔。

本发明更进一步改进方案是，钢盖梁安装在钢管桩顶部钢盖板上，钢盖板与钢管桩通过焊接连接，钢盖板沿钢管桩四周分段焊接连接，焊缝总长度不小于20cm。

本发明更进一步改进方案是，在钢管桩顶部开槽，槽口深度不小于钢盖梁高度的二分之一，钢盖梁安放在槽口中，钢盖梁与钢管桩豁口、钢盖板通过限位板连接固定。

本发明更进一步改进方案是，钢管桩垂直度误差要求不超过1%；钢管桩平面位置误差要求不超过5cm。

本发明更进一步改进方案是，步骤（2）预留拔桩孔周边伸出的钢筋长度不小于钢筋直径d的15倍。

本发明更进一步改进方案是，所述隔离装置是泡沫塑料，或其他不与现浇梁、钢管桩合连成一体的隔离材料。拆除轻松快捷。

发明有益效果

经过多次实践证明，本发明既考虑到梁体内预应力筋力学效应不被破坏，后期又能将非预应力筋恢复，另外，又考虑到振动锤工作时振动频率（15HZ以上）与混凝土桥梁自振频率（小于5HZ）相差较大，桥面拔桩不会引起共振而破坏桥梁自身结构。所以采用该发明，成桥后不再利用拔桩船到只有狭小净空的桥下去拔桩，也无须切碎钢管桩，而是在桥面上采用吊车配合振动锤将钢管桩直接从预留孔洞中拔出。此方法进行钢管桩拆除效率高、安全可靠、费用低、适用性强，成功率可达到100%，而且现场施工人员容易操作。

附图说明

图1为本发明在利用正支架法施工现浇梁桥中的应用示意图；

图2为本发明在拱、梁组合梁桥施工支架中的应用示意图；

图3为本发明在利用水中支架及反吊法进行∏梁施工中的应用示意图；

图4为图3中的A-A视图；

图5为本发明利用吊车配合振动锤在桥面上拔出钢管桩示意图；

其中：1钢管桩，2河床，3水面，4反吊架吊带，5钢盖梁，6反吊架下横梁，7反吊架上横梁，8贝雷梁，9∏梁外纵梁，10∏梁内纵梁，11现浇梁顶板，12梁桩隔离装置，13反吊架下锚装置，14反吊架上锚装置，15现浇梁支架，16现浇梁模板，17预留孔洞，18现浇梁，19牛腿，20拱板，21现浇梁底板，22吊车，23振动锤，24分配梁。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明采用正支架法在安徽亳州涡阳三桥现浇箱梁0号块段、江阴毗陵路跨锡澄河大桥、江阴花北路跨锡澄河大桥施工中均有应用。常规现浇梁支架15采用钢管桩1基础施工完成后，成桥后桥下净空低，导致钢管桩拔出困难，本发明现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装及拆除方法快捷、安全可靠，具体步骤如下：

（1）打设水中现浇梁支架15的基础钢管桩1。根据施工方案图，沿无预应力筋通过的现浇梁纵轴线及翼板外侧附近空间打设，要求钢管桩1垂直度误差要求不超过1%，钢管桩1平面位置误差要求不超过5cm。

（2）在钢管桩1顶面安装双拼I或H型钢盖梁5。在钢管桩顶安装1.5cm～2.0cm厚的方形钢板，钢板宽度比钢管桩直径大10cm～20cm为宜。钢板沿钢桩管四周分段焊接连接，焊缝总长度不小于20cm。也可在钢管桩1顶部开槽，槽口深度不小于钢盖梁5高度的1/2，然后在槽口中安放钢盖梁5，I、H型钢盖梁5与钢管桩豁口、钢盖板通过限位板连接固定。

（3）在钢盖梁5上贝雷梁8，贝雷梁8上安装分配梁24，分配梁24上安装现浇梁钢管、碗扣、盘扣式等现浇梁支架15体系。

（4）在现浇梁支架15上安装现浇梁模板16系统。对于现浇梁底板21、现浇梁顶板11位于钢管桩1垂直投影处即钢管桩1的正上方，现浇梁模板16无须预留拔桩孔17，钢筋可以正常绑扎，但立模时须将预留拔桩孔17模板安装到位，预留孔直径比钢管桩1大10～15cm。待所有钢筋安装完成后，方可准备现浇梁18施工。

（5）现浇梁18施工完成后，方可进行支架15拆除。当拆除到钢管桩1时，可在桥面18上采用吊车22配合振动锤23将桥位下钢管桩1从预留拔桩孔17中逐一拔出，位于翼板外侧的钢管桩1可直接拔出。对于预留拔桩孔17中正常绑扎的钢筋，为了防止阻碍钢管桩1的拔出，须对其进行切割处理，并保留焊接长度，然后向弯起。采用桥面吊车22配合振动锤23从预留拔桩孔17钢管桩1基础拔出时，必须利用振动锤23的激振力将土体液化后顺势上拔，切不可硬拔。如图5所示。

（8）钢管桩1拆除后，须将预留拔桩孔17处钢筋整平，再进行绑扎、焊接，然后用和现浇梁18同标号微膨胀混凝土进行补齐。

实施例2

如图2所示，本发明在拱、梁组合桥扬州观潮路跨古运河大桥、江阴毗陵路跨锡澄河大桥中的应用，部分钢管桩须穿越拱板20，用作上方现浇梁支架15基础。则在拱板20底面下方，在钢管桩1适当位置上沿桥纵向对称加焊牛腿19，在牛腿19上安装现浇拱板20支架横梁，在支架横梁上安装拱板20。预压前拱板20要预留孔，其直径比钢管桩1大10～15cm，钢筋安装时，要求预留孔洞17周边伸出15d（d为钢筋直径）的长度，并将伸出的钢筋向上弯起。并将钢管桩1与待浇混凝土之间采用泡木塑料或其他材料形成的梁桩隔离装置12进行隔离，隔离材料在拆模时一并拆除。拔桩时先拆除拱板下方钢管桩上牛腿19及其上的支架横梁，再从桥面预留孔拔出钢管桩。其余如实施例1。

实施例3

如图3、图4所示，本发明利用反吊法在水面3上进行∏型现浇梁18施工，如江苏淮安怡园路跨里运河飘带式系杆拱桥。对于采用反吊法支架施工的现浇梁18部分，钢管桩1须穿越现浇梁顶板11一定高度，钢筋安装时，要求预留拔桩孔17周边伸出15d（d为钢筋直径）的长度，并将伸出的钢筋向上弯起。

在钢盖梁5上安装贝雷梁8，反吊法支架两侧的贝雷梁8上安装分配梁24。分配梁24与贝雷梁8之间通过U形螺栓连接。分配梁24一般要求布置在贝雷梁8顶部的节点上，间距为0.75m，否则，需要在贝雷梁8上弦杆增加一道加强杆，分配梁24间距可以根据上面支架立杆间距确定。

钢管桩1穿越现浇梁顶板11部分钢盖梁5上直接安装贝雷梁8，根据反吊施工法，安装反吊架下横梁6，反吊架上横梁7，反吊架吊带4、反吊架下锚装置13，反吊架上锚装置14等反吊体系。

安装现浇梁模板16系统进行预压前，现浇梁模板16就要预留拔桩孔17，并将钢管桩1与待浇混凝土之间采用泡木塑料或其他材料形成的梁桩隔离装置12进行隔离，隔离材料在拆模时一并拆除。其余实施如实施例1。

Claims (9)

1.水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）水中现浇梁支架基础钢管桩沿非预应力筋通过的现浇梁纵轴线及翼板外侧附近空间布置；钢管桩打设完成后，对于采用正支架施工现浇梁，在钢管桩顶面直接安装钢盖梁；若是反吊法支架施工，须将钢管桩接长，穿过现浇梁模板一定高度后再安装钢盖梁；

（2）对于采用正支架施工的现浇梁，在施工立模时，将各钢管桩正上方现浇梁位置预留拔桩孔；

对于反吊法支架施工的现浇梁，在施工立模时，须将钢管桩与现浇梁模板交接处，安装隔离装置，隔离装置在拆模时一并拆除，钢筋安装时，要求预留拔桩孔周边伸出一定长度的钢筋，并将伸出的钢筋向上弯起；

对于拱、梁组合桥，钢管桩须向上穿越拱板，施工立模时，须将钢管桩与拱板交接处，安装隔离装置，隔离装置在拆模时一并拆除，钢筋安装时，要求预留拔桩孔周边伸出一定长度的钢筋，并将伸出的钢筋向上弯起；

（3）安装现浇梁钢管、碗扣、盘扣式支架体系，准备现浇梁后序工作施工；

（4）支架拆除后，在桥面上采用吊车配合振动锤将钢管桩从桥面预留拔桩孔中逐一拔出；位于翼板外侧的钢管桩可直接拔出；

（5）钢管桩拆除后，将预留孔洞处钢筋整平，再进行绑扎、焊接，然后用和梁体同标号微膨胀混凝土进行补齐。

2.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：预留拔桩孔直径比钢管桩直径大10～15cm。

3.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：对于拱、梁组合桥，须在拱板底面下方，在钢管桩适当位置上沿桥纵向两侧对称加焊牛腿，在牛腿上安装现浇拱板支架横梁；拔桩前须先拆除牛腿及拱板支架横梁，再从桥面预留拔桩孔中拔出钢管桩。

4.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：采用桥面吊车配合振动锤从预留拔桩孔将钢管桩基础拔出时，必须利用振动锤的激振力将土体液化后顺势上拔，切不可硬拔。

5.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：钢盖梁安装在钢管桩顶部钢盖板上，钢盖板与钢管桩通过焊接连接，钢盖板沿钢管桩四周分段焊接连接，焊缝总长度不小于20cm。

6.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：在钢管桩顶部开槽，槽口深度不小于钢盖梁高度的二分之一，钢盖梁安放在槽口中，钢盖梁与钢管桩豁口、钢盖板通过限位板连接固定。

7.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：钢管桩垂直度误差要求不超过1%；钢管桩平面位置误差要求不超过5cm。

8.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：步骤（2）预留拔桩孔周边伸出的钢筋长度不小于钢筋直径d的15倍为宜。

9.根据权利要求1所述的水中现浇梁支架采用贯穿式钢管桩基础的安装拆除方法，其特征在于：所述隔离装置是泡沫塑料，或其他不与现浇梁、钢管桩合连成一体的隔离材料。

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