CN114000525B - 水中系梁施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桥梁工程领域,特别是涉及一种水中系梁施工方法,包括如下步骤:搭建水中墩下部结构施工作业平台;设置悬挂系统并组装系梁模板,系梁模板包括系梁底模,系梁底模上设置有钢护筒卡槽、侧模插口,侧模插口上承插有系梁侧模,钢护筒卡槽和系梁侧模上均设置有气囊卡槽;系梁模板通过悬挂系统下放至系梁设计标高;抽取系梁模板内的水;钢筋绑扎、混凝土浇筑;拆除系梁侧模和系梁底模;本方法去掉了整体钢套箱以及封底混凝土措施,大大减少了成本投入,避免封底混凝土对污染河道水质,且避免出现为等待封底混凝土达到施工强度而浪费的施工时间,加快了施工进度,保证施工质量,且便于系梁底模和系梁侧模的后期拆除。

Description

水中系梁施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程领域,特别是涉及一种水中系梁施工方法。
背景技术
钢套箱是在桥梁工程施工过程中,套在永久性结构外面的临时结构,起到围堰、提供施工作业场地等作用;钢套箱为桥梁基础及下部构造水上施工作业中常用的一类围护结构形式,能承受较大的水压,保证施工安全,但钢套箱施工过程中具有难度大、重复使用率低、成本高、施工周期时间长、拆除难度大等缺点。
发明内容
本发明旨在解决上述问题,从而提供一种施工简单、便于拆除的水中系梁施工方法。
发明解决所述问题,采用的技术方案是:
一种水下系梁施工方法,包括如下步骤:
S1:搭建施工作业平台,同时,对应基桩的尺寸和间距设计系梁,根据设计系梁的尺寸制作系梁模板;系梁模板包括系梁底模和系梁侧模,系梁底模的两端设置有钢护筒卡槽,系梁底模的两侧设置有侧模插口,钢护筒卡槽上设置有气囊卡槽;
S2:设置悬挂系统并组装系梁模板;在已有的施工作业平台上搭建悬挂机构,悬挂机构包括上承梁、下承梁和连接上承梁与下承梁的倒链;将系梁侧模插入侧模插口,在系梁底模与系梁侧模之间绑扎止水带,气囊卡槽中放入未充气的气囊;
S3:系梁模板下放安装,将组装好的系梁模板放置于下承梁上,慢慢下放倒链,系梁模板的两侧紧贴钢护筒下沉,下放至系梁设计标高后,采用水准仪和全站仪进行定位,定位完成后,将系梁模板与钢护筒采用精轧螺纹钢固定焊接,在系梁侧模与钢护筒之间、钢护筒卡槽与钢护筒之间绑扎止水板、止水带;
S4:充气抽水,将系梁底模和系梁侧模上的气囊进行充气,充气完成后采用水泵抽取系梁模板内的水;
S5:钢筋绑扎、混凝土浇筑,按照设计要求绑扎系梁钢筋、进行混凝土浇筑;
S6:拆除系梁模板,待混凝土强度满足设计要求后,将气囊放气,拆除系梁侧模和系梁底模。
采用上述技术方案的本发明,与现有技术相比,其突出的特点是:
本方法去掉了整体钢套箱以及封底混凝土措施,大大减少了成本投入,避免封底混凝土对污染河道水质,且避免出现为等待封底混凝土达到施工强度而浪费的施工时间,加快了施工进度;本方法通过采用气囊封堵流水,避免了系梁模板渗水,提高封堵效果,保证施工质量,且便于系梁底模和系梁侧模的后期拆除。
作为优选,本发明更进一步的技术方案是:
S1中搭建水中墩下部结构施工作业平台具体步骤如下:
S11:底部间隔设置钢管桩;
S12:在钢管桩高出水面处设置平联系;
S13:在钢管桩上固定两根通长的桩顶锚梁;
S14:在两根桩顶锚梁之间间隔设置若干组贝雷梁;
S15:在贝雷梁上对应桩顶锚梁固定分配梁;
S16:分配梁上满铺平台面板;
S17:在平台面板的两侧分别安装护栏,在护栏上设置护栏扶手。
水中墩下部结构施工作业平台的尺寸最小为35*12m;步骤S11中钢管桩的入土深度应不小于7m。
设置悬挂系统包括如下步骤:
S21:在施工作业平台上设置两组上承梁。
S22:在每组上承梁上间隔设置若干根倒链,倒链上连接有吊杆;
S23:吊杆的下端焊接有用于托举系梁模板的下承梁。
步骤S2中,系梁底模的宽度较设计系梁的宽度宽8-14cm。
系梁底模包括一块第一底板和两块第二底板,第二底板滑动连接在第一底板的两侧,第一底板和第二底板的下侧设置有横梁和纵梁;系梁侧模包括一块侧板,侧板的一侧依次设置有钢筋网、横撑和纵撑。
步骤S6拆除系梁底模具体包括如下步骤:
S61:待混凝土强度满足设计要求后,拆卸精轧螺纹钢;
S62:将充气密封囊放气,采用振动锤抽取系梁侧模;
S63:拆除系梁底模。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图;
图2为本发明实施例的侧面结构示意图;
图3为本发明实施例的俯视结构示意图;
图4为本发明实施例的水中墩下部结构施工作业平台的结构示意图;
图5为本发明实施例的水中墩下部结构施工作业平台的侧面结构示意图;
图6为本发明实施例的水中墩下部结构施工作业平台的俯视结构示意图;
图7为本发明实施例的系梁侧模的结构示意图;
图8为本发明实施例的系梁侧模的侧面结构示意图;
图9为本发明实施例的又一系梁侧模的侧面结构示意图;
图10为本发明实施例的系梁模板的结构示意图;
图11为本发明实施例的系梁底模的结构示意图;
图12为本发明实施例的系梁底模的侧视结构示意图;
图13为本发明实施例的系梁底模的连接结构示意图。
标记为:钢护筒1;钢管桩2;平联系3;桩顶锚梁4;贝雷梁5;分配梁6;平台面板7;护栏8;立柱801;护栏扶手802;上承梁9;倒链10;吊杆11;下承梁12;第一底板13;第二底板14;钢护筒卡槽1401;横梁15;纵梁16;钢护筒顶盖板17;侧板18;钢筋网19;横撑20;纵撑21;气囊 22;土工布23;系梁24;水面25。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,目的仅在于更好地理解本发明内容,因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。
如图1至图13所示,一种水下系梁模板支护方法,包括如下步骤:
S1:搭建如图2所示的施工作业平台,同时,对应基桩的尺寸和间距设计系梁,根据设计系梁的尺寸制作系梁模板;
(1)搭建施工作业平台的具体步骤包括:
S11:搭建35*12m水中墩下部结构的施工作业平台;其底部设置两列间隔为900mm的钢管桩2;
S12:在钢管桩2高于水面25一米的位置设置平联系3;其中,平联系3采用14工字钢制作而成;
S13:在两列钢管桩2上对应固定两根长度为35m的桩顶锚梁4;
S14:在两根桩顶锚梁4之间间隔设置七根长度为12m的贝雷梁5;
S15:在贝雷梁5上对应底部2根桩顶锚梁4固定两根长度为35m的分配梁6;
S16:分配梁6上满铺有厚度为12mm的花纹板作为平台面板7;
S17:在平台面板7的两侧安装两列护栏8,每列护栏8由十七根立柱801两两间隔2m设置而成,在护栏8高1.2m处设置一组护栏扶手802,每组护栏扶手802为两根钢管组成;
其中,钢管桩2采用φ630mm的钢管制作而成,桩顶锚梁4采用型号为45a工字钢制作而成,分配梁6采用25a*400mm型号的槽钢制作而成,护栏立柱801由14a*2m的槽钢制作而成,护栏扶手802采用长度为35m*φ48×3.5mm钢管制作而成;需要注意的是,钢管桩2采用75t履带吊DZ-90型振动锤振沉入土,其入土深度应不小于7m;因贝雷梁5标准节长度为3m,故平台宽度应按照3的整数倍设计,贝雷梁5总长度应不小于12m;为满足桩基冲击钻机施工作业面要求、砼罐车及25t汽车吊施工作业要求和后期桩系梁钢吊箱施工要求,水中墩下部结构施工作业平台的尺寸最小为35*12m。
(2)制作系梁模板包括:对应钢护筒1尺寸和间距设计系梁,对应设计系梁的尺寸准备系梁模板,当桩基直径为1.6m、间距为5.68m时,采用直径1.9m的钢护筒1外套于桩基外侧,系梁模板设计长为5.28m、宽为1.3m、高为1.5m,系梁模板包括:一块系梁底模和两块系梁侧模,系梁底模的两端分别设置有两个弧形的钢护筒卡槽1401,钢护筒卡槽1401边缘设置有气囊卡槽,系梁底模的两侧设置有侧模插口,系梁侧模的两侧同样设置有气囊卡槽。
系梁底模包括一块尺寸为4.71*1.3m的第一底板13和两块尺寸为7.87*1.3m的第二底板14,第二底板14滑动连接在第一底板13的两侧;系梁底模的下侧依次设置有四根横梁15和四组纵梁16;系梁侧模包括一块尺寸为5.3*3.5m的侧板18,侧板18的一侧依次设置有钢筋网19、三根横撑20和五根纵撑21;其中,第一底板13和第二底板14均采用厚度为5mm的钢板制作而成,如图13,为了便于运输,第一底板13也可采用两个1.71*0.695m的钢板插接制作而成,横梁15采用长度为5.18m的20a工字钢制作而成,纵梁16采用8根长度为0.65m的20a工字钢两两焊接制作而成;侧板18采用厚度为6mm的钢板制作而成,横撑20为长度为5.3m的25a工字钢制作而成,纵撑21为长度为3.5m的28a工字钢制作而成,钢筋网19由八根长度为5.3米的12.6工字钢和十一根长度为3.5m的12.6工字钢焊接而成;其中,系梁底模宽度较系梁24的设计宽度宽5cm,系梁模板与钢护筒1之间预留2cm间隙作为后续气囊22充气空间。
S2:组装系梁模板,如图13,将系梁侧模通过侧模插口承插焊接在系梁底模的两侧,系梁底模与系梁侧模之间绑扎止水带,气囊卡槽中卡接未充气的气囊22,同时,设置悬挂系统,设置悬挂系统包括如下步骤:
S21:在水中墩下部结构施工作业平台的贝雷梁5上设置两组间隔为3.3m的上承梁9,每组上承梁9由两根长度为12m的45a工字钢制作而成;其中,上承梁9需满足,强度σ=114.70MPa<[σ]=145MPa,挠度f=16.88mm<f=900/400=22.5mm,两根45a的工字钢的强度及刚度均符合要求,故上承梁9由长度为12m的45a的槽钢制作而成。
S22:在每组上承梁9上间隔设置3根倒链10,倒链10的下端连接有长度为3.5m的φ32mm的钢筋制作而成的吊杆11;
S23:吊杆11的下端焊接有用于托举系梁模板的下承梁12,下承梁12采用6根3.6m长的40a工字钢两两一组焊接制作而成,为增强下承梁12的承重能力,在下承梁12下焊接有底托,底托包括四根长度为9.8m的32a工字钢和六根长度为3.2m的32a工字钢焊接制作而成。
S3:系梁模板下放安装,将系梁模板放置于下承梁12上,慢慢下放倒链10,使系梁模板两侧紧贴钢护筒1下沉,下放至系梁设计标高后,采用水准仪和全站仪进行定位,校正系梁模板轴线高程等结构尺寸,待合格后,将第二底板14滑移至与钢护筒1密贴的位置,采用精轧螺纹钢使系梁侧模同钢护筒1焊接固定,并且,在系梁侧模的外侧沿钢护筒1设置竖向导向槽钢,当系梁模板和钢护筒1之间不密贴时起到堵漏止水的作用;钢护筒1与系梁模板之间采用土工布23进行填堵,然后,在系梁模板的上端设置钢护筒顶盖板17,钢护筒顶盖板17又包括两根长度为1.6m的14工字钢制作而成的侧撑和间隔焊接于侧撑下的长度为5.18m的12.6工字钢制作而成的横向支撑;钢系梁模板组装及下沉期间,系梁模板尺寸以内部分的施工作业平台需要拆除,但需要搭设临时作业平台并在其周围布置安全防护措施。
S4:充气抽水,对系梁底模和系梁侧模上的气囊22进行充气,充气完成后采用水泵将系梁模板内的水抽出。
S5:钢筋绑扎、混凝土浇筑,按照设计要求对系梁模板进行钢筋绑扎、混凝土浇筑。
S61:待混凝土强度满足设计要求后,拆卸精轧螺纹钢;
S62:将气囊22放气,采用振动锤抽取系梁侧模;
S63:拆除系梁底模,中部形成系梁24。
本方法将钢吊箱与系梁模板合二为一,避免了对钢吊箱进行混凝土封底,大大缩短了工期、减少了施工成本,同时也避免了封底混凝土污染河道水质的问题。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种水中系梁施工方法,其特征在于:包括如下步骤,
S1:搭建施工作业平台;
S11:底部间隔设置钢管桩;
S12:在钢管桩高出水面处设置平联系;
S13:在钢管桩上固定两根通长的桩顶锚梁;
S14:在两根桩顶锚梁之间间隔设置若干组贝雷梁;
S15:在贝雷梁上对应桩顶锚梁固定分配梁;
S16:分配梁上满铺平台面板;
S17:在平台面板的两侧分别安装护栏,在护栏上设置护栏扶手;
同时,对应基桩的尺寸和间距设计系梁,根据设计系梁的尺寸制作系梁模板;系梁模板包括系梁底模和系梁侧模,系梁底模包括一块第一底板和两块第二底板,第二底板滑动连接在第一底板的两侧,第一底板和第二底板的下侧设置有横梁和纵梁;系梁侧模包括一块侧板,侧板的一侧依次设置有钢筋网、横撑和纵撑;系梁底模的两端设置有钢护筒卡槽,系梁底模的两侧设置有侧模插口,钢护筒卡槽上设置有气囊卡槽;系梁模板与钢护筒之间预留2cm间隙作为后续气囊充气空间;
S2:设置悬挂系统并组装系梁模板;在已有的施工作业平台上搭建悬挂机构,悬挂机构包括上承梁、下承梁和连接上承梁与下承梁的倒链;将系梁侧模插入侧模插口,在系梁底模与系梁侧模之间绑扎止水带,气囊卡槽中放入未充气的气囊;
S3:系梁模板下放安装,将组装好的系梁模板放置于下承梁上,慢慢下放倒链,系梁模板的两侧紧贴钢护筒下沉,下放至系梁设计标高后,采用水准仪和全站仪进行定位,定位完成后,将系梁模板与钢护筒采用精轧螺纹钢固定焊接,在系梁侧模与钢护筒之间、钢护筒卡槽与钢护筒之间绑扎止水板、止水带;
S4:充气抽水,将系梁底模和系梁侧模上的气囊进行充气,充气完成后采用水泵抽取系梁模板内的水;
S5:钢筋绑扎、混凝土浇筑,按照设计要求绑扎系梁钢筋、进行混凝土浇筑;
S6:拆除系梁模板,待混凝土强度满足设计要求后,将气囊放气,拆除系梁侧模和系梁底模。
2.根据权利要求1所述的水中系梁施工方法,其特征在于,水中墩下部结构施工作业平台的尺寸最小为35*12m;步骤S11中钢管桩的入土深度应不小于7m。
3.根据权利要求1所述的水中系梁施工方法,其特征在于,设置悬挂系统包括如下步骤:
S21:在施工作业平台上设置两组上承梁;
S22:在每组上承梁上间隔设置若干根倒链,倒链上连接有吊杆;
S23:吊杆的下端焊接有用于托举系梁模板的下承梁。
4.根据权利要求1所述的水中系梁施工方法,其特征在于,步骤S2中,系梁底模的宽度较设计系梁的宽度宽8-14cm。
5.根据权利要求1所述的水中系梁施工方法,其特征在于:步骤S6拆除系梁底模具体包括如下步骤:
S61:待混凝土强度满足设计要求后,拆卸精轧螺纹钢;
S62:将充气密封囊放气,采用振动锤抽取系梁侧模;
S63:拆除系梁底模。
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