CN116145714A - 一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法，包括上承台、下承台、上球铰、下球铰，嵌槽钢筋网，所述上球铰和下球铰的圆弧表面设置加劲肋，且为钢制球铰，所述上球铰加劲肋侧面设置圆孔，所述圆孔内贯穿连接钢筋，所述连接钢筋与嵌槽钢筋网相互连接。施工包括步骤：①制作球铰支座；②焊接焊钉连接件；③浇筑下承台混凝土及安装滑道、底座；④安装球铰；⑤安装撑脚、牵引反力座及砂箱；⑥绑扎嵌槽钢筋网；⑦绑扎连接钢筋；⑧浇筑上承台混凝土。本发明设计合理，构造简单，使得球铰内部混凝土与钢球铰连成整体，有效避免上承台混凝土及球铰内部混凝土与钢球铰连接强度不够的问题，有利于转体施工方法的发展与推广。

Description

一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体是指一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法。
背景技术
随着我国经济高速增长，现有的道路交通网越来越不能满足日益增多的汽车以及铁路通行的需要，需要扩大现有的交通网的建设。在交通网的扩建过程中频繁出现准备施工的道路与已存在道路交叉的情况，在这种环境下进行桥梁施工时，一方面现有交通会减缓桥梁的施工进度，另一方面桥梁施工会对现有交通制造安全隐患，为了避免施工时对已有线路的干扰，转体施工法成为了此类工程的首选方法。
在桥梁转体过程中，由上部主梁、下部转体墩、承台、球铰、撑脚和滑道结构组成的桥梁转动体系，各部分相互作用，任何一个环节发生错误，都会对桥梁产生较大的影响。转体承台结构通过球铰将荷载传递到基础，由于在支座固接前，转体结构始终处于不稳定平衡状态，因此球铰成为了转动承台体系中最核心的部件，球铰处受力的合理性是安全施工的关键。
转体施工中要保证球铰平整，转体时球铰不被压裂，为应对该工程问题，目前在上下球铰内侧，会设置加劲肋，以保证钢球铰平面的刚度，但较厚的加劲肋阻碍了钢筋的穿入，还将混凝土分隔开，使钢-混凝土结合的可靠度降低。为了提高球铰处钢-混结合的可靠度，以及更好的发展与推广转体施工方法，拟开发一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法。
发明内容
本发明的目的是解决背景技术中提到的问题，提供一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造及施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，包括上承台、下承台、上球铰、下球铰、嵌槽钢筋网，所述上球铰和下球铰的圆弧表面设置加劲肋，且为钢制球铰，所述上球铰的加劲肋侧面设置圆孔，所述圆孔内贯穿设有连接钢筋，所述连接钢筋与嵌槽钢筋网相互连接。
作为一种优选方案，所述加劲肋包括环向加劲肋、径向加劲肋，所述径向加劲肋每间隔30°或45°或60°布置一道，所述环向加劲肋于球铰半径三等分点处布置两道或四等分点处布置三道或二等分点处布置一道，所述径向加劲肋上设置半径15mm-40mm大小的圆孔，圆孔沿径向等间距分布，开孔中心位置在上球铰底面以上5cm-15cm范围内。
作为一种优选方案，所述环向加劲肋和所述径向加劲肋围成坑槽，所述坑槽内安装嵌槽钢筋网。
作为一种优选方案，所述嵌槽钢筋网包含弧形箍筋、U形钢筋、横向钢筋，所述U形钢筋在坑槽内按一定的角度径向布置，同时按一定的间距垂直于径向布置，所述弧形箍筋围绕U形钢筋的竖肢外侧绑扎，所述横向钢筋按一定的间距与U形钢筋的竖肢相交并绑扎，所述U形钢筋的竖肢与上承台钢筋相关并进行绑扎或焊接连接。
作为一种优选方案，所述加劲肋通过焊钉连接件、高强钢丝网与嵌槽钢筋网连成整体，所述焊钉连接件为圆头焊钉，所述焊钉连接件长度为80mm-200mm，公称直径为13mm-25mm，所述焊钉连接件垂直于加劲肋侧面焊接或垂直于加劲肋顶面焊接或同时垂直于加劲肋侧面和顶面焊接，所述焊钉连接件等间距分布。
作为一种优选方案，所述高强钢丝网沿加劲肋侧面布置，所述加劲肋侧面的焊钉连接件穿入所述高强钢丝网的网孔，所述嵌槽钢筋网的横向钢筋穿入高强钢筋网的网孔。
作为一种优选方案，所述连接钢筋穿过嵌槽钢筋网，并通过绑扎固定钢筋的方式与嵌槽钢筋网连成整体。
作为一种优选方案，所述上承台内布置承台钢筋笼，所述承台钢筋笼由纵横向钢筋形成网片围成，所述U形钢筋的竖肢伸入承台钢筋笼内。
一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造的施工方法，包括以下步骤：
(1)制作球铰支座：根据现场转体工程实际承载力需要，制作球型铰状支座，球型铰状支座包含环向加劲肋和径向加劲肋，径向加劲肋上预留出供钢筋穿过的圆孔；
(2)焊接焊钉连接件：在环向加劲肋顶面及侧面，等间距焊接焊钉连接件；
(3)浇筑下承台混凝土及安装滑道、底座：安装混凝土底模和侧模，绑扎钢筋网，浇筑下承台下层混凝土并养护；待养护达到一定强度后，在下层混凝土顶面凿毛并预埋H型钢垫块及调平螺母，在调平螺母上布置底座；在下层混凝土顶面安装滑道支架并吊装滑道钢板，绑扎下承台上层钢筋网并浇筑微膨胀混凝土，完成下承台施工；
(4)安装球铰：在底座上方安装下球铰，下球铰的表面需涂抹聚四氟乙烯粉，在下球铰中心吊放轴销，将上球铰吊入预定位置与轴销相连接；
(5)安装撑脚、牵引反力座及砂箱：根据现场转体工程实际承载力需要预制撑脚，在滑道上方安装撑脚，在撑脚内部焊接竖直钢筋；按照设计图纸在预定位置设置牵引反力座及砂箱；
(6)绑扎嵌槽钢筋网：在坑槽内按一定角度沿径向并按一定间距垂直于径向布置U形钢筋，围绕U形钢筋的竖肢外侧绑扎弧形箍筋，按一定间距与U形钢筋的竖肢相交并绑扎横向钢筋；
(7)绑扎连接钢筋：适度弯曲连接钢筋的角度，将连接钢筋穿过加劲肋开孔并闭合连接，连接钢筋与嵌槽钢筋网通过焊接、绑扎的方式连成整体；
(8)浇筑上承台混凝土：在下球铰侧面浇筑锥形混凝土，沿锥形混凝土周围安装钢管支架，在钢管支架上搭设模板；预留纵向、横向预应力波纹管，待嵌槽钢筋网、承台钢筋网绑扎完成，检查无误后浇捣混凝土；浇筑时，要注意振捣设备的使用，防止碰撞破坏；待混凝土浇筑完成后进行养护。
作为一种优选方案，步骤(1)、(2)、(3)宜同步施工；步骤(2)的加劲肋焊钉可以仅垂直于加劲肋侧面布置或仅垂直于加劲肋顶面布置；步骤(6)中将高强钢丝网通过挂接在焊钉连接件上的方式布置在加劲肋坑槽侧面上；步骤(7)中的连接钢筋可使用细钢丝线与两边嵌槽钢筋网绑扎连成整体，或使用焊接的方式与两边嵌槽钢筋网连成整体。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明设计合理，构造简单，使得球铰内部混凝土与钢球铰连成整体，有效避免上承台混凝土及球铰内部混凝土与钢球铰连接强度不够的问题，有利于转体施工方法的发展与推广。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构立面图。
图2为本发明实施例一的结构平面图。
图3为本发明实施例一的连接钢筋构造图；。
图4为本发明实施例一的局部构造图。
图5为本发明实施例二的结构立面图。
图6为本发明实施例三的结构立面图。
图7为本发明实施例四的结构立面图。
图8为本发明实施例四的结构局部立面图。
如图所示：1-U形钢筋；2-横向钢筋；3-连接钢筋；4-高强钢丝网；5-焊钉连接件；6-弧形箍筋；7-上球铰。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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发明中的具体含义。
如图1～4所示，本发明采用以下方案实现：一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，包括上承台、下承台、上球铰7、下球铰，嵌槽钢筋网，所述上球铰和下球铰的圆弧表面设置加劲肋，且为钢制球铰，其特征在于：所述上球铰加劲肋侧面设置圆孔，所述圆孔内贯穿连接钢筋3，所述连接钢筋3与嵌槽钢筋网相互连接。
在本发明实施例一中，所述球铰包括环向加劲肋、径向加劲肋，所述径向加劲肋每间隔30°或45°或60°布置一道，所述环向加劲肋于球铰半径三等分点处布置两道或四等分点处布置三道或二等分点处布置一道，所述球铰径向加劲肋设置半径15mm-40mm大小的圆孔，圆孔沿径向等间距分布，开孔中心位置在上球铰底面以上5cm-15cm范围内。
在本发明实施例一中，由所述环向加劲肋和所述径向加劲肋围成坑槽，所述坑槽内安装嵌槽钢筋网。
在本发明实施例一中，所述嵌槽钢筋网包含弧形箍筋6、U形钢筋1、横向钢筋2，所述U形钢筋1在坑槽内按一定的角度径向布置，同时按一定的间距垂直于径向布置，所述弧形箍筋6围绕U形钢筋1的竖肢外侧绑扎，所述横向钢筋2按一定的间距与U形钢筋1的竖肢相交并绑扎。所述U形钢筋1的竖肢与上承台钢筋相关并进行绑扎或焊接连接。
在本发明实施例一中，所述焊钉连接件5为圆头焊钉，所述焊钉连接件5长度为80mm-200mm，公称直径为13mm-25mm，所述焊钉连接件5垂直于加劲肋侧面焊接或垂直于加劲肋顶面焊接或同时垂直于加劲肋侧面和顶面焊接，所述焊灯连接件5等间距分布。
在本发明实施例一中，所述高强钢丝4网沿加劲肋侧面布置，所述加劲肋侧面焊钉连接件5穿入高强钢丝网网孔，所述嵌槽钢筋网的横向钢筋2穿入高强钢筋网4的网孔，所述加劲肋通过焊钉连接件5、高强钢丝网4与嵌槽钢筋网连成整体。
在本发明实施例一中，所述连接钢筋3穿过嵌槽钢筋网，并通过绑扎固定钢筋的方式
在本发明实施例一中，所述上承台内布置钢筋笼，所述承台钢筋笼由纵横向钢筋形成网片围成，所述U形钢筋1的竖肢伸入承台钢筋笼内。
在本发明实施例二中，如图5所示，与本发明实施例一的区别在于，所述上球铰加劲肋仅在顶面等间距焊接焊钉连接件5，所述坑槽的侧面不布置高强钢筋网4。
在本发明实施例三中，如图6所示，与本发明实施例一的区别在于，所述上球铰加劲肋仅在侧面等间距焊接焊钉连接件5，所述坑槽的侧面布置高强钢筋网4。
在本发明实施例四中，如图7～8所示，与本发明实施例一的区别在于，所述上球铰加劲肋在侧面及顶面等间距焊接焊钉连接件5，所述坑槽的侧面布置高强钢筋网4。
一种与钢制球铰连接可靠的转体承台的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作球铰支座：根据现场转体工程实际承载力需要，制作球型铰状支座，球型铰状支座包含环形加劲肋和径向加劲肋，加劲肋上预留出供钢筋穿过的圆孔。
(2)焊接焊钉连接件：在上球铰加劲肋顶面及加劲肋侧面，等间距焊接焊钉连接件5。
(3)浇筑下承台混凝土及安装滑道、底座：安装混凝土底模和侧模，绑扎钢筋网，浇筑下承台下层混凝土并养护。待养护达到一定强度后，在下层混凝土顶面凿毛并预埋H型钢垫块及调平螺母，在调平螺母上布置底座。在下层混凝土顶面安装滑道支架并吊装滑道钢板，绑扎下承台上层钢筋网并浇筑微膨胀混凝土，完成下承台施工。
(4)安装球铰：在底座上方安装下球铰，下球铰的表面需涂抹聚四氟乙烯粉，在下球铰中心吊放轴销，将上球铰吊入预定位置与轴销相连接。
(5)安装撑脚、牵引反力座及砂箱：根据现场转体工程实际承载力需要预制撑脚，在滑道上方安装撑脚，在撑脚内部焊接竖直钢筋；按照设计图纸在预定位置设置牵引反力座及砂箱。
(6)绑扎嵌槽钢筋网：将高强钢丝网通过挂接在焊钉连接件的方式布置在加劲肋坑槽侧面上；在坑槽内按一定角度沿径向并按一定间距垂直于径向布置U形钢筋1，围绕U形钢筋1的竖肢外侧绑扎弧形箍筋6，按一定间距与U形钢筋1的竖肢相交并绑扎横向钢筋2。
(7)绑扎连接钢筋：进行加劲肋开孔处连接钢筋3绑扎，适度弯曲连接钢筋3的角度，将连接钢筋3穿过加劲肋开孔并闭合连接，连接钢筋3与嵌槽钢筋网通过焊接、绑扎的方式连成整体。
(8)浇筑上承台混凝土：在下球铰侧面浇筑锥形混凝土，沿锥形混凝土周围安装钢管支架，在钢管支架上搭设模板。预留纵向、横向预应力波纹管，待嵌槽钢筋网、承台钢筋网绑扎完成，检查无误后浇捣混凝土。浇筑时，要注意振捣设备的使用，防止碰撞破坏。待混凝土浇筑完成后进行养护。
在本发明实施例一中，步骤(1)、(2)、(3)宜同步施工；步骤(2)的加劲肋焊钉可以仅垂直于加劲肋侧面布置或仅垂直于加劲肋顶面布置；步骤(6)中将高强钢丝网通过挂接在焊钉连接件上的方式布置在加劲肋坑槽侧面上；步骤(7)中的连接钢筋可使用细钢丝线与两边嵌槽钢筋网绑扎连成整体，或使用焊接的方式与两边嵌槽钢筋网连成整体。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，包括上承台、下承台、上球铰、下球铰、嵌槽钢筋网，所述上球铰和下球铰的圆弧表面设置加劲肋，且为钢制球铰，其特征在于：所述上球铰的加劲肋侧面设置圆孔，所述圆孔内贯穿设有连接钢筋，所述连接钢筋与嵌槽钢筋网相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述加劲肋包括环向加劲肋、径向加劲肋，所述径向加劲肋每间隔30°或45°或60°布置一道，所述环向加劲肋于球铰半径三等分点处布置两道或四等分点处布置三道或二等分点处布置一道，所述径向加劲肋上设置半径15mm-40mm大小的圆孔，圆孔沿径向等间距分布，开孔中心位置在上球铰底面以上5cm-15cm范围内。
3.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述环向加劲肋和所述径向加劲肋围成坑槽，所述坑槽内安装嵌槽钢筋网。
4.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述嵌槽钢筋网包含弧形箍筋、U形钢筋、横向钢筋，所述U形钢筋在坑槽内按一定的角度径向布置，同时按一定的间距垂直于径向布置，所述弧形箍筋围绕U形钢筋的竖肢外侧绑扎，所述横向钢筋按一定的间距与U形钢筋的竖肢相交并绑扎，所述U形钢筋的竖肢与上承台钢筋相关并进行绑扎或焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述加劲肋通过焊钉连接件、高强钢丝网与嵌槽钢筋网连成整体，所述焊钉连接件为圆头焊钉，所述焊钉连接件长度为80mm-200mm，公称直径为13mm-25mm，所述焊钉连接件垂直于加劲肋侧面焊接或垂直于加劲肋顶面焊接或同时垂直于加劲肋侧面和顶面焊接，所述焊钉连接件等间距分布。
6.根据权利要求5所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述高强钢丝网沿加劲肋侧面布置，所述加劲肋侧面的焊钉连接件穿入所述高强钢丝网的网孔，所述嵌槽钢筋网的横向钢筋穿入高强钢筋网的网孔。
7.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述连接钢筋穿过嵌槽钢筋网，并通过绑扎固定钢筋的方式与嵌槽钢筋网连成整体。
8.根据权利要求1所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造，其特征在于：所述上承台内布置承台钢筋笼，所述承台钢筋笼由纵横向钢筋形成网片围成，所述U形钢筋的竖肢伸入承台钢筋笼内。
9.一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作球铰支座：根据现场转体工程实际承载力需要，制作球型铰状支座，球型铰状支座包含环向加劲肋和径向加劲肋，径向加劲肋上预留出供钢筋穿过的圆孔；
(2)焊接焊钉连接件：在环向加劲肋顶面及侧面，等间距焊接焊钉连接件；
(3)浇筑下承台混凝土及安装滑道、底座：安装混凝土底模和侧模，绑扎钢筋网，浇筑下承台下层混凝土并养护；待养护达到一定强度后，在下层混凝土顶面凿毛并预埋H型钢垫块及调平螺母，在调平螺母上布置底座；在下层混凝土顶面安装滑道支架并吊装滑道钢板，绑扎下承台上层钢筋网并浇筑微膨胀混凝土，完成下承台施工；
(4)安装球铰：在底座上方安装下球铰，下球铰的表面需涂抹聚四氟乙烯粉，在下球铰中心吊放轴销，将上球铰吊入预定位置与轴销相连接；
(5)安装撑脚、牵引反力座及砂箱：根据现场转体工程实际承载力需要预制撑脚，在滑道上方安装撑脚，在撑脚内部焊接竖直钢筋；按照设计图纸在预定位置设置牵引反力座及砂箱；
(6)绑扎嵌槽钢筋网：在坑槽内按一定角度沿径向并按一定间距垂直于径向布置U形钢筋，围绕U形钢筋的竖肢外侧绑扎弧形箍筋，按一定间距与U形钢筋的竖肢相交并绑扎横向钢筋；
(7)绑扎连接钢筋：适度弯曲连接钢筋的角度，将连接钢筋穿过加劲肋开孔并闭合连接，连接钢筋与嵌槽钢筋网通过焊接、绑扎的方式连成整体；
(8)浇筑上承台混凝土：在下球铰侧面浇筑锥形混凝土，沿锥形混凝土周围安装钢管支架，在钢管支架上搭设模板；预留纵向、横向预应力波纹管，待嵌槽钢筋网、承台钢筋网绑扎完成，检查无误后浇捣混凝土；浇筑时，要注意振捣设备的使用，防止碰撞破坏；待混凝土浇筑完成后进行养护。
10.根据权利要求9所述的一种与钢制球铰连接可靠的转体承台构造的施工方法，其特征在于：步骤(1)、(2)、(3)宜同步施工；步骤(2)的加劲肋焊钉可以仅垂直于加劲肋侧面布置或仅垂直于加劲肋顶面布置；步骤(6)中将高强钢丝网通过挂接在焊钉连接件上的方式布置在加劲肋坑槽侧面上；步骤(7)中的连接钢筋可使用细钢丝线与两边嵌槽钢筋网绑扎连成整体，或使用焊接的方式与两边嵌槽钢筋网连成整体。
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