CN117604870A - 一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法 - Google Patents

一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法 Download PDF

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陈向一
裴辉腾
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Abstract

本发明公开了一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法,结构包括主墩和过渡墩;主墩顶部设有主梁,主梁边跨后浇段范围设置若干片劲性骨架,用以作为后浇段浇筑时的承力结构,并作为永久结构的一部分,参与成桥及运营阶段受力。施工方法包括:1)施工下部结构、转体段梁体;2)转体就位、施工成桥。本发明与现有技术相比的优点在于:可与常规设置支架后浇的转体桥梁一样,在后浇段施工之前方便地安装边支点支座,无需通过设强迫位移即可使得成桥内力相对合理;其快速化施工方法,适用于连续梁、连续刚构、T型刚构及斜拉桥等各类形式的转体法施工桥梁。不局限于边跨后浇段、亦可推广至边中跨合龙段。

Description

一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域,具体是指一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法。
背景技术
近年来我国交通事业发展迅速,公路及城市道路与铁路立交项目日益增多。根据国铁集团要求,公路和城市道路上跨高速铁路及相关联络线和动车走行线的路基、桥涵地段,以及上跨开行客车的普速铁路的路基、桥涵地段,桥梁施工应优先采用转体施工方案。转体法施工具有对既有线运营影响小、需要占用铁路天窗时间少、安全可靠的优点,应用广泛,且主梁多采用预应力砼结构。一般情况下,需在边跨设置一定长度的后浇段,待转体就位后再搭设支架进行现浇;另一种为边跨不设后浇段,待转体就位后于梁端底部施加一定大小的顶升力后锁定支座。
采用第一种方式时,需待桥梁转体就位后,在后浇段范围搭设临时支架并后期拆除,该方式存在以下问题:一是搭设支架需临时占用土地,二是为减小搭设支架对铁路运营安全的影响,支架基础应在铁路路堤坡脚或路堑坡顶以外并留有一定安全距离,这将增大边跨跨度,加大设计难度及投资,三是施工工期长,对铁路运营影响大。
采用第二种方式时,存在以下问题:一是顶升力大小难以控制,二是支座安装空间狭小、作业困难。
因此,一种用于桥梁工程设置劲性骨架后浇段的转体桥梁快速化施工方法亟待研究。
发明内容
本发明的目的是解决背景技术中提到的问题,提供一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁及快速化施工方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,包括主墩和过渡墩;
所述主墩顶部设有主梁,所述主梁边跨后浇段范围设置若干片劲性骨架,所述劲性骨架一端与所述主梁通过连接段固定连接,另一端待转体就位后支撑于所述过渡墩上,用以作为后浇段浇筑时的承力结构,并作为永久结构的一部分,参与成桥及运营阶段受力;
所述劲性骨架一端固定于主梁转体段悬臂端,一端固定于桥梁转体段悬臂端,另一端在转体就位前处于悬挑状态,转体就位后支承于过渡墩上,使桥梁转换为成桥阶段结构体系,提高桥梁转体就位后至成桥期间结构的稳定性;
所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之间的固定方式,采用埋入式或节点板节点板锚拉式。
作为一种优选方案,所述劲性骨架设置于主梁腹板内,通过设置横向连接系增强其整体稳定性;
所述劲性骨架的材质为钢材或其他拉压强度均较高的材料,并且与混凝土间具有优良的粘结性。
作为一种优选方案,所述劲性骨架为波形钢腹板,所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之的固定方式优先采用埋入式。
作为一种优选方案,所述劲性骨架为桁架,其组成杆件截面为圆管、工字型、槽型中的至少一种,所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之的固定方式优先采用节点板锚拉式。
作为一种优选方案,所述劲性骨架,若转体过程中与已施工梁段、过渡墩或其它普通墩存在位置冲突,可将其设计为竖向可转动式、轴向可伸缩式或端头附近设强横梁局部少骨架片式。
作为一种优选方案,所述竖向可转动式,在转体段梁端设转铰与劲性骨架连接,转体前所述劲性骨架向上转动一定角度并锁定以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体完成后再向下转至成桥轴线位置并锁定;
所述轴向可伸缩式,将骨架分成若干段,相邻段间可滑动及锁定,转体前将骨架收缩变短以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体后伸长并锁定;
所述端头附近设强横梁局部少骨架片式,指在骨架悬臂端附近设置一道加强型横梁,横梁以外远端骨架片数减少,总宽减小,从而避免转体过程中与过渡墩间位置冲突,通过加强型横梁可实现不同片数骨架间力的可靠传递。
一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁的快速施工方法,包括以下步骤:
1)施工下部结构、转体段梁体:按常规转体桥梁施工下部结构、转体段梁体,浇筑所述转体段梁边跨侧远端若干节段时,在其内设置一定长度的所述劲性骨架预埋段或预埋锚拉式节点板,所述预埋段长度及节点板构造应经力学计算确定,以保证轴力、弯矩、剪力能够安全有效地传递;
2)转体就位、施工成桥:转体就位后,将所述劲性骨架悬臂端支承于过渡墩,以所述劲性骨架为承力结构,再行安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力钢束等,直至成桥。
作为一种优选方案,劲性骨架悬臂段,其长度与后浇段基本相同,并于端部留有一定厚度的混凝土保护层。
作为一种优选方案,所述劲性骨架的截面尺寸应根据受力计算确定,一方面须满足施工阶段承载能力及刚度要求,另一方面须满足成桥及运营阶段承载能力、正常使用要求。
本发明与现有技术相比的优点在于:无需搭设支架占用土地,减小设计难度及投资,施工工期短,对铁路运营影响小;避免了难以控制的顶升操作,作业过程简单。设置劲性骨架现浇段的转体桥梁可与常规设置支架后浇的转体桥梁一样,在后浇段施工之前方便地安装边支点支座,无需通过设强迫位移即可使得成桥内力相对合理;其快速化施工方法,适用于连续梁、连续刚构、T型刚构及斜拉桥等各类形式的转体法施工桥梁。设置劲性骨架后浇段的转体桥梁快速化施工方法不局限于边跨后浇段、亦可推广至边中跨合龙段。
附图说明
图1是本发明波形钢腹板埋入式固定劲性骨架立面布置示意图。
图2是本发明波形钢腹板节点板锚拉式固定劲性骨架立面布置示意图。
图3是本发明桁架埋入式固定劲性骨架立面布置示意图。
图4是本发明桁架节点板锚拉式固定劲性骨架立面布置示意图。
图5是本发明采用波形钢腹板劲性骨架的主梁后浇段断面示意图。
图6是本发明采用圆管桁架式劲性骨架的主梁后浇段断面示意图。
图7是本发明采用工字钢桁架式劲性骨架的主梁后浇段断面示意图。
图8是本发明波形钢腹板埋入式固定劲性骨架平面布置示意图。
图9是本发明波形钢腹板节点板锚拉式固定劲性骨架平面布置示意图。
图10是本发明桁架埋入式固定劲性骨架平面布置示意图。
图11是本发明桁架节点板锚拉式固定劲性骨架平面布置示意图。
图12是本发明强横梁少骨架片式劲性骨架平面布置示意图。
图13是本发明PBL连接件大样图。
图14是本发明锚拉节点板大样图。
图15、图16是本发明竖向可转动式劲性骨架示意图,其中图15为向上竖转状态,图16为平放状态。
如图所示:1、劲性骨架,2、连接段,3、后浇段,4、主梁,5、渡墩,6、主墩,7、横向连接系,8、剪力钉,9、上弦,10、下弦,11、腹杆,12、加强型横梁,13、一般段骨架,14、开孔,15、钢筋,16、钢板,17、螺母,18、外垫板,19、内垫板,20、精轧螺纹钢筋,21、节点板,22、锚下钢筋,23、转铰。
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。
如图所示,一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,包括主墩6和过渡墩5;
所述主墩6顶部设有主梁4,所述主梁4边跨后浇段3范围设置若干片劲性骨架1,所述劲性骨架1一端与所述主梁4通过连接段2固定连接,另一端待转体就位后支撑于所述过渡墩5上,用以作为后浇段3浇筑时的承力结构,并作为永久结构的一部分,参与成桥及运营阶段受力;
所述劲性骨架1一端固定于主梁4转体段悬臂端,一端固定于桥梁转体段悬臂端,另一端在转体就位前处于悬挑状态,转体就位后支承于过渡墩5上,使桥梁转换为成桥阶段结构体系,提高桥梁转体就位后至成桥期间结构的稳定性;
所述劲性骨架1与主梁4转体段悬臂端之间的固定方式,采用埋入式或节点板锚拉式。
所述劲性骨架1设置于主梁4腹板内,通过设置横向连接系7增强其整体稳定性;
所述劲性骨架1的材质为钢材或其他拉压强度均较高的材料,并且与混凝土间具有优良的粘结性。
所述劲性骨架1为波形钢腹板,所述劲性骨架1与主梁4转体段悬臂端之的固定方式优先采用埋入式。
所述劲性骨架1为桁架,其组成杆件截面为圆管、工字型、槽型中的至少一种,所述劲性骨架1与主梁4转体段悬臂端之的固定方式优先采用节点板锚拉式。
所述劲性骨架1,若转体过程中与已施工梁段、过渡墩5或其它普通墩存在位置冲突,可将其设计为竖向可转动式、轴向可伸缩式或端头附近设强横梁局部少骨架片式。
所述竖向可转动式,在转体段梁端设转铰与劲性骨架1连接,转体前所述劲性骨架1向上转动一定角度并锁定以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体完成后再向下转至成桥轴线位置并锁定;
所述轴向可伸缩式,将骨架分成若干段,相邻段间可滑动及锁定,转体前将骨架收缩变短以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体后伸长并锁定;
所述端头附近设强横梁局部少骨架片式,指在骨架悬臂端附近设置一道加强型横梁,横梁以外远端骨架片数减少,总宽减小,从而避免转体过程中与过渡墩5间位置冲突,通过加强型横梁可实现不同片数骨架间力的可靠传递。
图1中劲性骨架1采用波形钢腹板,连接段2为PBL连接件;
图2中劲性骨架1采用波形钢腹板,连接段2为锚拉节点板;
图3中劲性骨架1为桁架,连接段2为桁架埋入段;
图4中劲性骨架1为桁架,连接段2为锚拉节点板。
一种设置劲性骨架1现浇段的转体桥梁的快速施工方法,包括以下步骤:
1)施工下部结构、转体段梁体:按常规转体桥梁施工下部结构、转体段梁体,浇筑所述转体段梁边跨侧远端若干节段时,在其内设置一定长度的所述劲性骨架1预埋段或预埋锚拉式节点板,所述预埋段长度及节点板构造应经力学计算确定,以保证轴力、弯矩、剪力能够安全有效地传递;
2)转体就位、施工成桥:转体就位后,将所述劲性骨架1悬臂端支承于过渡墩5,以所述劲性骨架1为承力结构,再行安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力钢束等,直至成桥。
劲性骨架1悬臂段,其长度与后浇段3基本相同,并于端部留有一定厚度的混凝土保护层。
所述劲性骨架1的截面尺寸应根据受力计算确定,一方面须满足施工阶段承载能力及刚度要求,另一方面须满足成桥及运营阶段承载能力、正常使用要求。
设置劲性骨架现浇段的转体桥梁可与常规设置支架后浇的转体桥梁一样,在后浇段施工之前方便地安装边支点支座,无需通过设强迫位移即可使得成桥内力相对合理;其快速化施工方法,适用于连续梁、连续刚构、T型刚构及斜拉桥等各类形式的转体法施工桥梁。设置劲性骨架后浇段的转体桥梁快速化施工方法不局限于边跨后浇段、亦可推广至边中跨合龙段。
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 (9)

1.一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:包括主墩和过渡墩;
所述主墩顶部设有主梁,所述主梁边跨后浇段范围设置若干片劲性骨架,所述劲性骨架一端与所述主梁通过连接段固定连接,另一端待转体就位后支撑于所述过渡墩上,用以作为后浇段浇筑时的承力结构,并作为永久结构的一部分,参与成桥及运营阶段受力;
所述劲性骨架一端固定于主梁转体段悬臂端,一端固定于桥梁转体段悬臂端,另一端在转体就位前处于悬挑状态,转体就位后支承于过渡墩上,使桥梁转换为成桥阶段结构体系,提高桥梁转体就位后至成桥期间结构的稳定性;
所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之间的固定方式,采用埋入式或节点板锚拉式。
2.根据权利要求1所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:所述劲性骨架设置于主梁腹板内,通过设置横向连接系增强其整体稳定性;
所述劲性骨架的材质为钢材或其他拉压强度均较高的材料,并且与混凝土间具有优良的粘结性。
3.根据权利要求1所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:所述劲性骨架为波形钢腹板,所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之的固定方式优先采用埋入式。
4.根据权利要求1所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:所述劲性骨架为桁架,其组成杆件截面为圆管、工字型、槽型中的至少一种,所述劲性骨架与主梁转体段悬臂端之的固定方式优先采用节点板锚拉式。
5.根据权利要求1所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:所述劲性骨架,若转体过程中与已施工梁段、过渡墩或其它普通墩存在位置冲突,可将其设计为竖向可转动式、轴向可伸缩式或端头附近设强横梁局部少骨架片式。
6.根据权利要求5所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁,其特征在于:所述竖向可转动式,在转体段梁端设转铰与劲性骨架连接,转体前所述劲性骨架向上转动一定角度并锁定以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体完成后再向下转至成桥轴线位置并锁定;
所述轴向可伸缩式,将骨架分成若干段,相邻段间可滑动及锁定,转体前将骨架收缩变短以避开转体过程中可能遇到的障碍物,转体后伸长并锁定;
所述端头附近设强横梁局部少骨架片式,指在骨架悬臂端附近设置一道加强型横梁,横梁以外远端骨架片数减少,总宽减小,从而避免转体过程中与过渡墩间位置冲突,通过加强型横梁可实现不同片数骨架间力的可靠传递。
7.一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁的快速化施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)施工下部结构、转体段梁体:按常规转体桥梁施工下部结构、转体段梁体,浇筑所述转体段梁边跨侧远端若干节段时,在其内设置一定长度的所述劲性骨架预埋段或预埋锚拉式节点板,所述预埋段长度及节点板构造应经力学计算确定,以保证轴力、弯矩、剪力能够安全有效地传递;
2)转体就位、施工成桥:转体就位后,将所述劲性骨架悬臂端支承于过渡墩,以所述劲性骨架为承力结构,再行安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力钢束等,直至成桥。
8.根据权利要求7所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁的快速化施工方法,其特征在于:劲性骨架悬臂段,其长度与后浇段基本相同,并于端部留有一定厚度的混凝土保护层。
9.根据权利要求7所述的一种设置劲性骨架现浇段的转体桥梁的快速化施工方法,其特征在于:所述劲性骨架的截面尺寸应根据受力计算确定,一方面须满足施工阶段承载能力及刚度要求,另一方面须满足成桥及运营阶段承载能力、正常使用要求。
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