CN120990014A - 一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桥梁工程领域，公开了一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，包括：永久结构墩柱，用于支撑整体装置，所述永久结构墩柱的上表面安装有贝雷梁，所述贝雷梁的下表面安装有支撑件，所述支撑件的下表面安装有底端支撑机构，所述贝雷梁的上表面安装有分配梁，所述分配梁的上表面安装有满堂支架，所述满堂支架的上表面安装有上部模板系统；长螺旋灌注桩基础，用于支撑贝雷梁，所述长螺旋灌注桩基础的上表面安装有承台。通过采用长螺旋灌注桩基础与底端支撑机构组成刚性基础，单桩抗压承载力大于最大支撑反力，能有效应对深厚软土的不良地质特性，承台通过预留钢筋与灌注桩锚接，顶部标高严格控制。

Description

一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构。

背景技术

在桥梁工程施工领域，现浇梁施工作为上部结构施工的常见形式，其采用的满堂支架是目前应用最广泛的支架方法。支架搭设前的地基处理质量直接影响施工安全与效率，对于地质条件良好的地基，地面硬化是简单高效的常规处理方式。

然而，在地质条件不良的区域，尤其是深厚软土区，地基处理面临诸多挑战。现有常用的处理方法包括清淤换填、扩大混凝土基础、水泥搅拌桩、管桩基础等，但这些方法存在明显局限性：清淤换填易因换填材料不均或压实不足导致地基不均匀沉降；扩大混凝土基础虽能分散荷载，但在深厚软土中整体稳定性较差，且材料用量大导致成本偏高；水泥搅拌桩受地质均匀性影响显著，桩体强度易出现差异，进而引发沉降不均；管桩基础施工成本较高，且在存在较深明水或设备进出困难的地段适用性受限。

这些问题不仅影响施工效率和现浇梁成品质量，还可能因地基失稳增加安全风险，因此需要一种适用于深厚软土区的现浇梁施工支架结构，以解决地基处理中的沉降控制、成本控制及复杂工况适应性等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，解决了“现有技术在地质条件不良的区域地基处理面临诸多挑战，需要一种适用于深厚软土区的现浇梁施工支架结构”的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，包括：

永久结构墩柱，用于支撑整体装置，所述永久结构墩柱的上表面安装有贝雷梁，所述贝雷梁的下表面安装有支撑件，所述支撑件的下表面安装有底端支撑机构，所述贝雷梁的上表面安装有分配梁，所述分配梁的上表面安装有满堂支架，所述满堂支架的上表面安装有上部模板系统；

长螺旋灌注桩基础，用于支撑贝雷梁，所述长螺旋灌注桩基础的上表面安装有承台，所述承台安装在贝雷梁的下表面。

优选的，所述支撑件包括但不限于工字钢。

优选的，所述永久结构墩柱的外壁安装有爬锥牛腿，所述爬锥牛腿的上表面安装有主梁，所述主梁安装于贝雷梁的下表面。

优选的，所述长螺旋灌注桩基础与底端支撑机构沿桥梁纵向方向均匀设置，横向方向布置根数根据支架宽度与所受荷载确定。

优选的，所述承台顶部挑空未落实部分采用高强灌浆料填充，所述贝雷梁与分配梁通过骑马螺栓连接。

优选的，所述底端支撑机构还包括内支撑杆，所述内支撑杆固定连接在支撑件的下表面，所述内支撑杆的内壁安装有位移传感器，所述位移传感器可测量参数包括但不限于倾斜角度。

优选的，所述满堂支架下部设置有可调底座和托撑，所述满堂支架的可调底座和托撑与分配梁接触位置居中。

优选的，所述内支撑杆的内壁滑动连接有凸块，所述凸块设置有多组，多组所述凸块以内支撑杆的中心线为旋转轴线旋转阵列设置。

优选的，所述内支撑杆的外壁贯穿且滑动连接有调节套，所述调节套的内壁固定连接有挤压杆，所述内支撑杆的内壁固定连接有护套，所述挤压杆滑动连接在护套的内壁，所述挤压杆的下表面与凸块通过铰接杆传动连接。

优选的，所述内支撑杆的外壁套接有滑板，所述滑板的上表面固定连接有挤压块，所述调节套的外壁靠近底端位置固定连接有支撑板，所述支撑板的内壁滑动连接有锁止块。

本发明提供了一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构。具备以下有益效果：

1.本发明通过采用长螺旋灌注桩基础与底端支撑机构组成刚性基础，单桩抗压承载力大于最大支撑反力，能有效应对深厚软土的不良地质特性，承台通过预留钢筋与灌注桩锚接，顶部标高严格控制，可将上部荷载均匀传递至桩基础，大幅减少地基不均匀沉降，保障整体结构稳定。

2.本发明通过长螺旋灌注桩施工无需复杂的前置处理流程，设备操作便捷灵活，受场地初步整理后的条件影响较小，每台设备每天可稳定施工8～10根，能在短时间内完成大面积基础施工，并且不容易受恶劣天气干扰，可连续作业，并且能够有效应对深厚软土区中可能出现的积水、泥泞等复杂施工环境，可以显著缩短整体施工周期，保障工程进度按计划推进。

3.本发明通过移动支撑板，可带动调节套向下移动，如此即可带动调节套内部的挤压杆推动铰接杆使其旋转，铰接杆旋转即可推动凸块使其向外移动，如此即可带动凸块插入软土区内部，可以进一步增强内支撑杆与软土区的接触面积，从而达到进一步提高稳定性的效果。

4.本发明通过将内支撑杆设置为空心状，当凸块向外伸出时，凸块下方的通槽也会随之暴露，如此即可向内支撑杆内部注入填充物，填充物会通过通槽从内支撑杆下方直接流出，如此即可直接从下方对内支撑杆与软土区连接部位空隙进行填充，整体装置在填充时较为方便。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的长螺旋灌注桩基础支架侧视图；

图3为本发明的底端支撑机构支架侧视图；

图4为本发明的长螺旋灌注桩与承台立面图；

图5为本发明的6孔牛腿立面图、侧面图；

图6为本发明的4孔牛腿立面图、侧面图；

图7为本发明的6孔牛腿、4孔牛腿俯视图；

图8为本发明底端支撑机构的立体结构示意图；

图9为本发明底端支撑机构的立体结构剖面示意图。

其中，1、长螺旋灌注桩基础；2、底端支撑机构；21、内支撑杆；22、调节套；23、支撑板；24、锁止块；25、滑板；26、凸块；27、挤压块；28、挤压杆；29、护套；210、铰接杆；211、通槽；3、承台；4、爬锥牛腿；5、主梁；6、支撑件；7、贝雷梁；8、分配梁；9、满堂支架；10、上部模板系统；11、永久结构墩柱；12、高强灌浆料。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅附图1－附图9，本发明实施例提供一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，包括：

永久结构墩柱11，作为桥梁的核心承重结构，其强度经过严格计算以承载上部所有荷载，用于支撑整体装置，永久结构墩柱11的上表面安装有贝雷梁7，贝雷梁7通过螺栓等连接件与永久结构墩柱11牢固固定，贝雷梁7的下表面安装有支撑件6，支撑件6起到连接贝雷梁7与底端支撑机构2的桥梁作用，支撑件6的下表面安装有底端支撑机构2，底端支撑机构2深入软土层为上部结构提供竖向支撑，贝雷梁7的上表面安装有分配梁8，分配梁8将贝雷梁7承受的荷载分散传递至满堂支架9，分配梁8的上表面安装有满堂支架9，满堂支架9通过密集立杆进一步分散荷载，满堂支架9的上表面安装有上部模板系统10；上部模板系统10直接决定现浇梁的成型尺寸与外观质量；

长螺旋灌注桩基础1，采用长螺旋钻孔工艺形成，能深入软土层提供稳定支撑，用于支撑贝雷梁7，长螺旋灌注桩基础1的上表面安装有承台3，承台3与长螺旋灌注桩基础1通过钢筋锚固形成整体受力结构，承台3安装在贝雷梁7的下表面，承台3将贝雷梁7的荷载均匀传递至长螺旋灌注桩基础1。

参照图1－图3，支撑件6与底端支撑机构2的连接方式包括但不限于通过螺栓直接固定连接，螺栓连接具有安装便捷且便于调整的特点，支撑件6包括但不限于工字钢、横梁和滑轨，横梁更适用于固定受力的场景，而滑轨则更便于微调安装位置，永久结构墩柱11的外壁安装有爬锥牛腿4，爬锥牛腿4通过预埋爬锥与永久结构墩柱11连接以确保强度，爬锥牛腿4的上表面安装有主梁5，主梁5与爬锥牛腿4的连接面经过找平处理以保证受力均匀，主梁5安装于贝雷梁7的下表面，主梁5为贝雷梁7提供额外支撑点以增强整体刚度，长螺旋灌注桩基础1与底端支撑机构2沿桥梁纵向方向均匀设置，纵向均匀设置可使荷载沿桥梁长度方向分布均衡，横向方向布置根数根据支架宽度与所受荷载确定，横向根数通过力学计算确定以满足受力要求。

参照图1－图3，承台3顶部挑空未落实部分采用高强灌浆料12填充，高强灌浆料12具有高强度、无收缩的特性，能确保填充密实，贝雷梁7与分配梁8通过骑马螺栓连接，骑马螺栓可增强两者的整体性以防止相对滑动，满堂支架9下部设置有可调底座和托撑，可调底座和托撑可灵活调整高度以适应基础沉降，满堂支架9的可调底座和托撑与分配梁8接触位置居中，居中接触能避免受力偏载以保证荷载均匀传递。

参照图3、图8和图9，底端支撑机构2还包括内支撑杆21，内支撑杆21作为底端支撑机构的核心承重部件，采用高强度钢材制成以确保其承载能力，内支撑杆21固定连接在支撑件6的下表面，二者之间的固定连接通过焊接或螺栓实现，如此能有效传递支撑件6所承受的荷载至内支撑杆21，内支撑杆21的内壁安装有位移传感器，位移传感器可实时监测内支撑杆21的动态变化，位移传感器可测量参数包括但不限于倾斜角度，通过测量倾斜角度能及时发现内支撑杆21是否出现偏斜，为结构稳定性提供数据参考，内支撑杆21的内壁滑动连接有凸块26，凸块26设置有多组，多组凸块26能从多个方向增强内支撑杆21与软土的咬合力度，多组凸块26以内支撑杆21的中心线为旋转轴线旋转阵列设置，这种阵列方式使凸块26受力均匀，避免因局部受力过大导致结构损坏，内支撑杆21的外壁贯穿且滑动连接有调节套22，调节套22的内壁经过打磨处理，减小与内支撑杆21外壁的摩擦阻力，调节套22的内壁固定连接有挤压杆28，挤压杆28与调节套22的连接采用焊接工艺连接，内支撑杆21的内壁固定连接有护套29，护套29采用耐磨材料制作，能对挤压杆28的滑动起到保护作用，挤压杆28滑动连接在护套29的内壁，这种滑动配合关系确保挤压杆28在运动过程中保持稳定的轨迹。

参照图3、图8和图9，挤压杆28的下表面与凸块26通过铰接杆210传动连接，内支撑杆21的外壁套接有滑板25，滑板25的上表面固定连接有挤压块27，挤压块27的上表面设计为弧形，调节套22的外壁靠近底端位置固定连接有支撑板23，调节套22向下移动时，支撑板23也会随之同步向下移动，支撑板23的内壁滑动连接有锁止块24，锁止块24靠近内支撑杆21的一端设置有防滑纹路，可以增强其锁止效果，当支撑板23向下移动时，其会带动锁止块24同步向下移动，当锁止块24接触挤压块27后，锁止块24会被迫向内移动挤压内支撑杆21，如此锁止块24将无法继续向下移动，同时，支撑板23与调节套22也将被迫停止移动，可通过滑动锁止块24对调节套22的位置进行固定。

施工方法：在安装整体装置前，首先需要进行基础施工，对于长螺旋灌注桩基础1，施工前需要先用挖机清理整平场地，填筑适当厚度的矿渣、毛渣等材料以满足长螺旋桩机施工需求，在施工时需要控制钻孔偏位不大于规范允许值，采用后插入方式将钢筋笼通过振动杆振入预定深度的桩基础混凝土中，确保桩基础混凝土标号满足单桩竖向力强度要求，对于底端支撑机构2，施工前复核桩位坐标和中心偏位，调整好平面位置及垂直度后，依靠底端支撑机构2及振动锤的重量压锤入土，待桩身入土一定深度确认稳定并复测桩位和倾斜度合格后，开动振动锤进行振动下沉施工，沉桩作业一次完成，接长焊接采用等长环形焊接，焊缝余高不小于2mm，对接错边尺寸不大于3mm，并用外包加强钢板施焊周边角焊缝加强，户外作业时需要及时清除焊缝范围内的杂质以保证焊接质量。

底端支撑机构2在固定时，需要先将内支撑杆21固定在支撑位置，随后即可向下移动调节套22带动挤压杆28向下移动，挤压杆28向下移动会挤压铰接杆210迫使其向外旋转，如此即可带动凸块26向外移动展开，如此即可借助凸块26进一步增加内支撑杆21与土地之间连接的稳定性，随后即可向内支撑杆21内部注入灌注物，灌注物可通过通槽211流入内支撑杆21与土地的连接处，如此即可实现对内支撑杆21的长久性固定。

基础施工完成后，在长螺旋灌注桩基础1顶部施工承台3，将长螺旋灌注桩基础1预留钢筋锚入承台3，严格控制每排承台3顶部标高，在承台3顶部加设锚固钢筋，内部布设钢筋，对于挑空未落实部分采用高强灌浆料12填充至密实。同时，在永久结构墩柱11施工时同步预埋爬锥牛腿4，爬锥预埋数量与型号根据所受荷载确定，待永久结构墩柱11混凝土强度达到要求后安装爬锥牛腿4，确保顶面水平且螺栓紧固力符合设计规范。

接着进行承重结构安装，在爬锥牛腿4、承台3、底端支撑机构2顶上安装双拼主梁5，主梁5长度根据箱梁宽度确定，材料需无裂纹、凹陷、锈蚀，如需接长，接头按等强设置，型钢腹板和上下翼缘板采用坡口对接焊缝连接，完工后在腹板两侧用拼接板四周围焊以保证焊缝质量，安装前复测爬锥牛腿4、承台3、底端支撑机构2顶的平面位置及标高，确保主梁5与台座顶面紧密贴合，就位后与混凝土台座顶面锚固钢筋焊接限位。随后安装贝雷梁7，贝雷梁7与分配梁8连接处采用骑马螺栓加固，在分配梁8上安装满堂支架9，确保满堂支架9的可调底座和托撑与分配梁8接触位置居中，因梁体横坡导致的托撑亏空处用楔片塞垫密实。

之后安装上部模板系统10，采用拼缝设置，保证上部模板系统10横平竖直。最后对现浇支架进行预压，预压前按设计图纸及规范标准检查验收支架，预压时对称、均衡加载，严禁局部超载或总体偏载，检查复核加载重量及堆放情况，确保每级加载重量符合要求，严格按照分级加载稳定标准控制分级加载时间，按预压合格判定标准控制卸载时间，保证沉降观测点位标记牢固不滑移，加载过程中不破坏观测点标志，预压后根据弹性变形值设置预拱度，确保混凝土浇筑后梁体满足设计线形要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，包括：

永久结构墩柱（11），用于支撑整体装置，所述永久结构墩柱（11）的上表面安装有贝雷梁（7），所述贝雷梁（7）的下表面安装有支撑件（6），所述支撑件（6）的下表面安装有底端支撑机构（2），所述贝雷梁（7）的上表面安装有分配梁（8），所述分配梁（8）的上表面安装有满堂支架（9），所述满堂支架（9）的上表面安装有上部模板系统（10）；

长螺旋灌注桩基础（1），用于支撑贝雷梁（7），所述长螺旋灌注桩基础（1）的上表面安装有承台（3），所述承台（3）安装在贝雷梁（7）的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述支撑件（6）包括但不限于工字钢。

3.根据权利要求1所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述永久结构墩柱（11）的外壁安装有爬锥牛腿（4），所述爬锥牛腿（4）的上表面安装有主梁（5），所述主梁（5）安装于贝雷梁（7）的下表面。

4.根据权利要求1所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述长螺旋灌注桩基础（1）与底端支撑机构（2）沿桥梁纵向方向均匀设置，横向方向布置根数根据支架宽度与所受荷载确定。

5.根据权利要求1所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述承台（3）顶部挑空未落实部分采用高强灌浆料（12）填充，所述贝雷梁（7）与分配梁（8）通过骑马螺栓连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述底端支撑机构（2）还包括内支撑杆（21），所述内支撑杆（21）固定连接在支撑件（6）的下表面，所述内支撑杆（21）的内壁安装有位移传感器，所述位移传感器可测量参数包括但不限于倾斜角度。

7.根据权利要求1所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述满堂支架（9）下部设置有可调底座和托撑，所述满堂支架（9）的可调底座和托撑与分配梁（8）接触位置居中。

8.根据权利要求6所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述内支撑杆（21）的内壁滑动连接有凸块（26），所述凸块（26）设置有多组，多组所述凸块（26）以内支撑杆（21）的中心线为旋转轴线旋转阵列设置。

9.根据权利要求8所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述内支撑杆（21）的外壁贯穿且滑动连接有调节套（22），所述调节套（22）的内壁固定连接有挤压杆（28），所述内支撑杆（21）的内壁固定连接有护套（29），所述挤压杆（28）滑动连接在护套（29）的内壁，所述挤压杆（28）的下表面与凸块（26）通过铰接杆（210）传动连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于深厚软土区现浇梁施工支架结构，其特征在于，所述内支撑杆（21）的外壁套接有滑板（25），所述滑板（25）的上表面固定连接有挤压块（27），所述调节套（22）的外壁靠近底端位置固定连接有支撑板（23），所述支撑板（23）的内壁滑动连接有锁止块（24）。