CN201648977U - 桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于桥梁工程中预应力混凝土连续梁施工的技术领域,具体涉及一种桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系,解决了现有施工无法满足工期要求、施工投入大且钢材重复利用率和回收率低等问题。其包括混凝土连续梁下设置的斜腿刚构支架以及混凝土连续梁的两端头下设置的竖向支撑结构,斜腿刚构支架和竖向支撑结构与混凝土连续梁之间自下而上依次设置横梁、纵梁、分配梁以及模板系统,两斜腿的根部通过对拉杆连接,连接处为铰接,对拉杆底部设支撑。本实用新型的有益效果:节省工期;适应范围广、节省成本;能充分利用桥梁墩身承台作为下部承载结构,无需对地基加固;可满足跨既有桥梁等特殊外部环境下混凝土连续梁的现浇施工。

Description

桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系 
技术领域
本实用新型属于桥梁工程中预应力混凝土连续梁施工的技术领域,具体涉及一种桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系。 
背景技术
针对预应力混凝土连续梁桥梁体的施工,根据支护类型不同,常采用的施工方法有五种:一、挂篮悬臂灌筑施工方法:采用分段悬臂作业,不需要通长架设支架,具有结构轻、拼制简单方便和适应范围广等优点,对于跨度大于100m的混凝土连续梁施工,在安全、节能、工期等方面综合考虑,具有明显的优点;二、满堂支架灌筑施工方法:常用的脚手架类型有碗扣式、扣件式,该方法材料周转利用率高,支架结构设计灵活,能够实现安全快速施工,常应用于跨度小于60m的混凝土连续梁,且施工场地地基基础承载力、地基沉降变形和作业空间需要满足施工要求;三、支墩式支架灌筑施工方法:利用支墩作为竖向承力结构现浇混凝土连续梁,该方法结构受力明确,支撑能力大,能预留常规的外部作业空间,适应范围广,但是,在场地地质条件差的区域,需要对地基基础加固,不经济、工期长;四、综合利用满堂支架和支墩式支架现浇混凝土连续梁:在工期限制紧、场地条件允许的条件下,可应用于跨度达100m的连续梁施工;五、悬臂拼装法:利用移动式悬拼吊机或移动支架将预制梁段起吊至桥位,然后采用环氧树脂及钢丝束施加预应力接成整体,采用逐段拼装,一般节段长度2~5m,一般适用于工期要求紧的工程,但线形控制难。因此,在采用挂篮施工的综合技术和经济效益不佳的情况下,尤其是节点工程工期要求紧、场 地条件受限的时候,桥位支架现浇是一种必备的方法。目前,如果连续梁施工同时具备工期紧、场地地质条件不良的条件,那么,采用上述支架法现浇,存在钢材用量多、需要对场地地基基础专门加固、前期投入的钢材可能无法回收等问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有挂篮悬灌施工无法满足工期要求、满堂支架现浇施工对施工场地地基承载力和作业空间有严格要求、支墩式支架现浇施工投入大且钢材重复利用率和回收率低等问题,提供了一种既能实现安全快速施工,又能节省工程成本且适应范围广的桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系。 
本实用新型采用如下技术方案实现: 
一种桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系,其特征在于其包括混凝土连续梁下设置的斜腿刚构支架以及混凝土连续梁的两端头下设置的竖向支撑结构,斜腿刚构支架和竖向支撑结构与混凝土连续梁之间自下而上依次设置横梁、纵梁、分配梁以及模板系统,所述的斜腿刚构支架的两斜腿的根部通过对拉杆连接,连接处为铰接,对拉杆底部设支撑。 
斜腿刚构为带有两个斜腿的刚架结构,斜腿的下端设铰或无铰,该结构所用材料较少,常应用在桥梁结构设计上,如斜腿刚构桥。本实用新型利用斜腿刚构的结构原理,在混凝土连续梁的下部修建斜腿刚构支架,同时,为实现斜腿根部无水平推力,在斜腿根部设铰,并用对拉杆将两斜腿根部连接,连接处为铰接,并在混凝土连续梁的端头紧邻桥墩和斜腿根部设置竖向支撑结构,以此代替斜腿刚构桥结构中桥墩的作用,然后,在斜腿刚构支架上方,根据混凝土连续梁的线形,修建现浇混凝土连续梁用的横梁、纵梁和分配梁以及模板系 统,最后,按照合理的浇筑顺序和梁体合龙方案完成混凝土连续梁的施工。具体方法如下: 
(1)斜腿刚构斜腿根部标高调整 
观测混凝土连续梁两端桥墩承台是否在同一水平标高,如果标高不一致,在标高低的承台上浇筑混凝土支墩,也可以根据外部环境要求,通过在承台上浇筑混凝土支墩设计合理的标高。 
(2)斜腿刚构作业平台基础施工 
在混凝土连续梁的跨中,按一定的间距在纵桥向布置支撑,根据场地内地质条件,支撑可以是桩基础或钢筋混凝土条形、扩大基础,主要是支架施工期间将对拉杆作为斜腿刚构作业平台的基础,保证在施工临时荷载作用下对拉杆的强度、刚度满足要求。 
(3)对拉杆及混凝土连续梁端头竖向支撑结构安装 
在水平标高一致的承台上安装对拉杆,对拉杆在横桥向的分布数量,根据混凝土连续梁的自重荷载和施工荷载取,对拉杆端头设铰,对拉杆与斜腿刚构作业平台基础通过横梁仅在竖向提供约束,同时施工混凝土连续梁端头的竖向支撑结构,该结构常用直径大于350mmm的钢管或贝雷片,竖向支撑结构可减小混凝土连续梁浇筑时斜腿刚构上部支架的应力和变形。 
(4)斜腿刚构支架施工 
按照设计的钢材规格型号和线形在斜腿刚构作业平台上搭设支架,每根对拉杆对应一个斜腿刚构,斜腿根部与对拉杆连接处为铰接,斜腿根部在纵桥向要预留对拉杆轴向拉伸变形的空间。 
(5)斜腿刚构支架上部支架施工 
斜腿刚构支架上部标高要与混凝土连续梁端头的竖向支撑结构顶标高一 致,在斜腿刚构支架上部和混凝土连续梁端头的竖向支撑结构上设置横梁,横梁上部安装贝雷梁作为纵梁,纵梁上部安装分配梁,分配梁上部,根据混凝土连续梁的线形类型施工模板系统。 
(6)混凝土浇筑施工 
浇筑顺序按“由两侧向中部”,并在中部选取1个节段(长度一般为2m)作为梁体的合龙段,待连续梁完成预应力张拉等常规工艺后,浇筑合龙段完成混凝土连续梁的施工。混凝土浇筑工艺与常规工艺一致,包括混凝土的搅拌、运输、泵送、振捣及养护等。 
本实用新型具有如下有益效果:与挂篮悬灌施工相比,节省工期;与常规支架现浇法相比,适应范围广、节省成本;能充分利用桥梁墩身承台作为下部承载结构,无需对地基加固;可满足跨既有桥梁等特殊外部环境下混凝土连续梁的现浇施工。 
附图说明
图1为本实用新型的立面图 
图2为图1的A-A侧面图 
图3为混凝土连续梁浇筑的第一步0号段浇筑的示意图(箭头方向为浇筑方向) 
图4为混凝土连续梁浇筑的第二步合龙段浇筑的示意图 
图中:1-承台,2-桥墩,3-混凝土连续梁,4-斜腿刚构支架,5-对拉杆,6-竖向支撑结构,7-横梁,8-纵梁,9-底模横向分配梁,10-底模纵向分配梁,11-作业平台条形混凝土基础,12-铰接,13-斜腿刚构合龙段,14-混凝土连续梁合龙段。 
具体实施方式
结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。 
桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系,其特征在于其包括混凝土连续梁3下设置的斜腿刚构支架4以及混凝土连续梁3的两端头下设置的竖向支撑结构6,斜腿刚构支架4和竖向支撑结构6与混凝土连续梁3之间自下而上依次设置横梁7、纵梁8、分配梁以及模板系统,所述的斜腿刚构支架4的两斜腿的根部通过对拉杆5连接,连接处为铰接12,对拉杆5底部设支撑。 
本实用新型以某连续梁中跨48m混凝土连续梁施工为例: 
(1)斜腿刚构支架支护系统 
确定斜腿刚构支架支护系统的主要结构:调整斜腿根部标高的支墩的混凝土标号与桥墩承台混凝土标号一致,根据承台大小合理设置支墩尺寸;对拉杆为双拼50b工字钢,斜腿刚构为50b工字钢,斜腿刚构在横向等间距设置13榀;斜腿刚构上方立柱采用Φ529*10mm的钢管,混凝土连续梁端头的竖向支撑结构为Φ400*10mm的钢管;斜腿刚构上方的纵梁(贝雷片)在横向设置17排,间距按混凝土连续梁的截面尺寸确定。为保证结构安全可靠,对上述结构进行理论计算,计算结果如下: 
①结构参数及计算模型 
结构参数表 
  构件   材料型号   面积(cm2)   惯性矩(cm4)
  对拉杆   Q235,2I50b   258.49   97113
  斜腿刚构   Q235,I50b   129.245   48556
  立柱   Q235,φ529*10mm   163.049   54865.383
  纵梁   贝雷片   40.96   206954
②计算结果 
计算结果表 
  构件  最大应力值(MPa)   变形(cm)
  对拉杆  30<170   -
  斜腿刚构  91<170   根部水平位移0.5   顶部竖向位移1.9
  纵梁  14<170   -
  贝雷梁  181<190   3.8
(2)混凝土连续梁浇筑顺序 
通过两种方案——“由两侧向中部”、“由中部向两侧”的对比,选择了第一种,即按“由两侧向中部”,并在中部选取1个节段(长度2m)作为梁体的合龙段。 
不同浇筑顺序计算结果对比表 
  浇筑顺序   纵梁应   力(MPa)   纵梁变形   (cm)   斜腿刚构应   力(MPa)   斜腿刚构   变形(cm)   对拉杆应   力(MPa)
  由两侧向中部   -111   1.7   -51   1.2   16
  合龙前   -159   3.0   -84   1.9   27
  由中部向两侧   -174   4.1   -64   1.5   21
  合龙前   -181   3.9   -90   2.0   29
(3)具体施工工艺过程 
①斜腿刚构斜腿根部标高调整 
混凝土连续梁两端桥墩承台不在同一水平标高,在标高低的承台上浇筑混凝土支墩,使其标高一致。 
②斜腿刚构作业平台基础施工 
由于混凝土连续梁跨桥,外部作业空间受限,因此,在混凝土连续梁的跨中,按最大6.1m的间距在纵向布置竖向混凝土条形基础。 
③对拉杆及混凝土连续梁端头竖向支撑结构安装 
在水平标高一致的承台上安装对拉杆,对拉杆在横向设13榀,系杆端头设铰,对拉杆与斜腿刚构作业平台基础仅在竖向提供约束,同时施工混凝土连续 梁端头的竖向钢管(Φ400*10mm)支撑。 
④斜腿刚构支架施工 
按照设计的钢材规格型号和线形在斜腿刚构作业平台上搭设支架,每根对拉杆对应一个斜腿刚构,斜腿根部与对拉杆连接处为铰接,斜腿根部在纵向预留对拉杆轴向拉伸变形的空间,单端预留宽度5cm。 
⑤斜腿刚构上部模板支架施工 
斜腿刚构支架上部标高要与混凝土连续梁端头的竖向钢管支撑顶标高一致,在斜腿刚构支架上部和混凝土连续梁端头的竖向支撑结构上设置横梁,横梁上部安装贝雷梁作为纵梁,纵梁上部安装分配梁,在分配梁上部施工模板系统。 
⑥混凝土浇筑施工 
浇筑顺序按“由两侧向中部”,并在中部选取6号段(长度2m)作为梁体的合龙段,待连续梁完成预应力张拉等常规工艺后,浇筑合龙段完成混凝土连续梁的施工。混凝土浇筑工艺与常规工艺一致,包括混凝土的搅拌、运输、泵送、振捣及养护等。 
(4)采用本实用新型对施工的效果:①与挂篮悬灌施工相比,节省工期约30天;②与常规支架现浇法相比,适应于跨既有桥梁时外部作业环境对净高和净宽的严格要求;③与常规支架法相比,充分利用了桥墩承台及其下部桩基础作为下部承载结构,无需对地基加固,节省工期约10天,节约成本约50万元。 

Claims (1)

1.一种桥位现浇预应力混凝土连续梁的斜腿刚构支架体系,其特征在于其包括混凝土连续梁(3)下设置的斜腿刚构支架(4)以及混凝土连续梁(3)的两端头下设置的竖向支撑结构(6),斜腿刚构支架(4)和竖向支撑结构(6)与混凝土连续梁(3)之间自下而上依次设置横梁(7)、纵梁(8)、分配梁以及模板系统,所述的斜腿刚构支架(4)的两斜腿的根部通过对拉杆(5)连接,连接处为铰接(12),对拉杆(5)底部设支撑。
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Granted publication date: 20101124

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