CN207159827U - 波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，属于桥梁施工领域，其结构包括主桥墩、工作平台、横梁、侧支架模板、固定在每块1号波形板底部的支撑座、初步定位每块1号波形板的多根斜撑和缆风、准确定位每块1号波形板的多榀支撑架、及分别连接每块侧支架模板与相邻1号波形板的多块连接钢板等，它克服了0号块结构复杂、钢筋布设密集、预应力索众多等困难，且0号块中1号波形板通过二次定位安装，流水化作业，程序化操作，节约工时，定位准确，质量提高；而各种辅助安装构件可重复利用，节约材料，故该0号块中1号板的安装定位结构及操作方法具有构造简单、使用方便、工效显著、经济合理、安全可靠、定位准确等优点。

Description

波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构

技术领域

本实用新型涉及了一种桥梁施工领域，具体是指波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构。

背景技术

预应力混凝土箱形连续梁桥是近年来桥梁建设中普遍采用的结构形式，具有线条简洁明快、施工工艺成熟、造价较低等优点。但随着跨径增大，混凝土箱梁自重较大，腹板出现斜裂缝现象较为普遍，因此减轻上部结构自重和避免腹板出现裂缝成为工程界关注的课题。

预应力混凝土箱形连续梁桥的腹板用波形钢腹板替代，提高了材料的使用效率，在箱内空间设置体外预应力钢束，箱梁轻型化，且避免腹板斜裂缝产生，耐久性能较好，同时减小了桥梁下部结构的工程量，波形钢腹板预应力连续箱梁桥与普通混凝土箱梁相比具有较大的优势，故得到了广泛的应用。

波形钢腹板预应力连续箱梁桥施工中波形板的安装定位是关键，要求具有较高的精度，而其中对于全桥首块桥墩顶部0号块中1号波形板的安装定位准确度更为重要。由于0号块钢筋布设密集、预应力索众多，波形板安装定位难度较大。常规的做法首先安装绑扎0号块钢筋骨架，再利用钢筋和其他辅助结构安装定位1号波形板。由于0号块钢筋骨架较易变形难以定位，需起吊1号波形板的吊机待机辅助定位，同时受浇筑0号块混凝土振动力的影响，即使事先定位准确的1号波形板也能产生较大的定位误差，往往难以满足设计要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、使用方便、工效显著、经济合理、安全可靠、定位准确的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：

一种波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，包括主桥墩、设置在主桥墩上的工作平台、四根平行布设分开排列在工作平台上的横梁、两块安装在工作平台纵向两侧的侧支架模板和混凝土浇筑在两块侧支架模板之间的0号块，该0号块中具有横向并排按设计要求间距设置的多块1号波形板，所述的安装定位结构还包括固定在每块1号波形板底部的多个支撑座、初步定位每块1号波形板的多根斜撑和缆风、准确定位每块1号波形板的多榀支撑架、及分别连接每块侧支架模板与相邻1号波形板的多块连接钢板；每根斜撑的上端固定在1号波形板顶端，每根斜撑的下端固定在横梁上；每相邻两块1号波形板之间安装多榀支撑架，每榀支撑架的两端分别通过调节螺栓连接在两块1号波形板上。

所述的多块1号波形板均为波纹钢腹板，每块1号波形板均由顶端的上翼缘、中部的腹板和底端的下翼缘组成，在上翼缘设有多个剪力键孔；所述的多块1号波形板是沿横向并排间距设置的1-1板、1-2板、1-3板和1-4板。

所述的多根斜撑为槽形型钢，上端焊接固定在1号波形板顶端，下端焊接固定在横梁上，靠近侧支架模板的1-1板和1-4板上各设置两根斜撑BD，每根斜撑BD与水平面的夹角为，每根斜撑BD的顶端与1号波形板相交点为B，每根斜撑BD与横梁的连接处为D；中间的1-2板和1-3板上各设置四根斜撑BC、斜撑BD，斜撑BC与水平面的夹角为，每根斜撑BC的顶端与1号波形板相交点也为B，每根斜撑BC与横梁的连接处为C；1号波形板底部与支撑座顶部相接处为A。

所述的多榀支撑架为钢质方形桁架，由型钢焊接而成，每榀支撑架两端与焊接在1号波形板上的耳板用调节螺栓连接，该调节螺栓调节相邻两块1号波形板之间的水平间距和垂直度；每相邻两块1号波形板上布置四榀支撑架，该四榀支撑架是在水平方向和垂直方向均设有间距布置的两榀，相邻两榀水平方向或垂直方向布设的支撑架之间设有十字交叉相连的扣索。

所述的多块连接钢板经多榀支撑架准确定位后，该多块连接钢板焊接固定1-1板顶端与侧支架模板、1-4板顶端与侧支架模板的最后完全准确定位。

所述的工作平台由型钢和钢板围绕主桥墩四周搭设用于0号块现浇施工的工作场地，在工作平台四周设置安全护栏。

所述的1号波形板准确位置固定后，拆除初步定位用的多个斜撑和固定于0号块范围内的缆风，安装底模板和其他模板，再绑扎0号块钢筋骨架并浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后拆除多榀支撑架和缆风，继续下步施工操作。

所述的0号块是波形钢腹板桥主桥墩上部的箱梁块件，长5m～6 m，以0号块为基准两侧对称向主跨跨中延伸，由挂篮悬臂浇筑，按3m～5m分块施工，依次为1号左块、1号右块、2号左块、2号右块、3号左块、3号右块、……、n号左块、n号右块，该n号左块直至与另一主桥墩挂篮悬臂分块施工的n号右块合拢浇筑合拢段n+1块形成连续箱梁桥。

与现有技术相比，本实用新型主要是由主桥墩、工作平台、四根横梁、两块侧支架模板、固定在每块1号波形板底部的多个支撑座、初步定位每块1号波形板的多根斜撑和缆风、准确定位每块1号波形板的多榀支撑架、及分别连接每块侧支架模板与相邻1号波形板的多块连接钢板等结构构成，它克服了0号块结构复杂、钢筋布设密集、预应力索众多等困难，且0号块中1号波形板通过二次定位安装，流水化作业，程序化操作，节约工时，定位准确，质量提高；而各种辅助安装构件可重复利用，节约材料。因此，这种波形钢腹板桥0号块中1号波形板安装定位结构及操作方法具有构造简单、使用方便、工效显著、经济合理、安全可靠、定位准确的优点。

附图说明

图1为本实用新型的立面结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为图1的B-B剖面图。

图4为图3的C处放大图。

图5为支撑架和扣索的结构详图。

图6为斜撑的受力计算图式。

具体实施方式

下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。

如图1~图6所示，1.主桥墩、2.工作平台、21.安全护栏、31.侧支架模板、32.底模板、4. 1号波形板、41.1-1板、42.1-2板、43.1-3板、44.1-4板、45.上翼缘、46.腹板、47.下翼缘、48.剪力键孔、5.横梁、6.支撑座、61.千斤顶、62.垫块、7.斜撑、71.斜撑BC、72.斜撑BD、73.连接钢板、8.缆风、9.支撑架、91.耳板、92.调节螺栓、93.扣索、94.扣件、95.花篮、10.0号块、11.0号块钢筋、12.混凝土、13.1号左块、14.1号右块。

波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构及操作方法，如图1所示，涉及一种桥梁施工领域，具体是关于波形钢腹板预应力连续箱梁桥0号块10中1号波形板4的安装定位结构及操作方法。

其中，安装定位结构包括在波形钢腹板预应力连续箱梁桥主桥墩1上设置工作平台2，该工作平台由型钢和钢板围绕主桥墩四周搭设用于0号块10的现浇施工，工作平台2四周设置安全护栏21；再在工作平台2上横向一定宽度平行布设四根分开排列的钢质横梁，横梁5底部与工作平台2焊接牢固；同时还有两块安装在工作平台2纵向两侧的侧支架模板31；所述的 0号块10中具有横向并排按设计要求间距设置的多块1号波形板4。

所述的波形钢腹板桥横断面为单箱多室或多箱多室连续箱梁桥；所述的多块1号波形板4为波形钢腹板，每块1号波形板4均由顶端的上翼缘45、中部的腹板46和底端的下翼缘47组成，在上翼缘45设置多个剪力键孔48；每块1号波形板4的上翼缘45和下翼缘47分别嵌入顶板和底板混凝土形成封闭的箱形断面。

所述的0号块10是指混凝土12浇筑在波形钢腹板桥主桥墩1上部两块侧支架模板31之间的箱梁块件，一般长5m～6 m，以0号块10为基准两侧对称向主跨跨中延伸，由挂篮悬臂浇筑，一般按3m～5m分块施工，依次为1号左块13、1号右块14、2号左块、2号右块、3号左块、3号右块、……、n号左块、n号右块，该n号左块直至与另一主桥墩挂篮悬臂分块施工的n号右块合拢浇筑合拢段n+1块形成连续箱梁桥；0号块10的混凝土12中埋入1号波形板4纵向首端的一段0.6m～0.7m的长度固定1号波形板的位置，1号波形板纵向尾端留0.7m～0.8m供下一块1号块的2号波形板首尾焊接固定，依此类推，1号波形板4按其在箱型断面横向位置从一侧边缘算起为1-1板、1-2板、……至另一侧边缘为止，本实施例为单箱三室连续箱梁桥，故箱型断面另一侧边缘为1-4板；因此，本实施例按照图1所示，该多块1号波形板4就是指沿横向并排按设计要求间距设置的1-1板41、1-2板42、1-3板43和1-4板44。

同时，每块1号波形板4底部均设有定位高程的两个支撑座6，每块1号波形板4通过多根斜撑7和缆风8作初步定位，再由多榀支撑架9作准确定位，而每块侧支架模板31与相邻1号波形板4之间由多块连接钢板73作焊接固定连接。

所述的支撑座6为多个钢质方形框架，数量为每块波形板数量的两倍，即单箱三室1号波形板共4块，则方形框架支撑座为8个，每个支撑座6底部均与对应的每排横梁5焊接牢固，每个支撑座6顶部均设千斤顶61。本实施例以1-1板41的安装为例，将1-1板吊入后首先将其下翼缘47底部搁置在支撑架6顶部，1-1板41纵向两端的每端上翼缘45上的剪力键孔48穿入以波形板平面为对称面的两根缆风8上端，共四根缆风的下端锚固在横梁5上；再由千斤顶61将1-1板41调整到设计高度，在支撑座6顶部与1-1-板41底部之间的间隙内插入垫块62固定1-1板的高度位置；四根缆风8和吊机配合，使1-1板41上悬吊的垂球垂线与1-1板平面平行以确定1-1板与水平面垂直；最后将斜撑7的上端与1-1板41的上翼缘45焊接、斜撑7的下端与横梁5焊接而初步固定1-1板41的安装位置。

所述的多根斜撑7为槽形型钢，上端焊接固定在1号波形板4顶端，具体是焊接固定在1号波形板两端的每一端上翼缘45以波形板平面为对称面的一端，下端焊接固定在横梁5上，靠近侧支架模板31的1-1板41和1-4板44上各设置两根斜撑BD，每根斜撑BD与水平面的夹角为，每根斜撑BD的顶端与1号波形板相交点为B，每根斜撑BD与横梁的连接处为D；中间的1-2板和1-3板上各设置四根斜撑BC71、斜撑BD72，斜撑BC与水平面的夹角也为，每根斜撑BC的顶端与1号波形板相交点也为B，每根斜撑BC71与横梁5的连接处为C；1号波形板4底部与支撑座9顶部相接处为A。

所述的多根斜撑初步定位1-2板，需考虑风力对斜撑的作用，以1-2板上风力荷载使斜撑受力，为安全起见不考虑缆风的作用，如图6所示，其计算结果如下：

公式一、

由静力平衡得

公式二、

根据斜撑BC（71）受压缩短、斜撑BD（72）受拉伸长，由胡克定律得

公式三、

根据斜撑BD（72）、1号波形板（4）的1-2板（42）受风力荷载的变形协调关系，由余弦定理得

公式四、

由公式一、公式二、公式三，得

公式一、公式二、公式三和公式四的其余符号意义如下：

——斜撑BC（71）所受的压力，；

——斜撑BD（72）所受的拉力，；

——斜撑BC（71）或斜撑BD （72）与水平面的夹角，°；

——在风力荷载作用下，斜撑BC、斜撑BD和1-2板AB的结合点B以1-2板42的长度为半径绕A转动，转动后的斜撑BD与水平面夹角的度数，°，由于1-2板42的刚度较大受力后不计伸长或缩短，且斜撑BC、斜撑BD也为小变形，故；

——分别为1-2板在A、B处的风力荷载分布强度，计算宽度取1-2板纵向长度的一半，由实测或按有关规范确定，；

——1-2板（42）的高度，；

——沿1-2板（42）的纵坐标高度，；

——斜撑BC（71）、斜撑BD（72）的长度，；

——斜撑BC（71）、斜撑BD（72）的弹性模量，；

——斜撑BC（71）、斜撑BD（72）的截面积，；

——斜撑BC受压时的长度缩短量，；

——斜撑BD受拉时的长度伸长量，；

以上计算适用于1-2板和1-3板，经公式四计算得到的斜撑（7）所受的拉力或压力、选择截面和材料强度等级，需满足强度以及稳定性要求；1-1板（41）和1-4板（44）仅设置斜撑BD（72），计算公式见公式五：

公式五、

由静力平衡得

式中各符号意义与公式四中的符号意义相同，经公式五计算得到的斜撑BD（72）所受的拉力选择截面和材料强度等级，需满足强度。

所述的多榀支撑架9为钢质方形桁架，由型钢焊接而成，每榀支撑架9两端与焊接在1号波形板4上的耳板91用调节螺栓92连接，该调节螺栓可调节相邻两块1号波形板4之间的水平间距和垂直度；每相邻两块1号波形板4上布置四榀支撑架9：水平方向一定距离布设两榀，垂直方向一定距离布设两榀。

另外，扣索93为钢丝绳，其结构如图5所示，一端为固定扣，另一端为花篮扣95，固定扣和花篮扣均与焊接在支撑架9两端的扣件94连接，花篮扣95可调节扣索93的松紧度；两根扣索十字交叉为一组，并连接在相邻两榀水平方向或垂直方向布设的支撑架9上，起到加强支撑架固定连接相邻两块1号波形板4准确位置的作用。

所述的多块连接钢板73经多榀支撑架9准确定位后，该多块连接钢板73焊接固定1-1板41顶端与侧支架模板31、1-4板44顶端与侧支架模板31的最后完全准确定位。

所述的1号波形板4准确位置固定后，拆除初步定位用的多个斜撑7和固定于0号块10范围内的缆风8，安装底模板32和其他模板，再绑扎0号块钢筋11骨架并浇筑混凝土12，待混凝土达到规定强度后拆除多榀支撑架9和缆风8，继续下步施工操作。

波形钢腹板桥0号块中1号波形板安装定位操作方法按照如下步骤操作：

步骤一、搭设工作平台

（1）在主桥墩四周搭设工作平台2，工作平台由型钢、钢板等材料搭设而成，并作为施工连续箱梁的工作场地，在工作平台四周设置安全护栏21；

（2）工作平台2周边适当位置放置塔吊或汽车吊等起重吊装设备；

（3）工作平台2上测量放样划线，确定侧支架模板31、0号块10及0号块中1号波形板4、0号块钢筋11、横梁5、支撑座6、缆风8的平面位置，放样划线每块1号波形板4与斜撑7的焊接位置、缆风8连接位置、耳板91焊接位置；

步骤二、安装、焊接吊装0号块中1号波形板有关构件

（1）按放样划线位置安装焊接1号左块13两侧的侧支架模板31，安装焊接横梁5、支撑座6；

（2）将耳板91按划线位置逐个焊接在1-1板41、1-2板42、1-3板43和1-4板44上，1-1板、1-4板单侧设四对耳板91，1-2板、1-3板双侧设八对耳板91；

（3）检查以上构件平面和高程准确；

（4）斜撑7就近安放便于安装；

步骤三、吊装、初步定位1号波形板

（1）在每块1号波形板4的上翼缘45的剪力键孔48内按放样划线位置固定四条缆风8；

（2）首先用起重吊装设备起吊1-1板41，缆风8辅助定位，将1-1板的下翼缘47底搁置在对应的两个支撑座6顶部；

（3）启动1-1板下搁置的两个支撑座6中的千斤顶61，顶升调整1-1板的高度，符合要求后在支撑座6顶部与1-1板底部之间的间隙内插入垫块62固定1-1板的高度位置；

（4）1-1板41的四条缆风8和起重吊装设备配合，使1-1板上悬吊的垂球垂线与1-1板平面平行；

（5）使用爬行爬梯，操作人员将起吊的斜撑BC上端与1-1板的上翼缘45底按设计确定的角度和放样位置焊接牢固，每块1-1板41共两根斜撑BC，逐根焊接完成；

（6）斜撑BC的下端与横梁5焊接，初步固定1-1板41的安装位置；

在按上述步骤三中（1）～（6）完成1-2板、1-3板、1-4板的初步安装定位，其中1-1板、1-4板设两根斜撑BD，1-2板、1-3板各设两根斜撑BC、斜撑BD；

步骤四、精确定位1号波形板

（1）在1-1板与1-2板之间起吊安装上部的一排两榀支撑架9，初步拧紧支撑架9与耳板91的调节螺栓92；

（2）继而起吊安装在1-1板与1-2板之间下部的一排两榀支撑架9，初步拧紧支撑架9与耳板91的调节螺栓92；

（3）将1-1板与1-2板之间的上下排支撑架9之间的扣件94安装扣索93，通过花篮扣95初步扣紧扣索93；

按以上（1）～（3）逐步完成1-2板与1-3板、1-3板与1-4板之间的支撑架9和扣索93安装；

（4）拆除1-1板上的两根斜撑BD，再次利用1-1板的四条缆风8、垂球和两个支撑座6上的千斤顶61，精确定位1-1板，符合要求后焊接牢固连接钢板73与1-1板41，旋紧调节螺栓92和扣紧扣索93后，拆除1-1板与1-2板之间的1-1板上两根缆风8；

（5）拆除1-4板上的两根斜撑BD，再次利用1-4板的四条缆风8、垂球和两个支撑座6上的千斤顶61，精确定位1-4板，符合要求后焊接牢固连接钢板73与1-4板，旋紧调节螺栓92和扣紧扣索93后，拆除1-4板与1-3板之间的1-4板上两根缆风8；

（6）拆除1-2板、1-3板上所有斜撑7，同步调节1-1板与1-2板、1-3板与1-4板，精确定位1-3板和1-4板，符合要求后旋紧调节螺栓92和扣紧扣索93，拆除1-2板、1-3板上八根缆风8；

再按步骤二～步骤四完成1号右块14的每块1号波形板4的安装和精确定位；

步骤五、浇筑0号块混凝土

（1）安放底模板32，平面位置和标高准确；

（2）绑扎0号块钢筋11；

（3）浇筑混凝土12，养护合格。

本实用新型所述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外还应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，包括主桥墩（1）、设置在主桥墩（1）上的工作平台（2）、四根平行布设分开排列在工作平台（2）上的横梁（5）、两块安装在工作平台（2）纵向两侧的侧支架模板（31）和混凝土（12）浇筑在两块侧支架模板（31）之间的0号块（10），该0号块中具有横向并排间距设置的多块1号波形板（4），其特征在于所述的安装定位结构还包括固定在每块1号波形板（4）底部的多个支撑座（6）、初步定位每块1号波形板（4）的多根斜撑（7）和缆风（8）、准确定位每块1号波形板（4）的多榀支撑架（9）、及分别连接每块侧支架模板（31）与相邻1号波形板（4）的多块连接钢板（73）；每根斜撑（7）的上端固定在1号波形板（4）顶端，每根斜撑（7）的下端固定在横梁（5）上；每相邻两块1号波形板（4）之间安装多榀支撑架（9），每榀支撑架（9）的两端分别通过调节螺栓（92）连接在两块1号波形板（4）上。

2.根据权利要求1所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的多块1号波形板（4）均为波纹钢腹板，每块1号波形板（4）均由顶端的上翼缘（45）、中部的腹板（46）和底端的下翼缘（47）组成，在上翼缘（45）设有多个剪力键孔（48）；所述的多块1号波形板（4）是沿横向并排间距设置的1-1板（41）、1-2板（42）、1-3板（43）和1-4板（44）。

3.根据权利要求2所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的多根斜撑（7）为槽形型钢，上端焊接固定在1号波形板（4）顶端，下端焊接固定在横梁（5）上，靠近侧支架模板（31）的1-1板（41）和1-4板（44）上各设置两根斜撑BD，每根斜撑BD与水平面的夹角为，每根斜撑BD的顶端与1号波形板（4）相交点为B，每根斜撑BD与横梁（5）的连接处为D；中间的1-2板（42）和1-3板（43）上各设置四根斜撑BC、斜撑BD，斜撑BC与水平面的夹角为，每根斜撑BC的顶端与1号波形板（4）相交点也为B，每根斜撑BC与横梁（5）的连接处为C；1号波形板（4）底部与支撑座（6）顶部相接处为A。

4.根据权利要求1所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的多榀支撑架（9）为钢质方形桁架，由型钢焊接而成，每榀支撑架（9）两端与焊接在1号波形板（4）上的耳板（91）用调节螺栓（92）连接，该调节螺栓调节相邻两块1号波形板（4）之间的水平间距和垂直度；每相邻两块1号波形板（4）上布置四榀支撑架（9），该四榀支撑架是在水平方向和垂直方向均设有间距布置的两榀，相邻两榀水平方向或垂直方向布设的支撑架（9）之间设有十字交叉相连的扣索（93）。

5.根据权利要求2所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的多块连接钢板（73）经多榀支撑架（9）准确定位后，该多块连接钢板（73）分别焊接固定1-1板（41）顶端与侧支架模板（31）、及分别焊接固定1-4板（44）顶端与侧支架模板（31）。

6.根据权利要求1所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的工作平台（2）由型钢和钢板围绕主桥墩四周搭设用于0号块（10）现浇施工的工作场地，在工作平台（2）四周设置安全护栏（21）。

7.根据权利要求1所述的波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构，其特征在于所述的0号块（10）是波形钢腹板桥主桥墩（1）上部的箱梁块件，长5m～6 m，以0号块（10）为基准两侧对称向主跨跨中延伸，由挂篮悬臂浇筑，按3m～5m分块施工，依次为1号左块（13）、1号右块（14）、2号左块、2号右块、3号左块、3号右块、……、n号左块、n号右块，该n号左块直至与另一主桥墩挂篮悬臂分块施工的n号右块合拢浇筑合拢段n+1块形成连续箱梁桥。