CN214939186U - 一种上跨既有线钢箱梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种上跨既有线钢箱梁结构，该方案包括从上到下依次设置的钢箱梁、调节钢筒、双拼工字钢、格构式支架及预埋钢板；所述调节钢筒顶部通过钢筒支撑板支撑钢箱梁，且所述调节钢筒底部与双拼工字钢固连，通过调节所述调节钢筒高度可实现对钢箱梁的高程调节；所述双拼工字钢抵接于格构式支架顶部；所述格构式支架底部与预埋钢板通过连接件固定；所述预埋钢板设于混凝土基础内；所述格构式支架底部的左右两侧设均有布囊袋，每个所述布囊袋内均填充满细砂，该实用新型可避免车辆直接撞击临时钢管支架体系，临时钢管支架体系施工速度快，钢箱梁高程调节误差小，临时钢管支架体系安全，具有较好的经济技术效益的优点。

Description

一种上跨既有线钢箱梁结构

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种上跨既有线钢箱梁结构。

背景技术

钢箱梁桥抗弯抗扭刚度大、自重轻、工期短，近年来随着高架桥、高速匝道桥、立交桥建设的需要，钢箱梁主梁结构已被广泛采用。考虑到对桥梁下部道路交通影响小、施工工期短、施工组织要求较高的情况下以及桥墩布置合理性，此时跨越能力强、加工速度快、安装养护方便、轻巧美观的钢箱梁往往成为首选。

但是目前的上跨既有线钢箱梁结构施工过程中存在如下问题：

(1)、临时支架体系由于焊接工作量大，施工效率低、严重影响工程进度；

(2)、行车道两侧的临时支架体系受车辆影响大，常发生撞击现象，安全隐患严重；

(3)、横梁顶部的钢箱梁高程不能精确调整，工作误差性大；

(4)、临时支架体系拆除时，由于脚部需设置倾倒限位装置，施工不方便，严重影响支架拆除效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种上跨既有线钢箱梁结构及施工方法。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种上跨既有线钢箱梁结构包括从上到下依次设置的钢箱梁、调节钢筒、双拼工字钢、格构式支架及预埋钢板；所述调节钢筒顶部通过钢筒支撑板支撑钢箱梁，且所述调节钢筒底部与双拼工字钢固连，通过调节所述调节钢筒高度可实现对钢箱梁的高程调节；所述双拼工字钢抵接于格构式支架顶部；所述格构式支架底部与预埋钢板通过连接件固定；所述预埋钢板设于混凝土基础内；所述格构式支架底部的左右两侧设均有布囊袋，每个所述布囊袋内均填充满细砂。

工作原理及有益效果：通过位于行车道两侧的布囊袋可有效地防止车辆撞击导致本格构式支架受到损伤，还可以有效地保护车辆安全，布囊袋可吸收冲击力，减少安全隐患；相比现有技术，本结构的焊接处较少，主要分为多段式结构，每段之间均不是焊接固定，而是可拆卸固定，因此在施工时焊接工作量小，施工效率高，可显著提升工程进度，尤其是拆除后可重复利用，节省成本；钢箱梁高程可实现调节，配合现有的测量工具可实现精确调整，使得钢箱梁的误差可以做到最低；格构式支架拆除时，可通过单独拆掉一排连接件，从而借助工地上常见的电葫芦或者吊机完成拆除操作，相比现有技术无需单独设置倾倒限位装置，施工方便，拆除效率高。

进一步地，每个所述调节钢筒四周设有多个钢筒斜撑，每个钢筒斜撑底部与双拼工字钢固连，且每个所述调节钢筒顶部均固连有一钢筒支撑板，所述调节钢筒通过把手柄调节钢筒支撑板的升降。此设置可显著提升调节钢筒的支撑强度，对于钢箱梁具有很好地支撑效果，结构简单，通过把手柄可方便地实现钢箱梁的高程调节，其中把手柄驱动钢筒支撑板的结构为常规技术手段，这里不再对其结构进行赘述。

进一步地，所述布囊袋与格构式支架底部左右两侧的混凝土基础之间设有整体式劲性工字钢架，所述整体式劲性工字钢架与布囊袋抵接，且与混凝土基础之间设有间隙。此设置，通过整体式劲性工字钢架可对布囊袋进行有效支撑，且整体式劲性工字钢架具有一定的弹性，可防止布囊袋直接撞击到混凝土基础和格构式支架底部上，因此可有效地保护格构式支架，也能够通过布囊袋对车辆进行保护，减少安全隐患。

进一步地，所述格构式支架底部设有多个底座钢板，每个所述底座钢板分别与预埋钢板通过高强螺栓固定。此设置，先加工好格构式支架的主体部分再将底座钢板与格构式支架焊接固定，不仅方便运输，也方便组装，同时也方便后期拆卸。

进一步地，每个所述混凝土基础底部铺设有水泥垫层。此设置，可显著提升混凝土基础与地面的固定强度，防止地面松软导致混凝土基础不稳定的情况发生。

进一步地，所述格构式支架包括支架钢管、横撑及斜撑，所述支架钢管底部设有与底座钢板固连的钢管扩大端，且所述支架钢管顶部固连有支撑板，所述支撑板与双拼工字钢底部抵接，所述横撑固连于两个相邻支架钢管之间，所述斜撑设于相邻两个横撑之间并形成X形，且所述斜撑两端分别与相邻的两个支架钢管固连。此设置，可显著提升格构式支架的结构强度，尤其是横向和竖向承载能力，且结构简单，拆装方便。

进一步地，所述支撑板底部四周设有多个加强肋板。此设置，可显著提升支撑板的强度。

一种上跨既有线钢箱梁结构的施工方法包括以下安装步骤：

S1：施工准备，其中施工准备至少包括对施工地点进行测量标记并加工好相关零件；

S2：开挖基坑并夯实地基；

S3：垫层及混凝土基础施工，在夯实后的地基上浇筑一层不小于20cm厚水泥垫层并进行硬化处理，在水泥垫层上浇筑混凝土基础，浇筑过程中预埋预埋钢板；

S4：安装格构式支架，将支架钢管焊接底座钢板并通过高强螺栓与预埋钢板固定；

S5：在支架钢管上焊接横撑、斜撑形成临时钢管支架体系；

S6：在支架钢顶部焊接支撑板并安装双拼工字钢；

S7：在双拼工字钢上安装调节钢筒并通过把手柄调节钢筒支撑板的高度，并在双拼工字钢两端标记多个监测点，此监测点用于临时钢管支架体系的沉降监测；

S8：安装整体式劲性冲砂囊袋防撞体系；

S9：吊装钢箱梁，并复测监测点，若监测点偏差大于预设值则重新对格构式支架各个连接部位进行固定加强，若监测点偏差小于预设值则继续执行；

S10：在临时钢管支架体系沉降稳定后利用调节钢筒调节钢箱梁标高至符合设计要求，并进行钢箱梁对接缝的焊接；

S11：手工调节把手柄使钢箱梁缓慢下降，直至钢箱梁落在桥墩支座焊接垫板上使其全部荷载转化为桥墩自身承受，卸载完成；

S12：拆除双拼工字钢；

S13：拆除临时钢管支架体系。

进一步地，其中拆除双拼工字钢包括以下步骤：

S121：当钢筒支撑板脱离钢箱梁后，拆除调节钢筒；

S122：在双拼工字钢两端系上钢丝绳，钢丝绳与卷扬机相连；

S123：启动动卷扬机拉紧钢丝绳，采用气割切开双拼工字钢与支撑板的焊接点；

S124：通过卷扬机将双拼工字钢吊落至地面。

上述步骤相比于现有技术，本实用新型采用预制装配式快连基础临时钢管支架体系，支架钢管底部通过高强螺栓与基础连接，无需焊接，施工速度快，支架钢管底部设置扩大端，稳定性好；本实用新型临时钢管支架体系底部设置整体式劲性冲砂囊袋防撞体系，可以有效的避免车辆直接撞击临时钢管支架体系，安全性能好；临时钢管支架体系顶部设置可调式调节钢筒，可以精确的调整钢箱梁的高程，误差小；临时钢管支架体系拆除时，充分利用钢管底部的高强螺栓作为倾倒限位装置，可操作性强，临时支架体系倾倒时安全、稳定性好，拆除速度快。

进一步地，其中拆除临时钢管支架体系包括以下步骤：

S131：在钢箱梁底部安装两个临时吊耳；

S132：采用气割切开临时钢管支架体系之间的横撑和斜撑；

S133：通过电动葫芦将支架钢管上焊接的钢管耳环与临时吊耳连接；

S134：拆除支架钢管底部的预埋钢板与底座钢板之间的高强螺栓，仅保留倾倒方向一侧的高强螺栓；

S135：驱动电动葫芦将支架钢管倾斜，使得支架钢管绕着保留的的一排高强螺栓旋转；

S136：将支架钢管放置为水平状态最终落至地面；

S137：使用移动脚手架将临时吊耳拆除；

S138：将涂层有损伤的部位补涂完整。

附图说明

图1是本实用新型临时钢管支架体系支撑钢箱梁结构示意图；

图2是本实用新型整体式劲性冲砂囊袋防撞体系平面示意图；

图3是调节钢筒与双拼工字钢连接结构放大图；

图4是本实用新型临时钢管支架体系拆除流程示意图。

图中，1、夯实地基；2、水泥垫层；3、混凝土基础；4、预埋钢板；5、底座钢板；6、高强螺栓；7、钢管扩大端；8、支架钢管；9、焊板；10、横撑；11、斜撑；12、加强肋板；13、支撑板；14、调节钢筒；15、钢筒斜撑；16、把手柄；17、钢筒支撑板；18、钢箱梁；19、双拼工字钢；20、布囊袋；21、细砂；22、整体式劲性工字钢架；23、临时吊耳；24、电动葫芦；25、钢管耳环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本上跨既有线钢箱梁结构及施工方法包括从上到下依次设置的钢箱梁18、调节钢筒14、双拼工字钢19、格构式支架及预埋钢板4，其中钢箱梁18的结构为现有技术，这里不再对其进行赘述，而调节钢筒14可以是常见的千斤顶结构。

具体地，调节钢筒14顶部通过钢筒支撑板17支撑钢箱梁18，且所述调节钢筒14底部与双拼工字钢19固连，每个所述调节钢筒14四周设有多个钢筒斜撑15，每个钢筒斜撑15底部与双拼工字钢19固连，且每个所述调节钢筒14顶部均固连有一钢筒支撑板17，所述调节钢筒14通过把手柄16调节钢筒14支撑板13的升降，通过把手柄16可方便地实现钢箱梁18的高程调节，其中把手柄16驱动钢筒支撑板17的结构为常规技术手段，这里不再对其结构进行赘述；

具体地，双拼工字钢19抵接于格构式支架顶部；

具体地，格构式支架底部与预埋钢板4通过高强螺栓6固定；

具体地，预埋钢板4设于混凝土基础3内；所述格构式支架底部的左右两侧设均有布囊袋20，每个所述布囊袋20内均填充满细砂21，当然也可以是其他材料。

具体地，布囊袋20与格构式支架底部左右两侧的混凝土基础3之间设有整体式劲性工字钢架22，所述整体式劲性工字钢架22与布囊袋20抵接，且与混凝土基础3之间设有间隙。此设置通过整体式劲性工字钢架22可对布囊袋20进行有效支撑，且整体式劲性工字钢架22具有一定的弹性，可防止布囊袋20直接撞击到混凝土基础3和格构式支架底部上，因此可有效地保护格构式支架，也能够通过布囊袋20对车辆进行保护，减少安全隐患。

优选地，格构式支架底部设有多个底座钢板5，每个所述底座钢板5分别与预埋钢板4通过高强螺栓6固定。此设置先加工好格构式支架的主体部分再将底座钢板5与格构式支架焊接固定，不仅方便运输，也方便组装，同时也方便后期拆卸。

具体地，每个混凝土基础3底部铺设有水泥垫层2。此设置可显著提升混凝土基础3与地面的固定强度，防止地面松软导致混凝土基础3不稳定的情况发生。

具体地，所述格构式支架包括支架钢管8、横撑10及斜撑11，所述支架钢管8底部设有与底座钢板5固连的钢管扩大端7，且所述支架钢管8顶部固连有支撑板13，所述支撑板13与双拼工字钢19底部抵接，所述横撑10固连于两个相邻支架钢管8之间，所述斜撑11设于相邻两个横撑10之间并形成X形，且所述斜撑11两端分别与相邻的两个支架钢管8固连。此设置，可显著提升格构式支架的结构强度，尤其是横向和竖向承载能力，且结构简单，拆装方便。

在本实施例中，整体式劲性工字钢架22朝向布囊袋20的一侧为弧形设置，此设置可显著提升整体式劲性工字钢架22防撞能力，可有效防止汽车直接从整体式劲性工字钢架22正面撞击导致格构式支架被损坏的情况发生。

具体地，所述支撑板13底部四周设有多个加强肋板12。此设置，可显著提升支撑板13的强度。

一种用于上述上跨既有线钢箱梁18结构施工的施工方法，包括以下步骤：

(1)施工准备：施工前按设计要求做好测量放线，标识出临时钢管支架体系每个支架钢管8的就位点，确定混凝土基础3的具体尺寸及位置。提前在制造厂将两根支架钢管8组合成一片作为一个制作单元制作、运输，制作多个制作单元，此设置可很大程度上提升运输量和便利性。

(2)夯实地基1：采用挖掘机开挖基坑，清除表面软弱层，直至原状土。基坑开挖完成后，采用不小于18t振动压路机进行压实，并采用夯实锤进行夯实，夯实后地基承载力不小于350Kpa。

(3)垫层及混凝土基础3施工：在夯实地基1上面浇筑一层不小于20cm厚水泥垫层2进行硬化处理，在水泥垫层2强度达到设计的要求后，按基础设计的平面尺寸立模浇筑C25混凝土基础3，混凝土浇筑厚度40cm，混凝土基础3顶面预埋钢板4并对预埋钢板4顶面进行抄平。

(4)支架钢管8底部固定：在混凝土基础3强度达到设计的要求后，将支架钢管8的端部的钢管扩大端7焊上底座钢板5，利用吊机将支架钢管8竖直吊装至混凝土基础3上，精确调整其位置后，通过高强螺栓6将底座钢板5与预埋钢板4进行固定。

(5)焊接横撑10、斜撑11：将两根支架钢管8组成的一片制作单元固定完成后，在支架钢管8上焊接焊板9，相邻两片制作单元之间焊接横撑10、斜撑11，横撑10、斜撑11的端部均焊结在焊板9上，从而实现将多片制作单元联成一个整体的临时钢管支架体系。

(6)安装双拼工字钢19：临时钢管支架体系联结完成后，在支架钢管8顶部焊接支撑板13，支撑板13下部焊接多个加强肋板12，精确测量支撑板13顶部是否水平，是否处于同一高程，核对无误后，将双拼45a工字钢吊装至支撑板13上，双拼工字钢19的长度根据桥底宽不同进行调整，双拼工字钢19与支撑板13进行焊接。

(7)安装调节钢筒14：在双拼工字钢19顶部架设调节钢筒14，并将钢筒斜撑15与双拼工字钢19进行焊接，手工调节把手柄16，使钢筒支撑板17高度满足要求，在双拼工字钢19两端标记多个监测点用于临时钢管支架体系沉降监测。

(8)安装整体式劲性冲砂囊袋防撞体系：在立于行车道两侧的临时钢管支架体系底部混凝土基础3两侧设置一定宽度、高度的半包围布囊袋20，布囊袋20内填充细砂21，布囊袋20内侧设置整体式劲性工字钢架22作为支撑结构，避免车辆直接撞击临时钢管支架体系。

(9)吊装钢箱梁18：采用大型汽车吊分段分节吊装钢箱梁18，钢箱梁18搁置于钢筒支撑板17上，钢箱梁18吊装完成后不少于48h复测双拼工字钢19两端标记多个监测点，如发现偏差较大则需对临时钢管支架体系进行加强。

(10)钢箱梁18卸载：在临时钢管支架体系沉降稳定后利用调节钢筒14调节钢箱梁18标高至符合设计要求，进行钢箱梁18对接缝的焊接。钢箱梁18焊接完成后进行整体卸载，手工调节把手柄16使钢箱梁18缓慢下降，直至钢箱梁18落在桥墩支座焊接垫板上使其全部荷载转化为桥墩自身承受，卸载完成，其中桥墩支座焊接垫板为现有技术，附图中未表示。

(11)双拼工字钢19拆除：当钢筒支撑板17脱离钢箱梁18后，拆除调节钢筒14及其附属结构，在双拼工字钢19两端系上钢丝绳，钢丝绳与卷扬机相连，起动卷扬机拉紧钢丝绳，采用气割切开双拼工字钢19与支撑板13的焊接点，通过卷扬机将双拼工字钢19吊落至地面。

(12)临时钢管支架体系：如图4所示临时钢管支架体系拆除流程示意图，在钢箱梁18底部安装两个临时吊耳23，采用气割切开临时钢管支架体系之间的横撑10、斜撑11，电动葫芦24将支架钢管8上焊接的钢管耳环25与临时吊耳23连接起来，拆除支架钢管8底部的预埋钢板4与底座钢板5之间的两排高强螺栓6，仅保留倾倒方向一侧的高强螺栓6，电动葫芦24将支架钢管8倾斜，支架钢管8绕着保留的的一排高强螺栓6旋转，将支架钢管8徐徐放置为水平状态最终落至地面，使用移动脚手架将临时吊耳23拆除，并将涂层有损伤的部位补涂完整。拆下来的临时钢管支架体系部分零件可重复使用，减少浪费，此设置相比现有技术无需单独设置倾倒限位装置，施工方便，拆除效率高。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了夯实地基1、水泥垫层2、混凝土基础3、预埋钢板4、底座钢板5、高强螺栓6、钢管扩大端7、支架钢管8、焊板9、横撑10、斜撑11、加强肋板12、支撑板13、调节钢筒14、钢筒斜撑15、把手柄16、钢筒支撑板17、钢箱梁18、双拼工字钢19、布囊袋20、细砂21、整体式劲性工字钢架22、临时吊耳23、电动葫芦24、钢管耳环25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，包括从上到下依次设置的钢箱梁、调节钢筒、双拼工字钢、格构式支架及预埋钢板；所述调节钢筒顶部通过钢筒支撑板支撑钢箱梁，且所述调节钢筒底部与双拼工字钢固连，通过调节所述调节钢筒高度可实现对钢箱梁的高程调节；所述双拼工字钢抵接于格构式支架顶部；所述格构式支架底部与预埋钢板通过连接件固定；所述预埋钢板设于混凝土基础内；所述格构式支架底部的左右两侧设均有布囊袋，每个所述布囊袋内均填充满细砂；所述双拼工字钢两端均设有多个监测点，所述监测点用于临时钢管支架体系的沉降监测；每个所述调节钢筒四周设有多个钢筒斜撑，每个钢筒斜撑底部与双拼工字钢固连，且每个所述调节钢筒顶部均固连有一钢筒支撑板，所述调节钢筒通过把手柄调节钢筒支撑板的升降。

2.根据权利要求1所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，所述布囊袋与格构式支架底部左右两侧的混凝土基础之间设有整体式劲性工字钢架，所述整体式劲性工字钢架与布囊袋抵接，且与混凝土基础之间设有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，所述每个格构式支架底部设有单个底座钢板，每个所述底座钢板分别与预埋钢板通过高强螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，每个所述混凝土基础底部铺设有水泥垫层。

5.根据权利要求3所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，所述格构式支架包括支架钢管、横撑及斜撑，所述支架钢管底部设有与底座钢板固连的钢管扩大端，且所述支架钢管顶部固连有支撑板，所述支撑板与双拼工字钢底部抵接。

6.根据权利要求5所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，所述支撑板底部四周设有多个加强肋板。

7.根据权利要求5所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，所述横撑固连于两个相邻支架钢管之间，所述斜撑设于相邻两个横撑之间并形成X形，且所述斜撑两端分别与相邻的两个支架钢管固连。

8.根据权利要求5所述的一种上跨既有线钢箱梁结构，其特征在于，每个格构式支架至少包括三个支架钢管。

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