CN219824917U - 一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁工程设备的技术领域，其公开了一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件。该双抱箍支撑组件主要包括交错布置的上抱箍组和下抱箍组，在上抱箍组的顶部两牛腿上分别设有第一调高立柱，在下抱箍组顶部两牛腿上分别设有第二调高立柱，两个调高立柱通过顶部钢梁垫板相连接，第一调高立柱底端和第二调高立柱底端均采用堵头钢板封底，同时在所有的立柱内部使用混凝土填充。本实用新型设计的抱箍构件方案，前期我们采用有限元软件Midas建立整体计算模型，通过有限元模型模拟受力分析以及理论计算，抱箍构件的高强螺栓的轴力和抱箍的滑移值等各项指标均必须符合设计要求，有效降低了支架体系的吊装难度，进一步提高现场吊装施工效率。

Description

一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件

技术领域

本实用新型属于桥梁工程设备的技术领域，具体涉及一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件。

背景技术

在现代公路、铁路建设中，现浇箱梁桥由于其施工方便、技术简单、适用性广、无需预制场地等的优点，越来越得到广泛的应用。比如我公司在山西某段公路改线工程中，上部结构采用5×19.2+8×30m现浇箱梁/装配式预应力混凝土箱梁，桥梁右幅起止桩号K57+140.538～K57+482.538，左幅起止桩号K57+140.538～K57+452.538，上部结构采用预制组合箱梁，钢筋混凝土连续箱梁；桥墩采用柱式墩、矩形盖梁柱式墩、L形盖梁柱式墩，桥台采用桩柱式桥台，基础采用钻孔灌注桩基础。其中对于竖向荷载小于4000KN受力的桥墩处采用非落地支架，现阶段施工中常以柱式支架为主。

为了进一步保证柱式支架中抱箍在工程中的使用，施工方需要对抱箍进行全程、实时、连续监测，主要监测高强螺栓的轴力和抱箍的滑移值。其中监测高强螺栓主要通过在安装现场用移动式轴力计来检测轴力，对现场施拧工具进行标定校验，通过与现场施工的力矩施加工具进行施拧后的预紧力对比，以便及时修正现场施拧扭矩确保其轴力符合设计要求。在整个施工过程中，滑移值不应超过1mm，如出现超限则应立即停止施工，检查各项指标，并联系设计方、生产方核查，以切实保证施工安全。

因此，尤其对于竖向荷载大于4000KN或存在偏载严重的桥墩采用柱式支架，其中抱箍的设计及其对应的支护方式尤为重要。同时为了有效降低支架体系的吊装难度，进一步提高现场吊装施工效率，抱箍的高强螺栓的轴力和抱箍的滑移值等各项指标均必须符合设计要求，方能保证现场施工的安全。

实用新型内容

针对上述背景技术中在竖向荷载大于4000KN或存在偏载严重的桥墩在柱式支架施工中，对于抱箍及其对应的支护方式提出更为严格的指标要求，本实用新型通过设计一种新型结构的桥墩抱箍，并结合施工现场基于该新型抱箍提出了一种应用于现浇箱梁施工中的双抱箍支撑组件。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，包括有抱箍组件，所述抱箍组件包括安装在桥墩柱上的上抱箍组和下抱箍组，且两者呈交错布置，在所述上抱箍组的顶部两牛腿上分别设置有第一调高立柱，在所述下抱箍组顶部两牛腿上分别设置有第二调高立柱，位于同一侧的第一调高立柱顶端与第二调高立柱顶端通过顶部钢梁垫板相连接，在第一调高立柱底端和第二调高立柱底端均采用堵头钢板封底，且在所有的立柱内部使用混凝土填充。

作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述上抱箍组和下抱箍组均包括两个采用螺栓拼装而成的抱箍构件，两个抱箍构件结构相同，且均包括由钢板制成的半圆形曲面箍体，在所述半圆形曲面箍体的两端分别焊接有联结板，在所述半圆形曲面箍体和两个联结板的外侧上共同焊接有多个横向肋板，多个所述横向肋板呈轴向布置，在多个所述横向肋板的两端之间分别通过两个竖向肋板与两个所述联结板固定连接，在任一相邻两个所述横向肋板之间的联结板上分别设置有多个安装螺孔，位于竖向肋板一侧且靠近所述半圆形曲面箍体轴线的安装螺孔数量是另一侧安装螺孔数量的数倍。

作为上述技术方案的进一步解释及限定，位于所述上抱箍组上的两个抱箍构件的拼装连接线与位于所述下抱箍组上的两个抱箍构件的拼装连接线之间夹角为45°。

作为上述技术方案的进一步补充说明，在所述上抱箍组、下抱箍组与桥墩柱之间分别设置有橡胶垫层，所述橡胶垫层用于提高接触摩擦系数并保护桥墩柱的混凝土。

作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述半圆形曲面箍体的钢板厚度为20mm，所述联结板、横向肋板和竖向肋板的厚度均为30mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过交错布置的上抱箍组和下抱箍组，在上抱箍组的顶部两牛腿上分别设有第一调高立柱，在下抱箍组顶部两牛腿上分别设有第二调高立柱，其中第一调高立柱顶端与第二调高立柱顶端通过顶部钢梁垫板相连接，第一调高立柱底端和第二调高立柱底端均采用堵头钢板封底，同时在所有的立柱内部使用混凝土填充。本实用新型采用的双抱箍支撑组件形成的非落地支架，在施工过程中，对于竖向荷载大于4000KN或存在偏载严重的桥墩而言，不仅各项检测指标符合设计要求，而且有效降低了支架体系的吊装难度，进一步提高现场吊装施工效率。

2、本实用新型上抱箍组和下抱箍组均包括两个采用螺栓拼装而成的抱箍构件，其中抱箍构件包括由钢板制成的半圆形曲面箍体，在所述半圆形曲面箍体的两端分别焊接有联结板，在所述半圆形曲面箍体和两个联结板的外侧上共同焊接有多个横向肋板，多个横向肋板呈轴向布置，在多个横向肋板的两端之间分别通过两个竖向肋板与两个联结板固定连接，在任一相邻两个所述横向肋板之间的联结板上分别设置有多个安装螺孔，位于竖向肋板一侧且靠近所述半圆形曲面箍体轴线的安装螺孔数量是另一侧安装螺孔数量的数倍。本实用新型选择上述抱箍构件的结构设计方案，前期我们采用有限元软件Midas建立整体计算模型，通过有限元模型模拟受力分析以及理论计算，抱箍构件的高强螺栓的轴力和抱箍的滑移值等各项指标均必须符合设计要求，进一步验证本技术方案的可行性，为后期施工提供安全保证。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中上抱箍组与下抱箍组的布置图；

图3为为本实用新型实施例中上抱箍组和下抱箍组的结构示意图；

图4为本实用新型的施工剖视示意图；

图5为本实用新型的施工平面布置图；

图6为本实用新型的局部安装螺孔分布图；

图7为有限元模型模拟抱箍构件安装螺孔应力图；

图8为有限元模型模拟抱箍构件环向位移图；

图9为有限元模型模拟抱箍构件竖向位移图；

图10为有限元模型模拟抱箍构件桥墩混凝土柱接触压力图。

图中：上抱箍组为1，下抱箍组为2，第一调高立柱为3，第二调高立柱为4，顶部钢梁垫板为5，半圆形曲面箍体为6，联结板为7，横向肋板8，竖向肋板9，橡胶垫层为10。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型的技术方案，下面结合附图1至10，我们通过最优实施例结合施工现场对本实用新型进行进一步说明。

如附图1至6所示，一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，包括有抱箍组件，其包括安装在桥墩柱上的上抱箍组1和下抱箍组2，且两者呈交错布置，所述上抱箍组1和下抱箍组2均包括两个采用螺栓拼装而成的抱箍构件，位于所述上抱箍组1上的两个抱箍构件的拼装连接线与位于所述下抱箍组2上的两个抱箍构件的拼装连接线之间夹角为45°。在所述上抱箍组1的顶部两牛腿上分别设置有第一调高立柱3，在所述下抱箍组2顶部两牛腿上分别设置有第二调高立柱4，位于同一侧的第一调高立柱3顶端与第二调高立柱4顶端通过顶部钢梁垫板5相连接，在第一调高立柱3底端和第二调高立柱4底端均采用堵头钢板封底，且在所有的立柱内部使用混凝土填充。

如附图3所示，两个抱箍构件结构相同，且均包括由钢板制成的半圆形曲面箍体6，在所述半圆形曲面箍体6的两端分别焊接有联结板7，在所述半圆形曲面箍体6和两个联结板7的外侧上共同焊接有多个横向肋板8，多个所述横向肋板8呈轴向布置，在多个所述横向肋板8的两端之间分别通过两个竖向肋板9与两个所述联结板7固定连接，所述半圆形曲面箍体6的钢板厚度为20mm，所述联结板7、横向肋板8和竖向肋板9的厚度均为30mm。

如附图6所示，在任一相邻两个所述横向肋板8之间的联结板7上分别设置有多个安装螺孔，位于竖向肋板9一侧且靠近所述半圆形曲面箍体6轴线的安装螺孔数量是另一侧安装螺孔数量的数倍。

如附图4所示，在所述上抱箍组1、下抱箍组2与桥墩柱之间分别设置有橡胶垫层10，所述橡胶垫层10用于提高接触摩擦系数并保护桥墩柱的混凝土。

具体施工方式：

在上述实施例中，我们根据设计尺寸制备抱箍、钢管调高立柱、钢垫板，抱箍加工误差不大于1mm； 然后利用起重设备将上抱箍和下抱箍按设计位置安装固定在桥墩柱上，先安装下抱箍组，再安装上抱箍，其安装误差不大于1mm； 接着在上、下抱箍构件的牛腿上分别安置第二调高立柱、第一调高立柱，调高立柱上端通过20mm钢垫板相连，调高立柱下端用20mm堵头钢板封底，立柱内部用C35混凝土填充；抱箍上部体系采用原设计结构，按相关施工规范进行安装； 对支架进行预压并在其符合规范要求后，才能进行现浇箱梁的施工；墩柱两侧进行混凝土浇筑时，应注意控制两侧的荷载，其偏差不应超过10% ；待现浇箱梁的混凝土强度达到规范要求后，才可以对上述支架进行拆除。

一、施工要求

1、高强螺栓的安装、施工及验收应严格按照《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82－2011)的有关规定条文进行；

2、各部件焊接应按《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)进行；

3、应在安装抱箍前对钢抱箍本身与混凝土墩柱进行强度检测，确认其达到材料的标准强度后再进行施工；

4、在螺栓上加载设计的预紧力时，应对抱箍的环向位移即两块联结板的间距进行实时监测；

5、在开始施工前，应选取某一位置的抱箍单独进行预压，在预压时应对抱箍进行实时监测并采集相关数据，设计及相关方人员对数据进行分析未发现问题后，方可进行施工;

6、高强螺栓加载的施工终拧扭矩为：

式中：d—高强度螺栓公称直径（mm）；

k—高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由《钢结构高强螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）第6.3.1条试验测得，此处取0.15；

Pc—高强度螺栓施工预拉力（KN），取值150；

Tc—施工终拧扭矩（N·m）。

7、橡胶垫层材料的弹性模量不得小于6.1N/mm2。

二、理论受力计算及分析

如附图7至10所示，抱箍构件的受力由螺栓的紧固力与上部荷载共同组成，其中紧固力部分由每侧54个高强螺栓提供54×150=8100KN（单侧），采用10.9级高强螺栓，螺栓安全系数1.5，则计算取值为8100÷1.5=5400KN；上部荷载由立柱均分到双抱箍体系内单个抱箍上，其中按照最大的荷载取值为3598.7KN。

（1）安装孔应力最大,满足要求；其余部分最大,满足要求。（2）第一主应力最大值/>,满足要求。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型的具体实施方式并不仅限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型的创造思想和设计思路，应当等同属于本实用新型技术方案中所公开的保护范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，包括有抱箍组件，其特征在于：所述抱箍组件包括安装在桥墩柱上的上抱箍组（1）和下抱箍组（2），且两者呈交错布置，在所述上抱箍组（1）的顶部两牛腿上分别设置有第一调高立柱（3），在所述下抱箍组（2）顶部两牛腿上分别设置有第二调高立柱（4），位于同一侧的第一调高立柱（3）顶端与第二调高立柱（4）顶端通过顶部钢梁垫板（5）相连接，在第一调高立柱（3）底端和第二调高立柱（4）底端均采用堵头钢板封底，且在所有的立柱内部使用混凝土填充。

2.根据权利要求1所述的一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，其特征在于：所述上抱箍组（1）和下抱箍组（2）均包括两个采用螺栓拼装而成的抱箍构件，两个抱箍构件结构相同，且均包括由钢板制成的半圆形曲面箍体（6），在所述半圆形曲面箍体（6）的两端分别焊接有联结板（7），在所述半圆形曲面箍体（6）和两个联结板（7）的外侧上共同焊接有多个横向肋板（8），多个所述横向肋板（8）呈轴向布置，在多个所述横向肋板（8）的两端之间分别通过两个竖向肋板（9）与两个所述联结板（7）固定连接，在任一相邻两个所述横向肋板（8）之间的联结板（7）上分别设置有多个安装螺孔，位于竖向肋板（9）一侧且靠近所述半圆形曲面箍体（6）轴线的安装螺孔数量是另一侧安装螺孔数量的数倍。

3.根据权利要求2所述的一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，其特征在于：位于所述上抱箍组（1）上的两个抱箍构件的拼装连接线与位于所述下抱箍组（2）上的两个抱箍构件的拼装连接线之间夹角为45°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，其特征在于：在所述上抱箍组（1）、下抱箍组（2）与桥墩柱之间分别设置有橡胶垫层（10），所述橡胶垫层（10）用于提高接触摩擦系数并保护桥墩柱的混凝土。

5.根据权利要求2或3所述的一种现浇箱梁施工中应用于桥墩的双抱箍支撑组件，其特征在于：所述半圆形曲面箍体（6）的钢板厚度为20mm，所述联结板（7）、横向肋板（8）和竖向肋板（9）的厚度均为30mm。