CN109356021A - 水上临时支墩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种水上临时支墩及该水上临时支墩的施工方法。水上临时支墩包括多组支架和连接系，多组支架平行间隔设置并通过连接系连接成一体；每组支架包括多根支撑管桩和斜撑，多根支撑管桩平行间隔呈直线排布，并通过连接系连接成一体；支撑管桩包括钻孔桩、主管和柱头；主管垂直设置，主管的下端通过剪力键与钻孔桩相连接；柱头设置于主管的上端；斜撑位于多个支撑管桩的两侧，且斜撑的一端与最外侧的支撑管桩的主管相连接，斜撑的另一端与主管的上端相平齐。本申请的水上临时支墩结构简单、拼装拆卸方便，能够缩短施工周期，且对称悬拼的施工方法设备投入少，风险低、实用性高，极大地降低了成本。

Description

水上临时支墩及其施工方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种水上临时支墩及该水上临时支墩的施工方法。

背景技术

随着交通的发展，跨河大跨度钢桁梁桥的修建越来越多，如何快速、安全、经济的完成该类桥梁的架设施工是桥梁建设中急需解决的关键技术问题。在施工条件允许时，为节约投资、同时缩短施工时间。钢管柱临时支墩就以其具有着使用灵活、拆却比较方便，结构也比较简单实用，成本也很低这样的几个特点，在此类铁路桥梁的施工中发挥着重要的作用。

国内目前比较成熟的钢桁梁架设方案主要有：膺架法、浮吊架设法、顶推架设法、拖拉架设法、浮运拖拉架设法等。但是以上施工方法大型设备投入大，施工周期较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水上临时支墩及该水上临时支墩的施工方法，以解决现有技术中钢桁梁架施工方法大型设备投入大、施工周期较长的技术问题。

本发明提供了一种水上临时支墩，包括多组支架和连接系，多组所述支架平行间隔设置并通过所述连接系连接成一体；

每组所述支架包括多根支撑管桩和斜撑，多根所述支撑管桩平行间隔呈直线排布，并通过所述连接系连接成一体；所述支撑管桩包括钻孔桩、主管和柱头；所述主管垂直设置，所述主管的下端通过剪力键与所述钻孔桩相连接；所述柱头设置于所述主管的上端；

所述斜撑位于多个所述支撑管桩的两侧，且所述斜撑的一端与最外侧的所述支撑管桩的所述主管相连接，所述斜撑的另一端与所述主管的上端相平齐。

进一步地，所述支架为两组，每组所述支架包括四根所述支撑管桩。

进一步地，所述连接系包括水平连接管和斜向连接管；相邻两个所述主管分别通过所述水平连接管和所述斜向连接管相连接，且相邻两个所述主管之间设置有两个所述水平连接管，相邻所述主管之间的所述斜向连接管位于两个所述水平连接管之间。

进一步地，所述连接系还包括竖向连接管，所述竖向连接管位于相邻两个所述主管间的两个所述水平连接管之间。

进一步地，所述钻孔桩直径为1.5m；

所述主管采用内直径为1800mm、壁厚为22mm的钢管；

所述连接系和所述斜撑均采用内直径为1000mm、壁厚为14mm的钢管。

进一步地，所述剪力键设置在自所述钻孔桩桩顶面以下10m的范围内，且相邻两道所述剪力键之间的间距为450mm。

本申请还提供了一种上述技术方案所述的水上临时支墩的施工方法，包括以下步骤：

步骤100、搭设钢结构钻孔平台作为施工平台，在施工平台上安装主管；

步骤200、在河床下采用冲击钻成孔，施工钻孔桩，完成基础施工；

步骤300、基础施工完成后向施工平台下焊接接长所述主管，并在所述主管内壁上焊接剪力键，自所述钻孔桩桩顶面以下10m范围内每隔450mm设置一道剪力键；

步骤400、施工平台以下所述主管施工完成后，接高施工平台上的所述主管并施工连接系，使所述主管固定连接为一体；施工斜撑；

步骤500、待施工平台上临时支墩钢管桩完成后在所述主管上端施作柱头。

进一步地，接长所述施工平台以下的所述主管时用履带吊车配合振动锤插打，平面位置及垂直度满足设计要求后，在测量引导下依靠所述主管和桩锤的自重下桩、稳桩、压锤，复测桩位和倾斜度，直到满足设计及规范要求后，开始振动沉桩。

进一步地，所述施工平台上方主管采用履带吊车分节吊装并焊接而成；所述主管的垂直度偏差控制在0.5％以内；各所述主管顶端的高度差不大于5mm。

进一步地，所述钻孔桩、所述剪力键、所述主管、所述连接系、所述斜撑和所述柱头之间连接均采用焊接连接，焊缝均为角焊缝。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的水上临时支墩包括多组支架和连接系，多组支架平行间隔并列设置，支架之间通过连接系固定连接成一体形成临时支墩主体结构。

每组支架包括多根支撑管桩和斜撑，多根支撑管桩呈直线排布且平行间隔设置，并通过所述连接系固定连接成一体；所述支撑管桩包括钻孔桩、主管和柱头；钻孔桩施工过程中先采用冲击钻成孔，再在施工钻孔桩，形成基础施工。所述主管垂直设置，其下端通过剪力键与与所述钻孔桩固定连接为一体，增强了临时支墩的承载力。主管的上端设置有柱头即桩帽。所述斜撑位于多个所述支撑管桩的两侧，且所述斜撑的一端与最外侧的所述支撑管桩的所述主管相固定连接，所述斜撑的另一端与所述主管的上端相平齐，形成对称悬拼结构。

本申请的水上临时支墩结构简单、拼装拆卸方便，因此能够缩短施工周期，且对称悬拼的施工方法设备投入少，风险低、实用性高，极大地降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的水上临时支墩正视的平面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的水上临时支墩的主管和连接系的连接结构示意图；

图3为本申请实施例提供的水上临时支墩的主管和连接系的另一连接结构示意图；

图4为本申请实施例提供的水上临时支墩的主管和连接系的俯视结构示意图。

1-钻孔桩，2-主管，3-柱头，4-斜撑，5-剪力键，6-连接系，61-水平连接管，62-斜向连接管，63-竖向连接管，7-钻孔平台，8-钻孔桩桩顶面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例的水上临时支墩及该水上临时支墩的施工方法。

参照图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种水上临时支墩，包括多组支架和连接系6，多组支架平行间隔设置并通过连接系6连接成一体；

每组支架包括多根支撑管桩和斜撑4，多根支撑管桩平行间隔呈直线排布，并通过连接系6连接成一体；支撑管桩包括钻孔桩1、主管2和柱头3；主管2垂直设置，主管2的下端通过剪力键5与钻孔桩1相连接；柱头3设置于主管2的上端；

斜撑4位于多个支撑管桩的两侧，且斜撑4的一端与最外侧的支撑管桩的主管2相连接，斜撑4的另一端与主管2的上端相平齐。

本申请实施例提供的水上临时支墩包括多组支架和连接系6，多组支架平行间隔并列设置，支架之间通过连接系6固定连接成一体形成临时支墩主体结构。

具体地，参照图1至图4所示，每组支架包括多根支撑管桩和斜撑4，多根支撑管桩呈直线排布且平行间隔设置，并通过连接系6固定连接成一体；支撑管桩包括钻孔桩1、主管2和柱头3；钻孔桩1施工过程中先采用冲击钻成孔，再在施工钻孔桩1，形成基础施工。主管2垂直设置，其下端通过剪力键5与与钻孔桩1固定连接为一体，增强了临时支墩的承载力。主管2的上端设置有柱头3即桩帽。斜撑4位于多个支撑管桩的两侧，且斜撑4的一端与最外侧的支撑管桩的主管2相固定连接，斜撑4的另一端与主管2的上端相平齐，形成对称悬拼结构。

优选地，斜撑4的上端也设置有柱头3。

本申请的水上临时支墩结构简单、拼装拆卸方便，因此能够缩短施工周期，且对称悬拼的施工方法设备投入少，风险低、实用性高，极大地降低了成本。

在本申请的一个实施例中，优选地，参照图1至图4所示，支架为两组，每组支架包括四根支撑管桩。

在该实施例中，根据具体的施工情况可以将支架设置为两组，每组支架包括四根支撑管桩，即整个临时支墩由8根支撑管桩构成。

需要说明的是，根据不同的施工情况和要求还可将支架设置三组、四组等等，且每组之间的支撑管桩的数量亦可根据具体情况调整，再次不做具体限定。

在本申请的一个实施例中，优选地，参照图2所示，连接系6包括水平连接管61和斜向连接管62；相邻两个主管2分别通过水平连接管61和斜向连接管62相连接，且相邻两个主管2之间设置有两个水平连接管61，相邻主管2之间的斜向连接管62位于两个水平连接管61之间。

在该实施例中，连接系6包括水平连接管61和斜向连接管62，同一组支架内的相邻两个主管2通过水平连接管61和斜向连接管62将主管2连接成一体，不同组的支架的主管2之间对应通过水平连接管61和斜向连接管62连接，使得主管2之间连接的稳定性更强，从而使得临时支墩整体的强度和稳定性高。

在本申请的一个实施例中，优选地，参照图3所示，连接系6还包括竖向连接管63，竖向连接管63位于相邻两个主管2间的两个水平连接管61之间。

在该实施例中，当相邻两根主管2之间的间隔较大时，在相邻两个主管2间的两个水平连接管61之间还设置竖向连接管63，进一步增强支撑管桩的稳定性。

在本申请的一个实施例中，优选地，钻孔桩1直径为1.5m；

主管2采用内直径为1800mm、壁厚为22mm的钢管；

连接系6和斜撑4均采用内直径为1000mm、壁厚为14mm的钢管。

在该实施例中，为保证临时支墩整体的强度和稳定性，设计钻孔桩1直径为1.5m，施工采用冲击钻成孔，施工时采用搭设钢结构钻孔平台7作为施工平台，采取入弱风化2D为控制指标，桩长作为参考，施工终孔时需满足桩底标高嵌入弱风化2D。

主管2采用内直径为1800mm、壁厚为22mm的钢管，材质为Q345B。

连接系6和斜撑4均采用内直径为1000mm、壁厚为14mm的钢管，材质为Q345B。

柱头3为壁厚30mm钢板，材质为Q345B。

在本申请的一个实施例中，优选地，参照图1所示，剪力键5设置在自钻孔桩桩顶面8以下10m的范围内，且相邻两道剪力键5之间的间距为450mm。

为保证主管2与钻孔桩1之间连接的强度和稳定性并保证临时支墩整体的稳定性，剪力键5设置在自钻孔桩1桩顶以下10m的范围内，且相邻两道剪力键5之间的间距为450mm。

本申请还提供了一种上述实施例的水上临时支墩的施工方法，包括以下步骤：

步骤100、搭设钢结构钻孔平台7作为施工平台，在施工平台上安装主管2；

步骤200、在河床下采用冲击钻成孔，施工钻孔桩1，完成基础施工；

步骤300、基础施工完成后向施工平台下焊接接长主管2，并在主管2内壁上焊接剪力键5，自钻孔桩桩顶面8以下10m范围内每隔450mm设置一道剪力键5；

步骤400、施工平台以下主管2施工完成后，接高施工平台上的主管2并施工连接系6，使主管2固定连接为一体；施工斜撑4；

步骤500、待施工平台上临时支墩钢管桩完成后在主管2上端施作柱头3。

在本申请的一个实施例中，优选地，接长施工平台以下的主管2时用履带吊车配合振动锤插打，平面位置及垂直度满足设计要求后，在测量引导下依靠主管2和桩锤的自重下桩、稳桩、压锤，复测桩位和倾斜度，直到满足设计及规范要求后，开始振动沉桩。

在本申请的一个实施例中，优选地，施工平台上方主管2采用履带吊车分节吊装并焊接而成；主管2的垂直度偏差控制在0.5％以内；上下节主管2焊接时应矫正垂直度，桩顶平面位置误差，纵桥向控制在5cm以内，横桥向控制在10cm以内，吊装时采用焊接马板导向(规格为100mm*20*300mm)及全站仪测量控制，保证主钢管柱垂直度。用水准仪测量控制，确保主钢管柱顶标高符合相关技术规范要求，各钢管柱顶高度差不大于5mm。钢管柱对接焊应采用等强对接焊，焊接形式为融透坡口焊，质量等级为一级，按规范要求进行100％的探伤检测。

在本申请的一个实施例中，优选地，钻孔桩1、剪力键5、主管2、连接系6、斜撑4和柱头3之间连接均采用焊接连接，焊缝均为角焊缝。

其中，剪力键5与主管2内壁焊接，自钻孔桩1桩顶面以下450mm焊接一道，设置在桩顶往下10m范围内，焊缝为角焊缝，焊角高度12mm。

连接系6焊缝为角焊缝，焊缝高度10mm，焊缝外观质量标准均为三级。

斜撑4焊缝为角焊缝，焊缝高度12mm，焊缝外观质量标准均为三级。

柱头3焊缝为角焊缝，焊缝高度12mm，焊缝外观质量标准均为三级。

焊接可采用手工焊或者CO₂气体保护焊，焊材选用J507、ER50-6Φ1.2焊条。焊前必须保证焊接区域无锈、无油污，焊接时确定焊接工艺参数，采用两人对称焊接。焊接后及时清理焊渣和飞溅，确保焊接外观和内部质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水上临时支墩，其特征在于，包括多组支架和连接系，多组所述支架平行间隔设置并通过所述连接系连接成一体；

每组所述支架包括多根支撑管桩和斜撑，多根所述支撑管桩平行间隔呈直线排布，并通过所述连接系连接成一体；所述支撑管桩包括钻孔桩、主管和柱头；所述主管垂直设置，所述主管的下端通过剪力键与所述钻孔桩相连接；所述柱头设置于所述主管的上端；

所述斜撑位于多个所述支撑管桩的两侧，且所述斜撑的一端与最外侧的所述支撑管桩的所述主管相连接，所述斜撑的另一端与所述主管的上端相平齐。

2.根据权利要求1所述的水上临时支墩，其特征在于，所述支架为两组，每组所述支架包括四根所述支撑管桩。

3.根据权利要求1所述的水上临时支墩，其特征在于，所述连接系包括水平连接管和斜向连接管；相邻两个所述主管分别通过所述水平连接管和所述斜向连接管相连接，且相邻两个所述主管之间设置有两个所述水平连接管，相邻所述主管之间的所述斜向连接管位于两个所述水平连接管之间。

4.根据权利要求3所述的水上临时支墩，其特征在于，所述连接系还包括竖向连接管，所述竖向连接管位于相邻两个所述主管间的两个所述水平连接管之间。

5.根据权利要求1所述的水上临时支墩，其特征在于，所述钻孔桩直径为1.5m；

所述主管采用内直径为1800mm、壁厚为22mm的钢管；

所述连接系和所述斜撑均采用内直径为1000mm、壁厚为14mm的钢管。

6.根据权利要求1所述的水上临时支墩，其特征在于，所述剪力键设置在自所述钻孔桩桩顶面以下10m的范围内，且相邻两道所述剪力键之间的间距为450mm。

7.一种权利要求1至6任一项所述的水上临时支墩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100、搭设钢结构钻孔平台作为施工平台，在施工平台上安装主管；

步骤200、在河床下采用冲击钻成孔，施工钻孔桩，完成基础施工；

步骤300、基础施工完成后向施工平台下焊接接长所述主管，并在所述主管内壁上焊接剪力键，自所述钻孔桩桩顶面以下10m范围内每隔450mm设置一道剪力键；

步骤400、施工平台以下所述主管施工完成后，接高施工平台上的所述主管并施工连接系，使所述主管固定连接为一体；施工斜撑；

步骤500、待施工平台上临时支墩钢管桩完成后在所述主管上端施作柱头。

8.根据权利要求7所述的水上临时支墩的施工方法，其特征在于，接长所述施工平台以下的所述主管时用履带吊车配合振动锤插打，平面位置及垂直度满足设计要求后，在测量引导下依靠所述主管和桩锤的自重下桩、稳桩、压锤，复测桩位和倾斜度，直到满足设计及规范要求后，开始振动沉桩。

9.根据权利要求7所述的水上临时支墩的施工方法，其特征在于，所述施工平台上方主管采用履带吊车分节吊装并焊接而成；所述主管的垂直度偏差控制在0.5％以内；各所述主管顶端的高度差不大于5mm。

10.根据权利要求7所述的水上临时支墩的施工方法，其特征在于，所述钻孔桩、所述剪力键、所述主管、所述连接系、所述斜撑和所述柱头之间连接均采用焊接连接，焊缝均为角焊缝。