CN114657882A - 一种特大型0#块现浇箱梁托架结构及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及道桥施工技术领域，尤其涉及一种特大型0#块现浇箱梁托架结构及其安装方法，包括：步骤1、托架地基预处理；步骤2、墩身预埋件安装；步骤3、按照拼装顺序完成托架拼装；步骤4、张拉钢索；步骤5、模板安装；步骤6、托架预压检测；步骤7、0#块箱梁施工；与传统的三角托架相比，本发明桥梁托架结构不影响桥跨下部的通航和通行需求；结构更稳定，能够抵抗风荷载等，在保证结构安全的同时降低了施工安全风险，能很好适应各种大型0#块现浇箱梁施工，安全、可靠、施工便捷。本发明的托架在安装时不需要大量的拼焊工序，拼装效率高，可实现快速化安装和拆除，能有效缩短整体施工工期，提高了材料的周转利用率，具有广泛的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及道桥施工技术领域，尤其涉及一种特大型0#块现浇箱梁托架结构及其安装方法。
背景技术
随着道路桥梁建设规模越来越大，大型连续桥梁施工项目也更加常见。相比普通桥梁工程施工来说，大型连续桥梁的施工难度更大，复杂程度更高，技术要求更加严格。由于现浇箱梁0#块自重大，安全性差，其施工技术难度较高，不便于应用大型机械，也容易受到气候、地质条件等因素的影响，因此保证现0#块浇箱梁的施工质量是非常关键的环节。
目前，连续梁(钢构)桥0#块施工方式通常有两种形式，一种是钢管桩支架形式，另一种是托架支撑形式，如三角托架等。钢管桩支架需要利用预先浇筑好的承台或混凝土基础作为承重基础，对地基承载力要求较高，如果地基出现沉降，将会影响支架的施工精度和安全性。同时，落地支架的材料消耗量大，不适用于高桥墩的桥梁。因此，在地基基础较差，有通航、通行要求的桥跨中，往往会采用托架作为0#块箱梁模板的支撑结构，通过在墩顶或墩身浇筑时设置预埋件与托架焊接来支撑上部箱梁结构。桥梁托架作为一种临时结构，主要承受上部结构的竖向荷载，对与桥墩连接区域节点的刚度要求较高。由于其自身安全的不确定性，如节点处局部受力过大、稳定性较差等，再加上施工现场管理不善、材料使用不合格等原因，托架垮塌事故时有发生，造成人员伤亡和财产损失。托架在高空焊接时，当预埋件出现偏差而引起托架安装精度不够时，其平面位置难以调整。因此，确保托架结构的安全性，提高安装精度，保证道路桥梁工程的施工质量尤为必要。
鉴于上述传统的托架结构节点处局部受力过大、稳定性较差、施工安装精度容易出现误差等问题，本申请提供一种特大型0#块现浇箱梁托架结构及其安装方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构及其安装方法，具有结构更稳定，能够抵抗风荷载等，在保证结构安全的同时降低了施工安全风险，同时能很好适应各种大型0#块现浇箱梁施工，安全、可靠、施工便捷、可操作性强。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种特大型0#块现浇箱梁托架结构的安装方法，具体步骤如下：
步骤1、托架地基预处理：对托架施工区域的基础进行碾压夯实处理，保证基础具有足够承载能力、刚度和稳定性，能承受施工中所产生的荷载；
步骤2、墩身预埋件安装：根据设计图纸进行精确定位，在桥墩相应高程设置预埋件，所需设置预埋件的部位有上横梁与桥墩的锚固节点B处、钢索与桥墩锚固节点C处和下横梁与桥墩锚固节点E处；
在节点B处的桥墩中设置的预埋螺纹钢筋，钢筋直径为Ф28～Ф32，钢筋两端张拉完成后，在端部设置钢垫片，钢垫片厚度为12～16mm，并使用锚固螺栓进行锚固；
在节点C处的预留钢筋孔道中设置预埋螺纹钢筋，钢筋两端张拉完成后，在需要连接钢索的一端设置角钢进行端部加固；在另一端设置钢垫片并用锚固螺栓进行锚固；
在节点E处设置预埋钢钉和预埋钢板，预埋钢板和预埋钢钉通过焊接的方式连接在一起，并在下横梁的安装位置下方设置钢牛腿进行支撑，以承担托架自重及施工荷载产生的竖向剪力；
步骤3、按照拼装顺序完成托架拼装：首先按照设计图纸和预埋件的定位，使用塔吊在桥墩上安装上横梁和下横梁，通过焊接的方式将上横梁焊接在节点B处的钢垫片上，将下横梁焊接在节点E处的预埋钢板上，下横梁下部抵接钢牛腿；
然后安装立杆，立杆采用圆形钢管形式，立杆的上、下两端设有立杆端部焊接钢板，其上设有4个螺栓孔，立杆设置在上横梁和下横梁之间，起到支撑作用，根据支撑高度选用定长的立杆，通过螺栓与上横梁、下横梁进行锚固连接；
最后安装钢索，钢索是由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝组成的平行钢丝索，强度为1670MPa或1770Mpa，钢索上端使用栓钉锚固在节点C处，钢索下端使用锚固块抵接在下横梁上；
步骤4、张拉钢索：钢索锚固完成后对其进行张拉以达到设计要求，通过张拉钢索调整上横梁、下横梁的水平精度，张拉完成后先用锚头将钢索下端锚固在下横梁底部，然后再将钢索上端与节点C处的预埋件焊接牢固；
步骤5、模板安装：桥墩两侧单片托架安装就位后，应调整两侧在同一高程，保证0#块托架均匀受力，确保安全，然后在托架上横梁与分配梁之间设置砂筒；分配梁根据实际工程需要采用双拼I45a～I45c工字钢，然后在分配梁上施工0#块箱梁模板支架，以承托底模和腹部模板；
步骤6、托架预压检测：在0#块箱梁浇筑前需采用沙袋对托架部分进行空载、50％荷载、100％荷载三级预压，检测其变形量，以消除地基变形和托架的非弹性变形，检验托架的实际承载能力和正常使用时的安全性；
步骤7、0#块箱梁施工：进行0#块箱梁梁体浇筑，待混凝土达到设计强度后进行拆模；然后拆除托架，并对墩身锚固节点进行修复处理。
本发明还提供了一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，包括桩基础、设于桩基础上的承台，所述承台上设置有桥墩，所述桥墩的上端部设置有上横梁，所述桥墩的下端部设置有下横梁，所述上横梁和下横梁上、下对应平行设置，所述上横梁和下横梁之间设有竖直设置的立杆，所述立杆的顶部与上横梁固定连接，所述立杆的底部与下横梁固定连接；
所述桥墩的顶部设有分配梁，所述分配梁与上横梁之间设置有砂筒，所述分配梁上安装有箱梁模板支架，所述箱梁模板支架上安装有0#块箱梁。
优选地，所述上横梁与桥墩连接的位置处设有预埋螺纹钢筋，所述预埋螺纹钢筋的端部设有钢垫片，所述上横梁通过锚固螺栓与预埋螺纹钢筋锚固连接。
优选地，所述下横梁与桥墩连接的位置处设有预埋钢钉和预埋钢板，所述预埋钢钉和预埋钢板焊接固定，所述下横梁与预埋钢板固定连接，所述下横梁与桥墩连接处的下方设有钢牛腿。
优选地，所述0#块现浇箱梁托架结构还包括倾斜设置的钢索，所述钢索的上端通过栓钉与桥墩锚固连接，所述钢索的下端通过锚固块和锚头与下横梁抵接。
优选地，所述钢索与桥墩连接处的位置设有预留钢筋孔道，所述预留钢筋孔道内设有预埋螺纹钢筋，所述预埋螺纹钢筋与钢索连接的一端设有角钢，所述钢索通过栓钉与角钢固定连接；所述预埋螺纹钢筋的另一端设有钢垫片和锚固螺栓。
优选地，所述立杆的上、下端均设有立杆端部焊接钢板，所述立杆端部焊接钢板上设有四个螺栓孔，所述立杆的上、下端均通过螺栓分别与上横梁和下横梁锚固连接。
优选地，所述钢索由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝组成的平行钢丝索。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明将托架安装完成后，可通过张拉钢索调整上、下横梁的水平精度，由平行钢丝组成的钢索抗拉性能良好，可以保证箱梁施工的水平度；本发明在下横梁与桥墩连接处设置了钢牛腿和预埋件，能够对桥墩局部承压部位进行加固和保护，不会对墩身模板产生破坏，提升了结构的整体稳定性，强化了施工质量。
2、本发明与常规支架相比，托架结构形式不影响桥跨下部的通航和通行需求。与传统的三角托架相比，本发明结构更稳定，能够抵抗风荷载等，在保证结构安全的同时降低了施工安全风险，同时能很好适应各种大型0#块现浇箱梁施工，安全、可靠、施工便捷、可操作性强。
3、本发明在托架使用完成后，仍可适用于其他连续梁桥施工，提高了材料的周转利用率，经济效益显著；同时，本发明的托架在安装时不需要大量的拼焊工序，拼装效率高，可实现快速化安装和拆除，能有效缩短整体施工工期，具有广泛的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明托架的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明中立杆的结构示意图；
图4为图1中A部放大示意图；
图5为本发明中钢索的截面图；
图6为图1中B部放大示意图；
图7为图1中C部放大示意图；
图8为图1中D部放大示意图；
图9为图1中E部放大示意图。
图中：1、0#块箱梁；2、箱梁模板支架；3、分配梁；4、砂筒；5、上横梁；6、桥墩；7、立杆；8、钢索；9、预留钢筋孔道；10、下横梁；11、钢牛腿；12、承台；13、桩基础；14、立杆端部焊接钢板；15、螺栓孔；16、预埋螺纹钢筋；17、钢垫片；18、锚固螺栓；19、钢丝；20、角钢；21、栓钉；22、锚固块；23、锚头；24、预埋钢板；25、预埋钢钉；A、立杆与上、下横梁锚固节点；B、上横梁与桥墩锚固节点；C、钢索与桥墩锚固节点；D、钢索与下横梁锚固节点；E、下横梁与桥墩锚固节点。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，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的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。
参照图1-9，一种特大型0#块现浇箱梁托架结构的安装方法，具体步骤如下：
步骤1、托架地基预处理：对托架施工区域的基础进行碾压夯实处理，保证基础具有足够承载能力、刚度和稳定性，能承受施工中所产生的荷载；
步骤2、墩身预埋件安装：如图1所示，根据设计图纸进行精确定位，在桥墩6相应高程设置预埋件，所需设置预埋件的部位有上横梁与桥墩的锚固节点B处、钢索与桥墩锚固节点C处和下横梁与桥墩锚固节点E处；
如图6所示，在节点B处的桥墩中设置的预埋螺纹钢筋16，钢筋直径为Ф28～Ф32，钢筋两端张拉完成后，在端部设置钢垫片17，钢垫片厚度为12～16mm，并使用锚固螺栓18进行锚固；
如图7所示，在节点C处的预留钢筋孔道9中设置预埋螺纹钢筋16，钢筋两端张拉完成后，在需要连接钢索的一端设置角钢20进行端部加固；在另一端设置钢垫片17并用锚固螺栓18进行锚固；
如图9所示，在节点E处设置预埋钢钉25和预埋钢板24，预埋钢板24和预埋钢钉25通过焊接的方式连接在一起，并在下横梁10的安装位置下方设置钢牛腿11进行支撑，钢牛腿11的作用是承担托架自重及施工荷载等产生的竖向剪力；
步骤3、按照拼装顺序完成托架拼装：如图1和图2所示，首先按照设计图纸和预埋件的定位，使用塔吊在桥墩6上安装上横梁5和下横梁10，上横梁5和下横梁10根据实际工程需要选用双拼I56a～I56c工字钢的结构形式，通过焊接的方式将上横梁5焊接在节点B处的钢垫片17上，将下横梁10焊接在节点E处的预埋钢板24上，下横梁10下部抵接钢牛腿11；
如图3和图4所示，然后安装立杆7，立杆7采用圆形钢管形式，立杆7的上、下两端设有立杆端部焊接钢板14，其上设有4个螺栓孔15，立杆7设置在上横梁和下横梁之间，起到支撑作用，根据支撑高度选用定长的立杆，通过螺栓与上横梁、下横梁进行锚固连接；
最后安装钢索8，如图5、图7和图8所示，钢索8是由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝组成的平行钢丝索，强度为1670MPa或1770Mpa，钢索8上端使用栓钉21锚固在节点C处，钢索8下端使用锚固块22抵接在下横梁10上；
步骤4、张拉钢索：如图7和图8所示，钢索8锚固完成后对其进行张拉以达到设计要求，通过张拉钢索8调整上横梁、下横梁的水平精度，张拉完成后先用锚头23将钢索8下端锚固在下横梁10底部，然后再将钢索8上端与节点C处的预埋件焊接牢固；
步骤5、模板安装：桥墩两侧单片托架安装就位后，应调整两侧在同一高程，保证0#块托架均匀受力，确保安全；如图1所示，然后在托架上横梁5与分配梁3之间设置砂筒4；分配梁3根据实际工程需要采用双拼I45a～I45c工字钢，然后在分配梁3上施工0#块箱梁模板支架2，以承托底模和腹部模板；
步骤6、托架预压检测：在0#块箱梁1浇筑前需采用沙袋对托架部分进行空载、50％荷载、100％荷载三级预压，检测其变形量，以消除地基变形和托架的非弹性变形，检验托架的实际承载能力和正常使用时的安全性；
步骤7、0#块箱梁施工：进行0#块箱梁1梁体浇筑，待混凝土达到设计强度后进行拆模；然后拆除托架，并对墩身锚固节点进行修复处理。
一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，参照图1-2，包括桩基础13、设于桩基础13上的承台12，所述承台12上设置有桥墩6，所述桥墩6的上端部设置有上横梁5，所述桥墩6的下端部设置有下横梁10，所述上横梁5和下横梁10上、下对应平行设置，所述上横梁5和下横梁10之间设有竖直设置的立杆7，所述立杆7的顶部与上横梁5固定连接，所述立杆7的底部与下横梁10固定连接。
其中，所述桥墩6的顶部设有分配梁3，所述分配梁3与上横梁5之间设置有砂筒4，所述分配梁3上安装有箱梁模板支架2，所述箱梁模板支架2上安装有0#块箱梁1。
具体的，参照图6，所述上横梁5与桥墩6连接的位置处设有预埋螺纹钢筋16，所述预埋螺纹钢筋16的端部设有钢垫片17，所述上横梁5通过锚固螺栓18与预埋螺纹钢筋16锚固连接。
具体的，参照图9，所述下横梁10与桥墩6连接的位置处设有预埋钢钉25和预埋钢板24，所述预埋钢钉25和预埋钢板24焊接固定，所述下横梁10与预埋钢板24固定连接，所述下横梁10与桥墩6连接处的下方设有钢牛腿11。
本实施例中，通过在下横梁与桥墩连接处设置了钢牛腿和预埋件，能够对桥墩局部承压部位进行加固和保护，不会对墩身模板产生破坏，提升了结构的整体稳定性，强化了施工质量。
具体的，参照图7-图8，所述0#块现浇箱梁托架结构还包括倾斜设置的钢索8，所述钢索8的上端通过栓钉21与桥墩6锚固连接，所述钢索8的下端通过锚固块22和锚头23与下横梁10抵接。
具体的，所述钢索8与桥墩6连接处的位置设有预留钢筋孔道9，所述预留钢筋孔道9内设有预埋螺纹钢筋16，所述预埋螺纹钢筋16与钢索8连接的一端设有角钢20，所述钢索8通过栓钉21与角钢20固定连接；所述预埋螺纹钢筋16的另一端设有钢垫片17和锚固螺栓18。
其中，所述钢索8由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝19组成的平行钢丝索，该钢索8的强度为1670MPa或1770Mpa，以满足实际使用需求。
本实施例中，将托架安装完成后，可通过张拉钢索调整上、下横梁的水平精度，由平行钢丝组成的钢索抗拉性能良好，可以保证箱梁施工的水平度；同时对桥墩局部承压部位设置钢牛腿等预埋件，整体刚度好且易维护，不会对墩身模板产生破坏，提升了结构的整体稳定性，强化了施工质量。
本发明中披露的说明和实践，对于本技术领域的普通技术人员来说，都是易于思考和理解的，且在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种特大型0#块现浇箱梁托架结构的安装方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1、托架地基预处理：对托架施工区域的基础进行碾压夯实处理，保证基础具有足够承载能力、刚度和稳定性，能承受施工中所产生的荷载；
步骤2、墩身预埋件安装：根据设计图纸进行精确定位，在桥墩(6)相应高程设置预埋件，所需设置预埋件的部位有上横梁与桥墩的锚固节点B处、钢索与桥墩锚固节点C处和下横梁与桥墩锚固节点E处；
在节点B处的桥墩中设置的预埋螺纹钢筋(16)，钢筋直径为Ф28～Ф32，钢筋两端张拉完成后，在端部设置钢垫片(17)，钢垫片厚度为12～16mm，并使用锚固螺栓(18)进行锚固；
在节点C处的预留钢筋孔道(9)中设置预埋螺纹钢筋(16)，钢筋两端张拉完成后，在需要连接钢索的一端设置角钢(20)进行端部加固；在另一端设置钢垫片(17)并用锚固螺栓(18)进行锚固；
在节点E处设置预埋钢钉(25)和预埋钢板(24)，预埋钢板(24)和预埋钢钉(25)通过焊接的方式连接在一起，并在下横梁(10)的安装位置下方设置钢牛腿(11)进行支撑，以承担托架自重及施工荷载产生的竖向剪力；
步骤3、按照拼装顺序完成托架拼装：首先按照设计图纸和预埋件的定位，使用塔吊在桥墩(6)上安装上横梁(5)和下横梁(10)，通过焊接的方式将上横梁(5)焊接在节点B处的钢垫片(17)上，将下横梁(10)焊接在节点E处的预埋钢板(24)上，下横梁(10)下部抵接钢牛腿(11)；
然后安装立杆(7)，立杆(7)采用圆形钢管形式，立杆(7)的上、下两端设有立杆端部焊接钢板(14)，其上设有4个螺栓孔(15)，立杆(7)设置在上横梁(5)和下横梁(10)之间，起到支撑作用，根据支撑高度选用定长的立杆，通过螺栓与上横梁、下横梁进行锚固连接；
最后安装钢索(8)，钢索(8)是由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝组成的平行钢丝索，强度为1670MPa或1770Mpa，钢索(8)上端使用栓钉(21)锚固在节点C处，钢索(8)下端使用锚固块(22)抵接在下横梁(10)上；
步骤4、张拉钢索：钢索(8)锚固完成后对其进行张拉以达到设计要求，通过张拉钢索(8)调整上横梁、下横梁的水平精度，张拉完成后先用锚头(23)将钢索(8)下端锚固在下横梁(10)底部，然后再将钢索(8)上端与节点C处的预埋件焊接牢固；
步骤5、模板安装：桥墩两侧单片托架安装就位后，应调整两侧在同一高程，保证0#块托架均匀受力，确保安全，然后在托架上横梁(5)与分配梁(3)之间设置砂筒(4)；分配梁(3)根据实际工程需要采用双拼I45a～I45c工字钢，然后在分配梁(3)上施工0#块箱梁模板支架(2)，以承托底模和腹部模板；
步骤6、托架预压检测：在0#块箱梁(1)浇筑前需采用沙袋对托架部分进行空载、50％荷载、100％荷载三级预压，检测其变形量，以消除地基变形和托架的非弹性变形，检验托架的实际承载能力和正常使用时的安全性；
步骤7、0#块箱梁施工：进行0#块箱梁(1)梁体浇筑，待混凝土达到设计强度后进行拆模；然后拆除托架，并对墩身锚固节点进行修复处理。
2.一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，包括桩基础(13)、设于桩基础(13)上的承台(12)，所述承台(12)上设置有桥墩(6)，所述桥墩(6)的上端部设置有上横梁(5)，所述桥墩(6)的下端部设置有下横梁(10)，所述上横梁(5)和下横梁(10)上、下对应平行设置，所述上横梁(5)和下横梁(10)之间设有竖直设置的立杆(7)，所述立杆(7)的顶部与上横梁(5)固定连接，所述立杆(7)的底部与下横梁(10)固定连接；
所述桥墩(6)的顶部设有分配梁(3)，所述分配梁(3)与上横梁(5)之间设置有砂筒(4)，所述分配梁(3)上安装有箱梁模板支架(2)，所述箱梁模板支架(2)上安装有0#块箱梁(1)。
3.根据权利要求2所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述上横梁(5)与桥墩(6)连接的位置处设有预埋螺纹钢筋(16)，所述预埋螺纹钢筋(16)的端部设有钢垫片(17)，所述上横梁(5)通过锚固螺栓(18)与预埋螺纹钢筋(16)锚固连接。
4.根据权利要求2所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述下横梁(10)与桥墩(6)连接的位置处设有预埋钢钉(25)和预埋钢板(24)，所述预埋钢钉(25)和预埋钢板(24)焊接固定，所述下横梁(10)与预埋钢板(24)固定连接，所述下横梁(10)与桥墩(6)连接处的下方设有钢牛腿(11)。
5.根据权利要求2所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述0#块现浇箱梁托架结构还包括倾斜设置的钢索(8)，所述钢索(8)的上端通过栓钉(21)与桥墩(6)锚固连接，所述钢索(8)的下端通过锚固块(22)和锚头(23)与下横梁(10)抵接。
6.根据权利要求5所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述钢索(8)与桥墩(6)连接处的位置设有预留钢筋孔道(9)，所述预留钢筋孔道(9)内设有预埋螺纹钢筋(16)，所述预埋螺纹钢筋(16)与钢索(8)连接的一端设有角钢(20)，所述钢索(8)通过栓钉(21)与角钢(20)固定连接；所述预埋螺纹钢筋(16)的另一端设有钢垫片(17)和锚固螺栓(18)。
7.根据权利要求2所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述立杆(7)的上、下端均设有立杆端部焊接钢板(14)，所述立杆端部焊接钢板(14)上设有四个螺栓孔(15)，所述立杆(7)的上、下端均通过螺栓分别与上横梁(5)和下横梁(10)锚固连接。
8.根据权利要求5所述的一种特大型0#块现浇箱梁托架结构，其特征在于，所述钢索(8)由Ф5或Ф7热镀锌高强钢丝(19)组成的平行钢丝索。
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