专利名称：墩顶纵向支撑膺架法的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥梁施工方法，尤其是涉及一种跨既有线铁路桥梁上部结构原位现浇施工的墩顶纵向支撑膺架法。
背景技术：
在上跨既有线的桥梁施工中，现浇梁一般采取梁场预制、运输、架桥机架设的方法进行施工，这样对既有线的正常运营影响相对较小。但如果由于地势、地形等其他条件或原因所限，无法采用架桥机架设，必须采用跨线混凝土原位现浇施工时，应该如何保证在不影响既有线正常运营的前提下安全优质高效完成现浇梁施工，则成为一个至关重要的问题。目前跨既有线桥梁上部结构原位现浇的施工方法主要有侧位预制移梁法施工、移动模架法施工、全覆盖棚架法施工。通过从工期、质量控制、经济效益等方面综合分析研究:
I、侧位预制移梁法施工，虽支架搭设、梁体施工避免了直接上跨既有线，但移梁过程仍要在既有线上空进行，且移梁过程复杂、施工安全风险大，容易留有质量隐患；2、移动模架法施工，设备成本摊销大，而且跨线拼装移动模架难度相对较大，安全风险增加；3、全覆盖棚架法施工，支架材料用量大，支架搭设和拆除过程复杂。
发明内容
本发明的目的在于针对上述施工方法存在的缺陷，提供一种既满足上跨既有线施工的要求、且能保证现浇梁安全优质高效完成的墩顶纵向支撑膺架法。为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案
本发明所述的墩顶纵向支撑膺架法，包括下述步骤
第一步，设置跨中临时门形墩，其中的门式框架支柱采用四肢格构式钢管柱；
第二步，钢管柱顶布置[3703]横梁作为支点横梁，在支点横梁上部垂直于现浇简支箱梁轴线方向采用HD200型钢梁设置跨中临时门形墩横梁，在每节HD200型钢梁贝雷桁架的上下面及端头设置水平及竖向支撑架；
第三步，使用321型贝雷梁组作为现浇梁支架纵梁，贝雷梁纵梁以现浇梁两端的框架墩盖梁顶面作为端支点，设置在贝雷梁纵梁中部的跨中临时门形墩作为纵向贝雷梁的跨中临时支点；所述贝雷梁组布置在现浇梁两侧翼缘板下，并在每节贝雷桁架的上下面及端部安装水平及竖向支撑架；在框架墩盖梁顶及跨中临时门形墩墩顶与贝雷梁之间设置砂箱； 第四步，在贝雷梁纵梁的每个直腹杆节点两侧下弦杆上布置支架横梁，横梁与贝雷梁纵梁下弦采用螺栓连接，在横梁上铺设底模肋木和底模，在贝雷梁纵梁及两侧横梁上搭设钢管支架，铺设翼缘板模板及安全作业平台；
第五步，用塔吊将袋装砂吊至支架上对其进行预压，预压载荷为梁体自重的120% ； 第六步，采用方木或普通钢管加工成现浇梁侧模排架；采用竹胶板折弯后固定于现浇梁侧模方木或钢管排架上制成现浇梁腹板与翼缘交接过渡处圆弧段模板；采用聚氯乙烯橡胶管制作现浇梁腹板与底板交接过渡处圆弧段模板，所有模板接缝采用玻璃胶勾缝后配合透明胶带处理；
第七步，依次安装现浇简支箱梁的钢筋、预应力筋；
第八步，将提前根据现浇梁截面尺寸加工成型的内模板吊装就位、拼接成型；并在腹板内外模板间设置对拉丝杆；
第九步，在现浇梁施工时梁端设置后浇段以保证相邻两跨现浇梁同时施工后拥有足够的张拉空间，混凝土浇注及养护按常规方法进行；
第十步，按常规手段进行预应力张拉、压浆施工；
第十一步，现浇简支箱梁支架拆除。本发明的优点在于充分利用已有制式杆件和型钢，优化设计模板安装材料及方法，现场拼装效率高，发挥了机械设备作业优势，劳动工人作业强度小，提高了各个作业面的工作效率；本发明通过对箱梁模板安装的优化设计，即满足了上跨既有线施工时线路运营净空、设备及行车安全的要求，又保证了梁体的质量，而且充分利用了现有制式杆件，减小了施工费用，缩短了施工工期。为跨既有线桥梁上部结构原位现浇施工安全优质高效的完成提供了一种新的施工思路。
图I是本发明现浇简支箱梁支架的平面结构图。图2是图II-I向断面图。图3是图I II - II向断面图。
具体实施例方式下面以郑机城际铁路跨石武客专5跨32米现浇简支箱梁施工为例，具体说明本发明所述的墩顶纵向支撑膺架法的具体步骤，如图I、图2、图3所示
第一步，跨中临时门形墩基础施工及四肢格构式钢管柱安装
跨中临时门形墩门式框架支柱I采用四肢格构式钢管柱；钢管柱高24m，分肢钢管采用小426 X 8mm的钢管，缀条采用Z 100 X 8mm角钢，节点钢板为厚度14mm的Q235钢板，钢管柱基础2采用桩径0 I. Om的钻孔桩基础，钢筋混凝土承台，每个承台下4根钻孔桩，桩长Sm ； 承台尺寸4X4X Im ;钢管柱与承台采用事先预埋的钢板焊接连接。第二步，跨中临时门形墩HD200型贝雷梁横梁拼装
在安装完成的钢管柱顶布置[3703]支点横梁3 (两[40槽钢背靠背用螺栓连接)，在支点横梁3上部布置跨中临时门形墩横梁4，所述横梁4采用HD200型贝雷梁垂直于现浇简支箱梁轴线方向设置，由13组长18m的HD200型贝雷梁拼装组合而成。13组HD200型贝雷梁分别分为6组和7组拼装为两个整体后分两次进行整体吊装。两贝雷梁组吊装至跨中临时门形墩钢管柱顶部后每3m利用[12槽钢作为水平横联将两贝雷梁组连为一个整体。贝雷梁销子穿过销孔后应将销子锁紧，防止销子在贝雷梁吊装和使用过程中由于震动或其他原因脱落。为保证跨中临时门形墩横向贝雷梁组的整体稳定性，将每组贝雷梁每间隔3m用一道[10槽钢上下横向连成一个整体，并在每节贝雷桁架的上下面及端头安装水平及竖向支撑架。第三步，纵向贝雷梁拼装使用国产321型贝雷梁作为现浇梁支架纵梁5，每组贝雷梁长33m，贝雷梁纵梁5以现浇梁两端的框架墩盖梁顶面作为端支点，设置在贝雷梁纵梁5中部的跨中临时门形墩距离贝雷梁纵梁5的左端14. 5m，距右端17. 5m，跨中临时门形墩上部即第5、第6片贝雷桁架不插连接销钉，使贝雷梁纵梁5成为14. 5+17. 5m不等跨简支梁结构，为保证两不等跨支架纵梁的刚度基本一致，17. 5m跨度的贝雷梁采用上下加强弦杆加强。贝雷梁纵梁5布置在现浇梁两侧翼缘板6下，每侧6组，共12组。为保证每侧6组贝雷梁纵梁的整体性，每间隔3m 用一道[10槽钢上下横向连成一个整体，并在每节贝雷桁架的上下面及端头安装水平及竖向支撑架。贝雷梁纵梁4支点处设置砂箱7，以便支架拆除。第四步，横梁安装
现浇梁支架横梁采用[903]横向分配梁8 (2片[30槽钢背靠背螺栓连接，接头处设连接板)，[903]横向分配梁8每根长10m，布置在贝雷梁纵梁4每个直腹杆节点两侧下弦杆上，一孔梁共42组。[903]横向分配梁8用￠20螺栓与贝雷梁纵梁5下弦杆连接牢固， [903]横向分配梁8上铺设15 X 15cm方木做为现浇梁底模肋木，间距30cm，方木上铺竹胶板作为现浇梁底模，在贝雷梁及两侧横向分配梁上搭设钢管支架，铺设翼板模板及安全作业平台。第五步，支架预压
为了验证现浇梁支架的整体稳定性和在施工中很好的控制现浇梁线形，减少支架变形及地基沉降对上部现浇箱梁的影响，在支架搭设完成后对支架进行预压，采集支架的非弹性变形和弹性变形数据作为调整支架施工预拱度的依据。预压荷载采用纤维袋装砂，塔吊起吊就位来实现。砂袋应逐袋称量、专人记录，吊装就位的砂袋采用防雨布覆盖，防止因雨淋造成预压重量无法计算。预压时应按实际施工荷载的分布来相似预压，预压荷载为梁体自重的120%来进行。第六步,模板施工
箱梁侧模按设计腹板与翼缘板尺寸采用方木或普通钢管加工成现浇梁侧模排架进行安装，并连成整体。现浇梁腹板与翼缘板交接过渡处圆弧段模板(圆弧半径75cm)采用8_厚竹胶板弯折后固定于现浇梁侧模方木或钢管排架上制成，腹板与底板交接过渡处圆弧段模板(圆弧半径30cm)采用直径60cm的聚氯乙烯橡胶管截取，截取的聚氯乙烯橡胶管圆弧边缘与木模板衔接处作刷边处理，模板间的搭接接缝采用玻璃胶进行勾缝后配合透明胶带处理，保证模板接缝密实。第七步，依次安装现浇简支箱梁的钢筋、预应力筋。第八步，箱梁内模板安装
现浇梁内箱模板事先根据箱梁对应部位截面尺寸提前加工制作成型，标准节长度为 4m，梁端设置调整节。待底腹板钢筋、预应力管道安装完成后对内箱模板进行集中吊装就位拼接成型，内箱接头处加固后用玻璃胶进行勾缝后配合透明胶带处理。腹板内外模板间设置对拉丝杆对模板进行整体性加固，防止在混凝土浇筑过程中出现胀模现象。第九步，混凝土浇筑及养护
在现浇梁施工时梁端设置后浇段以保证相邻两跨现浇梁同时施工后拥有足够的张拉空间，混凝土浇注及养护按常规方法进行。
第十步，按常规方法进行预应力张拉、压浆施工。第十一步，现浇简支箱梁支架拆除。
按照上述方法施工的5孔现浇箱梁共需支架材料960吨，如果采用常规的全覆盖棚架施工，需要支架材料3000吨，本方法节约支架材料2040吨，节约成本约408万元。利用聚氯乙烯橡胶管和8_厚竹胶板制作箱梁截面圆弧模板，共花费5万元，如加工圆弧钢模板需 50吨，每吨钢模板按7300元计算，则需36. 5万元，此项节约成本31. 5万元，该方法施工效率高，材料成本低，减小了能源损耗，保证了整个项目安全优质高效的完成。
权利要求
1. 一种墩顶纵向支撑膺架法，其特征在于包括下述步骤第一步，设置跨中临时门形墩，其中的门式框架支柱采用四肢格构式钢管柱；第二步，钢管柱顶布置支点横梁，在支点横梁上部垂直于现浇简支箱梁轴线方向采用 HD200型钢梁设置跨中临时门形墩横梁，在HD200型钢梁每节贝雷桁架的上下面及端头设置水平及竖向支撑架；第三步，使用321型贝雷梁组作为现浇梁支架纵梁，贝雷梁纵梁以现浇梁两端的框架墩盖梁顶面作为端支点，设置在贝雷梁纵梁中部的跨中临时门形墩作为纵向贝雷梁的跨中临时支点；所述贝雷梁组布置在现浇梁两侧翼缘板下，并在每节贝雷桁架的上下面及端部安装水平及竖向支撑架；在框架墩盖梁顶及跨中临时门形墩墩顶与贝雷梁之间设置砂箱； 第四步，在贝雷梁纵梁的每个直腹杆节点两侧下弦杆上布置支架横梁，横梁与贝雷梁纵梁下弦采用螺栓连接，在横梁上铺设底模肋木和底模，在贝雷梁纵梁及两侧横梁上搭设钢管支架，铺设翼缘板模板及安全作业平台；第五步，用塔吊将袋装砂吊至支架上对其进行预压，预压载荷为梁体自重的120% ； 第六步，采用方木或普通钢管加工成现浇梁侧模排架；利用竹胶板折弯后固定于现浇梁侧模方木或钢管排架上制成现浇梁腹板与翼缘交接过渡处圆弧段模板；采用聚氯乙烯橡胶管制作现浇梁腹板与底板交接过渡处圆弧段模板，所有模板接缝采用玻璃胶勾缝后配合透明胶带处理；第七步，依次安装现浇梁的钢筋、预应力筋；第八步，将提前根据现浇梁截面尺寸加工成型的现浇梁内模板吊装就位、拼接成型；并在腹板内外模板间设置对拉丝杆；第九步，在现浇梁施工时梁端设置后浇段，以保证相邻两跨现浇梁同时施工后拥有足够的张拉空间，混凝土浇注及养护按常规方法进行；第十步，按常规方法进行预应力张拉、压浆施工；第十一步，现浇梁支架拆除。
全文摘要
本发明公开了一种为保证跨既有线桥梁上部结构原位现浇施工而研究的墩顶纵向支撑膺架法，本方法充分利用门式框架墩墩顶和箱梁翼缘板下方空间，支撑纵向制式杆件作为主要承力结构后配以既有型钢横梁提供外模支撑和安全作业平台，通过对箱梁模板安装的优化设计，即满足了上跨既有线施工时线路运营净空、设备及行车安全的要求，又充分利用了现有制式杆件，减小了施工费用，缩短了施工工期，而且保证了梁体的质量。为跨既有线桥梁上部结构原位现浇施工安全优质高效的完成提供了一种新的施工思路。
文档编号E01D21/00GK102605717SQ201210101009
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者平栓玲, 张文格, 文凯, 李亚东, 焦毛毛, 薛晓卫, 韩斌 申请人:中铁七局集团郑州工程有限公司