用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架及其安装方法与流程

本发明属于建筑结构施工领域，适用于高墩，特别是在盖梁悬臂较大时混凝土现浇施工。

背景技术：

目前，对于悬臂盖梁混凝土浇筑一般采用以下两种类型的支架结构：

一种是采用落地式支架，该结构均采用钢结构，需要在承台上设置预埋件，或者将支撑结构的钢管桩直接打入土层中，其特点是稳定性较好。当墩身较高时，需要在墩身上设置附墙，对墩身外观造成影响，经济效益也不佳。

第二种为钢棒支架，该类型结构由于不采用钢管桩作为承重结构，可以节省大量钢材。缺点是抗倾覆稳定性较差。

传统盖梁支架的局限性：

落地式盖梁支架在墩身较高时，其钢管桩需打入土层或者落在承台上，如果采用打入钢管桩作为承重结构，需要相应的打桩、拔桩设备以及耗费较多的人工资源，此类结构经济效益差。

钢棒式盖梁支架虽然经济效益较好，但是其稳定性差，结构安全系数不好控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提出一种用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架及其安装方法，目的在于：

1)在能克服混凝土浇筑产生偏载等不利情况下，对钢棒支架进行改进，增加其抗倾覆措施。

2)本结构自重轻，对于同等规模的盖梁支架，采用本类型结构可以大大减少用钢量。

3)本结构安装、拆除都非常方便，提高了作业效率，并减少了人工费用。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架，由承重钢棒、抗倾覆钢棒、牛腿、卸荷块、支架梁和模板系统六个部分组成，桥墩墩身预制有供承重钢棒和抗倾覆钢棒穿过的钢棒孔，承重钢棒沿纵桥向水平设置至少2根，抗倾覆钢棒沿横桥向水平设置至少1根，承重钢棒还穿过牛腿将牛腿固定在墩身侧面，牛腿上方设有支架梁的主横梁，主横梁由设于牛腿和主横梁之间的卸荷块支撑，支架梁的系梁成对地设置在墩身外侧两主横梁之间，系梁贴合墩身两侧并螺栓固定在主横梁上，抗倾覆钢棒穿过对应两系梁而固定在两系梁之间。

本发明中，支架系统通过承重钢棒承重，而抗倾覆钢棒通过系梁与主横梁形成一个整体的受力体系，解决混凝土浇筑产生偏载等不利情况下的倾覆问题，特别适用于盖梁悬臂较大时混凝土现浇施工；同时，在实现前述目的的基础上，整体结构简单成本低，安装和拆卸方便快捷。

作为选择，抗倾覆钢棒只一根。该方案中，只设置了一根抗倾覆钢棒，如果盖梁悬臂过大，可以在横桥向多设置几根抗倾覆钢棒。

作为选择，系梁与墩身之间还插入橡胶板。该方案中，可以保证支架对墩身表面不造成损坏。

作为选择，主横梁之上还设有支架梁的分配梁以及模板系统。

一种前述的用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架的安装方法，依次包括以下步骤：

①桥墩墩身施工时，预留供承重钢棒和抗倾覆钢棒穿过的钢棒孔；

②承重钢棒安装：

将承重钢棒推入钢棒孔中安装承重钢棒；

③牛腿和卸荷块安装：

将承重钢棒穿入牛腿孔中用以安装牛腿；牛腿安装完成后进行卸荷块安装，卸荷块与牛腿之间采用焊缝进行连接；

④支架梁的主横梁和系梁安装：

主横梁和系梁在地面拼装，系梁与主横梁之间采用螺栓连接，拼装好后通过吊装整体套入墩身，落在卸荷块上，主横梁与卸荷块之间同样采用焊缝进行连接；

⑤抗倾覆钢棒安装：

将抗倾覆钢棒穿过钢棒孔并穿入系梁孔中；

⑥安装支架梁的分配梁、模板系统及作业平台；

⑦盖梁混凝土浇筑及支架拆除。

作为选择，事先在系梁端部焊接连接板，并设螺栓孔，用于与主横梁螺栓连接。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：抗倾覆盖梁钢棒支架，克服了传统落地式支架耗费钢材多的缺点，同时又克服了传统钢棒支架稳定性差的确定，对于悬臂较大的混凝土盖梁，采用该新型结构，能极大地节约工程造价，极大地提高施工效率。

①结构自重轻、造价低：

该结构既克服了传统落地式支架结构造价高的缺点，又克服了传统钢棒支架结构稳定性差的缺点：由于采用了抗倾覆措施，很好的解决了该类支架稳定性的问题。由于没有落地支撑，因此大大的节约了材料，大幅度的减少造价。

②极大限度地实现了材料的循环利用：

由于系梁与主梁之间采用螺栓连接，使得结构在安装、拆除方面都很容易实现，结合工程实际，主梁与系梁可以循环利用，从而极大地节约了成本。

③结构受力可靠，最大限度地利用现有材料的承载能力：

通过大型有限元计算，分析了在偏载的情况下支架结构的受力，整个体系受力明确，传力可靠、便于施工。

④加快了工程进度：

由于支架结构采用了标准化，支架在安装、拆除的过程中可以减少大量时间，极大地加快了工程进度。

附图说明

图1是本发明实施例的支架横桥向布置结构示意图；

图2是本发明实施例的支架纵桥向布置结构示意图；

图3是本发明实施例的钢棒平面布置结构示意图；

图4是本发明实施例的系梁局部加强措施结构示意图；

图5是本发明实施例的系梁局部加强措施的加强板结构示意图；

其中1为承重钢棒、2为抗倾覆钢棒、21为钢棒孔、3为牛腿、4为卸荷块、5为墩身、6为主横梁、7为系梁、71为加强板、72为加劲板、8为分配梁、9为橡胶板、10为承台、11为桁架、12为护栏、13为待浇盖梁。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

参考图1至3所示，一种用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架，由承重钢棒1、抗倾覆钢棒2、牛腿3、卸荷块4、支架梁和模板系统六个部分组成，桥墩墩身5预制有供承重钢棒1和抗倾覆钢棒2穿过的钢棒孔，承重钢棒1沿纵桥向水平设置至少2根(如本实施例附图所示的2根)，抗倾覆钢棒2沿横桥向水平设置至少1根，承重钢棒1还穿过牛腿3将牛腿3固定在墩身5侧面，牛腿3上方设有支架梁的主横梁6，主横梁6由设于牛腿3和主横梁6之间的卸荷块4支撑，支架梁的系梁7成对地设置在墩身5外侧两主横梁6之间，系梁7贴合墩身5两侧并螺栓固定在主横梁6上，抗倾覆钢棒2穿过对应两系梁7而固定在两系梁7之间。沿主横梁6还在其上设有若干加劲板对主横梁做加强，主横梁6之上还设有支架梁的分配梁8以及模板系统。如本实施例附图所示，抗倾覆钢棒2只一根，如果盖梁悬臂过大，可以在横桥向多设置几根抗倾覆钢棒2。为了保证支架对墩身5表面不造成损坏，系梁7与墩身5之间还插入橡胶板9。同时，如图4、5所示，图5箭头为近墩身侧方向，还进一步对系梁7上贯穿抗倾覆钢棒2的钢棒孔21做局部加强，包括钢棒孔21处贴合系梁7腹板的加强板71，以及垂直腹板环绕钢棒孔21四周的加劲板72。

作为示例，以立面尺寸为8.5m×2m，厚度为2.6m的引桥盖梁为例，结构组成介绍如下：

盖梁支架采用在墩身5中插入承重钢棒1设置牛腿3作为支撑体系；支架梁的主横梁6采用hn890×299的h型钢；纵梁上采用工20a作为分配梁8；为了保证支架抗倾覆的稳定性，在墩身5外侧主横梁6之间设置系梁7，两个系梁7之间采用抗倾覆钢棒2穿入，同时，为了保证支架对墩身5表面不造成损坏，在系梁7与墩身5之间插入20mm橡胶板12。

本发明前述用于悬臂盖梁混凝土浇筑的抗倾覆钢棒支架的施工方法：

桥墩墩身5施工时，预制供承重钢棒1和抗倾覆钢棒2穿过的钢棒孔，控制好钢棒的水平度及间距。

①承重钢棒1安装：

承重钢棒1采用登高车进行安装，将承重钢棒1放入登高车内，升至钢棒孔处，由工人将承重钢棒1推入钢棒孔中安装承重钢棒1。

②牛腿3和卸荷块4安装：

牛腿3安装采用50t汽车吊配合登高车作业，将牛腿3吊至承重钢棒1处，由操作工人将承重钢棒1穿入牛腿3孔中用以安装牛腿3。牛腿3安装完成后进行卸荷块4安装，卸荷块4与牛腿3之间采用焊缝进行连接。

③支架梁的主横梁6和系梁7安装：

主横梁6和系梁7在地面拼装，系梁7与主横梁6之间采用螺栓连接(事先在系梁7端部焊接连接板，并设螺栓孔，方便安装、拆卸)，拼装好后通过吊车整体套入墩身5，落在卸荷块4上，主横梁6与卸荷块4之间同样采用焊缝进行连接。

④抗倾覆钢棒2安装：

抗倾覆钢棒2也采用登高车进行安装，将抗倾覆钢棒2放入登高车内，升至钢棒孔处，由工人将抗倾覆钢棒2推入钢棒孔中，穿过钢棒孔并穿入系梁7孔中。

⑤安装支架梁的分配梁8、模板系统及作业平台：

均为常规工艺，不再赘述。

⑥盖梁混凝土浇筑及支架拆除：

均为常规工艺，不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。