桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁施工的支撑体系。
【背景技术】
[0002]某桥梁高墩现浇箱梁高差大、地形复杂、施工难度大、安全风险高，结合桥梁结构特点，综合考虑采用钢管粧加贝雷梁现浇支架施工。目前的施工方法普遍是在贝雷梁上搭设门式支架或者满堂支架进行标高调整和脱模。这些施工方法存在材料及人员投入大、工作量较重、高空作业时间长等不足。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种改进的桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，以简化现有施工工序、降低施工成本及高空作业风险。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，包括桥墩及间隔均匀地设置于桥墩之间的条形基础，其特征在于，在桥墩或条形基础之上设置有并排的若干根钢管粧，相邻的钢管粧之间设置有斜撑，钢管粧的顶端设置有落梁砂箱，在落梁砂箱顶部设置有横桥向的工字钢，横桥向的工字钢顶部设置有贝雷片搭建而成的贝雷梁，贝雷梁顶部设置有横向工字钢，工字钢顶部铺设有整体箱梁模板，整体箱梁模板上浇筑有混凝土箱梁。
[0005]具体地，砂箱顶部设置有并排的双工字钢。
[0006]优选地，所述砂箱包括内筒和外筒，内筒顶部设置有承载上端盖，外筒底部设置有承载下底板，内筒与外筒之间的间隙为1?2_，外筒的下部在相对的两侧壁上各设置有一个排砂口，外筒充填砂粒后与内筒套接，内筒有灌注混凝土。
[0007]所述承载上端盖的宽度大于砂箱顶部的双工字钢的投影宽度。
[0008]优选地，所述排砂口距离外筒底部为4cm。
[0009]本实用新型现浇箱梁的支架采用钢管粧结合贝雷梁工艺，通过砂箱作为箱梁底模标高的控制和卸载，实现了简化施工工序、降低施工成本的目标，降低了高空作业风险。砂箱制作简易，使用方便，安全可靠，承载力大，具有较高的可操作性等众多优点，社会经济效益明显。
【附图说明】
[0010]图1是钢管支架现浇箱梁纵向向剖面图。
[0011]图2是现浇箱梁施工体系的横桥向剖面图。
[0012]图3是砂箱结构示意图，图中所示为承载状态。
[0013]图4是砂箱结构示意图，图中所示为卸载后状态。
[0014]图中，0#桥台100，1#桥墩101，2#桥墩102，3#桥墩103，1#桥台104，条形基础105，钢管粧106，斜撑107，横向联系杆108，连接钢板109，砂箱110，工字钢111，贝雷梁112，整体箱梁模板113，箱梁114，内筒1101，外筒1102，承载上端盖1103，承载下底板1104，加劲钢板1105，吊环1106，限位杆1107，卸砂阀1108，排砂口 1109
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，为本实用新型所面对的施工桥梁的纵向剖面情况。该桥梁为4跨，采用后张法预应力混凝土双线简支箱梁。简支箱梁截面类型采用等高单箱单室形式。
[0016]如图2所示，为该桥梁箱梁的施工支撑体系，其包括设置于0#桥台100与1#桥台104之间的1#桥墩101、2#桥墩102、3#桥墩103，以及间隔均匀地设置于桥墩之间的条形基础105。在桥墩或条形基础之上设置有一排横桥向的钢管粧。如图2所示，以条形基础为例，每一排钢管粧由5根钢管粧106构成，相邻的钢管粧106之间设置有斜撑107和横向联系杆108。钢管粧106的顶端设置有落梁砂箱110，在落梁砂箱110顶部设置有横桥向的双拼工字钢111，工字钢顶部设置有贝雷片搭建而成的贝雷梁112，贝雷梁顶部设置有横向工字钢，工字钢顶部设置有整体箱梁模板113，整体箱梁模板113上浇筑有混凝土箱梁114。
[0017]砂箱使用原理类似于千斤顶。如图3、图4所示，砂箱110包括内筒1101和外筒1102，内筒1101顶部设置有承载上端盖1103，外筒底部设置有承载下底板1104，外筒的下部在相对的两侧壁上各设置有一个排砂口 1109。利用砂具有较小压缩性和较大流动性的特点，在承受荷载阶段，将外筒安装封闭好，然后在外筒内装入砂粒，再装入内筒，内筒灌注混凝土。在内部充满砂粒的情况下，可以起到类似千斤顶的支撑作用，作为临时支撑体系之一。在卸载过程时，通过砂粒的释放，内筒在自重及竖向外力作用下下滑，使得临时支撑体系模板与梁体实现分离。
[0018]根据本工程临时支撑体系受力分析，钢管承受的最大竖向荷载F为1680KN。
[0019]砂箱在卸载过程中为实现临时支撑体系模板与梁体有效分离，下降高度控制在5?8cm左右即可；考虑在卸载中砂粒必然存在一定残留，结合排砂口的尚度情况，因此预高留4cm排砂余量，因此设计排砂口距离外筒底部为4厘米。同时考虑内筒上部支撑钢板与内筒外侧竖向采用三角加劲钢板1105加固。最终确定砂箱内筒、外筒制作高度分别为26cm、24cm0
[0020]由于所采用的双拼I56b工字钢平面投影宽度为33.2cm,同时考虑圆截面加工方便，且沿圆周方向的受力特性一致，因此初选规格为Φ32.5cm钢管作为砂箱外筒加工原材料。考虑现场细砂粒径级配跨度大，无法满足砂箱使用要求，本工程外购密度为1.4t/m3的细砂作为砂箱使用颗粒；通过查阅相关资料，该砂粒的自然堆积角Q为30°。内筒与外筒的管径应进行严格的尺寸匹配，间隙过小内筒易造成机械“卡死”现象，间隙过大会因砂上浮造成“溢砂”现象，为此应确保活塞居中时单侧间隙尺寸控制在1?2_为宜。
[0021]最后选定，本工程外筒选用Φ32.5X2.4cm ;内筒采用Φ27.3X0.8cm的钢管。
[0022]砂箱内筒上承载端钢板尺寸要求不仅能够包含双拼工字钢投影宽度，而且需预留一定的平面空间将工字钢与砂箱形成有效固结；砂箱外筒下承载端钢板尺寸要求增大与钢管顶部钢盖板的接触面积并预留足够的平面空间使钢板与外筒外侧竖向用三角加劲钢板加固。
[0023]本工程砂箱内筒上承载端采用平面尺寸为50X40cm，厚度1.6cm的钢板，确保安装双拼工字钢后两侧有8.4cm宽的焊接空间；外筒下承载端采用平面尺寸为42.5X42.5cm，厚度 2.0cm 的钢板。
[0024]砂箱安装过程如需借助机械设备进行吊装，在砂箱外筒外壁端口处竖向设置2处吊环1106 ;吊环设置成半圆形，中间开洞。
[0025]为保证砂子的排砂效果，考虑排砂过程中因个别排砂出现问题时能够迅速停止其它砂箱排砂。本砂箱通过敲打提升卸砂阀实现排砂，敲打下降卸砂阀实现停止排砂。卸砂口对称分布两个，卸砂阀为紧密贴覆在外筒外侧面的弧形板，卸砂阀上端具有径向突起的限位杆。所述的限阀板为环形，内环对应限阀板处开设有凹槽。限位杆位于限阀板上方。
[0026]本实用新型按照以下方法进行实施:
[0027]先施工地梁基础，测量放样定位钢管粧中心，待钢管竖立至预定标高后加盖钢板并沿钢管周边进行焊接，钢管粧之间用[16槽钢进行十字撑加固；其次，钢管盖板加固后进行中心放样和标高复测，复测无误后进行砂箱安装，砂箱布置时其中心应与钢管粧中心对应，避免对钢管粧产生偏心荷载，布置好后进行标高复核，复核无误后进行焊接固定；再次安装双拼I56b工字钢，并用加劲钢板将工字钢与砂箱上承端钢板焊接固定；最后，安装贝雷片及以上部分。
[0028]砂箱在安装好后，即刻对砂箱进行密封，避免雨水通过排砂口、内外筒之间间隙渗入砂箱内对砂箱内侧进行腐蚀生锈结块，导致排砂困难。本工程采用石蜡对砂箱进行密封处理，石蜡加热后处于液态，冷却至常温下形成固态，密封效果良好。
[0029]现浇箱梁施工完后进行砂箱卸载。根据施工方案，砂箱沿钢管布置，每排5个，在卸载过程中分2次进行卸载；先拆除每排第2个和第4个砂箱，再同步拆除每跨剩余砂箱。
[0030]在本工程高墩现浇箱梁施工中，砂箱成功应用实施。临时支撑在安装过程中实现了标高精确控制；砂箱在承受荷载过程中的标高监控数据表明，砂箱的沉降控制误差在2mm?3mm范围内。临时支撑卸载过程中，通过砂箱成功实现模板与梁体分离；由于贝雷片以上临时支撑均为刚度大、平整度好的钢构件，结合卷扬机应用技术，大大提高临时支撑的拆除功效。
【主权项】
1.桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，包括桥墩及间隔均匀地设置于桥墩之间的条形基础，其特征在于，在桥墩或条形基础之上设置有并排的若干根钢管粧，相邻的钢管粧之间设置有斜撑，钢管粧的顶端设置有落梁砂箱，在落梁砂箱顶部设置有横桥向的工字钢，横桥向的工字钢顶部设置有贝雷片搭建而成的贝雷梁，贝雷梁顶部设置有横向工字钢，工字钢顶部铺设有整体箱梁模板，整体箱梁模板上浇筑有混凝土箱梁。2.根据权利要求1所述的桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，其特征在于，砂箱顶部设置有并排的双工字钢。3.根据权利要求2所述的桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，其特征在于，所述砂箱包括内筒和外筒，内筒顶部设置有承载上端盖，外筒底部设置有承载下底板，内筒与外筒之间的间隙为1?2mm，外筒的下部在相对的两侧壁上各设置有一个排砂口，外筒充填砂粒后与内筒套接，内筒有灌注混凝土。4.根据权利要求3所述的桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，其特征在于，所述承载上端盖的宽度大于砂箱顶部的双工字钢的投影宽度。5.根据权利要求3所述的桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，其特征在于，所述排砂口距离外筒底部为4cm。
【专利摘要】桥梁高墩现浇箱梁施工支撑体系，包括桥墩及间隔均匀地设置于桥墩之间的条形基础，在桥墩或条形基础之上设置有并排的若干根钢管桩，相邻的钢管桩之间设置有斜撑，钢管桩的顶端设置有落梁砂箱，在落梁砂箱顶部设置有横桥向的工字钢，横桥向的工字钢顶部设置有贝雷片搭建而成的贝雷梁，贝雷梁顶部设置有横向工字钢，工字钢顶部铺设有整体箱梁模板，整体箱梁模板上浇筑有混凝土箱梁。本实用新型现浇箱梁的支架采用钢管桩结合贝雷梁工艺，通过砂箱作为箱梁底模标高的控制和卸载，实现了简化施工工序、降低施工成本的目标，降低了高空作业风险。砂箱制作简易，使用方便，安全可靠，承载力大，具有较高的可操作性等众多优点，社会经济效益明显。
【IPC分类】E01D21/00
【公开号】CN205000256
【申请号】CN201520713361
【发明人】贺菲, 吴卫敏
【申请人】中交四航局第一工程有限公司, 中交第四航务工程局有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月15日