专利名称：一种大角度v型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法
技术领域：
本发明属于桥梁工程施工领域，具体涉及一种修建于两侧既有桥梁之间的大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法。
背景技术：
近二十多年来，国内外出现了一些预应力混凝土 V型支撑桥梁，包括V型支撑连续梁和连续钢构。V型墩结构的出现，给桥梁建筑增添了新的艺术造型，改造了桥墩原来笨拙的形象，使桥梁整体结构造型更加轻巧美观，同时使桥梁的跨越能力提高，缩短主梁的跨径，降低梁高。V型墩钢构由于采用了 V型斜撑可以有效地减小桥梁的计算跨径，降低上部 结构主梁的弯矩，从而减少梁部结构的工程量。如图I所示为V型墩支架施工布置图，目前国内外在进行V型墩斜腿施工中大体采用两种办法支架法、T型吊架法，两者适应于小角度V型墩以及自重较小的V型墩斜腿施工，且桥墩周边地质条件良好的情况，多应用在公路桥梁中。二者存在的主要缺陷是支护系统的强度和刚度不能满足高速铁路桥梁中线性精度要求高、结构刚度大以及大角度的混凝土斜腿的施工控制要求，且对周边地质条件的适应性弱。如图2所示，在进行V型墩斜腿浇筑施工时，现有技术通常将V型墩斜腿一次性浇筑而成，采用此种方法虽然可以加快施工进度但是较难避免产生收缩裂缝以及温度裂缝；而在进行0#块箱梁浇筑施工时，现有技术通常采取沿桥梁纵向分段对称浇筑的方法，即在纵桥向首先浇筑中间段，再对称浇筑其两侧梁体，此种沿纵桥向的浇筑方法虽然可以避免在纵向产生温度裂缝以及收缩裂缝，但是并未考虑到在竖直方向上的温度裂缝以及收缩裂缝；
同时由于本发明中的桥梁位于现有在建的公路桥梁之间，两幅公路桥梁结构的中间净距仅为5m，对施工造成极大的不便，上述的V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法显然并不适用于在此类狭小空间中，因此本领域技术人员急需一种可以在狭小空间中客服不利施工因素的浇筑方法。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，该施工方法通过架设支撑体系支撑V型墩的斜腿钢模板以及0#块箱梁的模板，同时分层浇筑V型墩以及0#块箱梁，在0#块箱梁的腹板上固定设置悬挑三角型支架来浇筑顶板，以达到客服狭小施工空间，避免产生收缩裂缝和温度裂缝。本发明目的实现由以下技术方案完成
一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，具体涉及V型墩的斜腿钢模板以及0#块模板，其特征在于至少包括如下步骤支撑体系架设，在所述V型墩的斜腿钢模板两侧下方架设钢管支架用以支撑所述V型墩斜腿钢模板，在所述V型墩斜腿钢模板内侧设置“T”型杆件平衡架用以支撑所述0#块模板；所述V型墩浇筑和所述0#块箱梁的浇筑，其中所述0#块箱梁的浇筑顺序为纵桥向沿高度方向水平分层浇筑。所述0#块箱梁分三次浇筑，浇筑顺序为先浇筑底板，再浇筑所述底板两侧的腹板，最后在所述浇筑 好的两侧腹板上固定悬挑三角型支架，并浇筑顶板以及所述顶板两侧的翼板；其中所述设置于两侧腹板上的悬挑三角型支架通过贯穿所述两侧腹板的螺杆对拉固定。所述的V型墩在竖直方向上由下至上至少分两次进行浇筑。所述的钢管支架由沿纵桥向均匀间隔分布的钢管组成，其中所述钢管支架在纵、横桥向采用槽钢通过钢缀板焊接连接，并同时在各相邻的钢管之间设置剪刀撑，以增加钢管支架的整体稳定性，其中所述钢管支架的顶部支撑面形成与所述V型墩斜腿钢模板外廓形状相匹配的断面。所述钢管支架与V型墩的斜腿钢模板之间设置有型钢构架。所述V型墩上均匀间隔设置有贯穿所述两侧斜腿钢模板的水平拉杆，用以抵抗混凝土浇筑过程中因自重引起的模板变形。所述“T”型杆件平衡架具体为在V型墩的斜腿内侧竖向设置钢管撑并沿扇形分布，所述钢管撑的底部固结于V型墩底部混凝土的预埋钢板上，在钢管撑的顶部沿纵桥向布置工字钢I，并在所述工字钢I上沿横桥向均匀间隔布置工字钢II，其中所述的工字钢I的两端焊接于V型墩的斜腿钢模板内混凝土预埋钢板上。待所述支架体系架设完成之后，在所述V型墩的斜腿钢模板内侧堆铺钢管进行加载预压施工，用于测出所述钢管支架的弹性变形值及消除钢管支架的非弹性变形。本发明的优点是，支架体系的稳固性高，采用分层浇筑的V型墩及0#块箱梁结构牢固，可避免产生收缩裂缝以及温度裂缝，适用于狭小空间等施工环境。
图I为现有技术中用于支撑V型墩及0#块箱梁的支撑结构；
图2为现有技术中浇筑V型墩及0#块箱梁的方法示意 图3为本发明中V型墩的斜腿钢模板两侧的钢管支架布置 图4为本发明中钢管支架预压示意 图5为本发明中V型墩及0#块箱梁的支撑体系结构示意 图6为本发明中V型墩及0#块箱梁的分层浇筑顺序 图7为本发明中设置于0#块箱梁上的悬挑三角型支架结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解
如图3-7，图中标记1-28分别为:0#块箱梁I、水平拉杆2、斜腿钢模板3、槽钢4、槽钢5、H型钢6、钢垫板7、V型墩8、槽钢剪刀撑9、钢缀板10、钢管11、钢管支架12、预埋钢板13、排架14、工字钢15、工字钢16、支撑平台17、钢管撑18、预压砂袋19、V型墩底部20、V型墩上部21、底板22、腹板23、顶板24、翼板25、螺杆26、方木27、悬挑三角型支架28。实施例如图6所示，本实施例涉及桥梁工程施工领域，具体涉及一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法。本实施例以上海市轨道交通11号线南段(16号线)中的泐马河桥为例，本工程主桥为跨径(87. 5m + 145m + 87. 5m)的V型墩预应力混凝土变高度连续刚构桥。主桥中墩为V型墩，理论高度19. 44m，开口宽度为36. 234m，开口夹角为85.964°。0#块长39m，V型墩与0#块箱梁固结形成倒三角空心形式。本工程桥梁位于现有在建的公路桥梁之间，两幅公路桥梁结构的中间净距仅为5m。由于两项工程的互相影响和制约，对施工造成很大的不便。如图3-7所示，V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法主要包括支撑体系的架设、V型墩8的分层浇筑以及0#块箱梁I的分层浇筑，其具体步骤如下
①支撑体系的架设如图3、5所示，V型墩8的斜腿外模采用定型斜腿钢模板3，斜腿钢模板3为5_厚的钢板。大角度V型墩及0#块的模板支撑结构主要由钢筋砼基础地面、设置在V型墩8的斜腿钢模板3两侧用于支撑斜腿钢模板3的钢管支架12以及设置在V型墩8的斜腿钢模板3内侧用于支撑0#块箱梁I的“T”型杆件平衡架构成。钢筋砼基础地面由于V型墩8及0#块箱梁I的工程量较大，对地基基础的强度·要求较高，因此在施工前首先在V型墩12的两侧地面浇筑20cm厚的钢筋混凝土基础地面。钢管支架12 :钢管支架12由直径400mm、壁厚8mm的钢管11构成，钢管11沿横桥向设置四道，各道之间间隔为I. 5m，沿纵桥向均匀间隔I. Sm设置；钢管支架12在纵横向采用20#槽钢通过钢缀板10焊接连接，并采用20#槽钢在纵桥向每道钢管支架12及横桥向每隔一道设置槽钢剪刀撑9，以增加钢管支架12的整体稳定性。该钢管支架12的下端面设置有钢垫板7并支撑于钢筋砼基础地面上，其上部支撑于斜腿钢模板3下；介于所述钢管支架12和斜腿钢模板3之间设置有一背肋体系，即在钢管支架12的上端横桥向布置4道H型钢6 (规格为200*300*16*12mm)，H型钢6的上端横桥向设置20#槽钢5作为钢模板3的外背肋，各槽钢5在纵桥向的间距为500mm，在槽钢5的上端顺V型墩8的斜腿长度方向设置8#槽钢作为钢模板3的内背肋。“T”型杆件平衡架在V型墩8的内侧竖向设置Φ400*8πιπι的钢管撑18，呈扇形分布，在横桥向设置5排，各钢管撑18之间通过槽钢焊接固定。其中钢管撑18的底部固结于V型墩8的下凹点，该下凹点处采用C55砼浇筑一个支撑平台17 ;而其顶部顺桥向布置5道I50a工字钢16水平支撑，工字钢16的两端与斜腿钢模板3内的预埋钢板13焊接连接，并在工字钢16上横桥向设置I20a工字钢15，纵向间距为lm，在工字钢15上设置有与0#块底模形状相匹配的排架14，上述支撑结构用以作为0#块箱梁I的底模及侧模的支撑体系。同时为了防止混凝土浇筑过程中因自重而引起的模板变形，对V型墩8的斜腿钢模板3采用24根Φ25的精轧螺纹钢水平拉杆2以抵抗模板产生的水平推力，其分布为竖向6排、每排4根，各水平拉杆2的横向间距为O. Sm，竖向间距为lm，所述的水平拉杆分布在斜腿钢模板3的上部，距墩底10m。其中水平拉杆2的两端以H型钢加焊双肢25a槽钢为受力点，以减少钢模板3应力集中产生的局部变形。②进行支架预压如图4所示，采用堆物压重预压法，在V型墩8的斜腿钢模板3内侧堆铺预压砂袋19进行加载预压施工。按钢管支架12承受的现浇结构混凝土恒载与斜腿钢模板3重量之和的110%对钢管支架12作为加载预压值。加载分三级(60%、100%、110%)进行，每级荷载试压不少于30min，最后一次满载后不少于lh。预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下钢管支架12将产生的弹性变形值及地基下沉值，并消除钢管支架12的非弹性变形，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。③V型墩分层浇筑如图6所示，预压完成后，进行V型墩8结构施工，浇筑V型墩时，在V型墩高度方向分两次进行浇筑，先浇筑V型墩底部20，再浇筑V型墩上部21。④0#块箱梁分层浇筑如图6、7所示，0#块箱梁I的浇筑顺序为纵桥向沿高度方向水平分层浇筑，共分三次，即第一次浇筑0#块箱梁底板22，第二次浇筑腹板23，第三次浇筑0#块箱梁顶板24及翼板25。由于支架宽度受两侧公路桥限制，0#块箱梁I的翼缘悬挑 三角型支架28不宜搭设在两侧公路桥梁箱梁结构上。其中当第二次浇筑完腹板23后，在所述浇筑好的两侧腹板23上固定悬挑三角型支架28，该悬挑三角型支架28通过贯穿两侧腹板23的螺杆26对拉固定，其后浇筑顶板24以及顶板24两侧的翼板25。该悬挑三角型支架28由20b工字钢焊接而成，在其上端铺设有方木27。根据实际施工表现，本支撑结构简单受力性能好，整体稳定性较高，可防止模板产生水平以及竖向的变形，较适合用于大角度的V型墩施工中；采用分层浇筑的V型墩及0#块箱梁结构牢固，使V形墩与0#块箱梁底板尽早形成三角形稳固结构，可避免产生收缩裂缝以及温度裂缝，可完全胜任在狭小空间等恶劣环境中进行施工。
权利要求
1.一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，具体涉及V型墩的斜腿钢模板以及0#块模板，其特征在于至少包括如下步骤支撑体系架设，在所述V型墩的斜腿钢模板两侧下方架设钢管支架用以支撑所述V型墩斜腿钢模板，在所述V型墩斜腿钢模板内侧设置“T”型杆件平衡架用以支撑所述0#块模板；所述V型墩浇筑和所述0#块箱梁的浇筑，其中所述0#块箱梁的浇筑顺序为纵桥向沿高度方向水平分层浇筑。
2.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述0#块箱梁分三次浇筑，浇筑顺序为先浇筑底板，再浇筑所述底板两侧的腹板，最后在所述浇筑好的两侧腹板上固定悬挑三角型支架，并浇筑顶板以及所述顶板两侧的翼板；其中所述设置于两侧腹板上的悬挑三角型支架通过贯穿所述两侧腹板的螺杆对拉固定。
3.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述的V型墩在竖直方向上由下至上至少分两次进行浇筑。
4.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述的钢管支架由沿纵桥向均匀间隔分布的钢管组成，其中所述钢管支架在纵、横桥向采用槽钢通过钢缀板焊接连接，并同时在各相邻的钢管之间设置剪刀撑，以增加钢管支架的整体稳定性，其中所述钢管支架的顶部支撑面形成与所述V型墩斜腿钢模板外廓形状相匹配的断面。
5.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述钢管支架与V型墩的斜腿钢模板之间设置有型钢构架。
6.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述V型墩上均匀间隔设置有贯穿所述两侧斜腿钢模板的水平拉杆，用以抵抗混凝土浇筑过程中因自重引起的模板变形。
7.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于所述“T”型杆件平衡架具体为在V型墩的斜腿内侧竖向设置钢管撑并沿扇形分布，所述钢管撑的底部固结于V型墩底部混凝土的预埋钢板上，在钢管撑的顶部沿纵桥向布置工字钢I，并在所述工字钢I上沿横桥向均匀间隔布置工字钢II，其中所述的工字钢I的两端焊接于V型墩的斜腿钢模板内混凝土预埋钢板上。
8.根据权利要求I所述的一种大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，其特征在于待所述支架体系架设完成之后，在所述V型墩的斜腿钢模板内侧堆铺钢管进行加载预压施工，用于测出所述钢管支架的弹性变形值及消除钢管支架的非弹性变形。
全文摘要
本发明属于桥梁工程施工领域，具体涉及一种修建于两侧既有桥梁之间的大角度V型墩及0#块箱梁的浇筑施工方法，该施工方法至少包括如下步骤在V型墩的斜腿钢模板两侧下方架设钢管支架用以支撑V型墩斜腿钢模板，在V型墩斜腿钢模板内侧设置“T”型杆件平衡架用以支撑0#块模板；所述V型墩在竖直方向上至少分两次进行浇筑；所述0#块箱梁分三次浇筑，浇筑顺序为先浇筑底板，再浇筑底板两侧的腹板，最后在所述浇筑好的两侧腹板上固定悬挑三角型支架，并浇筑顶板以及所述顶板两侧的翼板。本发明的优点是支架体系的稳固性高，采用分层浇筑的V型墩及0#块箱梁结构牢固，可避免产生收缩裂缝以及温度裂缝，适用于狭小空间等施工环境。
文档编号E01D21/00GK102888815SQ20121039206
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者王洪新, 姚青, 陈军炜, 顾利军, 崔革军 申请人:上海城建市政工程(集团)有限公司