一种用于水中系梁施工的悬挂支架的制作方法

本实用新型涉及桥梁施工用具，具体涉及一种用于水中系梁施工的悬挂支架。
背景技术：
：随着全国高速公路的不断发展，涉水桥梁工程越来越多，目前我国大部分涉水桥梁的系梁一般卧于水面之下，通常采用钢套箱围堰施工。但这类施工方法存在设备、材料投入大，成本高、施工工期较长的特点。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种结构简单、承载力大、装拆方便的用于水中系梁施工的悬挂支架。为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于水中系梁施工的悬挂支架，包括：钢平台；多根吊筋，其固定在所述钢平台的底面上并呈矩形排布，每根吊筋上与所述钢平台正相对的一端设置有开口；两根横向支撑主梁，其固定在多根吊筋的开口处，且这两根横向支撑主梁相互平行；多根纵向支撑主梁，其固定在两根横向支撑主梁之间；多根纵向支撑主梁相互平行且与两根横向支撑主梁垂直，并沿这两根横向支撑主梁的长度延伸方向均匀排布；多根上横梁，其固定在所述钢平台的顶面上，并与所述纵向支撑主梁平行；每根上横梁上固定有一背向所述钢平台顶面延伸的钢柱，各个钢柱的中心线均垂直于该钢平台。作为优选，每根上横梁由两根并列设置的工字钢构成。作为优选，每根上横梁与所述钢平台的顶面之间固定有一垫板，每个钢柱从每根上横梁中两根并列设置的工字钢之间的贴合处穿过并固定在垫板上。作为优选，所述工字钢为I40a工字钢，所述钢柱为精轧螺纹钢。作为优选，所述吊筋为三角形，开口位于三角形的一条边上；所述吊筋上与开口正相对的顶点与所述钢平台的底面焊接。作为优选，所述吊筋由两根Ф32精轧螺纹钢焊接而成。作为优选，所述横向支撑主梁为I45a工字钢。作为优选，所述纵向支撑主梁为I12.6工字钢。本实用新型所提供的用于水中系梁施工的悬挂支架，利用原有的贝雷片搭建的桩基施工钢平台，通过计算横纵梁所承载的恒载、活载，确保其强度、刚度、稳定性满足施工需要。该悬挂支架结构简单、承载力大、不易丢失零件，装拆方便，从而可节约大量的工人、机械费用。悬挂支架施工，对涉水区域环境影响小，尤其是在所涉水域为珍珠及鱼塘等经济养殖区时，可避免因涉水施工对水域污染造成的经济赔偿。悬挂支架施工还不需要进行地基处理，较水中围堰省去地基处理费用。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的用于水中系梁施工的悬挂支架的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的用于水中系梁施工的悬挂支架的局部视图。附图标记说明：1、钢平台；2、吊筋；3、横向支撑主梁；4、纵向支撑主梁；5、上横梁；6、钢柱；7、垫板。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。如图1和图2所示，一种用于水中系梁施工的悬挂支架，包括钢平台1、吊筋2、横向支撑主梁3、纵向支撑主梁4、上横梁5和钢柱6。其中，钢平台1为原有的贝雷片搭建的桩基施工钢平台。吊筋2为多根，在本实施例中为四根，这四根吊筋2固定在钢平台1的底面上并呈矩形排布，每根吊筋2上与钢平台1正相对的一端设置有开口。在本实施例中，吊筋2为三角形，开口位于三角形的一条边上，且开口整体呈U型。吊筋2由两根Ф32精轧螺纹钢焊接而成。吊筋2上与开口正相对的顶点通过一20cm的钢条与钢平台1的底面焊接。吊筋2除了设计成三角形的结构外，也可设计成矩形等其他形状。两根横向支撑主梁3优选用I45a工字钢，这两根横向支撑主梁3焊接在四根吊筋2的开口处。这两根横向支撑主梁3相互平行，用四根Ф22的精轧螺纹钢对拉杆固定。多根纵向支撑主梁4优选用I12.6工字钢，焊接在两根横向支撑主梁3之间。这些纵向支撑主梁4相互平行且与两根横向支撑主梁3垂直，并沿这两根横向支撑主梁3的长度延伸方向均匀排布；上横梁5为多根，在本实施例中优选为两根，这两根上横梁5焊接在钢平台1的顶面上，并与纵向支撑主梁4平行。如图1所示，每根上横梁5位于两根吊筋2顶端的正上方。再者，每根上横梁5上固定有一背向钢平台1顶面延伸的钢柱6，各个钢柱6的中心线均垂直于该钢平台1。在本实施例中，每根上横梁5由两根并列设置的I40a工字钢构成，钢柱6为精轧螺纹钢。为了便于钢柱6的固定，于是，在每根上横梁5与钢平台1的顶面之间固定有一垫板7，用10mm厚普通A3碳素钢钢板做垫板7，每个钢柱6从每根上横梁5中两根并列设置的工字钢之间的贴合处穿过并用两个M20高强螺栓固定在垫板7上。本实施例所提供的用于水中系梁施工的悬挂支架，利用原有的贝雷片搭建的桩基施工钢平台，通过计算横纵梁、精轧螺纹钢所承载的恒载、活载，确保其强度、刚度、稳定性满足施工需要。该悬挂支架结构简单、承载力大、不易丢失零件，装拆方便，从而可节约大量的工人机械费用。悬挂支架施工，对涉水区域环境影响小，尤其是在所涉水域为珍珠及鱼塘等经济养殖区时，可避免因涉水施工对水域污染造成的经济赔偿。悬挂支架施工还不需要进行地基处理，较水中围堰省去地基处理费用。悬挂支架所用精轧螺纹钢及各型号工字钢等材料，经结构力学验算，既能满足结构安全稳定，又可根据所施工系梁荷载大小进行调整，经济可靠。上述悬挂支架用于水中系梁施工的方法，具体如下：1)“U”型口切割桩基完成后，测量放样，在系梁底面标高处护筒开U型口，宽度比设计系梁宽度大1～2cm，U型口切割需借助系梁支架平台。在低潮水位时，由施工人员采用乙炔边抽水边切割。2)系梁顶钢平台拆除系梁桩基检测合格后，在钢平台顶面大致放出系梁位置，然后进行系梁顶钢平台拆除。钢平台拆除应比系梁平面略大，方便后续系梁支架及模板安装等施工。3)悬挂支架施工从施工安全、施工周期和经济角度等方面考虑，因地制宜，充分利用水中钢管桩和贝雷片搭建的钢平台，搭设悬挂支架。4)主支撑梁悬挂吊筋安装系梁支撑悬挂吊筋2采用Ф32精轧螺纹钢，按照系梁底面到钢平台顶面高度制作悬挂吊筋长度。悬挂吊筋2下部做一个“U”型开口，将I45a工字钢放在“U”口之上。5)系梁模板底横向支撑安装系梁底横向支撑主梁3采用两根I45a工字钢，每根工字钢长7.6米，每根工字钢上穿过两根Ф32精轧螺纹钢吊筋2。两根支撑梁I45a工字钢间距为1.6米。两根工字钢支撑梁之间用四根Ф22的精轧螺纹钢对拉杆固定。6)系梁模板底纵向支撑安装系梁底纵向支撑主梁4采用I12.6工字钢，间距0.6米，每根长3.0米(预留两侧施工平台宽度)。纵向I12.6工字钢放置于I45a工字钢之上，与I45a工字钢垂直放置。7)钢平台顶面吊筋支撑在钢平台顶面与系梁垂直放置两排I40a工字钢(上横梁5)，每排工字钢由两根I40a工字钢并列，精轧螺纹钢从两根并列I40a工字钢中间穿过，用10mm厚普通A3碳素钢钢板做垫板，每根精轧螺纹钢用两个M20高强螺栓固定于钢垫板之上。悬挂支架安装完毕后，则进行水中系梁混凝土施工，具体如下：水中系梁施工主要程序：搭设悬挂式支架→底模安装→钢筋骨架绑扎→安装侧模板→浇筑系梁混凝土→拆模及混凝土养护。1)桩头清洗可普通水泵冲洗，条件允许最好采用高压水枪冲洗，把桩头里面的泥浆、细砂、焊渣等清洗干净。2)底模安装在I12.6工字钢上铺设已按系梁平面尺寸做成的底模板，模板的中心线与桥墩中心轴线相重合。安装完底模后，通过吊筋的螺栓调整系梁底模标高。3)绑扎系梁钢筋水中悬挂式支架搭设并调整好后，应抓紧时间安装钢筋骨架。钢筋骨架拼装之前按照设计图尺寸进行放样下料。钢筋骨架按照设计尺寸、施工技术规范要求进行拼装绑扎，并在钢筋与底模侧模之间设置垫块，垫块与钢筋扎紧，按梅花状错开放置。4)侧模板安装侧模板分两部分，一部分是用于桩柱的圆弧的部位，采用桩基施工时的钢护筒，可以节约模板安装的时间；且钢护筒埋设较深整体性较好，可以解决桩接柱处模板固定的复杂工艺。另一部分是用于系梁直线部位，采用组合刚模板结构形式，钢模板与钢护筒的接口处安装10cm宽止水带，并用泡沫胶将缝隙填补密实，防止漏浆。侧模板固定采用对拉螺杆进行加固。在模板的上下端用16mm的螺杆对拉模板外侧的竖向加背楞。侧模板拼装完成后，以系梁中轴线为基准，对模板作最后总体较正，加以斜撑支护增强模板的稳定性。5)浇筑系梁混凝土混凝土浇筑施工方法，采用分层斜向浇筑，由于混凝土连续不断供应，整个系梁体积混凝土只需1小时左右就能浇筑完毕，可不考虑初凝及重塑问题。混凝土分层浇筑厚度不宜太厚，由于泵送混凝土的塌落度较大，浇筑厚度控制在50cm左右，插入式震动棒捣固，振动移动距离控制在50cm以内，洒水法养护。6)模板拆除水中系梁混凝土强度达到2.5Mpa以上可拆除其侧模板。由于系梁单跨跨径为7.6m，大于规范规定的4m跨径。所以系梁混凝土强度必须达到设计强度标准值的75％以上时，即在混凝土强度能承受其自重力及其他可能叠加荷载时，方可拆除系梁底模板。系梁质量标准必须符合表1要求。表1系梁实测项目允许偏差标准项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度(MPa)在合格标准内按质量检验评定标准附录D检查2断面尺寸(mm)±30用尺量长、宽、高各2点3顶面高程(mm)±20用水准仪测量4轴线偏差(mm)15用经纬仪纵、横各2点悬挂支架水中系梁施工材料主要有贝雷架、竹胶板、钢模板、工字钢、精轧螺纹钢、U托。主要材料见表2。表2主要施工材料表序号材料名称规格单位数量用途1贝雷架搭设钢平台2钢模板套2系梁底模及侧模3竹胶板厚15mm㎡15搭设施工平台4工字钢工12.6m78底模支撑5工字钢工45am30.4底模支撑6工字钢工40am24悬挂支架7精轧螺纹钢Φ32m84悬挂支架悬挂支架水中系梁施工机具主要有吊车、钢筋施工机具及砼施工机具，主要机具设备见表3。表3主要施工机具表应用贝雷梁支架现浇盖梁劳动力组织见表4。表4悬挂支架水中系梁劳动力组织表质量控制悬挂支架安全前，要对精轧螺纹钢的竖向筋进行车丝，以便悬挂支架安装完成后，可通过松紧螺母调整整个悬挂支架高程。搭设前对钢平台贝雷架进行检查，检查贝雷架有无弯曲、接头开焊、断裂、螺栓连接是否牢固现象，否则要进行处理，无误后方可实施支架搭设。事前要根据钢平台与系梁底面的高度制作悬挂吊筋，使得精轧螺纹钢的长度高出钢平台顶面大于80cm。悬挂支架安装完并调整好支架高程后，要将悬挂支架与桩基施工钢护筒进行有效连接，提高整体稳定性。在悬挂支架上安装完系梁底模后，要检查系梁底模与桩基钢护筒处的接缝是否密实，防止钢护筒与搭设在悬挂支架上的底模连接处漏浆，既影响工程质量又造成环境污染。在悬挂支架上安装完系梁侧模后，要检查系梁侧模与桩基钢护筒处的接缝是否密实，防止钢护筒与搭设在悬挂支架上的侧模连接处漏浆，既影响工程质量又造成环境污染。悬挂支架系统钢平台上预留的车丝精轧螺纹钢长度要根据现场留足，我部采用悬挂支架系统施工第一片水中系梁时，因精轧螺纹钢预留长度不足，导致支架在拆卸时难度较大，多花费了机械及人工，调整后施工就简单多了。悬挂支架拆除时，要同时送精轧螺纹钢上的螺母，防止支架两侧造成高差，引起支架上的工字钢往一侧滑落。安全措施根据本工程特点建立以项目经理为首的安全环保管理体系，全面负责并领导本项目的安全生产和环境保护工作，项目经理为安全环保管理的总负责人，并配专职安全员。实行三级管理，即：一级管理由项目经理负责，二级管理由专职安全员负责，三级管理由班组长负责。加强安全环保教育，完善各项安全环保管理制度，针对各工序及各工种的特点制定相应的安全环保管理制度，并由各级安全环保组织检查落实。在悬挂支架水中系梁施工安全管理中要做好周边环境安全和水上作业安全的控制。各种施工机械必须由持有特种机械操作证的人员操作。对于存在隐患的施工环节，比如悬挂支架承载力和整体稳定性、底模的漏浆和滑移、侧模的漏浆变形、桩接柱处的加固处理等。针对上述隐患，我们进行了反复计算并进行试验，确保万无一失。环保措施积极做好文明施工、环境保护以及地方协调方面的工作，采取一切合理措施保护现场内外的环境，避免由于施工操作引起的粉尘、有害气体、噪音等对环境的污染，或其他原因造成的人身伤害或财产损失。水中系梁施工时，材料堆放在红线以内，计划用量，做到工程完工无过剩材料。施工水中系梁时首先选择悬挂支架避免围堰对水质造成的污染。系梁施工时，在悬挂支架上搭设作业平台，并设置围挡，避免施工材料及电焊渣等建筑废物落入水中。施工期间及时保养维修原道路，施工全线做好围挡和指示、警告等标志，在路口处要用防护网代替围挡板，以满足行车视距的要求，保障车辆的畅通，杜绝交通事故的发生，以保证施工的顺利进行。另外在施工过程中，因为下雨或积水等会造成沿线的出行不便和水土流失，所以在施工现场内的道路应平整、顺畅，在施工前做好截水沟、排水沟、集水井、渗沟等设施，使全线有良好的排水系统。即使在雨天也可以保证场地无积水和人们的正常出行。效益分析工期效益采用悬挂支架水中系梁施工可加快施工进度。采用悬挂支架施工水中系梁后，投入4套悬挂支架，平均每天浇筑一片系梁，仅用时10天，而采用钢围堰施工，需工期20天。经济效益采用钢围堰施工，每两片系梁的施工措施费高达58100元，5个墩10片系梁，所需措施费达29.05万元。而采用悬挂支架系统后，仅投入购买精轧螺纹钢材料费480元，单个系统拆装费800元(共8000元)，节约施工成本28万余元。社会效益减少了发电机、电焊机使用，减少了吊车、振动锤、挖掘机等机械台班的使用，减少了对河道周边珍珠及鱼塘水质的影响，减少了人工的使用，节约了资源，减少了污染，绿色环保，取得了社会各界的一致好评。工程实例昌宁高速南昌连接线N2标的水中系梁施工采用了悬挂支架法。该工程属为江西省重点工程，省政府明确要求2016年底要竣工通车，且施工所处地点为城乡结合部，与村民协调难度大。在工期紧、任务重又不影响当地村民正常生产生活的情况下，决定采用悬挂支架法施工所涉水域的水中系梁。因富山高架桥水中桩基完成施工时已到2015年11月底，正处于当地枯水期，桃花河处于年水位最低期。当地每年12月至次年3月为枯水期，若采用常规水中系梁施工方案，不仅当地环保要求不允许，施工工期也太长。通过采用悬挂支架水中系梁施工，大幅度提高了水中系梁施工进度，仅用10天时间，就完成了富山高架桥全部10片水中系梁施工，平均每天1片。通过悬挂支架水中系梁施工方案节省了大量的材料、机械费用，仅需采购9m长精轧螺纹钢16根，配合盖梁底模用的工字钢，制作成4套悬挂支架，不额外产生其他资源利用。该施工工法，单个系统拆装费仅800元，相较于“钢围堰”法，平均每片系梁节约施工措施费2.8万元，全桥共节约措施费28万元。此外，减少了对河道周边环境的影响，避免了对周边养殖户作业区域的污染，绿色环保。以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。当前第1页1 2 3