本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及钢桁架桥拼装支架体系及施工方法。
背景技术
钢桁架桥是一种介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁结构与承压的下部柱整体结合在一起的结构。由于桁架桥梁与传统混凝土桥梁相比，结构的设计更为简单，构件的制作速度更快，桥梁安装简便，桁架适应跨度范围更大的优点，故在工程上得到非常广泛。目前钢桁架桥在施工过程中，采用满堂支架法来架设支架，并以此作为上部桥梁的支撑。但是满堂支架法施工用的支架模板消耗量大、工期长,对山区桥梁及高墩有很大的局限性；其次钢桁架桥采用拖拉法施工，其将材料置于一端的拖拉滑道上，然后在施工过程中，材料沿着预定的滑道线路运行，最后被运送到制定位置。但是拖拉法需要大型牵引机械设备，且在拖拉过程中，无法保证材料不受损伤，而给整个施工造成潜在危害。另外传统的施工方法需要占用大量的场地，以用来堆放材料和用来给运输设备停放，但是传统的施工方法在狭小的场或场地受限处无法有效施工。
因此，目前亟需寻求一种即能在小场地上施工，且可以避免满堂支架法带来的模板消耗量及工期长的缺点的钢桁架拼装支架体系及施工方法显得十分重要。
技术实现要素：
本发明的目的就是克服上述缺陷，提供一种钢桁架拼装支架体系及施工方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于包括底部门洞支架体系和桥梁上部拼接体系；
所述底部门洞支架体系，包括两组平行的临时支墩，每个临时支墩顶部配合设有u型钢，两组中对应的u型钢上横向布置贝雷架形成支架横梁，贝雷架上设有底部垫板，每组中相邻临时支墩之间设置剪刀撑，临时支墩底部埋入地下，且埋入区域用混凝土灌浆密实，构成混凝土基础；
所述桥梁上部拼接体系，包括由两根侧面下弦杆和两根端部工字钢围成的矩形桥面框架，矩形桥面框架上设有桥面，侧面上弦杆平行设置在侧面下弦杆上方，且侧面上弦杆和侧面下弦杆上交错间隔设置一组异形连接板，侧面斜腹杆和侧面竖腹杆通过异形连接板设置在侧面上弦杆和侧面下弦杆之间，侧面上弦杆上安装顶部斜腹杆和顶部通长直杆，两根侧面上弦杆端部分别由正侧上弦杆连接，两根侧面竖腹杆间设置与正侧上弦杆平行的顶部通长直杆，正侧上弦杆下方设置平行的正侧下弦杆，正侧上弦杆与正侧下弦杆之间设有正侧腹杆；正侧上弦杆与顶部通长直杆之间、相邻顶部通长直杆之间设有顶部斜腹杆。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于桥面由底部横向工字钢与底部纵向工字钢通过螺栓与工字钢连接件连接构成。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于侧面上弦杆与侧面下弦杆外侧分别均匀间隔设置异形连接板，且侧面上弦杆的异形连接板与侧面下弦杆的异形连接板呈交错分布，侧面斜腹杆两端固定在侧面上弦杆与侧面下弦杆上相邻的异形连接板上，侧面竖腹杆一端连接异形连接板，另一端连接梯形连接板，通过异形连接板、梯形连接板连接侧面上弦杆与侧面下弦杆。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于侧面竖腹杆内侧、顶部通长直杆、正侧上弦杆、正侧下弦杆上均匀间隔设置若干梯形连接板，且正侧上弦杆与正侧下弦杆上的梯形连接板位置交错设置，顶部通长直杆与正侧上弦杆上的梯形连接板位置相同，顶部通长直杆与正侧上弦杆之间设有顶部斜腹杆，正侧上弦杆与正侧下弦杆之间设有正侧腹杆，位于最外侧的顶部斜腹杆、正侧腹杆端头分别连接在侧面上弦杆上。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于侧面上弦杆、侧面竖腹杆、侧面斜腹杆、顶部斜腹杆、顶部通长直杆、正侧上弦杆、正侧腹杆、正侧下弦杆均为工字钢，侧面下弦杆9为u型钢。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于端部横向工字钢尺寸大于底部纵向工字钢尺寸，底部纵向工字钢尺寸大于底部横向工字钢尺寸。
所述的钢桁架桥拼装支架体系，其特征在于顶部通长直杆通过螺栓与矩形连接板铆接固定在侧面竖腹杆与侧面上弦杆交汇处、相邻侧面竖腹杆的中心处。
所述的钢桁架桥拼装支架体系的施工方法，其特征在于包括以下的步骤：
1）临时支墩搭设临时支墩采用钢管桩，对钢管桩下部位置进行混凝土整体浇注，构成混凝土基础，待钢管桩下部浇筑完成，利用u型钢对拉箍紧，然后在u型钢上布置贝雷架形成横梁，并在横梁上铺设底部垫板，相邻钢管桩之间用槽钢设置剪刀撑；
2）两侧面下弦杆安装按照施工设计要求测量放样，确定侧面下弦杆的位置，并将侧面下弦杆安装在贝雷架上部；
3）底部横向工字钢和底部纵向工字钢安装待侧面下弦杆安装完毕后，利用螺栓与工字钢连接件将两个端部横向工字钢连接在两侧面下弦杆的两端，利用拼装夹具将底部纵向工字钢安装在端部横向工字钢上，再将底部横向工字钢安装在底部纵向工字钢上，形成桥面；
4）侧面斜腹杆、侧面竖腹杆、侧面上弦杆在场外先将侧面斜腹杆、侧面竖腹杆与侧面上弦杆进行安装得到组装件，待安装好后，利用吊车将组装件吊至合适位置，并利用螺栓与异形连接板5铆接在侧面下弦杆上；
5）顶部斜腹杆、顶部通长直杆安装在侧面竖腹杆与侧面上弦杆交汇处及相邻侧面竖腹杆的中心处，利用螺栓与矩形连接板铆接顶部通长直杆；待顶部通长直杆安装好后，将顶部斜腹杆铆接在顶部通长直杆及侧面上弦杆上；
6）正侧上弦杆、正侧腹杆、正侧下弦杆安装在侧面竖腹杆与侧面上弦杆交汇处的顶部通长直杆正下方平行设置正侧下弦杆，正侧下弦杆两端固定在侧面竖腹杆上，再将正侧腹杆倾斜设置在正侧上弦杆与正侧下弦杆之间，正侧上弦杆与顶部通长直杆平行设置在同一平面上；
7）桥面板施工安装；
8）拆除临时支墩和底部门洞支架体系。
所述的钢桁架桥拼装支架体系的施工方法，其特征在于步骤3）中的拼装夹具包括底盘，底盘中部设有滑行槽，两根带杆锥的圆杆通过杆锥活动设置在滑行槽上，每根圆杆上设有匹配的固定夹板和活动夹板，其中一根圆杆上的活动夹板上表面设有实心扣，另一根圆杆上的活动夹板上表面设有两个固定环，活动杆活动设置在两个固定环之间，活动杆上设有固定环，固定环能与实心扣匹配扣接，将两个活动夹板固定，固定夹板一侧设有固定凸台，活动夹板一侧设有活动凸台,固定凸台与活动凸台的总长等于固定夹板长度，两个活动凸台的宽度和与待装底部纵向工字钢的上表面宽度匹配。
所述的钢桁架桥拼装支架体系的施工方法，其特征在于底部纵向工字钢的安装过程如下：依次将底盘放置在底部垫板上、两个固定夹板放在端部横向工字钢相应位置处、底部纵向工字钢放置在需要安装的位置，调节圆杆在滑行槽上的位置，使两个固定夹板将底部纵向工字钢夹紧，再调节活动夹板，使其与端部横向工字钢紧贴在一起，转动活动杆，将扣孔扣在实心口上；利用工字钢连接件、螺栓，将底部纵向工字钢安装在端部横向工字钢上；利用相同的方法将底部横向工字钢安装在底部纵向工字钢上。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1）本发明采用对钢管桩下部位置进行混凝土整体浇注，以此作为临时支墩，完全可以满足钢桁架施工的荷载要求，且对模板的需求量小，避免了满堂支架法因需要采用大量模板而导致的经济浪费；另外临时支墩施工工期较满堂支架法更短；
2）本发明的腹杆、上弦杆、下弦杆、底部纵横向工字钢等等构件均采用高强螺栓连接。其相对采用焊接的传统方法，施工速度更快，施工方便，且对受天气的影响小；
3）本发明的施工速度快，采用场外预制钢构件，待构件预制好后，再运输至施工现在进行现场之间拼接，在一定程度上解决了场地的堆积问题，且无需拖拉法中采用的大型牵引设备。
附图说明
图1是钢桁架桥拼接支架体系的主视图；
图2是钢桁架桥拼接支架体系的侧视图；
图3是图1中的截面图；
图4是桥面上的纵横向工字钢布置图；
图5是图1中螺栓连接节点示意图；
图6是图4中纵横向工字钢连接示意图；
图7是拼装夹具示意图；
图8是拼装夹具拼装完成示意图。
图中：1—矩形连接板；2—侧面竖腹杆；3—侧面上弦杆；4—螺栓孔；5—异形连接板；6—侧面斜腹杆；7—剪刀撑；8—混凝土基础；9—侧面下弦杆；10—底部纵向工字钢；11—底部横向工字钢；12—顶部斜腹杆；13—顶部通长直杆；14—正侧上弦杆；15—正侧腹杆；16—梯形连接板；17—正侧下弦杆；18—底部垫板；19—临时支墩；20—工字钢连接件；21—螺栓；22—桥面；23—端部横向工字钢；24—u型钢；25—实心扣；26—活动夹板；27—固定夹板；28—固定环；29—活动杆；30—扣孔；31—贝雷架；32—圆杆；33—底盘；34—滑行槽；35—杆锥。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
如图1-8所示，本发明的钢桁架桥拼装支架体系，包括底部门洞支架体系和桥梁上部拼接体系；
所述底部门洞支架体系，包括两组平行的临时支墩19，每个临时支墩19顶部配合设有u型钢24，两组中对应的u型钢24上横向布置贝雷架31形成支架横梁，贝雷架31上设有底部垫板18，每组中相邻临时支墩19之间设置剪刀撑7，临时支墩19底部埋入地下，且埋入区域用混凝土灌浆密实，构成混凝土基础8；
所述桥梁上部拼接体系，包括由两根侧面下弦杆9和两根端部工字钢23围成的矩形桥面框架，矩形桥面框架上设有桥面22，桥面22由底部横向工字钢11与底部纵向工字钢10通过螺栓21与工字钢连接件20连接构成；侧面上弦杆3平行设置在侧面下弦杆9上方，且侧面上弦杆3和侧面下弦杆9上交错间隔设置一组异形连接板5，侧面斜腹杆6和侧面竖腹杆2通过异形连接板5设置在侧面上弦杆3和侧面下弦杆9之间，侧面上弦杆3上安装顶部斜腹杆12和顶部通长直杆13，两根侧面上弦杆3端部分别由正侧上弦杆14连接，两根侧面竖腹杆2间设置与正侧上弦杆14平行的顶部通长直杆13，正侧上弦杆14下方设置平行的正侧下弦杆17，正侧上弦杆14与正侧下弦杆17之间设有正侧腹杆15；正侧上弦杆14与顶部通长直杆13之间、相邻顶部通长直杆13之间设有顶部斜腹杆12。
如图1-5所示，侧面上弦杆3与侧面下弦杆9外侧分别均匀间隔设置异形连接板5，且侧面上弦杆3的异形连接板5与侧面下弦杆9的异形连接板5呈交错分布，侧面斜腹杆6两端固定在侧面上弦杆3与侧面下弦杆9上相邻的异形连接板5上，侧面竖腹杆2一端连接异形连接板5，另一端连接梯形连接板16，通过异形连接板5、梯形连接板16连接侧面上弦杆3与侧面下弦杆9；侧面竖腹杆2内侧、顶部通长直杆13、正侧上弦杆14、正侧下弦杆17上均匀间隔设置若干梯形连接板16，且正侧上弦杆14与正侧下弦杆17上的梯形连接板16位置交错设置，顶部通长直杆13与正侧上弦杆14上的梯形连接板16位置相同，顶部通长直杆13与正侧上弦杆14之间设有顶部斜腹杆12，正侧上弦杆14与正侧下弦杆17之间设有正侧腹杆15，位于最外侧的顶部斜腹杆12、正侧腹杆15端头分别连接在侧面上弦杆3上。
本发明的侧面上弦杆3、侧面竖腹杆2、侧面斜腹杆6、顶部斜腹杆12、顶部通长直杆13、正侧上弦杆14、正侧腹杆15、正侧下弦杆17均为工字钢，侧面下弦杆9为u型钢；端部横向工字钢23尺寸大于底部纵向工字钢10尺寸，底部纵向工字钢10尺寸大于底部横向工字钢11尺寸；顶部通长直杆13通过螺栓与矩形连接板1铆接固定在侧面竖腹杆2与侧面上弦杆3交汇处、相邻侧面竖腹杆2的中心处。
如图7和图8所示，所述拼装夹具包括底盘33，底盘33中部设有滑行槽34，两根带杆锥35的圆杆32通过杆锥35活动设置在滑行槽34上，每根圆杆32上设有匹配的固定夹板27和活动夹板26，其中一根圆杆32上的活动夹板26上表面设有实心扣25，另一根圆杆32上的活动夹板26上表面设有两个固定环28，活动杆29活动设置在两个固定环28之间，活动杆29上设有固定环28，固定环28能与实心扣25匹配扣接，将两个活动夹板26固定，固定夹板27一侧设有固定凸台27a，活动夹板26一侧设有活动凸台26a,固定凸台27a与活动凸台26a的总长等于固定夹板27长度，两个活动凸台26a的宽度和与待装底部纵向工字钢10的上表面宽度匹配。
如图所示，所述的钢桁架桥拼装支架体系的施工方法，包括以下的步骤：
1）临时支墩19搭设临时支墩19采用钢管桩，对钢管桩下部位置进行混凝土整体浇注，构成混凝土基础8，待钢管桩下部浇筑完成，利用u型钢24对拉箍紧，然后在u型钢24上布置贝雷架31形成横梁，并在横梁上铺设底部垫板18，相邻钢管桩之间用槽钢设置剪刀撑7；
2）两侧面下弦杆9安装按照施工设计要求测量放样，确定侧面下弦杆9的位置，并将侧面下弦杆9安装在贝雷架31上部；
3）底部横向工字钢11和底部纵向工字钢10安装待侧面下弦杆9安装完毕后，利用螺栓与工字钢连接件20将两个端部横向工字钢23连接在两侧面下弦杆9的两端，利用拼装夹具将底部纵向工字钢10安装在端部横向工字钢23上，底部纵向工字钢10的安装过程如下：依次将底盘33放置在底部垫板18上、两个固定夹板27放在端部横向工字钢23相应位置处、底部纵向工字钢10放置在需要安装的位置，调节圆杆32在滑行槽34上的位置，使两个固定夹板27将底部纵向工字钢10夹紧，再调节活动夹板26，使其与端部横向工字钢23紧贴在一起，转动活动杆29，将扣孔30扣在实心口25上；利用工字钢连接件20、螺栓21，将底部纵向工字钢10安装在端部横向工字钢23上；利用相同的方法将底部横向工字钢11安装在底部纵向工字钢10上，形成桥面22；
4）侧面斜腹杆6、侧面竖腹杆2、侧面上弦杆3在场外先将侧面斜腹杆6、侧面竖腹杆2与侧面上弦杆3进行安装得到组装件，待安装好后，利用吊车将组装件吊至合适位置，并利用螺栓与异形连接板5铆接在侧面下弦杆9上；
5）顶部斜腹杆12、顶部通长直杆13安装在侧面竖腹杆2与侧面上弦杆3交汇处及相邻侧面竖腹杆2的中心处，利用螺栓与矩形连接板1铆接顶部通长直杆13；待顶部通长直杆13安装好后，将顶部斜腹杆12铆接在顶部通长直杆13及侧面上弦杆3上；
6）正侧上弦杆14、正侧腹杆15、正侧下弦杆17安装在侧面竖腹杆2与侧面上弦杆3交汇处的顶部通长直杆13正下方平行设置正侧下弦杆17，正侧下弦杆17两端固定在侧面竖腹杆2上，再将正侧腹杆15倾斜设置在正侧上弦杆14与正侧下弦杆17之间，正侧上弦杆14与顶部通长直杆13平行设置在同一平面上；
7）桥面板施工安装；
8）拆除临时支墩19和底部门洞支架体系。
上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。