钢管混凝土拱桥施工支架体系的制作方法

本实用新型涉及一种钢管混凝土拱桥施工支架体系，属于土木工程领域，适用于钢管混凝土拱桥的支架施工。

背景技术：

拱桥有着悠久的历史，它是最古老的基本桥型之一。它具有造型美观、结构轻巧、跨径较大等优点。由于存在着水平推力，所以在竖向荷载的作用下拱内的弯矩大大减小，是主要承受压力的结构体系，特别是在拱轴线合理的情况下能够充分发挥材料的特性。但是在现代桥梁的大跨径发展趋势下，拱桥也表现出了许多缺点，比如跨径较大对自身稳定性的影响，自重太大引起的施工不便等，所以对拱桥的改进也便开始尝试。

随着桥梁技术的发展，人们逐渐认识到组合的结构体系在结构受力上和材料性能上要优于单一的结构体系。因此拱梁组合便应运而生。拱梁组合体系是将主要承受压力的拱结构和主要承受弯矩的梁体结构组合起来共同承受荷载，充分发挥了拱和梁的优点，从而达到了节省材料和提高承载力的要求。系杆拱桥就是这样一种拱梁结合的组合体系桥，充分发挥了梁受弯、拱受压的结构性能。其结构组成包括拱肋、系杆、行车板以及桥面系等，系杆是将两拱脚相互联系在一起的水平构件，由于承受拱的水平推力因而避免了墩台受力过大，从而降低了对地基的要求。

系杆拱桥在目前的桥梁建设中有较为广泛的应用，“飞鸟式”钢管混凝土拱桥是目前最为新颖的桥型之一。由于边拱具有不对称性，因此浇注边拱混凝土时现浇支架将承受巨大的水平推力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种钢管混凝土拱桥施工支架体系。

这种钢管混凝土拱桥施工支架体系，包括装配式台阶锚索框格锚固底梁、边墩承台、边墩墩身、主墩承台、柔性托网、囊袋、反力预压锚索、附着已施工结构快装快拆施工支架体系以及预应力钢管贝雷梁门架体系；装配式台阶锚索框格锚固底梁预埋于土层，装配式台阶锚索框格锚固底梁设有锚索预埋段用于固定反力预压锚索；囊袋搁置在柔性托网上方，柔性托网设有侧端板，柔性托网上部由易拆式分腔板分割成多个腔室。

作为优选：所述的附着已施工结构快装快拆施工支架体系包括地基处理桩、浅层固化水泥土板、框格式支架底板、脚手架底座、单元式脚手架桁架、单元式脚手架网架、和单元式 L形钢板架；浅层固化水泥土板设在地基处理桩上方，浅层固化水泥土板预留有预留锚固孔，框格式支架底板通过锚钉与浅层固化水泥土板实现固结，预留锚固孔内设置封锚砂浆；脚手架底座设在框格式支架底板上，单元式脚手架桁架下设有脚手架底座。

作为优选：所述的预应力钢管贝雷梁门架体系包括钢管桩、贝雷梁和型钢分配梁；钢管桩顶部设有型钢分配梁，贝雷梁搁置在型钢分配梁上，钢管桩上设有防撞体系。

作为优选：外侧端部的侧端板下端设有边墩墩身，边墩墩身下端设有边墩承台，边墩承台上设有墩台固板预埋件用于固结墩台预埋锚索反力端，墩台预埋锚索反力端另一端与柔性托网连接。

作为优选：所述的单元式脚手架桁架包括脚手架横系杆、脚手架剪力撑、水平脚手架连杆和竖向脚手架连杆；脚手架剪力撑斜向设置，水平脚手架连杆与竖向脚手架连杆通过对接扣件固定连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的装配式台阶锚索框格锚固底梁反力预压与囊袋注水压重预压组合的施工方法，减少了一道不必要的施工程序，节约了工期，减少了施工单位的施工成本，提高了工程质量，能有效的节约成本。

2、本实用新型采用的附着已施工结构快装快拆施工支架体系，施工速度快，缩短施工工期，节约人工、设备费用，提高了安装效率，减少了人力投入，相比于传统的支架技术亦可节约材料浪费，降低施工成本。

3、本实用新型的预应力钢管贝雷梁门架体系，拆装简单，缩短施工周期，同时可保证通航需要，同时可以有效预防碰撞事故发生。

4、本实用新型组合预压的方法操作简单，同时可消除基础的非弹性沉降、消除支架的非弹性压缩等影响。

附图说明

图1是钢管混凝土拱桥支架体系安装图；

图2是钢管混凝土拱桥脚手架横断面详图；

图3是钢管混凝土拱桥系杆支架体系组装图；

图4是钢管混凝土拱桥支架结构详图；

图5是标高可调式弧形格构式钢托板结构详图。

附图标记说明：1-地基处理桩、2-浅层固化水泥土板、3-装配式台阶锚索框格锚固底梁、 4-锚索预埋段、5-边墩承台、6-边墩墩身、7-主墩承台、8-主拱肋拱脚钢管、9-预留锚固孔、 10-框格式支架底板、11-锚钉、12-封锚砂浆、13-脚手架底座、14-单元式脚手架桁架、15- 单元式脚手架网架、16-脚手架横系杆、17-脚手架剪力撑、18-墩台固板预埋件、19-单元式 L形钢板架、20-拱座、21-钻孔灌注桩、22-水平脚手架连杆、23-竖向脚手架连杆、24-标高可调式弧形格构式钢托板、25-柔性托网、26-囊袋、27-侧端板、28-易拆式分腔板、29-反力预压锚索、30-支架底板压重、31-墩台预埋锚索反力端、32-钢管桩、33-贝雷梁、34-侧封板、 35-顶封板、36-钢管中隔板、37-自密实混凝土、38-型钢分配梁、39-预应力连杆、40-预应力连板、41-防撞体系、42-对接扣件、43-边系杆、44-中系杆、45-方木垫块、46-方木模板、 47-槽钢抱箍、48-贝雷架纵梁、49-贝雷架横梁、50-调节螺栓、51-调节螺母、52-顶托底座、 53-通航孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

如图1所示的钢管混凝土拱桥支架体系安装图，主要包括：地基处理桩1、浅层固化水泥土板2、装配式台阶锚索框格锚固底梁3、锚索预埋段4、边墩承台5、边墩墩身6、主墩承台7、主拱肋拱脚钢管8、预留锚固孔9、框格式支架底板10、单元式脚手架桁架14、单元式脚手架网架15、脚手架剪力撑17、墩台固板预埋件18、单元式L形钢板架19、标高可调式弧形格构式钢托板24、柔性托网25、囊袋26、侧端板27、易拆式分腔板28、墩台预埋锚索反力端31、钢管桩32、贝雷梁33、型钢分配梁38、防撞体系41。钢管混凝土拱桥支架施工体系包括装配式台阶锚索框格锚固底梁3反力预压与囊袋26注水压重预压组合的施工方法、附着已施工结构快装快拆施工支架体系以及预应力钢管贝雷梁门架体系。装配式台阶锚索框格锚固底梁3预埋于土层，装配式台阶锚索框格锚固底梁3设有锚索预埋段4，用于固定反力预压锚索29从而实现反力预压；囊袋26搁置在柔性托网25上方，柔性托网25设有侧端27，易拆式分腔板28可将柔性托网25上部分割成多个腔室，便于囊袋26的放置和固定。浅层固化水泥土板2设在地基处理桩1上方，浅层固化水泥土板2预留有预留锚固孔9，框格式支架底板10与浅层固化水泥土板2实现固结。预应力钢管贝雷梁门架体系主要包含钢管桩32、贝雷梁33、型钢分配梁38；钢管桩32顶部设有型钢分配梁38，贝雷梁33搁置在型钢分配梁38上，钢管桩32上设有防撞体系41，预应力钢管贝雷梁门架体系设在通航孔53 上方。装配式台阶锚索框格锚固底梁3预埋于土层，装配式台阶锚索框格锚固底梁3设有锚索预埋段4，用于固定反力预压锚索29从而实现反力预压；囊袋26搁置在柔性托网25上方，柔性托网25设有侧端板27，易拆式分腔板28可将柔性托网25上部分割成多个腔室，便于囊袋26的放置和固定。

图2是钢管混凝土拱桥脚手架横断面详图，主要包括：地基处理桩1、浅层固化水泥土板2、预留锚固孔9、框格式支架底板10、锚钉11、封锚砂浆12、脚手架底座13、脚手架横系杆16、脚手架剪力撑17、水平脚手架连杆22、竖向脚手架连杆23、对接扣件42。浅层固化水泥土板2设在地基处理桩1上方，浅层固化水泥土板2预留有预留锚固孔9，框格式支架底板10通过锚钉11与浅层固化水泥土板2实现固结，同时通过封锚砂浆12进行封堵；脚手架底座13设在框格式支架底板10上，单元式脚手架桁架14下设有脚手架底座13，在框格式支架底板10放置支架底板压重30；脚手架剪力撑17斜向设置起到抗剪作用，水平脚手架连杆22与竖向脚手架连杆23通过对接扣件42固定连接。

图3是钢管混凝土拱桥系杆支架体系组装图，主要包括：钢管桩32、侧封板34、顶封板 35、钢管中隔板36、自密实混凝土37、型钢分配梁38、边系杆43、中系杆44、方木垫块45、方木模板46、槽钢抱箍47、贝雷架纵梁48、贝雷架横梁49。钢管桩32设有钢管中隔板36，钢管中隔板36两侧设有侧封板34内部浇筑自密实混凝土37，顶部用顶封板35封堵，型钢分配梁38搁置在顶封板35上，贝雷架横梁49架设在型钢分配梁38上，贝雷架纵梁48搁置在贝雷架横梁49上并用槽钢抱箍47固定，贝雷架纵梁48上架设方木模板46，方木模板46 上放置方木垫块45，边系杆43和中系杆44位于方木垫块45上部。

图4是钢管混凝土拱桥支架结构详图，主要包括：单元式脚手架桁架14、单元式脚手架网架15、脚手架剪力撑17、水平脚手架连杆22、竖向脚手架连杆23、标高可调式弧形格构式钢托板24、柔性托网25、调节螺栓50、调节螺母51、顶托底座52。单元式脚手架桁架14 和单元式脚手架网架15是由脚手架横系杆16、脚手架剪力撑17、水平脚手架连杆22、竖向脚手架连杆23组成；脚手架剪力撑17斜向设置起到抗剪作用；脚手架桁架14顶部与顶托底座52焊接，顶托底座52上设有标高可调式弧形格构式钢托板24，调节螺栓50和调节螺母 51可调节钢托板的高度。

图5是标高可调式弧形格构式钢托板结构详图，主要包括：标高可调式弧形格构式钢托板24、调节螺栓50、调节螺母51、顶托底座52。顶托底座52上设有标高可调式弧形格构式钢托板24，调节螺栓50和调节螺母51可调节钢托板的高度。

所述的钢管混凝土拱桥施工支架体系的施工方法，主要施工步骤如下：

1)在浇筑拱肋及边拱端横梁、肋间横梁前，需对支架应进行堆载预压。在浇筑边墩承台 5时预埋墩台固板预埋件18，以便于固定墩台预埋锚索反力端31实现预压；在主墩承台7上浇筑拱座20，在拱座20处安装主拱肋拱脚钢管8；

2)在搭设支架前，应进行支架的地基加固稳定处理，浇筑地基处理桩1，支架基础周围须设置相应排水设施；

3)在未设置地基处理桩1的土层预埋装配式台阶锚索框格锚固底梁3，并预留锚索预埋段4以便于预压；

4)边跨支架搭设：浅层固化水泥土板2预留有预留锚固孔9，框格式支架底板10通过锚钉11与浅层固化水泥土板2实现固结，在框格式支架底板10上支设单元式脚手架桁架14 和单元式脚手架网架15；脚手架桁架14顶部与顶托底座52焊接，顶托底座52上设有标高可调式弧形格构式钢托板24；

5)主跨支架搭设：在主墩承台7上设有单元式L形钢板架19，水平脚手架连杆22与竖向脚手架连杆23支设在单元式L形钢板架19上；钢管桩32顶部设有型钢分配梁38，贝雷梁33搁置在型钢分配梁38上，钢管桩32上设有防撞体系41，贝雷梁33上支设单元式脚手架桁架14和单元式脚手架网架15；

6)安装柔性托网：将标高可调式弧形格构式钢托板24调平，然后将柔性托网25放置在标高可调式弧形格构式钢托板24上，在柔性托网25端部设置侧端板27，在柔性托网25上设置易拆式分腔板28，在各个腔室设置囊袋26；

7)加载预压：在浇筑拱肋及边拱端横梁、肋间横梁前，对单元式脚手架桁架14和单元式脚手架网架15应进行堆载预压，堆载重量等同于上部需要现浇的结构恒载重。锚索预埋段 4安装反力预压锚索29，同时在框格式支架底板10放置支架底板压重30，并对囊袋26进行注水预压；

8)监测支架变形：测出单元式脚手架桁架14竖向弹性变形，拱肋立模时应考虑并计入因施工临时支架下沉变形的预拱度；

9)卸载：设置好预拱度后，对单元式脚手架桁架14进行卸载。