一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法与流程

1.本发明属于连续梁施工技术领域，特别涉及一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法。


背景技术：

2.在桥梁建设中，很多情况下，桥位要服从线路走向，故很多跨线桥及跨河桥出现了斜桥，随着时代的不断发展和计算机水平的不断提高，梁斜交正做、墩身斜交斜做的设计方案在过程中得到了广泛应用。该设计方案既能减小桥墩对水流的扰动，增加航道宽度，利于泄洪；又不存在斜交角，使箱梁只存在弯矩，不产生扭矩，支座受力更均衡；同时与正交桥相比，减小了桥梁跨度，节省了造价。
3.梁斜交正做、墩柱斜交斜做的设计方案中，支座布置相对于墩顶帽斜交，占据了墩顶帽的大部分空间，故在0号块施工时，传统的在墩顶设置钢筋混凝土体内固结的方案无法实现，只能进行体外固结。
4.在跨河桥中，上述设计方案墩柱与河道平行布置，在进行基础设计时，一般会将承台桩基的方向与桥墩方向设计一致，为保证0号块斜交正做，常规做法是在主体结构外侧，重新增设基础，如此不仅会增加投资，而且会增加0号块施工的工序，延长0号块施工的时间；0号块体外临时固结只能与墩柱方向一致，即0号块临时固结斜交斜做，这种施工方法会造成临时固结受力不均，因为斜交角的存在，弯扭耦合作用明显，受力复杂，不仅设计计算工作量大，而且还会造成材料浪费，且传统的0号块临时固结多采用钢管混凝土、混凝土柱等方式受压，预应力材料受拉，钢管混凝土、混凝土柱等固结柱不仅无法周转使用，而且会产生许多建筑垃圾，造成钢材的浪费，不能满足绿色施工的要求；传统的模架结构是在承台外侧设置基础，满足0号块模架结构斜交正做，然后采用适合的模架结构进行施工，而在承台外侧设置满足0号块模架斜交正做的基础，不仅增加了0号块的施工工序，延长了0号块的施工时间，而且还会增加造价，基础的拆除还会增加建筑垃圾，不满足绿色施工的要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法，以解决上述背景技术中0号块斜交正做时需要增设基础、延长工序和工时，且临时固结钢管混凝土、混凝土柱等固结柱难以周转，浪费建材的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续梁0号块斜交正做体系，包括桩基、承台、墩柱、临时固结、模架结构、模板结构和0号块，所述桩基、承台、墩柱和0号块自下而上依次设置，所述模板结构用于0号块的浇筑，所述临时固结和模架结构均设置在承台上，所述临时固结顶部与0号块锚固连接，所述模架结构与模板结构抵接，所述桩基中心线、承台中心线、临时固结中心线、模架结构中心线与0号块中心线重合，所述墩柱与0号块之间设置斜交角。
7.进一步地，所述临时固结包括立柱和锚固钢筋，所述立柱设置两排，分别设置在墩
柱的左右两侧，每排立柱横桥向间隔设置，所述立柱两端分别通过第一连接件、第二连接件与承台、0号块连接；所述锚固钢筋设置在立柱的前后两侧，其顶底两端分别与承台、0号块锚固连接。
8.进一步地，每排立柱通过连杆连接；所述立柱通过附加连接件与墩柱连接，所述附加连接件包括附加杆和预埋板，所述预埋板设置在墩柱内，所述附加杆一端与立柱固连，另一端与预埋板固连。
9.进一步地，所述立柱为大直径空心无缝钢管柱，所述锚固钢筋为精轧螺纹钢筋。
10.进一步地，每排立柱包括间隔设置的四根，位于两端的立柱分别与0号块的两中腹板对应设置；所述锚固钢筋竖向设置在位于两端的立柱的前后两侧，每侧设置六根，所述锚固钢筋顶端伸出0号块顶面，位于0号块内的锚固钢筋上套设波纹管；所述0号块对应锚固钢筋的位置设置横隔板。
11.进一步地，所述第一连接件为法兰；所述第二连接件包括法兰、工字钢、和梁底预埋板，所述立柱顶部设置法兰，所述工字钢底端与法兰连接，且顶端与梁底预埋板连接。
12.进一步地，所述模架结构包括底柱、分配梁和盘扣支架，所述底柱竖向间隔设置在承台上，所述分配梁包括顺桥向分配梁和横桥向分配梁，所述顺桥向分配梁布置在底柱顶部，所述横桥向分配梁布置在顺桥向分配梁对应底柱的位置上；所述盘扣支架设置在分配梁顶部，且顶部与模板结构抵接。
13.进一步地，所述横桥向分配梁的间距与盘扣支架立杆顺桥向的间距一致；相邻的底柱之间通过剪刀撑连接。
14.进一步地，所述墩柱顶部设置永久支座，所述永久支座中心线与0号块中心线方向相同。
15.一种连续梁0号块斜交正做体系的施工方法，包括以下步骤，步骤一、设计阶段：1)桩基和承台设计：根据0号块尺寸设计桩基和承台的尺寸；2)临时固结设计：根据施工要求设计立柱和锚固钢筋尺寸以及布设位置；3)模架结构设计：根据施工要求设计盘扣支架、分配梁和底柱的尺寸以及布设位置；步骤二、验算阶段：计算桩基、承台、临时固结和模架结构的受力及强度、刚度和稳定性；步骤三、施工阶段：1)桩基、承台施工：桩基中心线、承台中心线与0号块中心线重合，在承台施工时，预埋法兰和锚固钢筋；2)墩柱施工：墩柱与0号块之间设置斜交角，在墩柱施工时，在墩身设置预埋板；3)临时固结施工：吊装立柱，然后在立柱上焊接连杆，安装附加杆，然后接长锚固钢筋；4)模架结构施工：安装底柱，然后铺设分配梁，在底柱顶面先铺设顺桥向分配梁，再铺设横桥向分配梁，最后在分配梁上搭设盘扣支架；5)临时固结补充施工：在立柱顶部固设第二连接件的法兰、工字钢和梁底预埋板，然后安装永久支座；
6)0号块施工：绑扎0号块的钢筋，同时，在锚固钢筋上套设波纹管，并在0号块对应锚固钢筋的位置设置横隔板，然后，安装模板结构，浇筑混凝土；步骤四、模板结构、模架结构和临时固结拆除。
16.本发明具有以下有益效果：1、本发明提供的一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法，将桩基中心线、承台中心线与0号块的中心线设置成一致，满足了0号块临时固结斜交正做的条件，使临时固结结构稳定，降低工程计算量，简化施工，加大承台顶面尺寸，为模架结构和临时固结的斜交正做提供安装基础，避免传统的0号块斜交正做施工中，在承台外增设基础及最后的拆卸步骤，减少施工工序，降低施工成本。
17.2、本发明提供的一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法，体系中采用“大直径空心钢管+螺纹钢筋”作为临时固结，便于临时固结的周转使用，提高材料利用率；采用“法兰+工字钢+梁底预埋板”作为梁底调节段，在体系转换之前，确保永久支座不受力；采用“底柱+盘扣支架”的模架体系，很好地保证了0号块的斜交正做，省时高效，节省造价，能保证施工安全。
18.3、本发明提供的一种连续梁0号块斜交正做体系及其施工方法，体系中立柱之间通过连杆连为一体，同时立柱通过附加连接件与墩柱连接，增强临时固结整体抗倾覆能力。
附图说明
19.图1为本发明涉及的斜交正做体系的横桥向示意图；图2为本发明涉及的斜交正做体系的顺桥向示意图；图3为本发明涉及的临时固结的横桥向结构示意图；图4为本发明涉及的临时固结的顺桥向结构示意图；图5为本发明涉及的临时固结与墩柱的相对位置示意图；图6为本发明涉及的顺桥向分配梁铺设位置示意图；图7为本发明涉及的分配梁铺设位置示意图；图8为本发明涉及的第一连接件的结构示意图；图9为本发明涉及的第二连接件的结构示意图。
20.图中：1-承台、2-墩柱、3-临时固结、31-立柱、32-锚固钢筋、4-模架结构、41-底柱、42-分配梁、43-盘扣支架、5-模板结构、6-0号块。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-9所示，本发明提供的一种连续梁0号块斜交正做体系，包括桩基、承台1、墩柱2、临时固结3、模架结构4、模板结构5和0号块6，桩基、承台1、墩柱2和0号块6自下而上依次设置，模板结构5用于0号块6的浇筑，临时固结3和模架结构4均设置在承台1上，临时固结3顶部与0号块6锚固连接，模架结构4与模板结构5抵接，其中，桩基中心线、承台1中心线、临
时固结3中心线、模架结构4中心线与0号块6中心线方向相同，墩柱2与0号块6之间设置斜交角，承台1尺寸大于常规承台1设计尺寸，进而，在连续梁斜交正做、墩柱2斜交斜做的设计方案中，实现临时固结3和模架结构4的斜交正做，避免在主体结构外侧，增设基础，简化施工工序。
23.顺桥向是指桥梁中轴线方向，横桥向指的是垂直于桥梁中轴线的方向,为便于描述，本文中，顺桥向两侧为前后方向，横桥向两侧为左右方向。
24.墩柱2顶部设置永久支座，永久支座中心线与0号块6中心线方向相同。
25.临时固结3包括立柱31、锚固钢筋32、连杆、附加连接件、第一连接件和第二连接件，立柱31设置两排，分别设置在墩柱2的左右两侧，每排立柱31横桥向设置，包括间隔设置的四根，每排立柱31中，位于两端的立柱31分别与0号块6的两中腹板对应设置；锚固钢筋32竖向设置在位于两端的立柱31的前后两侧，每侧设置六根，锚固钢筋32底端与承台1的锚固深度不小于300cm,顶端伸出0号块6顶面，位于0号块6内的锚固钢筋32上套设波纹管，优选的，波纹管的长度比0号块6的结构面均高出10cm，防止波纹管内进水泥浆；横桥向依次相邻的立柱31通过连杆连接为一体，连杆与立柱31焊接连接，优选的，连杆自上而下水平设置两道，第一道连杆距离承台1顶面高度为8m，第二道连杆与第一道连杆之间的间距为8m；附加连接件包括附加杆和预埋板，预埋板设置在墩柱2内，附加杆一端与立柱31固连，另一端与预埋板固连，将墩柱2和临时固结3连为一体，增强整体抗倾覆能力，优选的，每根立柱31通过两组附加连接件与墩柱2连接，第一组附加连接件距离承台1顶面高度为8m，第二道附加连接件与第一道附加连接件之间的间距为8m；第一连接件为法兰，法兰预设在承台1顶部，立柱31与承台1通过法兰进行连接；第二连接件包括法兰、工字钢、和梁底预埋板，第二连接件的法兰设置在立柱31顶部，工字钢底端与法兰连接，顶端与梁底预埋板连接，进而实现立柱31与0号块6的连接。
26.立柱31优选为大直径空心无缝钢管柱，钢管柱采用q235材质制成，其直径为800mm，壁厚为16mm，顺桥向相邻的立柱31之间的间距依次为180cm、200cm、180cm；锚固钢筋32优选为精轧螺纹钢，其直径为32mm；连杆优选为20#槽钢或工字钢，长度为600cm。
27.模架结构4包括底柱41、分配梁42和盘扣支架43，底柱41竖向间隔设置在承台1上，底柱41通过法兰与承台1连接，优选的，相邻的底柱41之间通过剪刀撑连接，使底柱41连为整体，增强其稳定性；分配梁42包括顺桥向分配梁和横桥向分配梁，顺桥向分配梁设置在底柱41顶部，横桥向分配梁设置在顺桥向分配梁对应底柱41的位置上。优选的，分配梁42为40a型工字钢，工字钢采用6m、9m、12m相结合的设置方式，接头形式为对接，对接位置在底柱41顶部和顺桥向分配梁顶部；盘扣支架43设置在分配梁42顶部，盘扣支架43顶部与模板结构5抵接，横桥向分配梁的间距与盘扣支架43立杆顺桥向的间距一致，优选为120cm和90cm相结合，对应腹板位置的盘扣支架43立杆顺桥向间距为60cm，对应箱室底板位置的盘扣支架43立杆顺桥向间距为90cm，标准步距为150cm，顶部步距进行加密处理，最大为100cm。
28.模板结构5的底模板为木模板，面板为酚醛覆膜胶合板，次龙骨为10
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10cm方木，主龙骨为14#工字钢。
29.0号块6对应锚固钢筋32的位置设置横隔板，横隔板横桥向宽度为120cm，顺桥向宽度为40cm，横隔板的配筋参照图纸施工。
30.一种连续梁0号块斜交正做体系的施工方法，包括以下步骤，
步骤一、设计阶段1)桩基、承台1设计：将桩基、承台1设计成斜交正做，即桩基中心线、承台1中心线与0号块6中心线方向一致，墩柱2与0号块之间设置斜交角，根据0号块6尺寸设计承台1尺寸，为临时固结3和模架结构4斜交正做提供基础；2)临时固结3设计：采用立柱31和锚固钢筋32作为临时固结3，立柱31为大直径空心无缝钢管柱，锚固钢筋32为精轧螺纹钢，根据施工要求设计立柱31和锚固钢筋32尺寸以及布设位置；3)模架结构4设计：以承台1为基础，进行模架结构4的设计，模架结构4自上而下包括盘扣支架43、分配梁42和底柱41，根据施工要求设计盘扣支架43、分配梁42和底柱41的尺寸以及布设位置；步骤二、验算阶段：用midas软件建模，计算桩基、承台1、临时固结3和模架结构4的受力及强度、刚度、稳定性；步骤三、施工阶段1)桩基、承台1施工：桩基中心线、承台1中心线与0号块6中心线方向一致，在承台1施工时，预埋法兰和锚固钢筋32，法兰用于立柱31和底柱41的固定；2)墩柱2施工：在墩柱2施工时，在墩身设置预埋板，用于附加杆的连接固定；3)临时固结3施工：首先将承台1上的法兰周围的水泥凿除干净，然后吊装立柱31，调整立柱31的竖直度及平面位置，用螺栓将立柱31和法兰进行连接，在立柱31上焊接连杆，再设置附加杆，使立柱31与墩柱2连为一体；之后用专用连接器接长锚固钢筋32；4)模架结构4施工：安装模架结构4底柱41，其安装方法与立柱31安装方法相同，底柱41安装完成后，在底柱41上焊接剪刀撑；然后铺设分配梁42，在底柱41顶面先铺设顺桥向分配梁，再铺设横桥向分配梁，最后在分配梁42上搭设盘扣支架43；5)临时固结3补充施工：在立柱31顶部固设第二连接件的法兰、工字钢和梁底预埋板，然后安装永久支座，法兰、工字钢和梁底预埋板三者共同作为梁底调节段，在体系转换之前，确保永久支座不受力；6)0号块6施工：绑扎0号块6的钢筋，同时，在位于0号块6内的锚固钢筋32上套设波纹管，并在0号块6对应锚固钢筋32的位置设置横隔板，然后安装模板结构5，浇筑混凝土，用悬浇法施工连续梁标准块，用满堂支架法施工边跨现浇段，用吊架法施工合龙段；步骤四、模板结构5、模架结构4和临时固结3拆除：当0号块6孔道压浆24h之后，拆除模板结构5和模架结构4，当边跨合龙段孔道压浆24h之后，梁体由双悬臂状态转换成单悬臂状态时，拆除临时固结3。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。