墩頂縱向支撐膺架法的製作方法
2023-06-01 07:23:51 2
專利名稱：墩頂縱向支撐膺架法的製作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁施工方法，尤其是涉及一種跨既有線鐵路橋梁上部結構原位現澆施工的墩頂縱向支撐膺架法。
背景技術：
在上跨既有線的橋梁施工中，現澆梁一般採取梁場預製、運輸、架橋機架設的方法進行施工，這樣對既有線的正常運營影響相對較小。但如果由於地勢、地形等其他條件或原因所限，無法採用架橋機架設，必須採用跨線混凝土原位現澆施工時，應該如何保證在不影響既有線正常運營的前提下安全優質高效完成現澆梁施工，則成為一個至關重要的問題。目前跨既有線橋梁上部結構原位現澆的施工方法主要有側位預製移梁法施工、移動模架法施工、全覆蓋棚架法施工。通過從工期、質量控制、經濟效益等方面綜合分析研究:
I、側位預製移梁法施工，雖支架搭設、梁體施工避免了直接上跨既有線，但移梁過程仍要在既有線上空進行，且移梁過程複雜、施工安全風險大，容易留有質量隱患；2、移動模架法施工，設備成本攤銷大，而且跨線拼裝移動模架難度相對較大，安全風險增加；3、全覆蓋棚架法施工，支架材料用量大，支架搭設和拆除過程複雜。
發明內容
本發明的目的在於針對上述施工方法存在的缺陷，提供一種既滿足上跨既有線施工的要求、且能保證現澆梁安全優質高效完成的墩頂縱向支撐膺架法。為實現上述目的，本發明可採取下述技術方案
本發明所述的墩頂縱向支撐膺架法，包括下述步驟
第一步，設置跨中臨時門形墩，其中的門式框架支柱採用四肢格構式鋼管柱；
第二步，鋼管柱頂布置[3703]橫梁作為支點橫梁，在支點橫梁上部垂直於現澆簡支箱梁軸線方向採用HD200型鋼梁設置跨中臨時門形墩橫梁，在每節HD200型鋼梁貝雷桁架的上下面及端頭設置水平及豎向支撐架；
第三步，使用321型貝雷梁組作為現澆梁支架縱梁，貝雷梁縱梁以現澆梁兩端的框架墩蓋梁頂面作為端支點，設置在貝雷梁縱梁中部的跨中臨時門形墩作為縱向貝雷梁的跨中臨時支點；所述貝雷梁組布置在現澆梁兩側翼緣板下，並在每節貝雷桁架的上下面及端部安裝水平及豎向支撐架；在框架墩蓋梁頂及跨中臨時門形墩墩頂與貝雷梁之間設置砂箱； 第四步，在貝雷梁縱梁的每個直腹杆節點兩側下弦杆上布置支架橫梁，橫梁與貝雷梁縱梁下弦採用螺栓連接，在橫梁上鋪設底模肋木和底模，在貝雷梁縱梁及兩側橫梁上搭設鋼管支架，鋪設翼緣板模板及安全作業平臺；
第五步，用塔吊將袋裝砂吊至支架上對其進行預壓，預壓載荷為梁體自重的120% ； 第六步，採用方木或普通鋼管加工成現澆梁側模排架；採用竹膠板折彎後固定於現澆梁側模方木或鋼管排架上製成現澆梁腹板與翼緣交接過渡處圓弧段模板；採用聚氯乙烯橡膠管制作現澆梁腹板與底板交接過渡處圓弧段模板，所有模板接縫採用玻璃膠勾縫後配合透明膠帶處理；
第七步，依次安裝現澆簡支箱梁的鋼筋、預應力筋；
第八步，將提前根據現澆梁截面尺寸加工成型的內模板吊裝就位、拼接成型；並在腹板內外模板間設置對拉絲杆；
第九步，在現澆梁施工時梁端設置後澆段以保證相鄰兩跨現澆梁同時施工後擁有足夠的張拉空間，混凝土澆注及養護按常規方法進行；
第十步，按常規手段進行預應力張拉、壓漿施工；
第十一步，現澆簡支箱梁支架拆除。本發明的優點在於充分利用已有制式杆件和型鋼，優化設計模板安裝材料及方法，現場拼裝效率高，發揮了機械設備作業優勢，勞動工人作業強度小，提高了各個作業面的工作效率；本發明通過對箱梁模板安裝的優化設計，即滿足了上跨既有線施工時線路運營淨空、設備及行車安全的要求，又保證了梁體的質量，而且充分利用了現有制式杆件，減小了施工費用，縮短了施工工期。為跨既有線橋梁上部結構原位現澆施工安全優質高效的完成提供了一種新的施工思路。
圖I是本發明現澆簡支箱梁支架的平面結構圖。圖2是圖II-I向斷面圖。圖3是圖I II - II向斷面圖。
具體實施例方式下面以鄭機城際鐵路跨石武客專5跨32米現澆簡支箱梁施工為例，具體說明本發明所述的墩頂縱向支撐膺架法的具體步驟，如圖I、圖2、圖3所示
第一步，跨中臨時門形墩基礎施工及四肢格構式鋼管柱安裝
跨中臨時門形墩門式框架支柱I採用四肢格構式鋼管柱；鋼管柱高24m，分肢鋼管採用小426 X 8mm的鋼管，綴條採用Z 100 X 8mm角鋼，節點鋼板為厚度14mm的Q235鋼板，鋼管柱基礎2採用樁徑0 I. Om的鑽孔樁基礎，鋼筋混凝土承臺，每個承臺下4根鑽孔樁，樁長Sm ； 承臺尺寸4X4X Im ;鋼管柱與承臺採用事先預埋的鋼板焊接連接。第二步，跨中臨時門形墩HD200型貝雷梁橫梁拼裝
在安裝完成的鋼管柱頂布置[3703]支點橫梁3 (兩[40槽鋼背靠背用螺栓連接)，在支點橫梁3上部布置跨中臨時門形墩橫梁4，所述橫梁4採用HD200型貝雷梁垂直於現澆簡支箱梁軸線方向設置，由13組長18m的HD200型貝雷梁拼裝組合而成。13組HD200型貝雷梁分別分為6組和7組拼裝為兩個整體後分兩次進行整體吊裝。兩貝雷梁組吊裝至跨中臨時門形墩鋼管柱頂部後每3m利用[12槽鋼作為水平橫聯將兩貝雷梁組連為一個整體。貝雷梁銷子穿過銷孔後應將銷子鎖緊，防止銷子在貝雷梁吊裝和使用過程中由于震動或其他原因脫落。為保證跨中臨時門形墩橫向貝雷梁組的整體穩定性，將每組貝雷梁每間隔3m用一道[10槽鋼上下橫向連成一個整體，並在每節貝雷桁架的上下面及端頭安裝水平及豎向支撐架。第三步，縱向貝雷梁拼裝使用國產321型貝雷梁作為現澆梁支架縱梁5，每組貝雷梁長33m，貝雷梁縱梁5以現澆梁兩端的框架墩蓋梁頂面作為端支點，設置在貝雷梁縱梁5中部的跨中臨時門形墩距離貝雷梁縱梁5的左端14. 5m，距右端17. 5m，跨中臨時門形墩上部即第5、第6片貝雷桁架不插連接銷釘，使貝雷梁縱梁5成為14. 5+17. 5m不等跨簡支梁結構，為保證兩不等跨支架縱梁的剛度基本一致，17. 5m跨度的貝雷梁採用上下加強弦杆加強。貝雷梁縱梁5布置在現澆梁兩側翼緣板6下，每側6組，共12組。為保證每側6組貝雷梁縱梁的整體性，每間隔3m 用一道[10槽鋼上下橫向連成一個整體，並在每節貝雷桁架的上下面及端頭安裝水平及豎向支撐架。貝雷梁縱梁4支點處設置砂箱7，以便支架拆除。第四步，橫梁安裝
現澆梁支架橫梁採用[903]橫向分配梁8 (2片[30槽鋼背靠背螺栓連接，接頭處設連接板)，[903]橫向分配梁8每根長10m，布置在貝雷梁縱梁4每個直腹杆節點兩側下弦杆上，一孔梁共42組。[903]橫向分配梁8用￠20螺栓與貝雷梁縱梁5下弦杆連接牢固， [903]橫向分配梁8上鋪設15 X 15cm方木做為現澆梁底模肋木，間距30cm，方木上鋪竹膠板作為現澆梁底模，在貝雷梁及兩側橫向分配梁上搭設鋼管支架，鋪設翼板模板及安全作業平臺。第五步，支架預壓
為了驗證現澆梁支架的整體穩定性和在施工中很好的控制現澆梁線形，減少支架變形及地基沉降對上部現澆箱梁的影響，在支架搭設完成後對支架進行預壓，採集支架的非彈性變形和彈性變形數據作為調整支架施工預拱度的依據。預壓荷載採用纖維袋裝砂，塔吊起吊就位來實現。砂袋應逐袋稱量、專人記錄，吊裝就位的砂袋採用防雨布覆蓋，防止因雨淋造成預壓重量無法計算。預壓時應按實際施工荷載的分布來相似預壓，預壓荷載為梁體自重的120%來進行。第六步,模板施工
箱梁側模按設計腹板與翼緣板尺寸採用方木或普通鋼管加工成現澆梁側模排架進行安裝，並連成整體。現澆梁腹板與翼緣板交接過渡處圓弧段模板(圓弧半徑75cm)採用8_厚竹膠板彎折後固定於現澆梁側模方木或鋼管排架上製成，腹板與底板交接過渡處圓弧段模板(圓弧半徑30cm)採用直徑60cm的聚氯乙烯橡膠管截取，截取的聚氯乙烯橡膠管圓弧邊緣與木模板銜接處作刷邊處理，模板間的搭接接縫採用玻璃膠進行勾縫後配合透明膠帶處理，保證模板接縫密實。第七步，依次安裝現澆簡支箱梁的鋼筋、預應力筋。第八步，箱梁內模板安裝
現澆梁內箱模板事先根據箱梁對應部位截面尺寸提前加工製作成型，標準節長度為 4m，梁端設置調整節。待底腹板鋼筋、預應力管道安裝完成後對內箱模板進行集中吊裝就位拼接成型，內箱接頭處加固後用玻璃膠進行勾縫後配合透明膠帶處理。腹板內外模板間設置對拉絲杆對模板進行整體性加固，防止在混凝土澆築過程中出現脹模現象。第九步，混凝土澆築及養護
在現澆梁施工時梁端設置後澆段以保證相鄰兩跨現澆梁同時施工後擁有足夠的張拉空間，混凝土澆注及養護按常規方法進行。
第十步，按常規方法進行預應力張拉、壓漿施工。第十一步，現澆簡支箱梁支架拆除。
按照上述方法施工的5孔現澆箱梁共需支架材料960噸，如果採用常規的全覆蓋棚架施工，需要支架材料3000噸，本方法節約支架材料2040噸，節約成本約408萬元。利用聚氯乙烯橡膠管和8_厚竹膠板製作箱梁截面圓弧模板，共花費5萬元，如加工圓弧鋼模板需 50噸，每噸鋼模板按7300元計算，則需36. 5萬元，此項節約成本31. 5萬元，該方法施工效率高，材料成本低，減小了能源損耗，保證了整個項目安全優質高效的完成。
權利要求
1. 一種墩頂縱向支撐膺架法，其特徵在於包括下述步驟第一步，設置跨中臨時門形墩，其中的門式框架支柱採用四肢格構式鋼管柱；第二步，鋼管柱頂布置支點橫梁，在支點橫梁上部垂直於現澆簡支箱梁軸線方向採用 HD200型鋼梁設置跨中臨時門形墩橫梁，在HD200型鋼梁每節貝雷桁架的上下面及端頭設置水平及豎向支撐架；第三步，使用321型貝雷梁組作為現澆梁支架縱梁，貝雷梁縱梁以現澆梁兩端的框架墩蓋梁頂面作為端支點，設置在貝雷梁縱梁中部的跨中臨時門形墩作為縱向貝雷梁的跨中臨時支點；所述貝雷梁組布置在現澆梁兩側翼緣板下，並在每節貝雷桁架的上下面及端部安裝水平及豎向支撐架；在框架墩蓋梁頂及跨中臨時門形墩墩頂與貝雷梁之間設置砂箱； 第四步，在貝雷梁縱梁的每個直腹杆節點兩側下弦杆上布置支架橫梁，橫梁與貝雷梁縱梁下弦採用螺栓連接，在橫梁上鋪設底模肋木和底模，在貝雷梁縱梁及兩側橫梁上搭設鋼管支架，鋪設翼緣板模板及安全作業平臺；第五步，用塔吊將袋裝砂吊至支架上對其進行預壓，預壓載荷為梁體自重的120% ； 第六步，採用方木或普通鋼管加工成現澆梁側模排架；利用竹膠板折彎後固定於現澆梁側模方木或鋼管排架上製成現澆梁腹板與翼緣交接過渡處圓弧段模板；採用聚氯乙烯橡膠管制作現澆梁腹板與底板交接過渡處圓弧段模板，所有模板接縫採用玻璃膠勾縫後配合透明膠帶處理；第七步，依次安裝現澆梁的鋼筋、預應力筋；第八步，將提前根據現澆梁截面尺寸加工成型的現澆梁內模板吊裝就位、拼接成型；並在腹板內外模板間設置對拉絲杆；第九步，在現澆梁施工時梁端設置後澆段，以保證相鄰兩跨現澆梁同時施工後擁有足夠的張拉空間，混凝土澆注及養護按常規方法進行；第十步，按常規方法進行預應力張拉、壓漿施工；第十一步，現澆梁支架拆除。
全文摘要
本發明公開了一種為保證跨既有線橋梁上部結構原位現澆施工而研究的墩頂縱向支撐膺架法，本方法充分利用門式框架墩墩頂和箱梁翼緣板下方空間，支撐縱向制式杆件作為主要承力結構後配以既有型鋼橫梁提供外模支撐和安全作業平臺，通過對箱梁模板安裝的優化設計，即滿足了上跨既有線施工時線路運營淨空、設備及行車安全的要求，又充分利用了現有制式杆件，減小了施工費用，縮短了施工工期，而且保證了梁體的質量。為跨既有線橋梁上部結構原位現澆施工安全優質高效的完成提供了一種新的施工思路。
文檔編號E01D21/00GK102605717SQ201210101009
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者平栓玲, 張文格, 文凱, 李亞東, 焦毛毛, 薛曉衛, 韓斌 申請人:中鐵七局集團鄭州工程有限公司