客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系的製作方法

2023-05-15 19:24:11

專利名稱：客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於橋梁工程施工的技術領域，具體涉及一種客運專線懸澆連 續梁臨時支座固結體系。
背景技術：
客運專線懸澆連續梁適宜於跨越繁忙交通幹線、街道和有航運的江河。連 續梁施工的第一步就是進行臨時支座固結施工，臨時支座固結作用就是將連續
梁與主墩的鉸接連接，固結形成T型剛構，使得結構能夠承受梁體重量和一定的 不平衡力矩。
一、關於客運專線懸澆梁的臨時支座固結荷載取值與組合如下所述 一般設計臨時支座固結的原則是懸臂澆築時，根據不同的工況計算出豎向 力和不平衡彎矩，從中選取最大的豎向力、不平衡力矩，作為設計依據。
1、 豎向荷載有
(1) 鋼筋混凝土重量X1，05 (混凝土厚度增加)
(2) 掛籃重量Xl.l
(3) 橋面施工機具、材料、人員重量等， 一般取5kN/m。 豎向荷載組合(1)+(2)+(3)
2、 考慮的不平衡荷載有
(1) 一側混凝土自重超重5%。
(2) —側施工線荷載取1.5X5kN/m，另一側為O. 5X5kN/m。
(3) 施工掛籃的動力係數， 一側採用1.2，另一側採用0.8。(4) 節段澆築不同步引起的偏差，控制在20t以下。
(5) 在風力作用下一側產生向上分力，風壓荷載標準值按下式計算
京津城際軌道交通工程風荷載按"k二800Pa取，線荷載為IO. 72kN/m。 不平衡荷載組合
組合一(1) + (2) + (3) + (4) 組合二 (1) + (2) + (3) + (5) 另外，臨時支座固結還應該進行抗扭驗算。 二、傳統臨時支座固結施工技術有以下幾種-
1、 砂箱法
採用砂箱作為臨時支座固結的承壓構件，鋼筋、預應力鋼筋作為受拉構件， 共同完成臨時支座固結，具體做法是將石英砂炒幹按計算數量裝進砂箱，落梁 時按設計體積放出一定容積的砂子，來完成體系轉換。由於砂子在荷載作用下 體積會很快穩定，在施工過程中體積改變很小，優點是操作簡單、安全可靠。 缺點是不能適用大荷載，錨固鋼筋密集大型連續梁。
2、 硫磺砂漿法
硫磺砂漿法是目前廣泛採用的一種臨時支座固結措施，具體做法是在臨時 支座混凝土上部或中間夾一層30ram 50mm厚的硫磺砂漿，在硫磺砂漿中按一定
規律布置上電阻絲，在體系轉化時利用硫磺砂漿遇熱軟化的特點，接通電源將 硫磺砂漿融化來完成體系轉換，其優點是硫磺砂漿抗壓強度高可以滿足大荷載 的要求，體系轉換平穩。其缺點是在施工過程中經常電阻絲會出現斷絲或短路， 不能正常完成體系轉化，如果用氧氣燒烤硫磺砂漿又會產生大量的有害氣體， 損害施工人員的健康、汙染大氣環境。 一般採用人工鑿除費時費力，使得體系轉換不平穩。
3、採用液壓系統千斤頂構成臨時支座固結體系的設想
設想利用液壓千斤頂受壓，鋼筋、預應力鋼筋受拉構成新的臨時支座固結 體系，這樣用一組千斤頂代替臨時支座的部分混凝土，在體系轉換時只需調整 油閥就可完成體系轉換，省時省力，轉換過程也相當平穩。鑑於目前液壓系統 元件的可靠性尚難達到100%，施工過程又長達幾個月或者更長時間，萬一出現 液壓油洩漏安全無法保證，至今也沒有人敢用於工程。
傳統的臨時支座固結方法己經不能適應垂直荷載大、不平衡力矩大，合攏 時對臨時支座固結的特殊要求，尋求一種新的臨時支座固結方法已成為當務之 急。
發明內容
本實用新型為了解決現有的臨時支座固結方法己經不能適應垂直荷載大、 不平衡力矩大，合攏時對臨時支座固結特殊要求的問題，提供了一種客運專線 懸澆連續梁臨時支座固結體系。
本實用新型採用如下的技術方案實現 一種客運專線懸澆連續梁臨時支座 固結體系，其特徵在於自上而下包括上楔塊、中楔塊、下楔塊，中楔塊縱截面 為等腰梯形，中楔塊內中心橫截面上對稱橫向穿設一對螺栓，中楔塊大頭端的 螺栓一端安裝螺母，另一端與圓鋼焊接，圓鋼上下端分別插入上、下楔塊上設 置的套筒內。
利用一組鋼板製成的楔塊，在受拉鋼筋的間隔中布置，以代替臨時支座的 部分混凝土，在體系轉換時，利用梁體本身的重量，只需調整螺栓，就會完成 體系轉換。對於合攏有特殊要求情況也可以通過調整螺栓來完成，具有廣泛的 適用性。本實用新型相對現有技術具有如下有益效果利用鋼板製成的楔塊作為承 壓構件，安全可靠、製作方便、承載能力強、操作便捷，通過調整螺栓可以實 現多種體系轉換的技術要求；通過對不同的懸澆連續梁最大豎向力、最大不平
衡力矩進行統計，設計出通用的工具式鋼楔塊以便重複使用，可以降低勞動強
度、改善工作環境，降低工程成本。


圖l為本實用新型的主視結構示意圖
圖2為圖1的俯視圖
圖3為實施例臨時支座的受力簡圖
圖4為主墩臨時固結布置圖
圖5為臨時固結剖面圖
圖中l-上楔塊，2-中楔塊，3-下楔塊，4-套筒，5-圓鋼，6-螺母，7-螺 栓，8-鋼筋，9-楔塊總成，10-模板，11-主墩混凝土， 12-臨時支墩，x、 y、 z-坐標系
具體實施方式
如圖l、圖2所示 一種客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系，其特徵在
於自上而下包括上楔塊l、中楔塊2、下楔塊3，中楔塊2縱截面(沿y軸方向的截 面)為等腰梯形，中楔塊2內中心橫截面(x軸和z軸所在的截面)上對稱橫向(相 對x軸平行)穿設一對螺栓7，中楔塊2大頭端的螺栓7—端安裝螺母6，另一端與 圓鋼焊接，圓鋼5上下端分別插入上、下楔塊上設置的套筒4內。
結合京津成績軌道交通工程跨三環60+100+60m連續梁、四環60+128+60m系 杆拱連續梁來對設想之臨時支座固結方法進行討論。
三環連續梁設計圖中註明臨時支座固結措施應能承受中支點處最大不平衡彎矩65368KN-m及相應豎向支反力52033KN。要求先合攏邊跨，邊跨合攏後解除 臨時支座固結約束後，合攏中跨。
試採用楔塊法來設計臨時支座固結體系
1、已知條件根據設計圖紙或者荷載組合計算，得出支座中心最大軸力 52033kN最大不平衡力矩65368kN—m。假定臨時支座採用C40混凝土，查規範得 知軸心抗壓強度設計值19.5MPa，採用精軋螺紋鋼筋PSB785，容許應力560Mpa。
2、 臨時支座斷面設計結合主墩頂面的實際情況，將臨時支座設在墩頂。 假定正式支座不承受荷載，臨時支座的受力簡圖如圖3所示
求得B點最大支反力 FB=52033/2+65368/3.2 = 46445kN A點最小支反力 FA = 52033-46445=5589 kN
在最不利荷載作用下A點不會出現拉應力，按構造配筋即可，選用8根25mm 的精扎螺紋鋼筋。
臨時支墩的面積S二46 4 45X 103/ (19 . 5X 106) =2 . 432m2 臨時支墩選用斷面600X2200rran2兩個中心距4. 7m，總面積2. 64 m2。
3、 如圖4、圖5所示，在橋墩的臨時支座位置每側預埋8根25mm精軋螺紋鋼 筋8，然後在臨時支座受拉鋼筋空格內擺放楔塊總成9，為了減少摩擦阻力，楔 塊斜面要塗適量黃油。楔塊上鋪12厚竹膠板為底膜，安裝臨時支座模板，為了 使應力分配均勻在臨時支座上部的混凝土內加放5片小6@200的鋼筋網。預埋的 8根4> 2 5mm的精扎螺紋鋼筋8在灌注臨時支座時到橋梁底部加d)32PVC塑料套 管，將鋼筋與臨時支墩混凝土ll隔開。
4、 待懸澆梁達到體系轉換條件時，同步鬆動螺栓7，在梁體重力作用下自 動完成體系轉換。
5、 放鬆後的楔塊由於高度降低，可以輕鬆抽出楔塊，用氣焊割斷鋼筋，輕輕撬動臨時支座混凝土使其與梁體脫離，用氣焊割斷上部鋼筋，將臨時支座吊 下，即完成體系轉換。
跨四環60+128+60m系杆拱連續梁，合攏要求先解除臨時支座的縱向約束， 進行中跨合攏，合攏後解除豎向約束，再進行邊跨合攏。
這樣的要求用傳統的臨時支座固結方法是無法實現的，如果採用楔塊法設 計臨時支座，就可以完成上述要求。只要將預埋鋼筋從楔塊上部到梁頂部套上 較粗塑料管，並錨固於箱梁頂部。中跨合攏時先鬆開螺栓使得正式支座受力， 梁體實現縱向移動，應力釋放後再擰緊螺栓頂死梁體保持豎向受力，由於箱梁 縱向移動範圍比較小，臨時支座固結鋼筋在套管內可以自由活動，自由度較長 的精軋螺紋筋在移動過程中產生的轉角很小，螺紋鋼筋所受的是偏拉力，不會 出現剪切破壞。中跨合攏後，再次鬆開楔塊螺栓全部解除臨時支座約束，完成 橋梁的體系轉換。
權利要求1、一種客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系，其特徵在於自上而下包括上楔塊(1)、中楔塊(2)、下楔塊(3)，中楔塊(2)縱截面為等腰梯形，中楔塊(2)內中心橫截面上對稱橫向穿設一對螺栓(7)，中楔塊(2)大頭端的螺栓(7)一端安裝螺母(6)，另一端與圓鋼(5)焊接，圓鋼(5)上下端分別插入上、下楔塊上設置的套筒(4)內。
專利摘要本實用新型屬於橋梁工程施工的技術領域，具體涉及一種客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系，解決了現有臨時支座固結方法不能適應垂直荷載大、不平衡力矩大，合攏時對臨時支座固結特殊要求的問題。客運專線懸澆連續梁臨時支座固結體系，自上而下包括上楔塊、中楔塊、下楔塊，中楔塊縱截面為等腰梯形，中楔塊內中心橫截面上對稱橫向穿設一對螺栓，中楔塊大頭端的螺栓一端安裝螺母，另一端與圓鋼焊接，圓鋼上下端分別插入上、下楔塊上設置的套筒內。本實用新型具有如下有益效果安全可靠、製作方便、承載能力強、操作便捷，可以實現多種體系轉換，通用的工具式鋼楔塊可以便於重複使用，可以降低勞動強度、改善工作環境，降低工程成本。
文檔編號E01D19/04GK201151872SQ20072013844
公開日2008年11月19日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者劉柏忠, 孫新峰, 安潤扣, 嶽智林, 戴煥文, 李小和, 王民煥, 霍文璽 申請人:中鐵六局集團太原鐵路建設有限公司;中鐵六局集團有限公司