梁式桥安装墩顶部分底模的施工方法及其装置与流程

1.本发明涉及桥梁建筑领域，更具体地说，涉及梁式桥安装墩顶部分底模的施工方法及其装置。


背景技术：

2.大跨径现浇悬臂梁，墩顶与悬臂梁底之间存在有局部较大的预留空隙区域或空隙区域，由于预留空隙区域在墩顶上悬臂梁涛筑完成后有它用或存在的其余空隙区域，在墩顶上的悬臂梁涛筑前需在该空隙区域内铺设合适的材料支撑悬臂梁涛筑底模。如埃塞巴哈达尔斜拉桥项目的主桥跨径为：100m 180m 100m，大跨径现浇悬臂梁，墩顶与梁底之间空隙区域较大，空隙区域需要铺设合适的材料支撑现浇悬臂梁的底模。现国内外常见的做法是在空隙区域内焊接型钢劲性骨架，用于支撑现浇梁底模；该方法施工过程需用到大量型钢且气割、焊接后形成固定钢架体，成本较高，费时费力，拆除底模后需要逐根切割型钢，短型钢不能重复利用，且高空作业时间长，拆除困难，施工步骤繁琐，浪费钢板，安全风险较大；也有在空隙区域按照一定间距安装数个大型砂桶，砂桶上铺设钢梁，作为现浇梁底模支撑；但由于支点少，砂桶稳定性较差，浇筑过程支撑容易变形，高空作业时间长，拆除困难，安全风险较大。
3.以上常见施工工艺，均有施工步骤繁琐，浪费钢板，支撑效果差，底模稳定性较差，容易变形，不能确保底板混凝土质量，拆除后材料不能重复利用，高空作业时间长，拆除困难，安全风险较大的弊端。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供梁式桥安装墩顶部分底模的施工方法及其装置，可以提高悬臂梁涛筑的质量，杜绝浇筑过程中底模变形的情况发生，易拆除，材料重复利用高，施工进度快。
5.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
6.一种梁式桥安装墩顶部分底模的施工装置，包括方木和竹胶板，沿墩顶与悬臂梁底模之间的空隙区域周边设有临时支座，临时支座内设有永久支座；所述临时支座，用于限位空隙区域周边范围，临时支座由位于开放面空隙区域周边的若干块实木板通过钉子拼接而成，或由位于开放面空隙区域边的若干个条形砂袋构成的封闭开放面的封墙组成。
7.所述永久支座，用于承载空隙区域内墩顶与悬臂梁底之间压力，永久支座位于临时支座内，在临时支座内呈间隔距离并排设有若干根分配梁，各分配梁的底部由呈间隔距离设置的若干组试块支撑，每组试块两侧均设有与分配梁底部固定连接的钢筋，相邻的分配梁之间呈间隔距离设有钢管，各分配梁的顶部呈间隔距离与分配梁垂直向设有若干根方木，各方木的顶部设有竹胶板，各组试块的之间及与对应的空隙区域内壁之间设有固定填砂，或各组试块周边用若干个条形砂袋固定。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述分配梁为工字钢。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述钢筋的上端面顶持在对应部的分配梁的下端面，钢筋的下端面顶持在对应部的墩顶面上且与试块的底部平齐。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述固定填砂为河砂，河砂填充高度等于或大于每组试块高度，填充区域为临时支座内各组试块之间的空间；或各组试块周边用若干个条形砂袋固定。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述试块为标准抗压混凝土材质。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述竹胶板履盖方木上端的空隙区域内承载空间，竹胶板上端铺设有密封的塑料布。
13.一种梁式桥安装墩顶部分底模的施工方法，包括如下步骤：（1）在施工地备齐方木、竹胶板、实木板、河砂、实木板、试块、条形砂袋、分配梁、塑料布、钢筋和钢管，试块为标准抗压试块为15cm*15cm*15cm正立方体，或用的桥梁基础及下部结构的抗压试块，或用试验室专门制作c30抗压试块；分配梁用16号工字钢，方木截面长度为5cm
×
7cm或7cm
×
7cm，竹胶板厚度大于或等于2cm，钢筋选直径不小于16mm的下脚料螺纹钢筋，钢管选直径的48mm的下脚料钢管，塑料布选用厚度0.1～0.12mm的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜；（2）依据墩顶与悬臂梁底之间存在的预留空隙区域及墩顶与悬臂梁底之间的高度，截制分配梁、钢筋、钢管、方木、实木板长度；（3）铺设试块，根据墩顶与悬臂梁底之间存在的预留空隙区域的高度，铺设每组试块，每组试块由2～4个垂直垒放的单块试块构成，每组试块间距为0.6～1m，每组试块的上端面在同一平面上，每组试块稳固放在空隙区域的墩顶面上，纵向每组试块在同一直线上，应保证纵向两端的每组试块紧贴对应的临时支座内侧边设置；（4）在纵向同一直线上的每组试块上端设分配梁，分配梁建选用16号工字钢，工字钢的底面中心线与同一直线上的每组试块上端中心线重合，相邻的各分配梁中部之间用直径的48mm的钢管连接，相邻钢管间距为1～1.2m，应保证每根分配梁的两端下部均顶持在一组试块上，该根分配梁下端的各组试块均布在其余空间内；（5）纵分配梁向采用钢筋稳固各组试块，每组试块两侧中部纵分配梁向各布置一根钢筋，钢筋沿分配梁中心方向布置，钢筋的底部直接顶持墩顶，钢筋的顶部与分配梁中部点焊，钢筋与每组试块侧面中心紧贴；（6）稳固空隙区域内的各组试块和永久支座：分为用散状河砂和袋装河砂稳固，或袋装河砂配合散状河砂稳固；散状河砂稳固是在空隙区域的开放边或周边设有临时支座形成围挡，用厚4～6cm、高度高于每组试块的实木板用螺钉或钢钉连接沿空隙区域周边形成临时支座，在临时支座内填满河砂，稳固每组试块和永久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；袋装河砂稳固是先将散状河砂装在长50～70cm、直径30～40cm的袋中，封闭袋口形成砂袋，用若干个砂袋挤压在每组试块周边，稳固每组试块和永久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；袋装河砂配合散状河砂稳固是在空隙区域的开放边或周边设有临时支座，临时支座相错垒放的袋装河砂构成，在袋装河砂构成的临时支座内填满河砂，稳固每组试块和永
久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；（7）在各分配梁的顶部呈间隔距离与各分配梁垂直向设有若干根方木，相邻的方木间距为0.3m；（8）在各方木上履盖铺设竹胶板，相邻的竹胶板接缝位于方木上；各竹胶板的上端面在同一平面上，浇筑悬臂梁前在各竹胶板的上端面铺设塑料布层，作为空隙区域的上端悬臂梁涛筑的底模结构。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述河砂的含水率小于10%。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述各方木的上端面在同一平面上。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(8)后还有拆模步骤，拆模步骤依次是进行拆除临时支座、清除散状河砂或袋装河砂、拆除钢筋、依次拆除试块、依次拆除钢管、依次拆除分配梁、拆除方木、拆除竹胶板和塑料布层。
17.本发明相比于现有技术的优点如下：（1）本发明可以提高悬臂梁涛筑的质量，本发明用临时支座限位空隙区域的周边范围及围挡散状河砂稳固区域，采用永久支座的多组试块、分配梁、钢筋、钢管、方木、竹胶板，塑料布、作为悬臂梁涛筑的整个支撑底模结构。本发明在安装墩的顶部铺设置每组试块，将分配梁置在空隙区域的临时支座内的每组试块上，分配梁及其两侧的钢筋均紧贴试块，减少分配梁造成试块歪斜的情况发生，节约了工作人员反复平整试块的操作步骤，并通过钢管焊接于相邻分配梁之间，提高分配梁的抗拉伸强度，且采用河砂或砂袋作为稳固材料。本发明支撑稳固，杜绝了浇筑过程中底模变形的情况发生，减少了施工安全风险增大的情况发生，悬臂梁涛筑的质量好，达到优良标准。
18.（2）本发明施工进度快，不受空隙区域形状大小变化的限制，施工进度快，材料来源广泛易得，支撑成本低，支撑效果好，易拆除，材料重复利用高，并加快施工进度。测算表明：本发明支撑成本低是传统方法成本的40%，材料重复利用率为98%，施工进度是传统方法施工进度的2倍，施工安全风险低，拆除速度是传统方法施工拆除速度的40%。
附图说明
19.图1为本发明的仰视结构示意图；图2为本发明的中部侧面剖视结构示意图；图3为本发明的中部另一侧面剖视结构示意图；图4为本发明用砂袋作为临时支座的结构示意图；图5为本发明用砂袋作为作为稳固材料的结构示意图；图6为本发明永久支座的支反力图。
20.图中标号说明：1、钢管； 2、竹胶板； 3、方木；4、分配梁；5、临时支座；6、试块；7、墩顶；8、填砂；9、钢筋；10、砂装；11、填砂空间；12、塑料布。
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、完整的描述；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。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
22.实施例1：请参阅图1～5，一种梁式桥安装墩顶部分底模的施工装置，包括方木3和竹胶板2。沿墩顶7与悬臂梁底模之间的空隙区域周边设有临时支座5，临时支座内设有永久支座。临时支座5用于限位空隙区域周边范围，临时支座由位于开放面空隙区域周边的若干块实木板通过钉子拼接而成，或由位于开放面空隙区域边的若干个条形砂袋10构成的封闭开放面的封墙组成。
23.永久支座用于承载空隙区域内墩顶与悬臂梁底之间压力，永久支座位于临时支座内，在临时支座内呈间隔距离并排设有若干根分配梁4，各分配梁的底部由呈间隔距离设置的若干组试块6支撑，每组试块6两侧均设有与分配梁4底部固定连接的钢筋9，相邻的分配梁4之间呈间隔距离设有钢管1，钢管1两端与对应的分配梁点焊连接固定，用于横向固定各分配梁。各钢管1与分配梁垂直设置。各分配梁的顶部呈间隔距离与分配梁垂直向设有若干根方木3，各方木的顶部设有竹胶板2，各组试块6的之间及与对应的空隙区域内壁之间为填砂空间11，填砂空间11内设有固定填砂8 ，或各组试块6周边用若干个条形砂袋10(或称袋装沙砂) 固定。
24.分配梁4为工字钢。钢筋的上端面顶持在对应部的分配梁的下端面，钢筋的下端面顶持在对应部的墩顶7面上且与试块6的底部平齐。固定填砂为河砂，河砂填充高度等于或大于每组试块高度，填充区域为临时支座内各组试块之间的空间；或各组试块6周边用若干个条形砂袋10固定。试块6为标准抗压混凝土材质。
25.各竹胶板2履盖方木上端的承载空隙区域内空间，各竹胶板的上端铺设有密封的塑料布12。
26.一种梁式桥安装墩顶部分底模的施工方法，包括如下步骤：（1）在施工地备齐方木、竹胶板、实木板、河砂、实木板、试块、条形砂袋、分配梁、塑料布、钢筋和钢管，试块为标准抗压试块为15cm*15cm*15cm正立方体，或用的桥梁基础及下部结构的抗压试块，或用试验室专门制作c30抗压试块；分配梁用16号工字钢，方木截面长度为5cm
×
7cm或7cm
×
7cm，竹胶板厚度大于或等于2cm，钢筋选直径不小于16mm的下脚料螺纹钢筋，钢管选直径的48mm的下脚料钢管，塑料布选用厚度0.1～0.12mm的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，河砂的含水率小于10%。
27.（2）依据墩顶与悬臂梁底之间存在的预留空隙区域及墩顶与悬臂梁底之间的高度，截制分配梁、钢筋、钢管、方木、实木板长度。
28.（3）铺设试块，根据墩顶与悬臂梁底之间存在的预留空隙区域的高度，铺设每组试块，每组试块由2～4个垂直垒放的单块试块构成，每组试块间距为0.6～1m，每组试块的上端面在同一平面上，每组试块稳固放在空隙区域的墩顶面上，纵向每组试块在同一直线上，应保证纵向两端的每组试块紧贴对应的临时支座内侧边设置。
29.（4）在纵向同一直线上的每组试块上端设分配梁，分配梁建选用16号工字钢，工字钢的底面中心线与同一直线上的每组试块上端中心线重合，相邻的各分配梁中部之间用直径的48mm的钢管连接，相邻钢管间距为1～1.2m，应保证每根分配梁的两端下部均顶持在一组试块上，该根分配梁下端的各组试块均布在其余空间内；
（5）纵分配梁向采用钢筋稳固各组试块，每组试块两侧中部纵分配梁向各布置一根钢筋，钢筋沿分配梁中心方向布置，钢筋的底部直接顶持墩顶，钢筋的顶部与分配梁中部点焊，钢筋与每组试块侧面中心紧贴。即每组试块两侧各布置一根钢筋，钢筋沿分配梁方向布置，钢筋底部直接顶持在墩顶面，钢筋的顶部与对应部的分配梁点焊，钢筋与对应面的每组试块侧面紧贴。
30.（6）稳固空隙区域内的各组试块和永久支座：分为用散状河砂8和袋装河砂10稳固，或袋装河砂配合散状河砂稳固；散状河砂稳固是在空隙区域的开放边或周边设有临时支座形成围挡，用厚4～6cm、高度高于每组试块的实木板用螺钉或钢钉连接沿空隙区域周边形成临时支座，在临时支座内填满河砂，稳固每组试块和永久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；袋装河砂稳固是先将散状河砂装在长50～70cm、直径30～40cm的袋中，封闭袋口形成砂袋，用若干个砂袋挤压在每组试块周边，稳固每组试块和永久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；袋装河砂配合散状河砂稳固是在空隙区域的开放边或周边设有临时支座，临时支座相错垒放的袋装河砂构成，在袋装河砂构成的临时支座内填满河砂，稳固每组试块和永久支座，河砂填充高度不小于每组试块高度；（7）在各分配梁的顶部呈间隔距离与各分配梁垂直向设有若干根方木，相邻的方木间距为0.3m，各方木的上端面在同一平面上。
31.（8）在各方木上履盖铺设竹胶板，相邻的竹胶板接缝位于方木上；各竹胶板的上端面在同一平面上，浇筑悬臂梁前在各竹胶板的上端面铺设塑料布层，作为空隙区域的上端悬臂梁涛筑的底模结构。
32.而后，即可在铺设塑料布层上端浇筑悬臂梁，本发明是作为空隙区域的上端悬臂梁涛筑的底模结构。浇筑后悬臂梁达到拆模强度后，依次进行拆除临时支座、清除散状河砂或袋装河砂、拆除钢筋、依次拆除试块、依次拆除钢管、依次拆除分配梁、拆除方木、拆除竹胶板和塑料布层。
33.实施例2，请参阅图1～6，以埃塞巴哈达尔斜拉桥项目为例：墩顶与涛筑的悬臂梁底之间的空隙区域为平均高度约为0.7m、长度约为6m、宽度约为5m，空隙区域共3处。首先沿每个空隙区域周边设有临时支座，临时支座由厚5cm的实木板通过钉子拼接而成，临时支座高度为0.5m，在每处空隙区域内墩顶依次铺设：3层试块（各试块长、宽、高均为15cm），应保证纵向两端的每组试块6紧贴对应的临时支座5内侧边设置，各相邻试块间隔0.6m～0.9m，应保证每根分配梁的两端下部均顶持在一组3层试块上，该根分配梁4下端的各组试块均布在该根分配梁下端的其余空间内。在同列试块上铺设分配梁，分配梁送16号工字钢（工字钢高16cm）, 即形成与临时支座内纵长相等的两端分配梁紧贴对应的临时支座两内侧边设置，其余各分配梁则在两端分配梁之间呈间隔距离设置。采用钢筋9稳固每组试块，每组试块两侧各布置一根钢筋，钢筋沿分配梁方向布置，底部直接矗立在墩顶，顶部和分配梁点焊，钢筋与每组试块对应侧面中部紧贴。各分配梁之间用直径48mm钢管连接，间距约为1m，接点用点焊2～3处，即能固定各分配梁形成整体支架结构、又便于拆除。采用河砂稳固试块，在临时支座与永久支座区域内填充干燥的散状河砂稳固每组试块,填充河砂高度不小于每组试块高度。稳固完成后依次在垂直于各分配梁向铺设截面7cm
×
7 cm的方木，各相邻
方木间距为0.3m ，而后在各方木上端履盖2cm厚的竹胶板。在竹胶板上铺设塑料布层，上述结构形成空隙区域的上端悬臂梁涛筑的底模结构。而后，即可在铺设塑料布层上端浇筑悬臂梁。浇筑后待悬臂梁达到拆模强度后，依次进行拆除临时支座、清除散状河砂、拆除钢筋、依次从外向内拆除每根分配梁下端的每组试块、依次拆除钢管、依次拆除分配梁、拆除方木、拆除竹胶板和塑料布层，收集上述材料可重复利用。
34.如图6所示，为本发明永久支座的支反力图（单位n），侧量表明每组试块及分配梁等构成的支架最大支反力为n max =101.420kn，小于［ｎ］=900kn，故满足强度要求。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。