高净空现浇箱梁抱箍加钢管的组合支撑体系的制作方法

1.本实用新型属于工程施工技术领域，具体涉及一种适用于高净空现浇箱梁施工的组合支撑体系。


背景技术：

2.现浇箱梁支架主要采用满堂支架、钢管贝雷支架、盘扣支架等，各施工工艺存在着各自的特点：满堂支架施工速度快但受场地限制较大；钢管贝雷支架安全性高但施工速度慢、成本高；盘扣支架安全性低。
3.在贵州省黔东南苗族侗族自治州山区，修建贵州中交剑榕高速公路的过程中，工程遇到了前所未有的难题。根据设计方案，该工程需要拥有现浇箱梁7联，最大截面宽度为23.6m，支架最高位置达42m，带来了现浇箱梁施工难度大、场地狭小、成本高等一系列问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型旨在提供一种现浇箱梁的支撑体系，适用于施工场地狭小、不便于大型机械设备进出的深v地形的山区桥梁工程，结构简单、施工方便、经济成本低。
5.为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种高净空现浇箱梁抱箍加钢管的组合支撑体系，沿着桥梁的延伸方向间隔地横向铺设有至少两根承重梁用于现浇箱梁施工，铺设在桥梁的墩柱位置处的承重梁称为第一承重梁，铺设在桥梁的两墩柱之间的承重梁称为第二承重梁，每根承重梁的中部需要中支墩进行支撑、两端头需要边支墩进行支撑，每座墩柱的上部均套装有抱箍，抱箍与墩柱之间加装橡胶垫，抱箍的上方固定安装有砂桶共同构成第一承重梁的边支墩；第二承重梁的边支墩包括横向间隔安装的至少两根钢管立柱，相邻钢管立柱之间通过剪刀撑或平联支架连为一体，每根钢管立柱的顶部通过法兰盘安装有砂桶作为支撑点；第一承重梁、第二承重梁的中支墩包括纵向间隔安装的至少两根钢管立柱，相邻钢管立柱之间通过剪刀撑或平联支架连为一体，每根钢管立柱的顶部通过法兰盘安装有砂桶作为支撑点；
6.桥梁下方的地面上浇筑有钢筋混凝土作为扩大基础，所有钢管立柱的下端固定安装在扩大基础上。
7.作为上述方案的优选，所述扩大基础设置在平整地面的混凝土垫层上，扩大基础内绑扎有上下两层钢筋网格，并在每个需要安装钢管立柱的位置处设置有预埋钢板，所述钢管立柱的下端设置有法兰盘并通过螺栓紧固在预埋钢板上后，再通过环绕法兰盘一周的满焊连接。
8.进一步优选为，所述预埋钢板的下方设置有至少两根锚筋。
9.进一步优选为，每根钢管立柱由至少两节无缝钢管上下拼接而成，拼接位置处设置有法兰盘，并结合螺栓错孔连接。
10.进一步优选为，所述第一承重梁、第二承重梁的两端伸到桥面外至少1m。
11.进一步优选为，每座墩柱上部套装的抱箍由上下两个叠合安装成一对，每个抱箍的前后两侧各安装有一个砂桶，分别作为相邻两个第一承重梁的边支墩。
12.本实用新型的有益效果：借用桥梁墩柱安装抱箍，并结合砂桶作为铺设在桥梁的墩柱位置处的承重梁的边支墩，不需要另外设置钢管立柱；采用钢管立柱、剪刀撑或平联支架、砂桶的组合结构作为铺设在桥梁的墩柱位置处的承重梁的中支墩，以及铺设在桥梁的两墩柱之间的承重梁的中支墩和边支墩；以上所有支撑结构共同构成现浇箱梁的支撑体系。具有以下特点：
13.1)采用抱箍降低成本：由于在支架中采用了抱箍，利用抱箍与墩柱间产生的摩擦力作为每跨现浇桥两端的受力点，因此不需要过多的钢管支架，节省了大量施工成本；
14.2)速度较快、节约场地：抱箍加钢管的组合支撑体系施工，能够合理利用钢管贝雷支架的优点，并将其速度慢的缺点进行改善，在保证安全的前提下，提升了速率并节约了材料与场地；
15.3)受力结构合理确保施工绝对安全：抱箍利用自身与墩柱的摩擦力保证受力，内设橡胶垫增大摩擦系数，稳定性不受外界因素影响，而且中支墩采用钢筋混凝土作为基础，确保施工安全；
16.4)劳动强度低、安全保障性高：采用抱箍加钢管支架，大大减轻了工人进行材料转运、支架拆除等步骤的劳动强度。
附图说明
17.图1为本实用新型的立面示意图(纵向)。
18.图2为图1的俯视图。
19.图3为图1的a
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a剖视图。
20.图4为扩大基础与混凝土垫层的结构示意图。
具体实施方式
21.下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明，以桥梁的延伸方向为纵向，桥梁的宽度方向为横向。
22.结合图1—图3所示，一种高净空现浇箱梁抱箍加钢管的组合支撑体系，
23.沿着桥梁的延伸方向(即纵向)间隔地横向铺设有至少两根承重梁4，承重梁4横向铺设，承重梁4的两端为左右两端，承重梁4用于现浇箱梁施工，承重梁4用于铺设贝雷梁10、分配梁11、底板、侧模及翼板等，再进行钢筋绑扎及混凝土浇筑。本发明的核心在于承重梁4的组合支撑体系，而后续的现浇箱梁施工与传统施工方式一致。
24.以铺设在桥梁的墩柱5位置处的承重梁4称为第一承重梁4a，铺设在桥梁的两墩柱5之间的承重梁4称为第二承重梁4b，以便于具体说明。每根承重梁4的中部需要中支墩进行支撑、两端头需要边支墩进行支撑。
25.每座墩柱5的上部均套装有抱箍7，抱箍7与墩柱5之间加装有橡胶垫(图中未示出)，增加抱箍与墩身的摩擦系数。橡胶垫在抱箍上安装前需进行打磨，以进一步增大与墩柱间的摩擦力。抱箍7的上方固定安装有砂桶9共同构成第一承重梁4a的边支墩。
26.如图1所示，第二承重梁4b的边支墩包括横向间隔安装的至少两根钢管立柱8。相
邻钢管立柱8之间通过剪刀撑12或平联支架13连为一体，每根钢管立柱8的顶部通过法兰盘安装有砂桶9作为支撑点，即第二承重梁4b的边支墩由横向间隔安装的至少两根钢管立柱8、剪刀撑12或平联支架13、至少两个砂桶9组成。
27.第一承重梁4a、第二承重梁4b的中支墩结构相同。具体为：如图3所示，包括纵向间隔安装的至少两根钢管立柱8，相邻钢管立柱8之间通过剪刀撑12或平联支架连为一体，每根钢管立柱8的顶部通过法兰盘安装有砂桶9作为支撑点，即第一承重梁4a、第二承重梁4b的中支墩由纵向间隔安装的至少两根钢管立柱8、剪刀撑12或平联支架、至少两个砂桶9组成。砂桶9与钢管立柱8一一对应设置，根据桥梁横跨宽度不同，设置不同数量的钢管立柱8。
28.结合图1、图3、图4所示，桥梁下方的地面上浇筑有钢筋混凝土作为扩大基础6，所有钢管立柱8的下端固定安装在扩大基础6上。
29.扩大基础6设置在平整地面的混凝土垫层14上，扩大基础6内绑扎有上下两层钢筋网格6a，并在每个需要安装钢管立柱8的位置处设置有预埋钢板6b，钢管立柱8的下端设置有法兰盘并通过螺栓紧固在预埋钢板6b上后，再通过环绕法兰盘一周的满焊连接。最好是，预埋钢板6b的下方设置有至少两根锚筋(图中未示出)。
30.每根钢管立柱8由至少两节无缝钢管上下拼接而成，拼接位置处设置有法兰盘，并结合螺栓错孔连接，受力效果更好。
31.第一承重梁4a、第二承重梁4b的两端最好伸到桥面外至少1m。
32.每座墩柱5上部套装的抱箍7最好由上下两个叠合安装成一对，承载效果更好。每个抱箍7的前后两侧各安装有一个砂桶9，分别作为相邻两个第一承重梁4a的边支墩。
33.同时，本实用新型还公开了一种高墩大吨位现浇箱梁的施工方法，包括以下步骤：
34.s1、桥梁下方地基处理：地基处理时需先放出基础粗样，确定出扩大基础的大概位置后采用挖机平整场地，确定出地基标高后测试地基承载力，如果地基承载力不足需用石渣进行换填，换填高度为1.5m～2m，如果地基承载力足够，则不需用石渣进行换填。换填后用压路机进行压实，确保地基承载力大于200kpa。
35.s2、扩大基础施工：先使用c15混凝土进行地基的混凝土垫层14施工，混凝土垫层14施工完成后，根据每根钢管立柱8的中心点坐标，放出每根钢管立柱8中心点的精样，偏差值不得超过1cm，基础边界需由最外侧的钢管立柱8中心点外扩至少1m，在基础边界内绑上下两层钢筋网格6a作为钢筋保护层，并在每个需要安装钢管立柱8的位置处焊接预埋钢板6b，再进行c30混凝土浇筑，完成扩大基础6的施工。
36.c30混凝土厚度为50cm，现场施做为60cm；两层钢筋网格6a，每层网格尺寸为20cm*20cm；钢筋网格6a绑扎完成后埋设的预埋钢板6b尺寸为1m*1m，厚为1cm，但不以此为限。确定预埋钢板的位置需采用垂线法并使用水平尺确保预埋钢板的水平度。
37.扩大基础施工完成后需再次放出每根钢立柱的中心位置，并记录标高(标高为钢立柱底标高)，
38.s3、抱箍7、钢管立柱8及砂桶9安装：假定将铺设在桥梁的墩柱5位置处的承重梁4称为第一承重梁4a，将铺设在桥梁的两墩柱5之间的承重梁4称为第二承重梁4b，则每根承重梁4的中部需要中支墩进行支撑、两端头需要边支墩进行支撑；
39.s3
‑
1、抱箍7及砂桶9安装：在需要铺设第一承重梁4a的每座墩柱5的上部套装抱箍7，并在抱箍7与墩柱5之间加装橡胶垫，再在抱箍7的上方固定安装砂桶9，共同构成第一承
重梁4a的边支墩。
40.s3
‑
2、钢管立柱8及砂桶9安装：在待铺设第二承重梁4b的每个端头下方横向间隔安装至少两根钢管立柱8，相邻钢管立柱8之间通过剪刀撑或平联支架连为一体，每根钢管立柱8的顶部通过法兰盘安装有砂桶9，共同构成第二承重梁4b的边支墩。在待铺设第一承重梁4a的中部下方、第二承重梁4b的中部下方纵向间隔安装至少两根钢管立柱8，相邻钢管立柱8之间通过剪刀撑或平联支架连为一体，每根钢管立柱8的顶部通过法兰盘安装有砂桶9，分别构成第一承重梁4a、第二承重梁4b的中支墩。所有钢管立柱8的下端固定安装在扩大基础6上，钢管立柱中心位置确定后需计算出这个位置的桥面设计标高，减去结构层高度(如桥面铺装和桥面系为0.18m、箱梁高度2m、竹胶板高度0.015m、方木高度0.095m、分配梁高度0.14m、贝雷梁高度1.5m、承重梁高度0.4m、砂桶高度与钢立柱高度配合确定)和钢管立柱底标高确定出钢管立柱高度，需通过现场有的钢管长度确定出钢管立柱配节。每节钢管立柱间通过螺栓(螺栓为ф18mm*80mm，m4.8)错孔连接，每节钢管立柱两端法兰盘共16个螺栓孔，并通过水平尺和经纬仪控制钢管立柱的垂直度，钢管立柱采用剪刀撑或平联支架进行连接，确保钢管立柱计算长度不超过7m。
41.步骤s3
‑
1与s3
‑
2不分先后，可同时进行，也可以先后分别进行施工。
42.砂桶由上砂桶和下砂桶组成，上砂桶采用φ530δ10mm，下砂桶为φ609δ10mm，组合高度为48cm。上下配备有3cm厚的钢板，尺寸为700mm*700mm,下砂桶钢管圆周设置1个泄砂孔，砂桶装的砂子采用项拌合站的机制砂，装砂时需分层夯实，每层砂高度不超过50mm。砂子高度控制在15cm～20cm(砂桶高度根据钢管立柱顶标高和箱梁底标高计算)，砂桶根据计算高度在后场统一加工并进行编号，吊装砂桶时按编号对应安装，砂桶中线与钢管立柱中心偏差小于20mm，砂桶吊装到位后通过焊接与钢管立柱法兰盘连接。
43.s4、第一承重梁4a、第二承重梁4b安装：承重梁4安装后需伸出桥面两侧至少1m，第一承重梁4a的两端分别安装在各自对应的抱箍7及砂桶9构成的边支墩上；第二承重梁4b的两端分别安装在各自对应的钢管立柱8及砂桶9构成的边支墩上；第一承重梁4a的中部、第二承重梁4b的中部，分别安装在各自对应的钢管立柱8及砂桶9构成的中支墩上。
44.承重梁4采用多根拼接而成，在钢管立柱位置处采用双拼hn400*200*8*13型钢，在抱箍位置处采用双拼hn700*300*13*24型钢。需通过桥面宽度计算出每根承重梁所需型钢长度，确保每根承重梁焊缝不多于3处，每个对接焊缝需严格按照型钢对接规范焊接加劲钢板，每榀型钢通过焊接进行连接，每隔10cm设置一道焊缝，每道焊缝长10cm。承重梁在后场加工完成后通过汽车吊吊放在对应的砂桶上，通过与砂桶焊接进行固定，安装完成后再对承重梁顶标高进行复测。
45.s5、贝雷梁10、分配梁11及安装：在相邻两墩柱5之间的所有承重梁4上沿纵向左右间隔地铺设若干贝雷梁10，再在贝雷梁10上方铺设分配梁11。
46.贝雷梁根据钢管立柱间距在后场采用花架、连接销组拼至要求长度，而后使用汽车吊或塔吊吊装就位，吊装时按设计位置就位，贝雷梁处于节点位置受力。分配梁间距为70cm，腹板位置方木满铺，其余位置方木间距为30cm。
47.s6、底板、侧模及翼板铺设，现浇箱梁钢筋绑扎及箱梁混凝土浇筑。
48.底板铺设确保竹胶板之间没有太大的缝隙，铺设完成后进行标高复测及侧模位置定位(4m一个控制点)，翼板位置采用碗扣支架控制高度，翼板模板铺设完成后需进行标高
复测(4m一个控制点)。
49.现浇箱梁均采用c50混凝土，配合比为，水泥：砂：碎石：水：外加剂＝496：754：1041：149：6.2，设计坍落度为160mm至200mm。
50.步骤s5、s6与现目前的现浇箱梁的施工方法相同，在此不再赘述。
51.最好是，步骤s1中，钢管立柱8的下端设置有法兰盘并通过螺栓紧固在预埋钢板6b上后，再通过环绕法兰盘一周的满焊连接，预埋钢板6b的下方设置有至少两根锚筋。
52.最好是，步骤s2中，垫层高度至少为8cm，优选为10cm；钢筋保护层的厚度不得少于3cm，优选为5cm。