用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法与流程

1.本发明涉及一种施工方法，尤其是涉及一种用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法，属于建筑工程结构物施工工艺装备设计制造技术领域。


背景技术：

2.随着我国科技的不断发展，社会的不断进步，基建工程也同样向着精细化、标准化方向发展，公路建设以前是在城市与城市之间以及规划的公路网进行建设，但是现在公路建设正向着全国偏远地区及山区修建，因此出现了各种大跨径的桥梁，同时施工难度也不断增加。
3.目前我国在道路建设领域采用的大跨径桥梁有悬索桥、斜拉桥、连续刚构桥、连续梁桥、钢管混凝土拱桥、现浇拱桥等，但是考虑到施工工艺技术的熟练程度、施工工期以及经济效益等，在能够采取连续刚构桥施工的一般不采取其他结构，除非项目建设对景观有较高的要求，因此桥梁建设中连续钢构桥十分常见。
4.在连续刚构桥施工过程中一般0#块施工采取的方法为托架、满堂支架、钢管支架等，各个节段施工采取的为挂篮，挂篮又分为菱形挂篮、三角挂篮、桁架挂篮等，相对工艺比较成熟，整体质量、安全控制较好，边跨现浇一般采用满堂支架、钢管支架、托架等结构形式，整体相对也比较成熟，但是为了增加施工效益，减少施工安全风险，对于施工过程各个结构的形式及受力特点进行优化是必要的。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构受力好，整体布局更加合理的用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法。
6.为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法，所述的施工方法至少包括支撑托架的制备和支设，模板垫沙组件的铺装与布置，钢筋的安装与侧模板、端模板的支设，边跨现浇段混凝土的浇筑、养护以及端模板的拆除，合拢段的浇筑以及支撑托架、底模板的拆除几个步骤，
7.其中，所述的支撑托架包括预埋支撑组件、支撑调节施工平台、模板垫沙组件和平衡配重系统，在支设该支撑托架时先将支撑调节施工平台通过预埋支撑组件可拆卸的固装到浇筑完成的墩柱上，然后再使模板垫沙组件通过支撑调节施工平台和墩柱顶部的填沙坑铺装与布置到需要现浇边跨现浇段混凝土的相应位置处，最后根据安装的钢筋的重量在安装该钢筋的同时将相应重量的平衡配重系统布置到支撑调节施工平台的相应位置上，
8.在安装完成钢筋后浇筑边跨现浇段混凝土以及合拢段混凝土前，先在边跨现浇段混凝土和合拢段混凝土的相应钢筋上安装预留孔再浇筑边跨现浇段混凝土和合拢段混凝土，最后在该预留孔的协助下拆除支撑托架和底模板。
9.进一步的是，所述的预埋支撑组件和所述的支撑调节施工平台均根据事先设计确定的设计图在工厂内制作完成，然后再运至施工现场进行现场支设安装，
10.其中预埋支撑组件的预埋件组和加固预埋件组先于支撑托架的其它部件制作，并在浇筑墩柱的同时预埋至墩柱的相应位置处。
11.上述方案的优选方式是，所述的支撑调节施工平台包括托架支撑组件、支撑调节组件和加强连接组件，所述的托架支撑组件包括主托架支撑件组和副托架支撑件组，在进行支撑调节施工平台的安装时，先将构成托架支撑组件的主托架支撑件组和副托架支撑件组作为一个整体分别同时吊装至墩柱的两侧，并在预埋件组的各组上锚杆和各组下锚杆以及预埋支撑件组相应的牛腿钢盒和加固预埋件组相应的加固竖肋板的配盒下可拆卸的固装在墩柱的两侧，最后安装加强连接组件完成托架支撑组件的安装。
12.进一步的是，所述的主托架支撑件组由多组主支撑托架构成，所述的副托架支撑件组由多组副支撑托架构成，各主支撑托架和各副支撑托架均在工厂单独制作，然后再在浇筑现场通过加强连接组件连接一个整体的主托架支撑件组和副托架支撑件组，并进行整体对称的吊装。
13.上述方案的优选方式是，在托架支撑组件整体吊装完成后，通过由精轧螺纹钢制成的各组下锚杆进行预应力张拉检验整个托架下部的强度以及稳定性。
14.进一步的是，所述的支撑调节组件包括调节件组和平台支撑件组，所述的平台支撑件组包括至少两组纵向分配梁组，所述的调节件组包括数量与所述纵向分配梁组数量相当的多组升降调节组，每一组所述的升降调节组均包括多个液压千斤顶和数量与所述液压千斤顶数量相当的多个调平块，待托架支撑组件安装检验合格后再在其上顺序的安装液压千斤顶、调平块以及纵向分配梁组，最后再在纵向分配梁组上安装模板垫沙组件的底模板，在墩柱顶部的填沙坑中铺填垫沙层。
15.上述方案的优选方式是，所述的平衡配重系统为水箱式平衡调整配重系统，在模板垫沙组件上安装钢筋的同时通过向配重水箱中加水相同重量的水保持主托架支撑件组和副托架支撑件组左右受力的相同。
16.进一步的是，浇筑完成边跨现浇段混凝土，待其达到初凝后进行混凝土养生，强度达到2.5mpa并保证拆模不影响混凝土外观质量时拆除端模板，然后安装合拢段混凝土底部支撑纵梁，将底部支撑纵梁整体吊起，贴近边跨现浇梁混凝土底部并安装合拢段模板及绑扎钢筋，最后安装侧模板完成合拢段混凝土模板的支撑工作。
17.上述方案的优选方式是，现浇合拢段混凝土达到设计强度后，拆除支撑托架，支撑托架的拆除采用整体吊装方式完成，先通过预留孔用钢丝绳以及卷扬机整体与支撑托架进行连接，进行整体下放，完成整个边跨现浇段混凝土及边跨合龙段混凝土施工。
18.进一步的是，在进行支撑托架制作前，先进行图纸设计，并进行现场所需要材料的准备以及检查检验，然后完成安全技术交底，最后再进行支撑托架各零部件的制作，
19.在现场进行牛腿钢盒安装以及上锚杆和下锚杆安装时，牛腿钢盒安装过程对孔隙位置采用不同厚度的钢板填塞满。
20.本发明的有益效果是：本技术提供的施工方法通过先在工厂内支撑托架的各个部件，然后运至浇筑现场在已预埋合格的预埋支撑组件1的配合下将支撑调节施工平台2固装到墩柱的顶部，再在该支撑调节施工平台2以及墩柱的顶面上布置模板垫沙组件3，接着在模板垫沙组件3上吊装钢筋的同时布置重量与钢筋重量相适应的平衡配重系统4，然后再支设侧模板、端模板、浇筑边跨现浇段混凝土、养护，接着拆除端模板，支撑合拢段混凝土模
板、浇筑合拢段混凝土，最后拆除支撑托架和底模板完成连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑工作。这样，通过所述的支撑托架以及墩柱来支撑、布置模板垫沙组件，改变了现有技术中采用满堂支架、钢管支架、托架等结构形式进行模板，尤其是底模板支撑的布置方式，由于所述的支撑调节施工平台是直接支设在浇筑完成的墩柱上的，而且再结合需要浇筑的混凝土构件为边跨现浇段结构，本技术还设置了起平衡作用的平衡配重系统，从而可以有效的改善结构的受力性能，提高整体布局的合理性，在缩短支撑附件架设时间的基础上还可以有效的增加施工效益，减少施工安全风险。因此本技术提供的主要针对边跨现浇的设计结构，应用于连续刚构桥边跨现浇段施工，可以通过对托架结构的改进，以及整个托架的受力特点，将整个受力最优化，受力薄弱得到有效加强，同时引进预应力，将传统的受力形式通过预应力进行转移使托架结构整体受力更好。通过改进的托架结构不仅受力更加合理安装及拆除更加方便，整体更加的合理，拆除时更加的方便，材料损失更加少。经过以上架体的设计，对现场施工质量及进度有较高的提升，对整体施工措施费及材料费用大大降低，并且能够有效快速的处理现场紧急情况。
附图说明
21.图1为本发明用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法涉及到的支撑托架布置的示意图；
22.图2为图1的a-a剖视图；
23.图3为本发明用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法涉及到的主、副支撑托架的结构示意图；
24.图4为本发明用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法涉及到的牛腿钢盒的结构示意图。
25.图中标记为：预埋支撑组件1、支撑调节施工平台2、模板垫沙组件3、平衡配重系统4、墩柱5、预埋件组6、预埋支撑件组7、加固预埋件组8、上锚杆9、下锚杆10、牛腿钢盒11、托架支撑组件12、支撑调节组件13、底模板14、主托架支撑件组15、副托架支撑件组16、加强连接组件17、主支撑托架18、副支撑托架19、调节件组20、平台支撑件组21、边跨现浇段混凝土22、升降调节组23、液压千斤顶24、调平块25、垫沙层26、合拢段混凝土27、预留孔28。
具体实施方式
26.如图1、图2、图3以及图4所示是本发明提供的一种结构受力好，整体布局更加合理的用于连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑的施工方法。所述的施工方法至少包括支撑托架的制备和支设，模板垫沙组件的铺装与布置，钢筋的安装与侧模板、端模板的支设，边跨现浇段混凝土的浇筑、养护以及端模板的拆除，合拢段的浇筑以及支撑托架、底模板的拆除几个步骤，
27.其中，所述的支撑托架包括预埋支撑组件1、支撑调节施工平台2、模板垫沙组件3和平衡配重系统4，在支设该支撑托架时先将支撑调节施工平台2通过预埋支撑组件1可拆卸的固装到浇筑完成的墩柱上，然后再使模板垫沙组件3通过支撑调节施工平台2和墩柱顶部的填沙坑铺装与布置到需要现浇边跨现浇段混凝土的相应位置处，最后根据安装的钢筋的重量在安装该钢筋的同时将相应重量的平衡配重系统4布置到支撑调节施工平台2的相
应位置上，
28.在安装完成钢筋后浇筑边跨现浇段混凝土22以及合拢段混凝土27前，先在边跨现浇段混凝土22和合拢段混凝土27的相应钢筋上安装预留孔28再浇筑边跨现浇段混凝土22和合拢段混凝土27，最后在该预留孔28的协助下拆除支撑托架和底模板。本技术提供的施工方法通过先在工厂内支撑托架的各个部件，然后运至浇筑现场在已预埋合格的预埋支撑组件1的配合下将支撑调节施工平台2固装到墩柱的顶部，再在该支撑调节施工平台2以及墩柱的顶面上布置模板垫沙组件3，接着在模板垫沙组件3上吊装钢筋的同时布置重量与钢筋重量相适应的平衡配重系统4，然后再支设侧模板、端模板、浇筑边跨现浇段混凝土、养护，接着拆除端模板，支撑合拢段混凝土模板、浇筑合拢段混凝土，最后拆除支撑托架和底模板完成连续刚构桥边跨现浇段混凝土浇筑工作。这样，通过所述的支撑托架以及墩柱来支撑、布置模板垫沙组件，改变了现有技术中采用满堂支架、钢管支架、托架等结构形式进行模板，尤其是底模板支撑的布置方式，由于所述的支撑调节施工平台是直接支设在浇筑完成的墩柱上的，而且再结合需要浇筑的混凝土构件为边跨现浇段结构，本技术还设置了起平衡作用的平衡配重系统，从而可以有效的改善结构的受力性能，提高整体布局的合理性，在缩短支撑附件架设时间的基础上还可以有效的增加施工效益，减少施工安全风险。
29.上述实施方式中，结合工程建设施工的现场情况，为了最大限度的方便施工，提高施工生产效率，保证施工生产质量，本技术所述的预埋支撑组件1和所述的支撑调节施工平台2均根据事先设计确定的设计图在工厂内制作完成，然后再运至施工现场进行现场支设安装，其中预埋支撑组件1的预埋件组6和加固预埋件组8先于支撑托架的其它部件制作，并在浇筑墩柱的同时预埋至墩柱5的相应位置处。再结合，所述的支撑调节施工平台2包括托架支撑组件12、支撑调节组件13和加强连接组件17，所述的托架支撑组件12包括主托架支撑件组15和副托架支撑件组16，在进行支撑调节施工平台2的安装时，先将构成托架支撑组件12的主托架支撑件组15和副托架支撑件组16作为一个整体分别同时吊装至墩柱的两侧，并在预埋件组6的各组上锚杆9和各组下锚杆10以及预埋支撑件组7相应的牛腿钢盒11和加固预埋件组8相应的加固竖肋板的配盒下可拆卸的固装在墩柱的两侧，最后安装加强连接组件17完成托架支撑组件12的安装。所述的主托架支撑件组15由多组主支撑托架18构成，所述的副托架支撑件组16由多组副支撑托架19构成，各主支撑托架18和各副支撑托架19均在工厂单独制作，然后再在浇筑现场通过加强连接组件17连接一个整体的主托架支撑件组15和副托架支撑件组16，并进行整体对称的吊装。并且在托架支撑组件12整体吊装完成后，通过由精轧螺纹钢制成的各组下锚杆10进行预应力张拉检验整个托架下部的强度以及稳定性。
30.相应的，再结合所述的支撑调节组件13包括调节件组20和平台支撑件组21，所述的平台支撑件组21包括至少两组纵向分配梁组，所述的调节件组20包括数量与所述纵向分配梁组数量相当的多组升降调节组23，每一组所述的升降调节组23均包括多个液压千斤顶24和数量与所述液压千斤顶24数量相当的多个调平块25的结构特点，本技术施工时待托架支撑组件12安装检验合格后再在其上顺序的安装液压千斤顶24、调平块25以及纵向分配梁组，最后再在纵向分配梁组上安装模板垫沙组件3的底模板14，在墩柱顶部的填沙坑中铺填垫沙层26。同时根据本技术所述的平衡配重系统4为水箱式平衡调整配重系统，在模板垫沙组件上安装钢筋的同时通过向配重水箱中加水相同重量的水保持主托架支撑件组15和副
托架支撑件组16左右受力的相同。
31.进一步的，为了最大限度的保证浇筑质量，本技术浇筑完成边跨现浇段混凝土22，待其达到初凝后进行混凝土养生，强度达到2.5mpa并保证拆模不影响混凝土外观质量时拆除端模板，然后安装合拢段混凝土底部支撑纵梁，将底部支撑纵梁整体吊起，贴近边跨现浇梁混凝土底部并安装合拢段模板及绑扎钢筋，最后安装侧模板完成合拢段混凝土模板的支撑工作。相应的拆卸方式为，现浇合拢段混凝土27达到设计强度后，拆除支撑托架，支撑托架的拆除采用整体吊装方式完成，先通过预留孔28用钢丝绳以及卷扬机整体与支撑托架进行连接，进行整体下放，完成整个边跨现浇段混凝土22及边跨合龙段混凝土27施工。同时，在进行支撑托架制作前，先进行图纸设计，并进行现场所需要材料的准备以及检查检验，然后完成安全技术交底，最后再进行支撑托架各零部件的制作，在现场进行牛腿钢盒11安装以及上锚杆9和下锚杆10安装时，牛腿钢盒11安装过程对孔隙位置采用不同厚度的钢板填塞满。因此本技术提供的主要针对边跨现浇的设计结构，应用于连续刚构桥边跨现浇段施工，可以通过对托架结构的改进，以及整个托架的受力特点，将整个受力最优化，受力薄弱得到有效加强，同时引进预应力，将传统的受力形式通过预应力进行转移使托架结构整体受力更好。通过改进的托架结构不仅受力更加合理安装及拆除更加方便，整体更加的合理，拆除时更加的方便，材料损失更加少。经过以上架体的设计，对现场施工质量及进度有较高的提升，对整体施工措施费及材料费用大大降低，并且能够有效快速的处理现场紧急情况。
32.总之，本技术提供的施工方法的特点为，
33.1、本专利主要用于连续刚构桥边跨现浇段及边跨合龙段施工；
34.2、本托架施工方法采用提前预埋，整体施工，材料可回收，增加周转使用次数，降低使用成本；
35.3、本托架结构施工方法相对传统的更加合理，充分利用现有结构；
36.4、整个托架结构结合了新工艺、新功法，使整体更安全更可靠。
37.具体实施例
38.本技术施工方法涉及到的支撑托架由16个部分组成。
39.1)牛腿、2)精轧螺纹钢、3)加固竖肋、4)高强螺栓、5)斜撑、6)剪刀撑、7)托架顶梁、8)液压千斤顶、9)调平块、10)纵向分配梁、11)木挡板、12)细沙、13)底模板、14)配重水箱、15)横向工字钢、16)预留孔。
40.其特点为，上述各部分原材料均简单易得，施工方便，操作简单，受力性能良好，成本低廉，方便实用，安全环保。
41.实施例一
42.本技术提供的施工方法包括以下步骤，
43.步骤1、现场所需要的材料准备齐全，并进行检查检验，并进行安全技术交底；
44.步骤2、根据设计好的结构在加工厂进行预制，预制完成后进行检查验收；
45.步骤3、根据图纸要求提前在墩柱及盖梁施工过程中预埋牛腿钢盒及预留精轧螺纹钢即上述的上锚杆和下锚杆；
46.步骤4、进行牛腿安装及精轧螺纹钢安装，牛腿安装过程对孔隙位置用不同厚度的钢板填塞满；
47.步骤5、对称进行托架整体吊装，并进行固定；
48.步骤6、精轧螺纹钢进行张拉，检验整个托架下部；
49.步骤7、检验合格后根据标高安装液压千斤顶、调平块。纵向分配梁及底模板；
50.步骤8、安装木模板挡板及细沙；
51.步骤9、安装配重水箱，完成整个边跨现浇段托架结构安装；
52.步骤10、托架结构整体安装完成后进行底模板及钢筋安装，钢筋安装的同时配重水箱即上述的平衡配重系统同时加水时左右受力相同；
53.步骤11、钢筋安装完成后安装预埋孔，用于拆除模板，对整体进行验收，钢筋、模板、预埋孔等进行检验；
54.步骤12、浇筑边跨现浇段，达到初凝后进行混凝土养生，强度达到2.5mpa并保证拆模不影响混凝土外观质量时拆除端模板；
55.步骤13、端模拆除完毕后安装合拢段底部纵梁，将底部纵梁整体吊起，贴近现浇梁底部，安装模板及绑扎钢筋等；
56.步骤14、安装侧模板浇筑混凝土，混凝土达到初凝后进行养生；
57.步骤15、现浇合拢段达到设计强度后，拆除托架，托架拆除整体采用吊装，通过预留孔，用钢丝绳以及卷扬机整体与托架进行连接，进行整体下放，完成整个边跨现浇段及边跨合龙段施工。