一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架。


背景技术：

2.临时固结作为保证连续梁桥悬臂施工安全性和稳定性的重要措施之一，如何设计临时固结使施工成本更低、施工工艺更简易，并对悬臂施工中桥梁结构的内力、扰度和稳定性有利，这是工程设计、施工控制中的重要问题。现有技术针对梁体较重的悬臂梁一般采用竖向钢管混凝土支撑＋竖向预应力钢束临时固结体系，但是此固结系统预应力施工较为复杂，工期较长，钢管混凝土无法回收再利用，施工成本居高不下。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提出一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架，以解决背景技术中的上述技术问题。
4.为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架，包括设置在承台上的桥墩，所述桥墩前后两侧横桥向分别对应设置有一排钢管立柱，所述钢管立柱顶底两端分别通过锚固设施与0#块的现浇梁和承台刚性连接，所述钢管立柱之间以及钢管立柱与桥墩的墩身之间通过平联固结形成一个系统；
6.所述锚固设施包括预埋钢板、钢管锚筋、钢板锚筋和钢筋网片，所述预埋钢板埋设在0#块的现浇梁底面或承台顶面砼结构内，并与钢管立柱端部焊接固定，所述钢管锚筋竖直穿透预埋钢板，一端焊接固定在钢管立柱内壁上，另一端锚固于砼结构内，中部与预埋钢板焊接固定，所述钢板锚筋焊接固定于预埋钢板远离钢管立柱的一侧并锚固于砼结构内，所述钢筋网片平行于预埋钢板埋设在预埋钢板远离钢管立柱一侧的砼结构内，并与钢管锚筋和钢板锚筋焊接固定。
7.优选地，为了加强锚固效果，所述钢管立柱内顶底两端灌注有混凝土锚固段，所述钢管锚筋焊接固定在钢管立柱内壁上的一端埋入混凝土锚固段内。
8.优选地，所述钢筋网片包括间隔设置的三层。
9.优选地，所述钢管立柱与预埋钢板之间焊接固定有加劲板。
10.优选地，为了保证钢管内混凝土浇筑质量同时保证混凝土锚固段与预埋钢板外侧砼结构的有效连接，所述预埋钢板中部开设有振捣孔，所述钢管立柱顶端的混凝土锚固段底面处设有封堵板，所述封堵板与钢管立柱焊接固定。
11.优选地，所述混凝土锚固段内灌注c50混凝土，灌注长度不小于800mm。
12.优选地，所述钢板锚筋为u型圆钢，所述u型圆钢两u型臂的连接部与预埋钢板焊接固定。
13.优选地，所述桥墩墩身上设有扶手预埋板，所述扶手预埋板靠近桥墩墩身的一侧
通过塞缝焊焊接钢筋并伸入墩身内，远离桥墩墩身的一侧与平联焊接固定，所述平联采用工字钢制作。
14.优选地，所述钢管立柱由钢管首尾焊接组装而成，所述钢管轴向一致，相邻钢管接口错位布置。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
16.1、本实用新型在混凝土凝固后，0#块与钢管立柱支架体系固结形成一个系统，承台与钢管立柱通过钢管底部浇筑的混凝土与预埋钢筋形成刚性节点，钢管立柱与0#块的现浇箱梁通过钢管顶部浇筑的混凝土与梁体预埋钢筋形成刚性节点，三者从而形成一个临时固结体系，按相关施工规范和一般设计要求，且不使永久支座过早受力，在悬浇过程中，视为永久支座不受力，按临时固结结构承担悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩，通过刚性结构、体内固结的连接，使三者形成一套稳定的支撑与固结体系，极大的增强了悬臂现浇阶段梁体与挂篮整体的稳定性，极大的提升了其抗倾覆的能力；
17.2、无需进行应力施工，省去了竖向预应力钢束临时固结体系的钢管混凝土与预应力施工与拆除的过程，简化了承台、墩顶预埋件，简化了施工流程，加快了施工进度，缩短了施工周期；
18.3、有效利用了原有的0#块的钢管立柱支撑架，简化了0#块支架的整体设计，简化了工序，提高了钢管立柱的使用效率，降低了施工成本；
19.4、临时固结的拆除较为快捷，缩短了合拢段的施工周期，空心钢管可以回收再利用，节约了施工成本，与绿色施工理念相契合。
附图说明
20.通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
21.图1为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架横桥向的结构示意图；
22.图2为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架顺桥向的结构示意图；
23.图3为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的钢管立柱与承台连接节点的结构示意图；
24.图4为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的钢管立柱与0#块连接节点的结构示意图；
25.图5为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的钢管立柱端部锚固节点的结构示意图；
26.图6为本实用新型涉及的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的桥墩的结构示意图。
27.附图标记：1
‑
承台、2
‑
桥墩、3
‑
0#块、4
‑
钢管立柱、5
‑
预埋钢板、6
‑
振捣孔、7
‑
钢管锚筋、8
‑
钢板锚筋、9
‑
钢筋网片、10
‑
封堵板、11
‑
扶手预埋板、12
‑
平联、13
‑
加劲板、14
‑
混凝土锚固段、15
‑
牛腿预埋板、16
‑
牛腿、17
‑
卸落块。
具体实施方式
28.在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
31.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1
‑
6，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：
32.如图1
‑
2所示，本实用新型优选的一种悬浇法0#块现浇支架与临时固结相结合的施工支架，包括设置在承台1上的桥墩2，所述桥墩2前后两侧横桥向分别对应设置有一排钢管立柱4，所述钢管立柱4由钢管首尾焊接组装而成，所述钢管轴向一致，相邻钢管接口错位布置，钢管立柱4顶底两端分别通过锚固设施与0#块3的现浇梁和承台1刚性连接，如图6所示，桥墩2墩身上设有扶手预埋板11，所述扶手预埋板11靠近桥墩2墩身的一侧通过塞缝焊焊接钢筋并伸入墩身内，远离桥墩2墩身的一侧与工字钢制作的平联12焊接固定，所述钢管立柱4之间以及钢管立柱4与桥墩2的墩身之间通过工字钢制作的平联12固结形成一个系统；
33.如图3
‑
5所示，所述锚固设施包括预埋钢板5、钢管锚筋7、钢板锚筋8和钢筋网片9，所述预埋钢板5埋设在0#块3的现浇梁底面或承台1顶面砼结构内，并与钢管立柱4端部焊接固定，为了增强钢管立柱4端部连接节点的稳定性，钢管立柱4与预埋钢板5之间焊接固定有加劲板13，所述钢板锚筋8为u型圆钢，u型圆钢两u型臂的连接部焊接固定于预埋钢板5远离钢管立柱4的一侧并锚固于砼结构内，所述钢管锚筋7竖直穿透预埋钢板5，一端焊接固定在钢管立柱4内壁上，另一端锚固于砼结构内，中部与预埋钢板5焊接固定，为了加强钢管锚筋7与钢管立柱4的连接稳定性，钢管立柱4内顶底两端灌注有混凝土锚固段14，所述钢管锚筋7焊接固定在钢管立柱4内壁上的一端埋入混凝土锚固段14内，为了便于钢管立柱4顶端混凝土锚固段14浇筑施工，钢管立柱4顶端的混凝土锚固段14底面处设有封堵板10，所述封堵板10与钢管立柱4焊接固定，为了保证钢管立柱4内混凝土浇筑质量同时保证混凝土锚固段14与预埋钢板5外侧砼结构的有效连接，预埋钢板5中部开设有振捣孔6，通过振捣孔6将混凝土锚固段14的混凝土振捣到位，混凝土锚固段14内灌注c50混凝土，灌注长度不小于800mm，所述钢筋网片9间隔设有三层，平行于预埋钢板5埋设在预埋钢板5远离钢管立柱4一侧的砼结构内，并与钢板锚筋8和钢管锚筋7焊接固定。
34.本实用新型的具体施工工艺包括如下步骤，
35.步骤一：0#块3现浇支架设计，自上而下主要结构分为模板系统、工字钢排架、工字钢纵梁、双拼工字钢承重梁、卸落块17、钢管立柱4等；
36.步骤二：0#块3临时固结设计，将0#块3支架钢管立柱4内上下800mm节段灌注c50混凝土，上端锚固于0#块3主梁的腹板下，下端与承台1顶相锚固，锚固部位伸入钢筋并采用预埋钢板5与钢管立柱4焊接，在钢管立柱4外侧焊接加劲板13；
37.步骤三：0#块3现浇支架验算，建立迈达斯模型，对支架钢管立柱4的轴力和弯矩、预埋件的承载力和主次梁的强度进行验算；
38.步骤四：0#块3临时固结验算，建立迈达斯模型，对临时固结体系建立的受力模型计算可知，两个支座均不受拉力，其主要承受不平衡荷载与竖向荷载，对悬臂梁施工时的不平行荷载与竖向荷载代入进行验算，依据验算结果，选择合适规格的钢管立柱4与预埋件；
39.步骤五：承台1施工及锚固预埋钢板5，承台1浇筑前，预先在承台1顶安设预埋钢板5与钢筋作为钢管立柱4支撑的临时固结，预埋件沿线路中心线对称布置，预埋钢板5下部焊接八根u型圆钢，钢筋与预埋钢板5焊接要求双面焊，焊脚高不少于12mm，焊缝长度160mm，焊缝饱满，注意控制电流，不烧伤主筋，砼浇注前应注意各种预埋件的位置，在振捣过程中避免对预埋件产生干扰，承台1注意养护，承台1强度达到要求之前，注意不要随意对预埋件产生干扰；
40.步骤六：钢管立柱4安装，钢管立柱4安装于承台1上，安装之前将预埋钢板5表面的水泥浆凿除干净，放出十字线，吊装立柱钢管，调整钢管的竖直度和平面位置，并与预埋钢板5点焊,安装加劲板13，进行钢管和加劲板13焊接，钢管与预埋钢板5应密贴，有缝隙时，应用焊缝填平，钢管接头需轴向一致，相邻钢管接口需错位布置，先对接焊，再绑焊钢板，焊缝质量符合要求，钢管安装完成后在钢管内浇筑800mm厚的c50混凝土使的钢管与承台1形成固结；
41.步骤七：桥墩2墩身施工及锚固钢板预埋，墩身施工过程中，准确安装墩身的预埋钢板，在墩身浇筑完成后通过平联12将墩身与临时支撑固结形成一个整体，增强其抗倾覆能力，墩身的预埋钢板分为两种，扶手预埋板11和牛腿预埋板15，扶手预埋板11与平联12焊接，牛腿预埋板15与牛腿16焊接形成支撑搭设横梁，扶手预埋板11上需通过塞缝焊焊接钢筋并伸入墩身内以保证与墩身连接的可靠性，牛腿预埋板15上设有直筋和弯筋以保证与墩身连接的可靠性，直筋一端通过塞缝焊焊接在牛腿预埋板15上，另一端伸入墩身内，弯筋的竖直段通过双面焊固定在牛腿预埋板15上，弯曲段伸入墩身混凝土内；
42.步骤八：钢管立柱4连接系安装，钢管立柱4的连接系，分为钢管立柱4连接系和钢管立柱4与桥墩2墩身连接系，连接系使墩身与钢管立柱4支撑形成一个整体，极大的增强了支撑体系的抗倾覆能力，其中连接系采用平联12实现，需保持水平，且需精准控制标高；
43.步骤九：支架顶部主次梁安装，在安装钢管牛腿16时需精确控制标高保证高度在同一水平线上，以保证0#块3的标高满足要求，支架半成品在工厂加工，运至现场后组装焊接，必须确保焊接质量，平联12和牛腿16三角架与钢管立柱4相贯线在工厂放样加工，放样尺寸必须准确，保证与钢管立柱4密贴，确保现场焊接质量，安装前事先放好标高位置，防止出错，主横梁支点位置采用双拼a16的工字钢作为卸落块17来调整标高，卸落块17上下垫设小钢板以增加受力面积，安装时，工字钢可适当留出富余长度，现场测量放线后再割除多余
部分；
44.步骤十：0#块3施工及梁底预埋钢板5锚固，在钢管立柱4顶部先焊上锚筋和封堵板10，然后在钢管立柱4顶部0#块3现浇梁需要浇筑混凝土的底标高处焊接钢筋网片9与预埋钢板5，然后浇筑c50混凝土，混凝土可采用自卸的方式进行浇筑，钢管立柱4与顶部预埋钢板5点焊，连接处安装加劲板13，钢管立柱4与预埋钢板5应密贴，有缝隙时，用焊缝填平，焊缝质量符合要求，在支架预压完成后，再进行模板安装，整套0#块3、1#块模板由外模、底模、内模和端头模组成，端头模采用定型钢模，端头模上预留纵向分布筋穿出槽口和波纹管穿出槽口，模板与钢管立柱4顶端结合的地方预留钢管锚筋7通孔，箱梁0#块3混凝土浇筑前，要进行挂篮施工预留孔的设置，采用预埋pvc管预留，箱梁0#块3混凝土一次性浇筑完成，采取在顶板上开洞，混凝土输送泵软管直接伸入底板附近的方法卸料，以免对模板和预埋件产生干扰，在混凝土凝固后，0#块3、1#块与支架体系固结形成一个系统，承台1与钢管立柱4通过钢管立柱4底部浇筑的混凝土与预埋钢筋形成刚性节点，钢管立柱4与现浇箱梁通过钢管立柱4顶部浇筑的混凝土与梁体预埋钢筋形成刚性节点，三者从而形成一个临时固结体系，按相关施工规范和一般设计要求，且不使永久支座过早受力，在悬浇过程中，视为永久支座不受力，按临时固结结构承担悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩，通过刚性结构、体内固结的连接，使三者形成一套稳定的支撑与固结体系，极大的增强了悬臂现浇阶段梁体与挂篮整体的稳定性，极大的提升了其抗倾覆的能力；
45.步骤十一：0#块3底模拆除，在0#块3纵向预应力张拉完成后，进行0#块3底模的拆除，先进行卸落块17与排架连接节点的拆除，再依次进行排架、纵横梁与0#块3底模的拆除，当底模拆除完成后，此时0#块3临时固结体系形成，0#块3、承台1与钢管立柱4的临时固结起到对悬臂浇筑过程中产生的不平衡力进行平衡的作用；
46.步骤十二：临时固结体系拆除，在边跨与中跨都完成合拢之后，即可拆除临时固结体系进行桥梁的第二次体系转换，桥梁结构由简支变连续，此时临时固结体系完成工作，临时固结钢筋混凝土凿除困难，需先采用直径50mm～100mm的水钻切割，然后采取风镐凿除，水下固结部分的拆除可以派遣水鬼进行水下切割作业，钢管立柱4底部浇筑混凝土部分在不影响通航的情况下可以不进行破除，钢管立柱4拆除完成后可以周转使用，提高了材料的利用率。
47.应用实例：
48.汕头市汕北大道（凤东路）龙湖段外砂河特大桥项目位于汕头市澄海区韩江水域，桥梁全长1919m，双向六车道，桥位跨越韩江支流外砂河，江面宽约450米，汕头市汕北大道（凤东路）龙湖段工程（k23+324~k31+126.61），主桥段为水上桥梁作业段，主桥为(40+70+70+40)悬臂现浇梁，图纸建议采用竖向钢管混凝土支撑＋竖向预应力钢束临时固结体系，考虑到此固结系统预应力施工较为复杂，工期较长，钢管混凝土无法回收再利用，项目部对临时固结体系进行优化，利用0#块3现浇支架钢管立柱4与承台1、0#块3梁底相固结，改造后的钢管立柱4支架作为挂篮施工临时固结体系和0#块3现浇支架。
49.工期测算：竖向支撑钢管＋竖向预应力钢束临时固结体系与利用0#块3钢管立柱4现浇支架作为临时固结体系所使用的钢管支撑设计相同，故0#块3钢管立柱4现浇支架作为临时固结体系相对于竖向支撑钢管＋竖向预应力钢束临时固结体系，省去了竖向预应力钢束临时固结体系的钢管混凝土与预应力施工与拆除的过程，外砂河特大桥主桥为连续箱
梁，左右幅各三个墩，均采用钢管立柱4支架现浇施工，支架采用直径1016mm，厚14mm钢管立柱4承重，横桥向每排设置四根钢管立4支撑于桥墩两侧主梁的腹板下，钢管内灌注c50混凝土，下端与承台1顶相接,上端钢管立柱4与梁体预埋钢板5焊接，外侧再焊接加劲板13，中部用工字钢作纵、横向联结系，并与桥墩附着，临时支撑与锚固体系相结合，成功简化了施工流程，加快了施工进度，在左右幅六个主桥临时固结与支撑的施工过程中节约了工期24天；
50.经济测算（以龙湖段外砂河特大桥29#墩临时固结的两种施工方案进行测算对比）：
51.表1临时固结预应力钢管混凝土柱材料数量表
[0052][0053]
表2临时固结预埋件材料数量表
[0054]
[0055]
表3两种固结支撑体系经济对比表
[0056][0057]
对比表1
‑
3可知，当支撑体系与临时固结相结合后，相对于原方案多了一部分预埋件，其钢管用量与原方案一致，并节省了钢管内的混凝土，总费用减少1589012.21元。
[0058]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。