用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法技术

本发明专利技术涉及桥梁施工技术领域，具体是一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法。一方面通过合理布置普通砂箱与钢珠砂箱，从而和球铰共同组成承载上盘荷载的主承重体系，另一方面通过在夯实的河砂上，铺设一层砂浆垫层与砂箱顶板和球铰区混凝土共同组成砂箱组合全砂底模，利用了河砂与砂浆垫层承载力强变形小的优点，用于上盘成型以保证安全确保上盘底面精度，同时还利用砂浆垫层平整坚固的优点，为上盘施工提供平整的作业面。本发明专利技术能够使上盘浇筑施工安全可靠，工艺简单、装拆方便、造价低廉，不浪费资源，有利于节省工期、节约资金，具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁施工
，具体是一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法。
技术介绍
平面转体拱桥施工法的步骤一般为:将拱圈分成两个半跨，分别利用两岸地形施工上、下盘，立简单支架并拼装拱肋，设置扣索和背索，张拉扣索使拱肋脱离支架，通过上盘慢速转动带动拱肋转体，张拉扣索调整拱轴线和拱顶标高符合要求后合拢。转体拱桥的拱座上、下盘与中心转动铰组成转动系统建造完成后，通过上盘相对下盘转动来实现转体，转体拱桥需要分别建造上、下盘，常规工艺在下盘建造完成后通过搭建钢结构支架和钢模板作为支撑底模，然后建造上盘及其他上部结构，于上盘及上部交界墩等附属结构物的重量巨大，使用常规模板作为上盘底模往往具有较大隐患，若在上盘浇筑过程中上盘底模发生漏浆及胀模等情况将会影响到转体施工作业，造成巨大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，从而提供一种能够使上盘浇筑施工安全可靠的用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法。本专利技术解决所述问题，采用的技术方案是：一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，包括如下步骤：步骤(一)：转体拱桥拱座下盘建造完成后，设置侧模板及其固定装置形成砂底模布置范围，在砂底模布置范围内布置钢珠砂箱和普通砂箱组成砂箱群；步骤(二)：用河砂将砂箱周围填实铺平。步骤(三)：以砂箱群区内的河砂顶面为基准浇筑一层砂浆垫层，砂浆垫层表面抹平，砂浆垫层顶面与砂箱顶面形成统一平面。步骤(四)：在转动球铰区填埋河砂并压实处理成与设计方案弧度相符的曲面，曲面表面浇筑一层砂浆垫层并将表面抹成与设计方案弧度相同的曲面，然后支设转动球铰区钢筋网及附属设施，最后浇筑成钢筋混凝土至与砂箱顶面高度平齐，砂箱群区内的砂浆垫层顶面与砂箱顶面及转动球铰区混凝土形成统一平面。采用上述技术方案的本专利技术，与现有技术相比，其突出的特点是：①一方面发挥了砂箱承载力大的优势用于承担上盘及交界墩重量；另一方面利用了河砂与砂浆垫层承载力强变形小的优点，用于上盘成型以保证安全确保上盘底面精度；同时还利用砂浆垫层平整坚固的优点，为上盘施工提供平整的作业面。用砂箱组合全砂底模来代替安全系数低承载力小的支架模板，避免了旧工艺中因上盘重量过大易造成模板胀模变形及漏浆等事故从而严重影响后期转体作业、造成巨大损失。②工艺简单、装拆方便、造价低廉，不浪费资源，有利于节省工期、节约资金，具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。作为优选，本专利技术更进一步的技术方案是：步骤（一）中以上盘浇筑轮廓线外扩五十厘米为界设置侧模板并设置拉结钢筋加固侧模板，形成砂底模布置范围，模板采用钢模板，模板固定用拉结钢筋采用Φ20钢筋焊接而成。拉结钢筋布置两层，以侧模板纵向作用范围1/3和2/3位置为拉结点，拉结钢筋避开砂箱沿纵横向设置，设置间距在两米以内，通过转动球铰区域的拉接钢筋间距大于通过砂箱群区域的拉接钢筋间距。步骤（一）中沿上盘转动球铰区边缘砌筑一圈环形砌体墙作为分隔砂箱群区域和转动球铰区域的模板。步骤（一）中砂箱布置前要先采用反力法预压。采用预压钢架和油压千斤顶对砂箱进行预压，每个砂箱按设计值的1.2倍进行预压，砂箱经千斤顶预压后锁定，以保证砂箱群有足够的承载力。步骤（一）中每个上盘底部均匀布置六十个个普通砂箱，尾部均匀布置二十个钢珠砂箱；普通砂箱内装经筛分炒干后的河砂，钢珠砂箱内装直径五毫米的钢珠。步骤（二）中采取分层摊铺、分层振捣夯实的方式，摊铺采取人工摊铺，釆用插入式振捣器振捣，采用手持式冲击夯实机夯实，每次摊铺厚度在三十厘米以内，填实铺平后对砂箱周边进行处理，用河砂将砂箱四周处理成45°斜面，只留砂箱顶面在外。步骤（三）和步骤（四）中砂浆垫层选用M15砂浆，厚度为十厘米，一方面其承载力能够满足设计要求，另一方面在转体后有利于拆除。步骤（四）中转动球铰区在填埋河砂前首先在上、下转动球铰边缘区抹一层黄油，然后用混凝土将黄油层封闭，避免后续填埋河砂时灌入上下盘之间影响转体作业。附图说明图1是本专利技术实施例砂箱组合全砂底模的位置示意图；图2是本专利技术实施例砂箱组合全砂底模的侧视结构示意图；图3是本专利技术实施例砂箱组合全砂底模的主视结构示意图；图中：上盘1；下盘2；转动球铰3；钢珠砂箱基础4；普通砂箱基础5；钢珠砂箱6；普通砂箱7；侧模板8；拉结钢筋9；环形砌体墙10；河砂11；砂浆垫层12；混凝土13；上盘浇筑轮廓线14；砂箱组合全砂底模15。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，目的仅在于更好地理解本
技术实现思路
，因此，所举之例并不限制本专利技术的保护范围。参见图1、图2、图3，一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，包括如下步骤：步骤(一)：转体拱桥拱座下盘2建造完成后，以上盘1浇筑轮廓线外扩五十厘米为界设置侧模板8并设置拉结钢筋9加固侧模板8，侧模板8所围区域形成砂箱组合全砂底模15的布置范围，模板采用钢模板，模板固定用拉结钢筋9采用Φ20钢筋焊接而成，在砂箱组合全砂底模15的布置范围内根据设计浇筑钢珠砂箱基础4和普通砂箱基础5，布置钢珠砂箱6和普通砂箱7组成砂箱群，砂箱布置前要先采用反力法预压，采用预压钢架和油压千斤顶对砂箱进行预压，每个砂箱按设计值的1.2倍进行预压，砂箱经千斤顶预压后锁定，以保证砂箱群有足够的承载力，普通砂箱7设置六十个且均匀布置在上盘1底部，钢珠砂箱6设置二十个且集中均匀地布置在上盘1的尾部，普通砂箱7内装经筛分炒干后的河砂11，钢珠砂箱6内装直径五毫米的钢珠，拉结钢筋9布置两层，以侧模板8纵向作用范围1/3和2/3位置为拉结点，拉结钢筋9避开砂箱沿纵横向设置，设置间距在两米以内，通过转动球铰3区域的拉接钢筋9间距适当放宽，要大于通过砂箱群（钢珠砂箱6和普通砂箱7）区域的拉接钢筋9间距，沿上盘1转动球铰3区域边缘砌筑一圈环形砌体墙10作为分隔砂箱群（钢珠砂箱6和普通砂箱7）区域和转动球铰3区域的模板。步骤(二)：砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）及模板（侧模板8和环形砌体墙10）设置完成后,用河砂11将砂箱群区域内的砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）周围填实铺平,填铺采取分层摊铺、分层振捣夯实的方式，摊铺采取人工摊铺，釆用插入式振捣器振捣，采用手持式冲击夯实机夯实,每次摊铺厚度在三十厘米以内,砂箱群区域内的河砂11最终铺平夯实顶面以低于砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）顶板面十厘米为准，此时还需对砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）周边进行处理，用河砂11将砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）四周处理成45°斜面，只留砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）顶面在外，河砂11铺平夯实至要求高度后需对其承载力和平整度进行检测,平整度检测采用经纬仪进行，检测合格后方可进行下一步工作。步骤（三）：以砂箱群区内的河砂11填实顶面为基准浇筑一层十厘米厚的M15砂浆垫层12，砂浆垫层12表面抹平，同样采用经纬仪进行平整度检测，各点高度与设计高度误差不超过一厘米，砂浆垫层12顶面与砂箱（钢珠砂箱6和普通砂箱7）顶面在同一水平面，二者形成统一平面，此平面即为上盘1施工的砂箱群区底模面，它与此后施工完成的转动球铰3区底模面共同构成上盘1施工底模面。步骤(四)：转动球铰3区在填埋河砂11前首先要对上、下转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（一）：转体拱桥拱座下盘建造完成后，设置侧模板及其固定装置形成砂底模布置范围，在砂底模布置范围内布置钢珠砂箱和普通砂箱组成砂箱群；步骤（二）：用河砂将砂箱周围填实铺平；步骤（三）：以砂箱群区内的河砂顶面为基准浇筑一层砂浆垫层，砂浆垫层表面抹平，砂浆垫层顶面与砂箱顶面形成统一平面；步骤（四）：在转动球铰区填埋河砂并压实处理成与设计方案弧度相符的曲面，曲面表面浇筑一层砂浆垫层并将表面抹成与设计方案弧度相同的曲面，然后支设转动球铰区钢筋网及附属设施，最后浇筑成钢筋混凝土至与砂箱顶面高度平齐，砂箱群区内的砂浆垫层顶面与砂箱顶面及转动球铰区混凝土形成统一平面。

【技术特征摘要】
1.一种用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（一）：转体拱桥拱座下盘建造完成后，设置侧模板及其固定装置形成砂底模布置范围，在砂底模布置范围内布置钢珠砂箱和普通砂箱组成砂箱群；步骤（二）：用河砂将砂箱周围填实铺平；步骤（三）：以砂箱群区内的河砂顶面为基准浇筑一层砂浆垫层，砂浆垫层表面抹平，砂浆垫层顶面与砂箱顶面形成统一平面；步骤（四）：在转动球铰区填埋河砂并压实处理成与设计方案弧度相符的曲面，曲面表面浇筑一层砂浆垫层并将表面抹成与设计方案弧度相同的曲面，然后支设转动球铰区钢筋网及附属设施，最后浇筑成钢筋混凝土至与砂箱顶面高度平齐，砂箱群区内的砂浆垫层顶面与砂箱顶面及转动球铰区混凝土形成统一平面。2.根据权利要求1所述的用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，其特征在于：步骤（一）中以上盘浇筑轮廓线外扩五十厘米为界设置侧模板并设置拉结钢筋加固侧模板，形成砂底模布置范围，模板采用钢模板，模板固定用拉结钢筋采用Φ20钢筋焊接而成。3.根据权利要求2所述的用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，其特征在于：拉结钢筋布置两层，以侧模板纵向作用范围1/3和2/3位置为拉结点，拉结钢筋避开砂箱沿纵横向设置，设置间距在两米以内，通过转动球铰区域的拉接钢筋间距大于通过砂箱群区域的拉接钢筋间距。4.根据权利要求1所述的用于支撑万吨级转体拱桥拱座上盘的砂箱组合全砂底模施工方法，其特征在于：步骤（一）中沿上盘转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新泽，韦有波，李自林，陈国胜，于长彬，孙兆会，石迎新，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第二工程有限公司，中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13