外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构及其施工方法技术

本发明专利技术外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，所述围堰的钢模板组件外侧设置若干层横梁，横梁与横梁牛腿的一端联结，横梁牛腿的另一端联结支撑桩的侧壁，支撑桩下部插打入地基中固定，若干支撑桩环绕在钢模板组件外侧周围。本发明专利技术克服现有钢质围堰的缺陷，在堰模内封底混凝土施工完成并抽水后，即可将内部支撑割除，内部完全处于空箱状态，实现承台构造与围堰构造的零冲突、零干扰，承台最终结构完整度得到最大程度保障。在施工过程中，堰模结构安全可靠，模板周转使用率高，工序简单，施工难度小、进度快、费用省，安装和拆解施工方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构及其施工方法
本专利技术涉及桥梁施工
，具体涉及一种外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构及其施工方法。
技术介绍
近年来，我国公路基础设施建设发展迅速，跨江跨河桥梁日益增多，其中，有很多桥梁的主墩设置在水中；在主墩施工建造的初始阶段，主墩施工区域需要进行围堰施工，然后将围堰中的水排干，将难度相对较大的水上施工转变为一般的陆地作业，消除了风浪、水位变化等因素的影响，能够简化钻探设备与工艺，降低工程费用。在围堰的施工中，大多采用钢质围堰，一般有钢套箱（吊箱）、钢板桩围堰等。其中的钢套箱为整体拼装、整体下沉，其施工使用时存在以下缺点：1、传统钢套箱围堰支撑和横梁设置在箱体内部，用于抵抗抽水施工承台时的外部动水压力，支撑和横梁不能在承台钢筋施工前进行拆除，承台预埋钢筋与围堰内部支撑、横梁在诸多部位存在内部冲突和干涉，需要将承台钢筋作绕避处理，造成了诸多部位承台钢筋、位置、间距和钢筋保护层与设计不符，削弱承台在工后的受力性能和结构耐久性。2、钢吊箱起吊和下沉依赖大规模的施工辅助设备及设施，例如大型汽车吊等，工期进度容易受到影响，施工成本高。3、钢套箱下沉就位精准度较差，在遇河床地层为浅水强透水地层的情况下，施工更为复杂、速度慢、施工工期较长、费用投入加大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高精度零干扰堰模一体结构，克服现有钢质围堰的缺陷，在堰模内封底混凝土施工完成并抽水后，即可将内部支撑割除，内部完全处于空箱状态，实现承台构造与围堰构造的零冲突、零干扰，承台最终结构完整度得到最大程度保障。在施工过程中，堰模结构安全可靠，模板周转使用率高，工序简单，施工难度小、进度快、费用省，安装和拆解施工方便快捷。为了实现上述本专利技术的目的，所采用的技术方案如下：外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，所述围堰的钢模板组件外侧设置若干层横梁，横梁与横梁牛腿的一端联结，横梁牛腿的另一端联结支撑桩的侧壁，支撑桩下部插打入地基中固定，若干支撑桩环绕在钢模板组件外侧周围。逐块拼装钢模板外侧附着横梁，其层数及间距随逐块拼装钢模板的高度或受力变化而确定，支撑桩可使用钢管或型钢。所述环绕的支撑桩外可增加一层支撑桩，双层支撑桩的状态下，内支撑桩与外支撑桩之间通过水平撑联结。两层支撑桩的结构，较单层支撑桩的结构可对钢模板提供更强的支持力，使钢模板围堰的强度和刚度都得到很大的提升。所述钢模板组件内侧设置内底横梁支腿，内底横梁支腿上方固定内底横梁，拉箍装置的内侧拉杆穿过内底横梁截面连接半圆箍将钢护筒侧壁箍紧并施加拉力；内底横梁支腿可采用工字钢、槽钢及角钢等型钢，焊接在钢模板上；内底横梁采用双拼槽钢或双拼工字钢；内侧拉杆的一端通过内侧拉杆螺帽锚固在内底横梁上，穿过内底横梁和钢模板，内侧拉杆另一端的拉杆螺帽与半圆箍端部的焊接块锚固，通过拧紧拉杆螺帽，可以实现调整拉箍装置的箍紧力和拉力；内侧拉杆采用精轧螺纹钢筋或普通钢筋，半圆箍采用普通钢筋、型钢或钢板条弯曲而成。钢模板组件外侧设置外底横梁支腿，外底横梁支腿上方固定外底横梁，可调顶撑一端联结在外底横梁上，另一端联结在钢护筒侧壁上。外底横梁支腿可采用工字钢、槽钢及角钢等型钢，焊接在钢模板上；外底横梁采用双拼槽钢或双拼工字钢；可调节顶撑采用盘扣支架、碗扣支架通用的顶托、正反丝调节螺杆或是液压杆件；可调顶撑和拉箍装置发挥各自受力特性形成抗拉压体系，保证钢护筒与钢模板之间的相对位置不发生变化。所述支撑桩外侧壁上设置拉撑杆横梁支腿，拉撑杆横梁支腿上方固定拉撑杆横梁，撑杆一端联结横梁，另一端联结支撑桩侧壁或者拉撑杆横梁；拉撑杆横梁与横梁之间连接外侧拉杆，并施加拉力；外侧拉杆的横梁端为水下端，撑杆的连接分为两种情况：第一种撑杆两端分别联结横梁和支撑桩侧壁；另一种撑杆两端分别联结横梁和拉撑杆横梁上，拉撑杆横梁在翼板设计位置开孔，外侧拉杆两端穿过开孔处进行锚固起到抗拉作用；两种方式所得到的技术效果是等同的，外侧拉杆与撑杆发挥各自受力特性形成抗拉压体系，各联结节点均为非固结的连接方式，方便安装拆除。所述钢模板组件是由多块钢模板拼接组成，钢模板法兰拼接处设置止水条。止水条为遇水膨胀功能的止水条，采用遇水膨胀的橡胶制成，产生的膨胀变形可填充不规则的缝隙等，防止围堰渗漏的情况发生。所述钢模板上焊接若干预焊钢板，预焊钢板上焊接钢筋卡扣，钢筋卡扣扣挂于横梁上；单块钢模板沿高度方向设置两道或两道以上扣挂装置便可临时固定悬挂。所述横梁牛腿与支撑桩之间设置牛腿斜撑。牛腿斜撑可增加横梁牛腿与支撑桩之间的连接强度，避免结构发生变形。所述钢模板组件内侧与桩基之间联结壁板斜撑。壁板斜撑采用型钢，其上端与钢模板可采用焊接连接或预焊法兰螺栓连接，其下端支顶于桩基的混凝土结构上，桩基支顶处开槽口以抗滑移。外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构的施工方法，包括以下步骤：A、在工厂按照图纸尺寸预制各个标准模块件，钢模板、钢筋卡扣、拉撑杆横梁、内底横梁支腿和外底横梁支腿按设计位置开设拉杆孔，并在工厂进行预拼装；B、预拼装检查合格的部件运输到施工现场；C、在施工现场测量放样后，先插打内支撑桩，后插打外支撑桩，支撑桩插打深度根据计算确定，标高按图纸标注控制，插打好支撑桩后进行水平撑的安装，水平撑焊接牢固形成拉压杆；D、进行横梁牛腿及牛腿斜撑的安装，先施工第一节钢围堰的横梁牛腿，同层横梁牛腿的标高须一致，标高按图纸设计标高控制，由测量准确放样后施工；E、按钢模板背侧控制线准确放样横梁位置，横梁与横梁牛腿焊接固定。安装过程中须控制各层横梁边线处于同一垂直面上；F、钢模板吊装前，首节钢模板按设计位置预先焊接钢筋卡扣、撑杆横梁、内底横梁支腿和外底横梁支腿，在模板法兰处粘贴好遇水膨胀止水条，再吊装首节钢模板，模板逐一吊装拼接，同时在内侧用壁板斜撑顶撑钢模板，单块模板采用两根壁板斜撑支顶；钢模板吊装顺序为从直线段中部或圆弧段中部依次往两边进行，围堰倒角钢模板最后吊装形成闭环结构，避免最后吊装合拢为直线段钢模板；依次吊装好的模板及时拧紧法兰螺栓夹紧遇水膨胀止水条；G、分节分别吊装内外底横梁搁置在预焊在钢模板上的支腿上，由潜水员水下调整就位后，先加设内底横梁的可调顶撑，再安装外底横梁；然后安装拉箍装置，两端分别与外底加劲横梁和桩基连接锚固；H、将加工好的拉撑杆横梁吊装至拉撑杆横梁支腿上，再吊装撑杆，撑杆两端分别支顶于拉撑杆横梁和拉撑杆加劲横梁上；然后安装外侧拉杆，由潜水员下水将外侧拉杆下端连接至拉撑杆横梁预留孔上，上端同样连接至拉撑杆横梁预留孔上，调整好位置后拧紧螺栓锚固，形成抗拉压杆体系；I、首节钢围堰吊装完成后，根据设计进行后节钢围堰模板吊装，后节模板吊装前应先安装相应的横梁牛腿、牛腿斜撑、横梁、水平撑和斜撑等，后节钢模板不用设置拉杆孔、内底加劲横梁支腿、内底加劲横梁、外底加劲横梁支腿和外底加劲横梁等构造；上下节模板之间粘贴好遇水膨胀止水条并上紧螺栓，吊装顺序与底层模板吊装顺序一致；后节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述围堰的钢模板组件（3）外侧设置若干层横梁（2），横梁（2）与横梁牛腿（21）的一端联结，横梁牛腿（21）的另一端联结支撑桩的侧壁，支撑桩下部插打入地基中固定，若干支撑桩环绕在钢模板组件（3）外侧周围。/n

【技术特征摘要】
1.外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述围堰的钢模板组件（3）外侧设置若干层横梁（2），横梁（2）与横梁牛腿（21）的一端联结，横梁牛腿（21）的另一端联结支撑桩的侧壁，支撑桩下部插打入地基中固定，若干支撑桩环绕在钢模板组件（3）外侧周围。


2.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述环绕的支撑桩外可增加一层支撑桩，双层支撑桩的状态下，内支撑桩（11）与外支撑桩（12）之间通过水平撑（13）联结。


3.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述钢模板组件（3）内侧设置内底横梁支腿（51），内底横梁支腿（51）上方固定内底横梁（5），拉箍装置（62）的内侧拉杆（621）穿过内底横梁（5）截面连接半圆箍（622）将钢护筒（71）侧壁箍紧并施加拉力；
钢模板组件（3）外侧设置外底横梁支腿（61），外底横梁支腿（61）上方固定外底横梁（6），可调顶撑（52）一端联结在外底横梁（6）上，另一端联结在钢护筒（71）侧壁上。


4.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述支撑桩外侧壁上设置拉撑杆横梁支腿（82），拉撑杆横梁支腿（82）上方固定拉撑杆横梁（81），撑杆（8）一端联结横梁（2），另一端联结支撑桩侧壁或者拉撑杆横梁（81）；拉撑杆横梁（81）与横梁（2）之间连接外侧拉杆（83），并施加拉力。


5.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述钢模板组件（3）是由多块钢模板（31）拼接组成，钢模板（31）法兰拼接处设置止水条（33）。


6.根据权利要求5所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述钢模板（31）上焊接若干预焊钢板（34），预焊钢板（34）上焊接钢筋卡扣（32），钢筋卡扣（32）扣挂于横梁（2）上。


7.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述横梁牛腿（21）与支撑桩之间设置牛腿斜撑（22）。


8.根据权利要求1所述的外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构，其特征在于：所述钢模板组件（3）内侧与桩基（7）之间联结壁板斜撑（9）。


9.外围稳固的高精度零干扰堰模一体结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、在工厂按照图纸尺寸预制各个标准模块件，钢模板、钢筋卡扣、拉撑杆横梁、内底横梁支腿和外底横梁支腿按设计位置开设拉杆孔，并在工厂进行预拼装；
B、预拼装检查合格的部件运输到施工现场；
C、在施工现场测量放样后，先插打内支撑桩，后插打外支撑桩，支撑桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤球，黄云，黄文武，黄成，韦权，蒋昌盛，姚青云，李育林，廖翼强，黄林权，张文，黄德宙，黄建喜，张辉，
申请(专利权)人：广西路建工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45