变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构及施工方法，包括满堂支架

【技术实现步骤摘要】
变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁节能建设领域，具体是指变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构及施工方法
。

技术介绍

[0002]近年来，符合低碳
、
绿色桥梁建设的预制装配化
、
快速施工的理念在国内逐步得到广泛认同，并得到了较快的发展，但小半径曲线匝道或主线变宽段上部结构仍需要采用传统的现浇方式，而满堂支架又是现浇桥梁箱梁上部结构的主要方法之一
。
在由翼板变宽实现箱梁桥面变宽的满堂支架现浇箱梁施工中，较为常用的方法是满堂支架的宽度也随翼板变宽而变宽，这既增加了满堂支架占用地面宽度，对于需要有限区域内维持地面通车的改建工程带来较大的难度，又增加了造价，对于高桥墩而言更为突出
。
因此，为了体现“安全
、
耐久
、
节能
、
绿色
、
可持续发展”的桥梁建设理念，改进现有的变宽度现浇箱梁支架搭设方法是非常有必要的
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单
、
施工便利
、
安全可靠
、
节能环保和性价比高的变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构及施工方法
。
[0004]本专利技术的技术问题通过以下技术方案实现：一种变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构，包括搭设在地基上的满堂支架，所述的满堂支架顶部设有多根并排铺设的纵向底槽钢和横向横方木，以及多榀纵向间隔安放的框构式翼板承托和纵方木，并在横向横方木上安装底模板，纵方木上安装翼板模板，该翼板承托的外端部安装防护的栏杆；所述的多榀翼板承托与满堂支架之间设有多根交叉固定的斜撑，多榀翼板承托与翼板模板之间经下铰和上铰连接；每榀所述的翼板承托与箱梁主线相同宽度处均由槽口朝上水平放置的底平杆
、
内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆和槽口朝下的上斜杆组成；所述的底平杆
、
上斜杆和边斜杆均为槽钢制成，该底平杆和边斜杆的槽口向上，上斜杆的槽口向下；所述的内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆均为钢管；所述的箱梁主线的变宽段是在底平杆外端焊接槽口朝上的边斜杆，该边斜杆的外端与上斜杆的外端固定，上斜杆向内延伸与所述内斜杆
、
竖杆和中斜杆共同组成变宽度的翼板承托，并在该变宽度的翼板承托上依次铺设纵方木和安装翼板模板
。
[0005]所述的底平杆
、
上斜杆均与内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆焊接牢固而组成框构式，该底平杆和上斜杆为整根连续槽钢；所述的变宽段全长为，最大变宽处宽度的翼板承托分为两段：第一段由上斜杆
、
各内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆和底平杆组成，竖向形心处连线长度为，视为支承在纵向底槽钢和横向横方木上的弹性地基梁，上斜杆和底平杆等分每份长度处，分别为安装内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆的上下端点；第二段长度的变宽部分翼板
承托为悬臂框构，上斜杆与边斜杆等分每份长度处，分别为竖杆
、
中斜杆的上下端点；作用在翼板承托的荷载分两部分：第一部分为翼板模板和纵方木自重静荷载与振捣水泥混凝土振动力动荷载之和；第二部分为翼板的钢筋混凝土变宽自重荷载，翼板与现浇箱梁相接处的厚度为，翼板端部的厚度为，翼板长度为，翼板承托上的荷载为呈梯形分布，其中最大分布荷载为，最小分布荷载为；纵向底槽钢和横向横方木对于第一段翼板承托的反力符合温克尔假设，每榀翼板承托的纵向间距为，由弹性地基梁理论和结构力学，得到如下计算公式：公式一
、
计算荷载和惯性矩翼板承托以底平杆与上斜杆形心高度的平均值为中心线
x
轴，各内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆的高度形心为
y
轴，则翼板承托的计算荷载
、
支承在纵向底槽钢和铺设横向横方木上的弹性地基梁荷载和框构等效抗弯惯性矩为：式中（1）上斜杆对
x
轴的总惯性矩上斜杆的槽口朝下，忽略上斜杆的槽倾角对本身形心的影响，对本身形心的惯性矩
I
cgx
下
按槽钢的型号规格查阅有关资料，单位长度面积为，则（2）底平杆对
x
轴的总惯性矩上斜杆的槽口朝上，对本身形心的惯性矩
I
sxgx
上
按槽钢的型号规格查阅有关资料，则（3）单根竖杆对
x
轴的惯性矩和对
y
轴的惯性矩及总竖杆对
x
轴的惯性矩轴的惯性矩
单根竖杆对
y
轴的惯性矩轴的惯性矩（4）内斜杆和上斜杆对
x
轴的惯性矩单根内斜杆或上斜杆对
x
轴的惯性矩由竖杆绕形心转动角计算得到公式二
、
计算翼板承托第一部分外端
A
n
、B
n
处的内力断开第一部分与第二部分翼板承托之间的连接处
A
n
、B
n
，得，得公式三
、
计算翼板承托的弹性地基梁地基反力分布
第一部分翼板承托在荷载和
、、
的作用下，翼板承托弹性地基梁微分方程及初参数解为分方程及初参数解为式中根据翼板承托与翼板模板一体化设计要求，第一部分翼板承托
A1端为弹性固定，
A
n
端自由，则
y0=0,
初参数解为上式中代入公式二中的
、
，可解出
、、
，得由公式一
、
公式二和公式三可由结构力学求出两部分翼板承托的底平杆
、
内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆
、
上斜杆
、
边斜杆的内力，各杆件的强度和刚度满足所用材料强度和刚度要求；公式一
、
公式二和公式三中的各符号定义为：
——
分别为现浇箱梁翼板根部和端部的厚度，；
——
分别为现浇箱梁翼板变宽段长度为时起始端处和变宽末端处的宽度，；
——
现浇箱梁翼板作为弹性地基梁模型的计算宽度即上斜杆或底平杆的宽度，；
——
每榀翼板承托焊接内斜杆
、
竖杆
、
中斜杆之间的等份间距，；
——
分别为现浇箱梁翼板纵向每榀翼板承托之间的间距
、
支承在纵向底槽钢和横向横方木上变宽处末端翼板承托第一段形心处的长度
、
现浇箱梁翼板变宽段全长
、
变宽末端处翼板承托第二段悬臂部分的长度，；
——
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构，包括搭设在地基（1）上的满堂支架（2），其特征在于所述的满堂支架顶部设有多根并排铺设的纵向底槽钢（4）和横向横方木（
51
），以及多榀纵向间隔安放的框构式翼板承托（6）和纵方木（
52
），并在横向横方木（
51
）上安装底模板（
71
），纵方木（
52
）上安装翼板模板（
72
），该翼板承托（6）的外端部安装防护的栏杆（8）；所述的多榀翼板承托（6）与满堂支架（2）之间设有多根交叉固定的斜撑（
21
），多榀翼板承托（6）与翼板模板（
72
）之间经下铰（
67
）和上铰（
68
）连接；每榀所述的翼板承托（6）与箱梁主线相同宽度处均由槽口朝上水平放置的底平杆（
61
）
、
内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）和槽口朝下的上斜杆（
65
）组成；所述的底平杆（
61
）
、
上斜杆（
65
）和边斜杆（
66
）均为槽钢制成，该底平杆（
61
）和边斜杆（
66
）的槽口向上，上斜杆（
65
）的槽口向下；所述的内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）均为钢管；所述的箱梁主线的变宽段是在底平杆（
61
）外端焊接槽口朝上的边斜杆（
66
），该边斜杆的外端与上斜杆（
65
）的外端固定，上斜杆向内延伸与所述内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）和中斜杆（
64
）共同组成变宽度的翼板承托（6），并在该变宽度的翼板承托上依次铺设纵方木（
52
）和安装翼板模板（
72
）
。2.
根据权利要求1所述的变宽度现浇箱梁模板与翼板承托一体化结构，其特征在于所述的底平杆（
61
）
、
上斜杆（
65
）均与内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）焊接牢固而组成框构式，该底平杆（
61
）和上斜杆（
65
）为整根连续槽钢；所述的变宽段全长为，最大变宽处宽度的翼板承托（6）分为两段：第一段由上斜杆（
65
）
、
各内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）和底平杆（
61
）组成，竖向形心处连线长度为，视为支承在纵向底槽钢（4）和横向横方木（
51
）上的弹性地基梁，上斜杆（
65
）和底平杆等分每份长度处，分别为安装内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）的上下端点；第二段长度的变宽部分翼板承托（6）为悬臂框构，上斜杆（
65
）与边斜杆等分每份长度处，分别为竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）的上下端点；作用在翼板承托（6）的荷载分两部分：第一部分为翼板模板（
72
）和纵方木（
52
）自重静荷载与振捣水泥混凝土振动力动荷载之和；第二部分为翼板的钢筋混凝土变宽自重荷载，翼板与现浇箱梁（3）相接处的厚度为，翼板端部的厚度为，翼板长度为，翼板承托（6）上的荷载为呈梯形分布，其中最大分布荷载为，最小分布荷载为；纵向底槽钢（4）和横向横方木（
51
）对于第一段翼板承托（6）的反力符合温克尔假设，每榀翼板承托（6）的纵向间距为，由弹性地基梁理论和结构力学，得到如下计算公式：公式一
、
计算荷载和惯性矩翼板承托（6）以底平杆（
61
）与上斜杆（
65
）形心高度的平均值为中心线
x
轴，各内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）的高度形心为
y
轴，则翼板承托（6）的计算荷载
、
支承在纵向底槽钢（4）和铺设横向横方木（
51
）上的弹性地基梁荷载和框构等效抗弯惯性矩为：式中（1）上斜杆（
65
）对
x
轴的总惯性矩
上斜杆（
65
）的槽口朝下，忽略上斜杆（
65
）的槽倾角对本身形心的影响，对本身形心的惯性矩
I
cgx
下
按槽钢的型号规格查阅有关资料，单位长度面积为，则（2）底平杆（
61
）对
x
轴的总惯性矩上斜杆（
65
）的槽口朝上，对本身形心的惯性矩
I
sxgx
上
按槽钢的型号规格查阅有关资料，则（3）单根竖杆（
63
）对
x
轴的惯性矩和对
y
轴的惯性矩及总竖杆对
x
轴的惯性矩轴的惯性矩轴的惯性矩单根竖杆（
63
）对
y
轴的惯性矩轴的惯性矩（4）内斜杆（
62
）和上斜杆（
65
）对
x
轴的惯性矩单根内斜杆（
62
）或上斜杆（
65
）对
x
轴的惯性矩由竖杆（
63
）绕形心转动角计算得到公式二
、
计算翼板承托第一部分外端
A
n
、B
n
处的内力断开第一部分与第二部分翼板承托（6）之间的连接处
A
n
、B
n
，得
公式三
、
计算翼板承托的弹性地基梁地基反力分布第一部分翼板承托（6）在荷载和
、、
的作用下，翼板承托弹性地基梁微分方程及初参数解为方程及初参数解为式中
根据翼板承托（6）与翼板模板一体化设计要求，第一部分翼板承托
A1端为弹性固定，
A
n
端自由，则
y0=0,
初参数解为上式中代入公式二中的
、
，可解出
、、
，得由公式一
、
公式二和公式三可由结构力学求出两部分翼板承托（6）的底平杆（
61
）
、
内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）
、
上斜杆（
65
）
、
边斜杆（
66
）的内力，各杆件的强度和刚度满足所用材料强度和刚度要求；公式一
、
公式二和公式三中的各符号定义为：
——
分别为现浇箱梁（3）翼板根部和端部的厚度，；
——
分别为现浇箱梁（3）翼板变宽段长度为时起始端处和变宽末端处的宽度，；
——
现浇箱梁（3）翼板作为弹性地基梁模型的计算宽度即上斜杆或底平杆的宽度，；
——
每榀翼板承托（6）焊接内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）之间的等份间距，；
——
分别为现浇箱梁（3）翼板纵向每榀翼板承托（6）之间的间距
、
支承在纵向底槽钢（4）和横向横方木（
51
）上变宽处末端翼板承托（6）第一段形心处的长度
、
现浇箱梁（3）翼板变宽段全长
、
变宽末端处翼板承托（6）第二段悬臂部分的长度，；
——
分别为现浇箱梁（3）翼板变宽末端处翼板承托（6）第一段起点形心处的翼板承托高度
、
翼板承托（6）第一段末端形心处的翼板承托高度
、
翼板承托（6）第一段各分节形心处的翼板承托高度
、
翼板承托（6）第二段末端形心处的翼板承托高度，；
——
翼板承托（6）第一段起始端形心处作为弹性地基梁的横标值，计算内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）和中斜杆（
64
）时也以其形心为横坐标，；
——
翼板承托（6）第一段起始端形心处作为弹性地基梁的竖向变形曲线的竖向座标值，符号计算内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）和中斜杆（
64
）时也以其形心为竖向座标，；
——
翼板承托（6）的内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）和中斜杆（
64
）其形心以现浇箱梁（3）翼板
纵向座标，；
——
分别为翼板承托（6）的内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）钢管的外直径和内直径，；
——
分别为内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）以现浇箱梁（3）翼板纵向的外直径和内直径的纵向坐标，；
——
分别为支承在纵向底槽钢（4）和横向横方木（
51
）上变宽末端处翼板承托（6）部分形心处长度焊接内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）之间的间距为的分节数，变宽终点处翼板承托（6）悬臂部分长度焊接竖杆（
63
）
、
中斜杆（
64
）之间的间距为的分节数；
——
分别为翼板承托（6）包括内斜杆（
62
）
、
上斜杆（
65
）
、
边斜杆（
66
）通过形心的纵向轴向与水平线的夹角，；
——
翼板承托（6）包括内斜杆（
62
）
、
竖杆（
63
）与底平杆（
61
）或与边斜杆（
66
）交点处的节点编号，翼板承托（6）第一段的起始端至末端的编号为
1,2,3
，
...
，
n
，翼板承托（6）第二段的起始端至末端的编号为
1,2,3
，
...
，
m
；
——
现浇箱梁（3）翼板钢筋混凝土的容重，；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继业，朱一湘，于化龙，欧洋，庄国锋，徐生志，
申请(专利权)人：宁波交通工程建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：