一种全拆装组合式多功能托架支承结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种全拆装组合式多功能托架支承结构及其施工方法。这种支承结构的制作与加工简单、安装方便、工作效率高、施工难度低、适用性强、重复使用、材料和设备利用率高、施工成本低、从源头上保证墩身砼外观质量、安全可靠。尽管本发明专利技术针对圆端形桥墩，但仅对预埋钢盒改装，适用于任何形式桥墩。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。这种支承结构的制作与加工简单、安装方便、工作效率高、施工难度低、适用性强、重复使用、材料和设备利用率高、施工成本低、从源头上保证墩身砼外观质量、安全可靠。尽管本专利技术针对圆端形桥墩，但仅对预埋钢盒改装，适用于任何形式桥墩。【专利说明】
本专利技术涉及一种专门用于挂篮悬臂施工高墩大跨度连续梁(刚构)的0#块和边跨现浇段施工的支撑体系及其方法，确切地说是一种适用于铁路、公路等高墩大跨度连续梁 (刚构)的0#块和边跨现浇段施工的一种重复使用多功能托架支承结构及其方法。
技术介绍
大跨度连续刚构(梁)跨越能力大，在山区，公路和铁路跨越深谷时常采用高墩大跨度连续刚构(梁)。公路桥墩较高(60m)，采用双肢矩形墩；铁路桥墩较高(50m)采用矩形墩或圆端形墩，大跨度连续梁(刚构)的上部结构采用预应力砼箱梁，箱梁采用挂篮悬臂浇筑，0块和边跨现浇段具有长度长(4m~20m)、箱梁高度大(3m~15m)、砼数量大(150m3~ 30 Im3 )、一次浇筑、高性能砼、坍落度大、初凝时间长等特点。目前，0块与边跨现浇段主要采用大钢管与贝雷梁施工，或采用托架施工。一、0块与边跨现浇段采用大钢管与贝雷梁施工，钢管接长多，高空作业多，安全防护多，工作面狭小，安全管理难度大，劳动效率低，使用劳动力多，钢材用量大，施工成本高， 支架高度大，稳定性差，安全风险高。二、采用托架施工0块与边跨现浇段时，托架牛腿通常采用钢板预埋在墩身砼中， 牛腿钢板上焊接锚筋，牛腿钢板上下方各布置三层钢筋网。缺点:(1)由于一个墩的托架系统须布设96~256片钢筋网片，钢筋网片的加工量和绑扎工作量大，固定钢筋网片较繁琐， 人工费高。(2)钢筋网片的钢筋间距小，振捣砼较困难。(3)由于牛腿伸出钢模外，所以钢模板上须开设50 X 380_槽口。且一节钢模板上开设24~64个槽口，较多槽口造成模板整体性较差，钢模板使用次数锐减，大大地增加施工成本。(4)因牛腿钢板与槽口处的钢模之间有空隙而造成水泥浆从槽口处流到墩身表面，使墩身表面产生“花脸”现象，墩身砼外观质量较差。(5)牛腿埋设于墩身砼中，牛腿钢板与砼粘结在一起，无法取出，只能使用一次， 不能重复利用。(6)—个墩的托架系统须布设24~64块牛腿钢板，需要高空中烧除露出墩外的牛腿钢板，施工较困难，安全风险高。(7) —个墩的托架系统的牛腿钢板上焊接144~ 384根(625锚筋，焊接工作量大，人工费高；钢筋用量大，材料费高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种适合于高墩大跨度连续梁的0#块和边跨现浇段施工的全拆装组合式多功能托架支承结构。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种该全拆装组合式多功能托架支承结构的施工方法。为了解决上述第一个技术问题，本专利技术提供的全拆装组合式多功能托架支承结构，包括托架系统和分配梁系统及钢管支架系统，墩身单侧布置3~10个所述的托架系统， 所述的托架系统包括三角桁架系统、全拆装组合式铰，在墩身上布设了全拆装组合式铰，使三角桁架系统与墩身连接为铰结，三角桁架系统与全拆装组合式铰通过钢销连接，所述的三角桁架系统由平杆、斜杆、1#钢销、2#钢销、3#钢销组成，所述的平杆由两根并排热轧普通 工字钢通过缀板连接；所述的斜杆由两根并排热轧普通槽钢通过缀板连接；缀板与工字钢 或槽钢的连接采用角焊缝焊接。所述的托架系统连接包括平杆与斜杆连接、1#L形牛腿与斜 杆连接、2#L形牛腿与平杆连接；在平杆和斜杆的两端开设销孔，IflL形牛腿和2#L形牛腿上 也钻凿销孔；平杆与斜杆由2#钢销连接，IsL形牛腿与斜杆通过1#钢销连接，2\形牛腿与 平杆通过3#钢销连接；所述的全拆装组合式铰由预埋件系统、牛腿与锚固系统组成，所述的预埋件系统 由1#牛腿钢盒、2#牛腿钢盒、锚固端钢盒、1#塑料管、2#塑料管、钢筋网片组成；1#牛腿钢盒 和2#牛腿钢盒及锚固端钢盒由薄钢板焊接而成，一端未封闭；所述的钢筋网片由纵横钢筋 迭放而成，交叉处点焊或绑扎；墩身砼浇筑前，在指定位置埋设1#牛腿钢盒、2#牛腿钢盒、锚 固端钢盒、已穿入1#精轧螺纹钢筋的1#塑料管、已穿入2#精轧螺纹钢筋的2#塑料管，在1# 牛腿钢盒和2#牛腿钢盒的上下方埋设钢筋网片；所述的牛腿与锚固系统由1\形牛腿、2\形牛腿、1#精轧螺纹钢筋、2#精轧螺纹钢 筋、锚垫板和锚梁组成，1#L形牛腿插入1#牛腿钢盒的内腔内，1#精轧螺纹钢筋和锚垫板及 锚梁将1#L形牛腿锚固于1#牛腿钢盒的内腔内；2#L形牛腿插入2#牛腿钢盒的内腔内，2#精 轧螺纹钢筋和锚垫板及锚梁将2#L形牛腿锚固于2#牛腿钢盒的内腔内；所述的分配梁系统由按一定间距纵横放置的工字钢组成，横向分配梁放置于托架 系统的平杆上，纵向分配梁安设于横向分配梁上；所述的钢管支架系统由钢管立杆、纵平杆、横平杆、剪刀撑、顶托、横向方木和纵向 方木组成，所述的钢管立杆放置于纵向分配梁上，再安装有纵平杆和横平杆及剪刀撑；所述 的顶托安装在钢管立杆顶部，所述的顶托上放置横向方木和纵向方木，纵向方木上安装箱 梁模板，模板上绑扎钢筋和浇筑箱梁砼。为了解决上述第二个技术问题，本专利技术提供全拆装组合式多功能托架支承结构的 施工方法，施工工序如下:制作托架系统、分配梁系统、钢管支架系统一测量放样，确定预埋 钢盒和塑料管的位置一安装牛腿钢盒底部的钢筋网片一埋设牛腿钢盒一安装牛腿钢盒顶 部的钢筋网片一安设已穿入精轧螺纹钢筋的塑料管一安装锚固端钢盒一浇筑墩身砼一墩 身砼养生一墩身拆模一预留孔中插入钢筋，搭设简易施工平台，供托架安装与拆除用一用 塔吊吊装IsL形牛腿，人工配合，IflL形牛腿插入1#牛腿钢盒内腔内一用塔吊吊装2#L形牛 腿，人工配合，2#L形牛腿插入2#牛腿钢盒内腔内一用塔吊吊装斜杆，用倒链拉住斜杆上端， 使斜杆下端销孔与1#L形牛腿销孔对齐，插入1#钢销一使斜杆上端靠近墩身一用塔吊吊装 平杆，使斜杆上端销孔与平杆销孔对齐，插入2#钢销一缓慢地降落斜杆，使平杆与2#L形牛 腿的两销孔对齐，插入3#钢销一用2#精轧螺纹钢筋和锚垫板及锚梁将2#L形牛腿锚固于2# 牛腿钢盒内腔内一用1#精轧螺纹钢筋和锚垫板及锚梁将1#L形牛腿锚固于1#牛腿钢盒内 腔内一放置横向分配梁和纵向分配梁一安装钢管立杆和纵横平杆及剪刀撑一安设顶托一 放置横向方木和纵向方木一安装底模与侧模一绑扎底腹板钢筋和安装预应力管道一安装 内模一绑扎顶板钢筋和安装预应力管道一浇筑箱梁砼一砼养生一拆模一预应力筋张拉一 拆除钢管支架系统、分配梁系统、托架系统一用同标号的细石混凝土填充钢盒内腔，振捣密 实，养生14天。采用上述技术方案的全拆装组合式多功能托架支承结构及其方法，其设计方法:(I)充分利用桥墩作为0#块和边跨现浇段施工支承结构，既充分发挥砼抗压强度高的特 性，又充分发挥PSB1080精轧螺纹钢筋和钢材抗拉强度高的特性，尤其发挥PSB1080精轧螺 纹钢筋高抗拉强度(1230MPa)作用。(2)开辟一种全新锚固方法，不是利用砼与钢材的粘结 力，而是利用牛腿钢盒对牛腿产生压力与精轧螺纹钢筋提供拉力来平衡箱梁砼对牛腿产生 的倾覆力矩与水平力，竖向力和水平力由全拆装组合式铰传递到墩身上，由墩身承担。(3) 巧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全拆装组合式多功能托架支承结构，包括托架系统（27）和分配梁系统及钢管支架系统，墩身(1)单侧布置3～10个所述的托架系统（27），所述的托架系统（27）包括三角桁架系统、全拆装组合式铰，在墩身上布设了全拆装组合式铰，使三角桁架系统与墩身连接为铰结，三角桁架系统与全拆装组合式铰通过钢销连接，其特征是：所述的三角桁架系统由平杆（12）、斜杆（11）、1#钢销（10）、2#钢销（13）、3#钢销（16）组成，所述的平杆（12）由两根并排热轧普通工字钢通过缀板连接；所述的斜杆（11）由两根并排热轧普通槽钢通过缀板连接；缀板与工字钢或槽钢的连接采用角焊缝焊接；所述的托架系统连接包括平杆与斜杆连接、1#L形牛腿与斜杆连接、2#L形牛腿与平杆连接；在平杆（12）和斜杆（11）的两端开设销孔，1#L形牛腿和2#L形牛腿上也钻凿销孔；平杆（12）与斜杆（11）由2#钢销（13）连接，1#L形牛腿（7）与斜杆（11）通过1#钢销（10）连接，2#L形牛腿（17）与平杆（12）通过3#钢销（16）连接；所述的全拆装组合式铰由预埋件系统、牛腿与锚固系统组成，所述的预埋件系统由1#牛腿钢盒（3）、2#牛腿钢盒（18）、锚固端钢盒（29）、1#塑料管（8）、2#塑料管（19）、钢筋网片（4）组成；1#牛腿钢盒（3）和2#牛腿钢盒（18）及锚固端钢盒（29）由薄钢板(31、32)焊接而成，一端未封闭；所述的钢筋网片（4）由纵横钢筋迭放而成，交叉处点焊或绑扎；墩身砼浇筑前，在指定位置埋设1#牛腿钢盒（3）、2#牛腿钢盒（18）、锚固端钢盒（29）、已穿入1#精轧螺纹钢筋（6）的1#塑料管（8）、已穿入2#精轧螺纹钢筋（20）的2#塑料管（19），在1#牛腿钢盒（3）和2#牛腿钢盒（18）的上下方埋设钢筋网片（4）；所述的牛腿与锚固系统由1#L形牛腿（7）、2#L形牛腿（17）、1#精轧螺纹钢筋（6）、2#精轧螺纹钢筋（20）、锚垫板（5）和锚梁（9）组成，1#L形牛腿（7）插入1#牛腿钢盒（3）的内腔内，1#精轧螺纹钢筋（6）和锚垫板（5）及锚梁（9）将1#L形牛腿（7）锚固于1#牛腿钢盒（3）的内腔内；2#L形牛腿（17）插入2#牛腿钢盒（18）的内腔内，2#精轧螺纹钢筋（20）和锚垫板（5）及锚梁（9）将2#L形牛腿（17）锚固于2#牛腿钢盒（18）的内腔内；所述的分配梁系统由按一定间距纵横放置的工字钢组成，横向分配梁（14）放置于托架系统（27）的平杆（12）上，纵向分配梁（15）安设于横向分配梁（14）上；所述的钢管支架系统由钢管立杆（21）、纵平杆（25）、横平杆（24）、剪刀撑（28）、顶托、横向方木（23）和纵向方木（22）组成，所述的钢管立杆（21）放置于纵向分配梁（15）上，再安装有纵平杆（25）和横平杆（24）及剪刀撑（28）；所述的顶托安装在钢管立杆（21）顶部，所述的顶托上放置横向方木（23）和纵向方木（22），纵向方木（22）上安装箱梁(2)模板(26)，模板(26)上绑扎钢筋和浇筑箱梁（2）砼。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭南昌，林三国，吴彪，吴智，
申请(专利权)人：中铁五局集团第一工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：