大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢装置及方法
【专利摘要】为解决现有边跨支架合拢施工工艺复杂、周期长、成本高、调整操作困难等问题，本发明的大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢装置，包括两榀挂篮，榀间采用挂篮门架连接，并有合拢撑杆固定到边墩上并支撑挂篮的前支点。边跨合拢的方法包括步骤a、前移挂篮至悬臂前端；b、在挂篮中支点处用锚拉杆将挂篮锚固在桥梁悬臂端处等。其有益效果在于本发明的混凝土连续梁桥边跨合拢工艺及装置通过利用边墩上支撑桥面挂篮的前吊点，形成连续梁边跨稳定的竖向约束体系，相比于目前常用的采用满堂支架法施工边跨的合拢段，成功解决了现有边跨支架合拢施工工艺复杂、周期长、成本高、调整操作困难等问题。
【专利说明】大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土木工程【技术领域】，涉及大跨度混凝土连续梁桥的施工技术，具体涉及一种用于大跨混凝土连续梁桥边跨合拢的装置以及方法。
【背景技术】
[0002]混凝土连续梁桥是大跨度桥梁的一种主要结构形式，一般采用悬臂分段浇筑法进行施工。当施工至边跨最大双悬臂阶段后，一般采用满堂支架法施工边跨的合拢段。之后，才会采用挂篮对中跨梁段进行合拢，从而最终完成桥梁全部上部结构的施工。
[0003]大跨度混凝土连续梁桥的边跨合拢对施工工艺(方法)的要求是:合拢段满堂支架应具有足够的刚度，以使得合拢段浇筑过程中沉降位移尽可能小，从而保证合拢段混凝土的浇筑质量。同时，还要求现场施工操作简单方便，且具有良好的经济性。
[0004]然而，实际工程中的边跨合拢满堂支架施工方法比较复杂:支架搭设施工周期长、费用高，需要对支架基础进行处理以控制支架的沉降变形，当支架高度较大时还存在较大的安全隐患等问题。对于墩高较矮的连续梁边跨，其合拢满堂脚手架一般使用万能杆件搭设而成。但是该类型支架的结构竖向刚度较小，合拢段浇筑过程中沉降量较大，而且支架预压和调整比较困难，因此会影响桥梁的施工质量和几何线型。对于边跨主墩较高的连续梁，一般需采用大直径钢管柱和型钢搭建满堂支架。该类型支架承载力高，但构件的尺寸较大，搭建施工难度更大，经济成本也更高。另外，上述两种类型的合拢支架对基础沉降控制要求很高，在支架搭设前一般需要对支架下地基进行基础换填、夯实或临时基础施工，这会大大增加施工的复杂性和费用。
【发明内容】
[0005]为解决大跨度混凝土连续梁边跨支架合拢施工方法工艺复杂、周期长、成本高、标高调整操作困难等问题，本发明提出了一种大跨度混凝土连续梁桥的边跨合拢装置以及边跨合拢的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是:大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢装置，包括两榀挂篮桁架，榀间采用挂篮门架连接，其特征在于，每榀挂篮桁架的立面组成包括下弦杆、后斜杆、竖杆、前上斜杆和前下斜杆，下弦杆、后斜杆、前上斜杆和前下斜杆通过节点板连接，下弦杆、前下斜杆和竖杆的连接节点为中支点，下弦杆和后斜杆的节点为后支点，挂篮在中支点和后支点处分别通过锚支座锚固在到混凝土悬臂梁面上，其中中支点靠近悬臂前端，前上斜杆和前下斜杆的连接节点为前支点，合拢撑杆固定到边墩上并支撑挂篮的前支点。
[0007]进一步的，上述中支点锚固于连续梁边跨悬臂端梁面处，后支点为受压锚固支座。
[0008]进一步的，挂篮主桁架各杆件均由两组相对布置槽钢和槽钢之间连接缀板组成。
[0009]进一步的，挂篮中支点处设置扁担梁，在扁担梁上设置多组锚具用于在竖向锚固中支点。[0010]进一步的，上述扁担梁包括两组背向设置的槽钢和槽钢之间的连接缀板。
[0011]进一步的，上述支座为焊接组合箱形截面。
[0012]一种根据上述边跨合拢装置进行混凝土梁桥边跨合拢的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0013]a、前移挂篮至连续梁边跨悬臂端；
[0014]b、在挂篮中支点处用锚拉杆将挂篮锚固在悬臂端梁体内；
[0015]C、平整挂篮后支点处混凝土梁面，并设置支点受压支座；
[0016]d、在边墩顶部布置合拢撑杆，合拢撑杆在竖向支撑挂篮前支点，两榀撑杆之间横向设剪刀撑杆连接；
[0017]e、在悬臂端梁底和边墩之间搭设梁段底模体系，绑扎合拢段钢筋，并浇筑合拢段混凝土。
[0018]本发明的有益效果:本发明的混凝土连续梁桥边跨合拢装置及方法通过利用在边墩上设置合拢撑杆支撑桥面挂篮，同时在挂篮中支点和后支点处设置挂篮与悬臂端梁体间的竖向锚固装置，从而使合拢前的边跨连续梁具有了稳定的竖向约束体系，进一步提供了大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢段的稳定支撑体系。相比于常用的满堂支架法边跨合拢方法，本发明避免了合拢段满堂支架的搭设，解决了边跨支架合拢施工工艺复杂、周期长、成本高、调整操作困难等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明涉及的大跨度混凝土连续梁边跨合拢示意图；
[0020]图2为本发明的边跨合拢装置结构示意图；
[0021]图3为图2所示边跨合拢装置的右视图；
[0022]图4为本发明边跨合拢装置的主桁架截面结构示意图；
[0023]图5为本发明边跨合拢装置的扁担梁截面结构示意图。
[0024]附图标记说明:连续梁施工悬臂浇筑梁段1，中跨合拢段2，边跨合拢段3，主墩4，边墩5，挂篮6，合拢撑杆7，下弦杆11，后斜杆12，竖杆13，前下斜杆14，前上斜杆15，后支点节点板21，中上支点节点板22，中下支点节点板23，前吊点节点板24，底模体系31，合拢撑杆41，锚拉杆51，锚支座61，扁担梁71，扁担梁槽钢711，扁担梁连接缀板712，锚具72，主桁架连接缀板81，主桁架槽钢82。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。
[0026]如图1所示为本发明所涉及的大跨度混凝土连续梁桥结构，其中主墩4和边墩5建成后即开始分节段悬臂浇筑梁段1，在主墩4之间跨中合拢梁段为中跨合拢段2，悬臂浇筑梁段I与边墩5之间的合拢段为边跨合拢段3，本实施例中的边跨合拢装置的主要不同点在于挂篮6与悬臂浇筑梁段I完全锚固，同时由边墩上的合拢撑杆7支撑。
[0027]本实施例的边框合拢装置如图2及图3所示，包括两榀挂篮桁架，榀间采用挂篮门架连接，每榀结构的立面组成包括下弦杆11、后斜杆12、竖杆13、前下斜杆14和前上斜杆15，下弦杆、后斜杆、前上斜杆和前下斜杆通过节点板相互连接，后斜杆?前上斜杆连接节点和下弦杆?前下斜杆连接节点间设竖杆，下弦杆?前下斜杆连接节点为挂篮中支点，下弦杆?后斜杆连接节点为挂篮后支点，挂篮在中支点、后支点处通过锚支座61固定到连续梁悬臂施工梁段I的前端，其中中支点靠近悬臂前端，即靠近悬臂边缘，相应的后支点靠后。前上斜杆?前下斜杆的连接节点为前支点，前支点向前延伸支撑在合拢撑杆41上，而合拢撑杆41下端支撑在边墩5顶部。
[0028]下弦杆11、后斜杆12、竖杆13、前下斜杆14和前上斜杆15之间通过节点板连接在一起，分别为后支点节点板21，中上支点节点板22，中下支点节点板23，前吊点节点板24。上述中支点锚固于连续梁悬臂施工梁段上，后支点下设受压支座。下弦杆11固定好后平行于连续梁边跨悬臂梁段顶面。
[0029]如图4所示为挂篮主桁架的优选实施例，所述主桁架包括两组相对设置的主桁架槽钢82和槽钢之间的主桁架连接缀板81。挂篮中支点处设置扁担梁，在扁担梁上设置多组锚具用于锚固中支点。图5所示为扁担梁的优选结构示意图，包括两组背向设置的扁担梁槽钢711和槽钢之间的扁担梁连接缀板712。在固定挂篮时，锚拉杆51穿过扁担梁被锚具72锚固到扁担梁上。另外，上述支座优选为焊接组合三箱截面。
[0030]一种根据上述边跨合拢装置进行混凝土梁桥边跨合拢的方法，包括以下步骤:
[0031]a、前移挂篮至连续梁边跨悬臂梁段前端；
[0032]b、在挂篮中支点处用锚拉杆将挂篮锚固在桥梁悬臂端处；
[0033]C、平整挂篮后支点处混凝土梁面，设置支点受压支座；
[0034]d、在边墩顶部设置合拢撑杆，合拢撑杆竖向支撑挂篮前支点，两榀撑杆之间横向设剪刀撑杆连接；
[0035]e、在悬臂端梁底和边墩之间搭设梁段底模体系31，绑扎合拢段钢筋，并浇筑合拢段混凝土。
[0036]为实现本发明的目的，本发明的主要技术思想是利用边墩上支撑桥面挂篮的前支点，从而为大跨混凝土连续梁的边跨悬臂浇筑梁段提供稳定的竖向约束体系，保证在边跨合拢段浇筑过程中，连续梁边跨不发生较大的沉降变形，影响边跨合拢段的施工质量。具体技术方案是在边跨合拢段浇筑前，将悬臂施工挂篮前移至连续梁边跨悬臂端，并在边墩上设型钢撑杆，支撑挂篮的前吊点。同时，在挂篮的中支点处设置精轧螺纹钢筋，将中支点与连续梁边跨梁面紧密锚固在一起。另外，挂篮后支点处设置受压支撑，保证后支点与梁面紧密结合。中支点上方沿桥梁横向设两道扁担梁，扁担梁与混凝土箱梁间张拉竖向锚杆。
[0037]优选的，本实施例的中主桁架的弦杆、竖杆、斜杆均采用双拼槽钢截面，包括第一槽钢和第二槽钢，第一槽钢和第二槽钢开口相向布置，还包括槽钢之间的连接缀板。扁担梁采用双拼槽钢截面，也包括第一槽钢和第二槽钢，第一槽钢和第二槽钢开口相反布置，还包括槽钢之间的连接缀板，位于槽钢两端的连接缀板上设锚固孔，用于连接组件的锚固。所述支点支座采用钢板焊接组合的三箱截面。
[0038]在上述实施例中的扁担梁中，位于扁担梁槽钢两端的连接缀板712上设有锚固孔，用于连接组件的锚固。为了降低开孔的难度，可以在槽钢拼接时两块槽钢之间预留一定的间隙，以便连接组件的精轧螺纹钢筋拉杆(锚拉杆)穿过。间隙的大小也因用于连接固定的精轧螺纹钢筋拉杆的直径而定。
[0039]以上实施例的混凝土连续梁桥边跨合拢装置及方法通过采用挂篮反向支撑，解决了现有的混凝土连续梁桥边跨合拢支架搭设工序复杂、施工标高调整困难、成本高、安全性差等问题。相对于悬臂施工阶段的挂篮受力状态，在本发明中，通过边墩上所设型钢撑杆在竖向支撑挂篮的前支点，同时，在挂篮前支点处布置精轧螺纹钢将挂篮在竖向锚固在悬臂端梁面上，挂篮后锚点处通过设置受压支座，从而为大跨连续梁边跨梁段提供刚度较大的支撑体系，保证合拢段施工时不发生过大的竖向沉降变形。该合拢方法具有结构简单、操作方便、经济性好等优点，能够大大提供大跨连续梁边跨合拢的施工效率和经济性。
[0040]以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，本领域的技术人员将会理解，在本发明所揭露的技术范围内，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此本发明不应由上述事例来限定，而应以权利要求书的保护范围来限定。
【权利要求】
1.大跨度混凝土连续梁桥边跨合拢装置，包括两榀挂篮桁架，榀间采用挂篮门架连接，其特征在于，每榀挂篮桁架的立面组成包括下弦杆、后斜杆、竖杆、前上斜杆和前下斜杆，下弦杆、后斜杆、前上斜杆和前下斜杆通过节点板连接，下弦杆、前下斜杆和竖杆的连接节点为中支点，下弦杆和后斜杆的节点为后支点，挂篮在中支点和后支点处分别通过锚支座锚固在到混凝土悬臂梁面上，其中中支点靠近悬臂前端，前上斜杆和前下斜杆的连接节点为前支点，合拢撑杆固定到边墩上并支撑挂篮的前支点。
2.根据权利要求1所述的边跨合拢装置，其特征在于，中支点锚固于连续梁边跨悬臂端梁面处，后支点为受压锚固支座。
3.根据权利要求1或2所述的边跨合拢装置，其特征在于，挂篮主桁架各杆件均由两组相对布置槽钢和槽钢之间连接缀板组成。
4.根据权利要求1-3之任一项权利要求所述的边跨合拢装置，其特征在于，挂篮中支点处设置扁担梁，在扁担梁上设置多组锚具用于在竖向锚固中支点。
5.根据权利要求4所述的边跨合拢装置，其特征在于，扁担梁包括两组背向设置的槽钢和槽钢之间的连接缀板。
6.根据权利要求1所述的边跨合拢装置，其特征在于，支座为焊接组合箱形截面。
7.一种根据权利要求1所述的边跨合拢装置进行混凝土梁桥边跨合拢的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、前移挂篮至连续梁边跨悬臂端； b、在挂篮中支点处用锚拉杆将挂篮锚固在悬臂端梁体内； C、平整挂篮后支点处混凝土梁面，并设置支点受压支座； d、在边墩顶部布置合拢撑杆，合拢撑杆在竖向支撑挂篮前支点，两榀撑杆之间横向设剪刀撑杆连接； e、在悬臂端梁底和边墩之间搭设梁段底模体系，绑扎合拢段钢筋，并浇筑合拢段混凝土。
【文档编号】E01D21/10GK103572708SQ201310521972
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】栗怀广, 郑凯锋, 徐青松, 周洪斌, 何小军, 苟超, 文曙东, 陈力波 申请人:西南交通大学