專利名稱：后錨式懸臂組合支架結構及施工方法
技術領域：
本發明涉及橋梁施工領域的一種承重支架結構，尤其涉及到軟土地區、緊鄰通航或泄洪河道的連續梁橋0-1號塊施工的一種后錨式懸臂組合承重支架結構及施工方法。
背景技術：
中小跨徑的連續梁橋的0-1號塊施工，應用比較多的是“滿堂支架法”和“大鋼管支架法”，其中大鋼管支架法適用于主墩承臺寬度比較大、0-1號塊較短的情況，大鋼管一般都通過在承臺頂部預埋鋼板的方式固定在承臺頂部，且縱橋向懸臂的長度不宜過長；滿堂支架法則是通過碗扣支架或門式支架將荷載傳遞到經過硬化的地基上去，適用于支架區地基承載力較大、均勻的情況。而對于位于河岸岸邊的主墩，0-1號塊的一側臨水、一側在岸邊，兩側地基承載力不均勻，臨河的一側即便是打設鋼板樁圍堰，地基在承受上部結構的荷載后，有向外滑移的趨勢，所以采用滿堂支架法施工的質量安全無法保證，而采用大鋼管支 架法若0-1號塊長度比較大時，大鋼管支架的懸臂端太長，極易造成大鋼管支架的整體穩定性不能滿足要求，在這種情況下如何布置0-1號塊支架體系，是一個急待解決的技術問題。對于軟土地區，地表以下2(T30m均為淤泥質粘土，若采用“滿堂支架方案”或“大鋼管支架”施工方案則需要對支架區的地基進行特別處理。地基處理的方法有打設鋼管樁、混凝土方樁、預應力管樁等，施工成本非常大，用于地基處理的樁基打下去以后，很難拔得起來，對環境也造成一定影響。

發明內容
本發明的目的是針對傳統兩種施工方案的局限性，針對軟土地區和緊鄰航道或通車道路的連續梁橋0-1號塊的施工，提出一種穩定性高的后錨式懸臂支架結構及施工方法。本發明的主要原理是在承臺頂和地面之間設置接高大鋼管，目的是將貝雷架的支撐點引到承臺基坑以外的地面以上，接高大鋼管的縱橫向穩定性通過底部與承臺頂面預埋構件焊接，同時利用承臺基坑里面夯實的土方來約束接高大鋼管的縱橫向位移，從而保證懸臂組合支架體系的整體穩定性。首先給出后錨式懸臂組合承重支架結構本支架結構由底梁和其上通過分配梁連接的碗扣支架組成，其中底梁包括底部與承臺固定連接的多根接高大鋼管、頂部通過分配梁與碗扣支架連接的多個貝雷架組；貝雷架組底部分別通過橫梁安裝在接高大鋼管上且向外延伸形成懸臂結構、頂部分別通過后錨梁和預埋在承臺內的鋼筋與橫梁及接高大鋼管錨固。其次給出上述支架結構的施工方法，主要包括以下步驟
(1)、在承臺模板內安裝鋼筋及下錨具，然后依次澆筑承臺、橋墩、臨時支墩；
(2)、將接高大鋼管固定在承臺上，然后回填承臺周圍土方至地面上夯實，然后在接高大鋼管上通過安裝橫梁來拼裝貝雷架組，且貝雷架組向外延伸構成懸臂狀；為了更好地提高貝雷架組的穩定性，相鄰的貝雷架組可以安裝平聯鋼管；
(3)、在貝雷架組上安裝后錨梁，然后張拉預埋在承臺內的鋼筋，上緊上錨具即完成底梁的安裝；
(4)、最后通過貝雷架組上安裝分配梁來拼裝碗扣支架體系。上述支架結構還包括以下改進
I、支架結構中貝雷架組懸臂端的橫梁下還設有用于與地面支撐連接的安全支墩，即在步驟(2)中拼裝貝雷架組前，在其懸臂端相對應的橫梁下預澆筑安全支墩。目的是為保證貝雷架拼裝期間的桿件的平衡和0-1號塊混凝土澆筑期間的安全儲備，在進行貝雷架結構的結構驗算時，安全支墩的承載力不予考慮。
2、多根接高大鋼管與承臺的固定連接方式為接高大鋼管焊接在承臺內的預埋鋼板上，即在步驟(I)澆筑承臺前在模具頂部預埋鋼板和U形鋼筋，步驟(2)中接高大鋼管通過焊接固定在承臺頂部預埋的鋼板上。3、支架結構采用以下優選部件分配梁為H型鋼分配梁，橫梁為工鋼組橫梁，鋼筋為小32mm精軋螺紋鋼筋；上錨具為錨墊板和錨固螺母，下錨具為錨墊板、錨固螺母以及局部承壓彈簧鋼筋(螺紋筋)。本發明的用于澆筑0-1號塊的后錨式懸臂組合支架結構，與傳統的滿堂支架和大鋼管支架方案相比，具有以下顯著優點
I、充分利用各組合構件的受力特性和性能優點。考慮精軋螺紋鋼、大鋼管、貝雷架(321)、扣件式鋼管和H型鋼分配梁的各自受力特點，通過組合的方式搭設連續梁0-1號塊施工承重支架。2、荷載傳遞方向明確，受力合理。連續梁0-1號塊的上部結構荷載通過懸臂組合支架傳遞到主墩承臺，在通過承臺將荷載傳遞給主墩樁基。3、與滿堂支架法相比，懸臂組合支架的整體穩定性較好，可以有效地防止臨河側的圍堰滑移和地基不均勻下沉導致支架不均勻下沉和整體安全性的問題。4、與大鋼管支架相比，適應于更長的0-1號塊長度，同時可以減少因應用大鋼管支架方案而引起縱橋向懸臂長度過長而帶來的支架體系的整體穩定性問題。5后錨式懸臂支架的搭設施工工藝比較簡單，操作難度小，安全和質量容易控制。6、接高大鋼管焊接完成后，用土將承臺基坑回填至地面以上，用以約束接高大鋼管的縱橫向位移，從而保證懸臂組合支架體系的整體穩定性。


圖I為后錨式懸臂組合支架結構的縱斷面 圖2為后錨式懸臂組合支架結構的橫斷面 圖3為后錨式懸臂組合支架結構的平面布置 圖4為后錨式懸臂組合支架結構總體縱斷面布置 圖中1、0-1號塊現澆箱梁，2、臨時支墩，3、橋墩，4、后錨結構，4-1、上錨墊板和錨固螺母，4-2、32mm精軋螺紋鋼筋，4-3、下端錨具(錨墊板、錨固螺母和局部承壓彈簧鋼筋)5、后錨梁，6、貝雷架組，7、工鋼組橫梁，8、承臺頂地面，9、接高大鋼管，10、承臺頂部預埋鋼板和U型鋼筋，11、承臺，12、安全支墩，13、貝雷架頂部H型鋼分配梁，14、碗扣承重支架體系，15、貝雷架組之間的平聯鋼管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。本發明的后錨式懸臂組合支架結構主要包括承臺頂部預埋鋼板和U型鋼筋10、^32mm精軋螺紋鋼筋4-2、下端錨具(錨墊板、錨固螺母和局部承壓彈簧鋼筋)4-3、接高大鋼管9、工鋼組橫梁7、貝雷架組6、安全支墩12、后錨梁5、上錨墊板和錨固螺母4-1、貝雷架頂部H型鋼分配梁13、貝雷架組之間平聯鋼管15、碗扣承重支架體系14等。本發明的安裝順序承臺11混凝土鋼筋和模板安裝一0 32_精軋螺紋鋼筋4-2、下端錨具(錨墊板、錨固螺母和局部承壓彈簧鋼筋)安裝一承臺頂部預埋鋼板和U型鋼筋 10 —承臺11混凝土澆注一橋墩3澆筑一臨時支墩2澆筑一接高大鋼管9焊接一基坑土方回填一工鋼組橫梁7 —澆筑安全支墩12 —貝雷架組6安裝一貝雷架組之間的平聯鋼管15 —后錨梁5 —用千斤頂張拉0 32mm精軋螺紋鋼筋4_2 —上緊上錨墊板和錨固螺母4_1 —安裝貝雷架頂部H型鋼分配梁13 —碗扣承重支架體系14 — 0-1號塊I施工一自上而下拆除支架體系。具體施工方法為
I、在承臺11鋼筋模板安裝完成后，將032mm精軋螺紋鋼錨固鋼筋4-2和下端錨具4-3(錨墊板、錨固螺母和局部承壓彈簧鋼筋)安裝到位并固定牢固，將承臺頂部預埋鋼板和U型鋼筋10安裝到位，然后澆筑承臺11混凝土，再澆筑橋墩3和臨時支墩2混凝土。2、橋墩3和臨時支墩2混凝土澆注完成后，焊接接高大鋼管9，然后回填基坑土方至地面8以上，然后安裝工鋼組橫梁7，澆筑安全支墩12，拼裝貝雷架組6，安裝貝雷架組之間的平聯鋼管15，安裝后錨梁5，用千斤頂張拉0 32mm精軋螺紋鋼筋4-2，上緊上錨墊板和錨固螺母4-1，即利用預埋在承臺里面的0 32_的精軋螺紋鋼筋和后錨梁5將貝雷架的端部通過預應力張拉的方式錨固起來，從而完成后錨式懸臂支架底梁的安裝。3、貝雷架組6后端錨固完成后，則進行上面的分配梁13、碗扣承重支架體系14的拼裝，然后轉入0-1號塊I施工。4、等到0-1號塊I施工完成后，并完成預應力張拉和壓漿工作后，最后自上而下拆除支架體系。除本說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1.一種后錨式懸臂組合支架結構，其特征在于由底梁和其上通過分配梁連接的碗扣支架組成，所述的底梁包括底部用干與承臺固定連接的多根接高大鋼管、頂部通過分配梁與碗扣支架連接的多個貝雷架組；所述的貝雷架組底部分別通過橫梁安裝在接高大鋼管上且向外延伸形成懸臂結構、頂部分別通過后錨梁和預埋在承臺內部的鋼筋與橫梁及接高大鋼管錨固。
2.根據權利要求I所述的后錨式懸臂組合支架結構，其特征在于所述的貝雷架組懸臂端的橫梁下設有用干與地面支撐連接的安全支墩。
3.根據權利要求I或2所述的后錨式懸臂組合支架結構，其特征在于所述的多根接高大鋼管與承臺的固定連接方式為接高大鋼管焊接在承臺頂部的預埋鋼板上；所述的分配梁為H型鋼分配梁；所述的橫梁為エ鋼組橫梁；所述的鋼筋為小32mm精軋螺紋鋼筋；所述的貝雷架組之間安裝平聯鋼管。
4.權利要求I所述的后錨式懸臂組合支架結構的施工方法，其特征在于 (1)、在承臺模板內安裝鋼筋及下錨具，然后依次澆筑承臺、橋墩和臨時支墩； (2)、將接高大鋼管固定在承臺上，然后回填承臺周圍土方至地面上夯實，然后在接高大鋼管上通過安裝橫梁來拼裝貝雷架組，且貝雷架組向外延伸構成懸臂狀； (3)、在貝雷架組上安裝后錨梁，然后張拉預埋在承臺內的鋼筋，上緊上錨具即完成底梁的安裝； (4)、最后通過貝雷架組上安裝分配梁來拼裝碗扣支架體系。
5.根據權利要求4所述的后錨式懸臂組合支架結構的施工方法，其特征在于所述步驟(2)中拼裝貝雷架組前，在其懸臂端相對應的橫梁下預澆筑安全支墩。
6.根據權利要求5所述的后錨式懸臂組合支架結構的施工方法，其特征在于所述步驟(I)中，澆筑承臺前在模具頂部預埋鋼板和U形鋼筋，所述步驟(2)中接高大鋼管通過焊接固定在承臺頂部預埋的鋼板上。
7.根據4-6任ー權利要求所述的后錨式懸臂組合支架結構的施工方法，其特征在于所述的分配梁為H型鋼分配梁；所述的橫梁為エ鋼組橫梁；所述的鋼筋為小32_精軋螺紋鋼筋；所述的貝雷架組之間安裝平聯鋼管；所述的上錨具為錨墊板和錨固螺母，下錨具為錨墊板、錨固螺母以及局部承壓彈簧鋼筋。
全文摘要
本發明涉及橋梁施工領域的一種承重支架結構，尤其涉及到軟土地區、緊鄰通航或泄洪河道的連續梁橋0-1號塊施工的一種后錨式懸臂組合支架結構及施工方法。通過在承臺頂和地面之間設置接高大鋼管，將貝雷架的支撐點引到承臺基坑以外的地面以上，接高大鋼管的縱橫向穩定性通過底部與承臺頂面預埋構件焊接，同時利用承臺基坑里面夯實的土方來約束接高大鋼管的縱橫向位移，從而保證懸臂組合支架體系的整體穩定性。本支架結構荷載傳遞方向明確、受力合理、穩定性高，且搭設施工工藝比較簡單，操作難度小，安全和質量容易控制。
文檔編號E01D21/10GK102733318SQ20121022330
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者嚴海洲, 尉法宇, 王為凱 申請人:科達集團股份有限公司