專利名稱：客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁工程施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁 臨時(shí)支座固結(jié)體系。
背景技術(shù)：
客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁適宜于跨越繁忙交通干線、街道和有航運(yùn)的江河。連 續(xù)梁施工的第一步就是進(jìn)行臨時(shí)支座固結(jié)施工，臨時(shí)支座固結(jié)作用就是將連續(xù)
梁與主墩的鉸接連接，固結(jié)形成T型剛構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)能夠承受梁體重量和一定的 不平衡力矩。
一、關(guān)于客運(yùn)專線懸澆梁的臨時(shí)支座固結(jié)荷載取值與組合如下所述 一般設(shè)計(jì)臨時(shí)支座固結(jié)的原則是懸臂澆筑時(shí)，根據(jù)不同的工況計(jì)算出豎向 力和不平衡彎矩，從中選取最大的豎向力、不平衡力矩，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
1、 豎向荷載有
(1) 鋼筋混凝土重量X1.05 (混凝土厚度增加)
(2) 掛籃重量Xl. 1
(3) 橋面施工機(jī)具、材料、人員重量等， 一般取5kN/m。 豎向荷載組合(1)+(2)+(3)
2、 考慮的不平衡荷載有
(1) 一側(cè)混凝土自重超重5%。
(2) —側(cè)施工線荷載取1.5X5kN/m，另一側(cè)為O. 5X5kN/m。
(3) 施工掛籃的動(dòng)力系數(shù)， 一側(cè)采用1.2，另一側(cè)采用0.8。
(4) 節(jié)段澆筑不同步引起的偏差，控制在20t以下。
(5) 在風(fēng)力作用下一側(cè)產(chǎn)生向上分力，風(fēng)壓荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算
京津城際軌道交通工程風(fēng)荷載按"k-800Pa取，線荷載為IO. 72kN/m。
不平衡荷載組合
組合一(1) + (2) + (3) + (4)
組合二 (1) + (2) + (3) + (5)
另外，臨時(shí)支座固結(jié)還應(yīng)該進(jìn)行抗扭驗(yàn)算。
二、傳統(tǒng)臨時(shí)支座固結(jié)施工技術(shù)有以下幾種-
1、 砂箱法
采用砂箱作為臨時(shí)支座固結(jié)的承壓構(gòu)件，鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋作為受拉構(gòu)件， 共同完成臨時(shí)支座固結(jié)，具體做法是將石英砂炒干按計(jì)算數(shù)量裝進(jìn)砂箱，落梁 時(shí)按設(shè)計(jì)體積放出一定容積的砂子，來(lái)完成體系轉(zhuǎn)換。由于砂子在荷載作用下 體積會(huì)很快穩(wěn)定，在施工過(guò)程中體積改變很小，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、安全可靠。 缺點(diǎn)是不能適用大荷載，錨固鋼筋密集大型連續(xù)梁。
2、 硫磺砂漿法
硫磺砂漿法是目前廣泛采用的一種臨時(shí)支座固結(jié)措施，具體做法是在臨時(shí) 支座混凝土上部或中間夾一層30mm 50mm厚的硫磺砂漿，在硫磺砂漿中按一定 規(guī)律布置上電阻絲，在體系轉(zhuǎn)化時(shí)利用硫磺砂漿遇熱軟化的特點(diǎn)，接通電源將 硫磺砂漿融化來(lái)完成體系轉(zhuǎn)換，其優(yōu)點(diǎn)是硫磺砂漿抗壓強(qiáng)度高可以滿足大荷載 的要求，體系轉(zhuǎn)換平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是在施工過(guò)程中經(jīng)常電阻絲會(huì)出現(xiàn)斷絲或短路， 不能正常完成體系轉(zhuǎn)化，如果用氧氣燒烤硫磺砂漿又會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體， 損害施工人員的健康、污染大氣環(huán)境。 一般采用人工鑿除費(fèi)時(shí)費(fèi)力，使得體系轉(zhuǎn)換不平穩(wěn)。
3、采用液壓系統(tǒng)千斤頂構(gòu)成臨時(shí)支座固結(jié)體系的設(shè)想
設(shè)想利用液壓千斤頂受壓，鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉構(gòu)成新的臨時(shí)支座固結(jié) 體系，這樣用一組千斤頂代替臨時(shí)支座的部分混凝土，在體系轉(zhuǎn)換時(shí)只需調(diào)整 油閥就可完成體系轉(zhuǎn)換，省時(shí)省力，轉(zhuǎn)換過(guò)程也相當(dāng)平穩(wěn)。鑒于目前液壓系統(tǒng)
元件的可靠性尚難達(dá)到100%，施工過(guò)程又長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月或者更長(zhǎng)時(shí)間，萬(wàn)一出現(xiàn) 液壓油泄漏安全無(wú)法保證，至今也沒有人敢用于工程。
傳統(tǒng)的臨時(shí)支座固結(jié)方法已經(jīng)不能適應(yīng)垂直荷載大、不平衡力矩大，合攏 時(shí)對(duì)臨時(shí)支座固結(jié)的特殊要求，尋求一種新的臨時(shí)支座固結(jié)方法已成為當(dāng)務(wù)之 急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的臨時(shí)支座固結(jié)方法已經(jīng)不能適應(yīng)垂直荷載大、不平 衡力矩大，合攏時(shí)對(duì)臨時(shí)支座固結(jié)特殊要求的問(wèn)題，提供了一種客運(yùn)專線懸澆 連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系。
本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié) 體系，其特征在于自上而下包括上楔塊、中楔塊、下楔塊，中楔塊縱截面為等 腰梯形，中楔塊內(nèi)中心橫截面上對(duì)稱橫向穿設(shè)一對(duì)螺栓，中楔塊大頭端的螺栓 一端安裝螺母，另一端與圓鋼焊接，圓鋼上下端分別插入上、下楔塊上設(shè)置的 套筒內(nèi)。
利用一組鋼板制成的楔塊，在受拉鋼筋的間隔中布置，以代替臨時(shí)支座的 部分混凝土，在體系轉(zhuǎn)換時(shí)，利用梁體本身的重量，只需調(diào)整螺栓，就會(huì)完成 體系轉(zhuǎn)換。對(duì)于合攏有特殊要求情況也可以通過(guò)調(diào)整螺栓來(lái)完成，具有廣泛的 適用性。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果利用鋼板制成的楔塊作為承壓構(gòu) 件，安全可靠、制作方便、承載能力強(qiáng)、操作便捷，通過(guò)調(diào)整螺栓可以實(shí)現(xiàn)多
種體系轉(zhuǎn)換的技術(shù)要求；通過(guò)對(duì)不同的懸澆連續(xù)梁最大豎向力、最大不平衡力
矩進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)出通用的工具式鋼楔塊以便重復(fù)使用，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度、
改善工作環(huán)境，降低工程成本。


圖l為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為實(shí)施例臨時(shí)支座的受力簡(jiǎn)圖。
圖4為主墩臨時(shí)固結(jié)布置圖。
圖5為臨時(shí)固結(jié)剖面亂
圖中1-上楔塊，2-中楔塊，3-下楔塊，4-套筒，5-圓鋼，6-螺母，7-螺 栓，8-鋼筋，9-楔塊總成，10-模板，11-主墩混凝土， 12-臨時(shí)支墩，x、 y、 z-坐標(biāo)系
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2所示 一種客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系，其特征在
于自上而下包括上楔塊l、中楔塊2、下楔塊3，中楔塊2縱截面(沿y軸方向的截 面)為等腰梯形，中楔塊2內(nèi)中心橫截面(x軸和z軸所在的截面)上對(duì)稱橫向(相 對(duì)x軸平行)穿設(shè)一對(duì)螺栓7，中楔塊2大頭端的螺栓7—端安裝螺母6，另一端與 圓鋼焊接，圓鋼5上下端分別插入上、下楔塊上設(shè)置的套筒4內(nèi)。
結(jié)合京津成績(jī)軌道交通工程跨三環(huán)60+100+60m連續(xù)梁、四環(huán)60+128+60m系 桿拱連續(xù)梁來(lái)對(duì)設(shè)想之臨時(shí)支座固結(jié)方法進(jìn)行討論。
三環(huán)連續(xù)梁設(shè)計(jì)圖中注明臨時(shí)支座固結(jié)措施應(yīng)能承受中支點(diǎn)處最大不平衡
彎矩65368KN-m及相應(yīng)豎向支反力52033KN。要求先合攏邊跨，邊跨合攏后解除 臨時(shí)支座固結(jié)約束后，合攏中跨。
試采用楔塊法來(lái)設(shè)計(jì)臨時(shí)支座固結(jié)體系
1、已知條件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙或者荷載組合計(jì)算，得出支座中心最大軸力 52033kN最大不平衡力矩65368kN—m。假定臨時(shí)支座采用C40混凝土，查規(guī)范得 知軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值19.5MPa,采用精軋螺紋鋼筋PSB785，容許應(yīng)力560Mpa。
2、 臨時(shí)支座斷面設(shè)計(jì)結(jié)合主墩頂面的實(shí)際情況，將臨時(shí)支座設(shè)在墩頂。 假定正式支座不承受荷載，臨時(shí)支座的受力簡(jiǎn)圖如圖3所示
求得B點(diǎn)最大支反力 F =52033/2+65368/3.2 = 46445kN A點(diǎn)最小支反力 FA = 52033-46445=5589 kN
在最不利荷載作用下A點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，按構(gòu)造配筋即可，選用8根25mm 的精扎螺紋鋼筋。
臨時(shí)支墩的面積S二46445X107 (19.5X10" =2.432m2 臨時(shí)支墩選用斷面600X2200mm2兩個(gè)中心距4.7m，總面積2. 64 m2。
3、 如圖4、圖5所示，在橋墩的臨時(shí)支座位置每側(cè)預(yù)埋8根25mm精軋螺紋鋼 筋8，然后在臨時(shí)支座受拉鋼筋空格內(nèi)擺放楔塊總成9，為了減少摩擦阻力，楔 塊斜面要涂適量黃油。楔塊上鋪12厚竹膠板為底膜，安裝臨時(shí)支座模板，為了 使應(yīng)力分配均勻在臨時(shí)支座上部的混凝土內(nèi)加放5片4>6@200的鋼筋網(wǎng)。預(yù)埋的 8根d) 2 5mra的精扎螺紋鋼筋8在灌注臨時(shí)支座時(shí)到橋梁底部加(i)32PVC塑料套 管，將鋼筋與臨時(shí)支墩混凝土ll隔開。
4、 待懸澆梁達(dá)到體系轉(zhuǎn)換條件時(shí)，同步松動(dòng)螺栓7，在梁體重力作用下自 動(dòng)完成體系轉(zhuǎn)換。
5、 放松后的楔塊由于高度降低，可以輕松抽出楔塊，用氣焊割斷鋼筋，輕
輕撬動(dòng)臨時(shí)支座混凝土使其與梁體脫離，用氣焊割斷上部鋼筋，將臨時(shí)支座吊 下，即完成體系轉(zhuǎn)換。
跨四環(huán)60+128+60m系桿拱連續(xù)梁，合攏要求先解除臨時(shí)支座的縱向約束， 進(jìn)行中跨合攏，合攏后解除豎向約束，再進(jìn)行邊跨合攏。
這樣的要求用傳統(tǒng)的臨時(shí)支座固結(jié)方法是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，如果采用楔塊法設(shè) 計(jì)臨時(shí)支座，就可以完成上述要求。只要將預(yù)埋鋼筋從楔塊上部到梁頂部套上 較粗塑料管，并錨固于箱梁頂部。中跨合攏時(shí)先松開螺栓使得正式支座受力， 梁體實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)，應(yīng)力釋放后再擰緊螺栓頂死梁體保持豎向受力，由于箱梁 縱向移動(dòng)范圍比較小，臨時(shí)支座固結(jié)鋼筋在套管內(nèi)可以自由活動(dòng)，自由度較長(zhǎng) 的精軋螺紋筋在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角很小，螺紋鋼筋所受的是偏拉力，不會(huì) 出現(xiàn)剪切破壞。中跨合攏后，再次松開楔塊螺栓全部解除臨時(shí)支座約束，完成 橋梁的體系轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求
1、一種客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系，其特征在于自上而下包括上楔塊(1)、中楔塊(2)、下楔塊(3)，中楔塊(2)縱截面為等腰梯形，中楔塊(2)內(nèi)中心橫截面上對(duì)稱橫向穿設(shè)一對(duì)螺栓(7)，中楔塊(2)大頭端的螺栓(7)一端安裝螺母(6)，另一端與圓鋼(5)焊接，圓鋼(5)上下端分別插入上、下楔塊上設(shè)置的套筒(4)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于橋梁工程施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系，解決了現(xiàn)有臨時(shí)支座固結(jié)方法不能適應(yīng)垂直荷載大、不平衡力矩大，合攏時(shí)對(duì)臨時(shí)支座固結(jié)特殊要求的問(wèn)題。客運(yùn)專線懸澆連續(xù)梁臨時(shí)支座固結(jié)體系，自上而下包括上楔塊、中楔塊、下楔塊，中楔塊縱截面為等腰梯形，中楔塊內(nèi)中心橫截面上對(duì)稱橫向穿設(shè)一對(duì)螺栓，中楔塊大頭端的螺栓一端安裝螺母，另一端與圓鋼焊接，圓鋼上下端分別插入上、下楔塊上設(shè)置的套筒內(nèi)。本發(fā)明具有如下有益效果安全可靠、制作方便、承載能力強(qiáng)、操作便捷，可以實(shí)現(xiàn)多種體系轉(zhuǎn)換，通用的工具式鋼楔塊可以便于重復(fù)使用，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境，降低工程成本。
文檔編號(hào)E01D19/04GK101195986SQ20071018569
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者戴煥文, 李小和, 王民煥, 霍文璽 申請(qǐng)人:中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司