一种大角度Y型墩连续转换体系的施工方法与流程

专利2025-07-22  17


本发明涉及一种建筑施工,尤其涉及一种大角度y型墩连续转换体系的施工方法。


背景技术:

1、近十多年来,国内外出现了一些预应力混凝土y型支撑桥梁,包括y型支撑连续梁桥和连续刚构桥。与直腿刚构桥相比,在预应力混凝土y型墩连续刚构桥的v墩作用下,主梁跨度可以明显缩短,并且支撑肩部的负弯距峰值也有所减小,从而使结构变得轻巧和纤细,有利于选择变截面箱梁形式,外形较为美观大方。这种结构对施工技术要求较高,主要体现在:

2、①结构自身混凝土体量大,在上部系梁的预应力张拉之前结构不能自成体系,需要强有力的支撑;

3、②大角度y型墩墩身的斜肢腿使得施工平台搭设、钢筋绑扎和固定、模板安装和加固定位等操作难度较大;

4、③大角度y型墩预埋及形斜肢腿等钢筋偏心问题难以控制;

5、④大角度y型墩变截面段钢筋密度高,混凝土浇筑的外观很难控制。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大角度y型墩柱的施工方法,能保证其“v”形两斜肢腿耦合部砼拉应力始终不超出设计允许范围,并保证结构安全和施工安全。

2、本发明是通过如下措施实现的:

3、一种大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,y型墩按照截面形状由下到上依次分为直线段、直线段向斜肢腿段过渡的耦合段、斜肢腿段和盖梁,并根据斜拉支撑体系的设置和施工便捷性对y型墩柱进行分层浇筑,具体施工方法包括如下步骤:

4、s1、浇筑第ⅰ层,所述第ⅰ层为直线段向斜肢腿段过渡的耦合段,第ⅰ层的高度受承台11尺寸限制;

5、s2、浇筑第ⅱ层,所述第ⅱ层为第ⅰ层以上2/3垂直高度的斜肢腿段;

6、s3、浇筑第ⅲ层,所述第ⅲ层为第ⅱ层以上1/3垂直高度的斜肢腿段,第ⅱ层和第ⅲ层之间的划分依据是尽量减少斜肢腿段悬臂长度大节段的混凝土方量,即是减小弯矩中的力矩大小,同时考虑斜拉支撑结构的受力情况和施工的便捷性;

7、s4、浇筑第ⅵ,所述第ⅵ层为盖梁,第ⅵ层的混凝土重量由斜撑桁架体系承担;

8、不同区段在施工过程中的支撑方式不同,其划分依据主要是对拉支撑体系所能承受的合理混凝土方量和与施工步骤配合。

9、本发明的具体特点还有:

10、所述s1的具体步骤如下:

11、s11、待所述直线段浇筑完毕后,吊装相应的劲性骨架一,定位后进行焊接,为保证连接强度,焊接处使用码板进行加强;

12、s12、绑扎钢筋及安装垫块,之后进行相应模板的安装并在两肢钢筋骨架内侧安装对拉钢绞线;

13、s13、浇筑第ⅰ层混凝土,待第ⅰ层混凝土形成强度后,拆除相应模板。

14、所述s2的具体步骤如下:

15、s21、吊装两节相应的劲性骨架二,定位后进行焊接;

16、s22、绑扎钢筋及安装垫块,之后进行相应模板的安装并在两肢钢筋骨架的牛腿支座处安装对拉桁架杆一;

17、s23、浇筑第ⅱ层混凝土,待第ⅱ层混凝土形成强度后,拆除相应模板;

18、第ⅱ层混凝土浇筑完成后,通过第ⅱ层中间对拉桁架杆一形成临时稳定体系。

19、所述s3的具体步骤如下:

20、s31、吊装两节相应的劲性骨架三,定位后进行焊接;

21、s32、绑扎钢筋及安装垫块,之后进行相应模板的安装并在两肢钢筋骨架的牛腿支座处分别安装对拉桁架杆二;

22、s33、浇筑第ⅲ层混凝土,待第ⅲ层混凝土形成强度后,拆除相应模板;

23、第ⅲ层混凝土浇筑浇筑完成后,第ⅲ层混凝土与两根桁架杆二形成新的临时稳定体系。

24、所述s4的具体步骤如下:

25、s41、安装盖梁模板;

26、s42、绑扎钢筋;

27、s43、浇筑盖梁混凝土;

28、盖梁施工完成后,整个y型墩形成永久稳定体系。

29、所述劲性骨架一、劲性骨架二和劲性骨架三统称为劲性骨架,由于劲性骨架是墩身钢筋、模板定位的关键,所以劲性骨架的精确定位非常重要,所述劲性骨架一、劲性骨架二和劲性骨架三的安装步骤如下:

30、a1、根据所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三的倾斜度和高度计算出平面位置偏差,然后利用线锤对所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三进行初步定位;

31、a2、所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三初步定位后,进行临时固定,之后采用全站仪进行测量,复核所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三的精确位置,精确定位应选择合适时段,避免因温差、荷载等因素引起的偏差;

32、a3、所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三精确定位后,先在所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三角钢立柱周围进行点焊,然后再分段进行焊接,焊接过程中,注意避免因温度变形引起所述劲性骨架一、劲性骨架二或劲性骨架三的位置偏差。

33、盖梁施工通过相应的工作平台辅助完成,所述工作平台为三角桁架平台,所述三角桁架平台包括外侧三角桁架和内侧三角桁架;y型墩柱施工时提前埋设有用于所述三角桁架平台安装的预埋螺栓、预埋牛腿锚固盒和对拉螺杆预留孔道;

34、所述三角桁架平台采用l63mm×63mm×4mm角钢加工制作,采用φ20钢筋焊接成钢筋网,所述三角桁架平台支架靠近立柱侧上部及下部各设置一个连接孔,y型墩柱施工时预埋φ20的l型套筒,通过2个m22螺栓与预埋的φ20的l型螺栓连接;

35、所述预埋牛腿锚固盒(8)采用3mm厚钢板加工,拼缝焊接严密不漏浆;所述预埋牛腿锚固盒(8)安装时应紧贴模板,防止漏浆,同时严格控制预埋位置,偏差不得大于5mm;所述预埋牛腿锚固盒定位后上下各采用两根φ16钢筋牢固焊接在主筋上,确保混凝土浇筑过程中不发生移位;

36、为防止牛腿处应力过大致使混凝土破碎,所述预埋牛腿锚固盒上下位置加设d12加强钢筋网,间距为10cm;

37、所述对拉螺杆预留孔道采用壁厚为3.6mm直径为φ48mm的钢管,端头按照模板坡度加工成坡口,以便钢管端口紧贴模板;同时调整钢管下箍筋位置,使箍筋能托住钢管,采用u型钢筋将钢管固定在箍筋上,箍筋两端焊接在主筋上;

38、所述三角桁架平台由模板厂家进行定制加工,每个盖梁共采用4片所述外侧三角桁架和4片所述内侧三角桁架;

39、所述外侧三角桁架和所述内侧三角桁架均由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,上弦杆采用2个22#a槽钢对口焊接而成,贴近y型墩柱处端头焊接20mm厚钢板;下弦杆采用2个20#a槽钢对口焊接而成,连接上弦杆和下弦杆的腹杆采用14#a槽钢对口焊接而成;

40、y型墩柱完成后模板拆除时借助模板外侧的工作平台完成三角桁架平台的安装;安装前将预埋l型套筒和l型螺栓内清理干净后进行三角桁架平台的安装;三角桁架平台安装由2人进行,一人稳定三角桁架平台另一人拧紧螺栓;三角桁架平台安装完成后应检查三角桁架平台与y型墩柱面是否密贴,螺栓是否紧固到位,检查无误后进行三角桁架平台上部的连接钢筋的焊接;

41、牛腿采用700mm×200mm×30mm的钢板制作,安装前将预埋牛腿锚固盒内清理干净,将牛腿塞入预埋牛腿锚固盒内,两侧空隙采用小钢板楔紧防止受力后牛腿钢板移位;

42、三角桁架平台安装前应先检查三角桁架平台加工尺寸是否正确,并且清理干净内侧三角桁架和外侧三角桁架的对拉孔,所述对拉孔即为前述的所述连接孔;

43、安装三角桁架平台时需采用塔吊配合,先安装内侧三角桁架。安装时塔吊将内侧三角桁架按照安装角度吊至对拉孔,在对拉螺杆预留孔道内穿入φ32精轧螺纹钢进行临时固定,所述内侧三角桁架与所述牛腿之间采用不同厚度调节钢板填塞密实;两个内侧三角桁架安装完成后采用6根m24螺栓及锚固垫板将内侧相对的两个内侧三角桁架连接;安装完内侧三角桁架后采用10#槽钢作为横向加固装置进行横向连接;内侧三角桁架安装完成后,采用塔吊将外侧三角桁架按照安装角度吊至外侧对拉孔,在对拉螺杆预留孔道内穿入φ32精轧螺纹钢进行固定,所述外侧三角桁架与所述牛腿之间采用不同厚度调节钢板填塞密实;安装完外侧三角桁架后采用10#槽钢作为横向加固装置进行横向连接。

44、外侧三角桁架上的外横向分配梁采用i20工字钢,内侧三角桁架上的内横向分配梁采用i28a工字钢,分配梁间距80cm,分配梁每侧超出盖梁外边线不小于1m作为工作平台,平台外侧采用标准围挡进行防护,围挡立杆采用钢管与横向分配梁焊接牢固以增加防护稳定性。

45、盖梁底模采用钢木组合模板,底板采用竹胶板(厚15mm),背肋采用木方(10cm×10cm),布设间距为30cm,盖梁两侧圆弧倒角采用定型钢模板,盖梁底模结构见附图,底模铺设时模板之间粘贴双面胶防止漏浆;

46、在拆卸过程中只需拆卸托架的固定装置和墩身之间的焊接,并切割掉和墩身之间的焊接,在拆卸节点间的对拉螺栓即可变成可堆叠的重复利用材料。在进行换平台作业时只需切割底座的焊接部位由汽车吊或塔吊整体吊装到地面,即可用于下次的盖梁施工平台,方便重复利用。

47、在具体实施过程中,首先根据盖梁的具体尺寸,并计算出盖梁外侧平台需要的尺寸。通过对盖梁托架施工平台的焊接和组装,形成一个可重复利用的组装式吊装平台。在盖梁浇筑完毕后拆卸进行结构检查,检查无误后即可进行下次的使用。

48、进一步的,在钢筋安装时进行两阶段控制:

49、第一阶段控制主筋接头、主筋间距、箍筋间距在规范规定范围内,同时控制钢筋数量,避免出现少筋现象;

50、第二阶段在完成模板安装定位后,再次检查、调整内外层钢筋间距及保护层厚度。钢筋在场地上加工好后用吊车配合人工运送至墩身上后再进行绑扎。

51、在预埋y型墩墩身钢筋的同时在承台上墩身范围外预埋8根锚固钢筋方便调整y型墩墩身的模板。y型墩墩身竖向主筋连接采用机械连接,主筋接头错开布置,同一断面的接头不超过该截面钢筋总数的50%,接头断面距离不小于1m,钢筋下料时切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,其中y型墩墩身包括前面所述的直线段、直线段向斜肢腿段过渡的耦合段、斜肢腿段和盖梁。

52、进一步的,上肢模板分4段模板,上下各1个调节段、1段3米标准节、1段2米标准节。模板安装分两次进行,第一次安装下部3m,待第ⅰ层混凝土浇筑完成后再进行上部3m节段的模板安装。

53、上肢施工平台采用10[槽钢制作三角托架,由模板厂家定制。三角托架与下节模板主楞连接,外侧平台宽度2.5米,内侧宽度1.5m,标准方钢栏杆,2.5mm厚防滑钢板,模板平台上严禁摆放钢筋。

54、模板安装前先要清理上一节段浇筑完成后洒落在模板顶面的混凝土,确保上模板连接可靠,无错台、缝隙。模板安装时由吊车吊住1/2模板节沿y型墩墩身钢筋笼缓缓落下,落下过程中要注意模板与周边脚手架有无冲突。模板吊至安装位置后,人工辅助与上一节模板对齐,采用螺栓与上一节模板进行临时固定,未固定或未固定牢固前禁止摘钩,防止模板倾覆。整个阶段模板安装组拼完成后需对模板位置进行校定,采用支垫、斜拉方式对模板进行调整,调整完成后进行最终固定。

55、y型分叉墩分节浇筑墩柱模板的稳定主要依靠上下两节模板的连接螺母,为保证y型分叉墩浇筑过程中,模板安装可靠不发生倾斜,墩柱之间连接采用双螺帽,混凝土浇筑之间进行检查确保无遗漏。为安全起见浇筑前将两个相反方向倾斜的墩柱采用2根φ20钢筋进行临时对拉模板,同时浇筑过程中,左右墩柱进行交替浇筑。

56、对拉桁架杆一和对拉桁架杆二均选用d20高强拉杆,材质采用45#钢,最大水平布置间距不大于1200mm,阳角处均为圆弧倒角,单独设计钢角模,再与相邻的提升模板连接,确保不漏浆。

57、本发明的有益效果为:在施工过程中,保证其“v”形两斜肢腿耦合部砼拉应力始终不超出设计允许范围,并保证结构安全和施工安全,骨架用钢量少,耗材低,通过设计整体盖梁托架施工平台,缩短了盖梁模板周转速度,减少模板周转过程中的钢材浪费。内、外侧三角桁架在y型分支上桁架设置的对拉螺栓及下桁架设置的横向加固槽钢可以提高盖梁托架的整体性,且三角桁架上的内、外横向分配梁每侧超出盖梁外边线不小于1m作为钢筋绑扎及支设模板的工作平台,平台外侧采用标准围挡进行防护,围挡立杆采用钢管与横向分配梁焊接牢固以增加防护稳定性,确保施工安全可靠。


技术特征:

1.一种大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,y型墩按照截面形状由下到上依次分为直线段、直线段向斜肢腿段过渡的耦合段、斜肢腿段和盖梁,并根据斜拉支撑体系的设置和施工便捷性对y型墩柱进行分层浇筑,具体施工方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,所述s1的具体步骤如下:

3.根据权利要求1所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,所述s2的具体步骤如下:

4.根据权利要求1所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,所述s3的具体步骤如下:

5.根据权利要求1所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,所述s4的具体步骤如下:

6.根据权利要求2到5任一项所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,所述劲性骨架一、劲性骨架二(1)和劲性骨架三(17)的安装步骤如下:

7.根据权利要求5所述的大角度y型墩连续转换体系的施工方法,其特征在于,盖梁施工通过相应的工作平台辅助完成,所述工作平台为三角桁架平台,所述三角桁架平台包括外侧三角桁架和内侧三角桁架;y型墩柱上埋设有用于所述三角桁架平台安装的预埋螺栓、预埋牛腿锚固盒(8)和对拉螺杆预留孔道(5);


技术总结
本发明提供了一种大角度Y型墩连续转换体系的施工方法,属于桥梁施工技术领域。其技术方案为:Y型墩按照截面形状由下到上依次分为直线段、直线段向斜肢腿段过渡的耦合段、斜肢腿段和盖梁,并根据斜拉支撑体系的设置和施工便捷性对Y型墩柱进行分层浇筑,依次为第Ⅰ层、第Ⅱ层、第Ⅲ层和第Ⅵ。本发明的有益效果为:在施工过程中,保证其“V”形两斜肢腿耦合部砼拉应力始终不超出设计允许范围,并保证结构安全和施工安全,骨架用钢量少,耗材低,通过设计整体盖梁托架施工平台,缩短了盖梁模板周转速度,减少模板周转过程中的钢材浪费。内、外侧三角桁架在Y型分支上桁架设置的对拉螺栓及下桁架设置的横向加固槽钢可以提高盖梁托架的整体性。

技术研发人员:朱振辉,杨帅,崔延省,杨晟睿,周振宇,刘政委,马国基
受保护的技术使用者:中建八局第一建设有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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