软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统及架构方法.pdf

本发明公开了一种软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统，包括支撑桩部、脚手架和预制梁模板，所述的支撑桩部包括多个呈阵列布置的打入原状软土地基的支撑桩，设置在支撑桩外露底面部分的剪刀撑，固定设置在支撑桩顶部的支撑框架以及铺设在所述的支撑框架上并构成平台的方木，所述的脚手架搭设在平台之上，所述的预制梁模板架立在脚手架。同时还公开了其施工方法。本发明的施工系统适用于软土地区且临近营业线施工时对地基沉降量要求比较高、对桥梁支撑体系安全性要求比较高的场合，突破本领域的常规认知，将支撑桩体系和脚手架体系相结合，克服了软土地基的施工问题，可操作性强、安全、快捷、成本低廉。

权利要求书
1.  一种软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统，其特征在于，包括支撑桩部、脚手架和预制梁模板，所述的支撑桩部包括多个呈阵列布置的打入原状软土地基的支撑桩，设置在支撑桩外露底面部分的剪刀撑，固定设置在支撑桩顶部的支撑框架以及铺设在所述的支撑框架上并构成平台的方木，所述的脚手架搭设在平台之上，所述的预制梁模板架立在脚手架。

2.  如权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述的支撑桩为钢管桩或灌注桩。

3.  如权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述的支撑框架由横纵设置的工字钢焊接构成。

4.  如权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述的脚手架为满堂碗扣式脚手架。

5.  如权利要求1所述的施工系统，其特征在于，在所述的方木构成的平台两侧设置有栏杆。

6.  如权利要求1所述的施工系统，其特征在于，所述的平台的高度随待施工的箱梁部位的悬空高度不同而呈阶梯状分布以以降低脚手架的构建高度。

7.  一种如权利要求1-6任一项所述的施工系统的架构方法，其特征在于，包括以下步骤，
1)支撑桩架设步骤：按预设间距施桩，在同排的支撑桩外露部设置斜撑以构成剪刀撑，同时在桩帽下加焊竖直的加筋隔板以提高连接强度，
2)平台构建步骤：在支撑桩顶部依次设置分别纵横布列且呈上下布局的工字钢以构成支撑框架，接着在支撑框架上铺设方木构成平台，然后进行平台预压测试；
3)脚手架架设步骤：平台预压测试完毕后在平台上架设脚手架，然后进行预压负荷测试；
4)预制梁模板架设步骤：预压负荷测试完毕后在脚手架上设置预制梁模板即可进行浇筑施工。

8.  如权利要求7所述的架构方法，其特征在于，所述的步骤3)中，脚手架步距0.6m，横杆间距0.6×0.6m，在梁高大于4m的腹板处进行加密，横杆间距为0.6×0.3m，剪刀撑随支架搭设同步进行，纵横剪刀撑间距3米，脚手架高度大于6米时，设3道水平剪刀撑。

9.  如权利要求7所述的架构方法，其特征在于，所述的步骤3)中，预压荷载采用纤维袋装土，吊车起吊就位来实现，预压时荷载主要集中在底、腹板位置，按照架体荷载的50％、100％、120％分级进行，在加载过程中采用水准仪实施全天候跟踪观测脚手架的变形情况并做好记录，待脚手架不再发生沉降，预压荷载过程结束。

说明书软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统及架构方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统及架构方法。
背景技术
目前现浇梁的施工主要采用支架法和移动模架法施工，支架法和移动模架法主要优点是工序程序化、、不需大型起吊设备、运输设备，桥跨结构的整体性好；缺点是工期长，钢材用量大、机械化程度低，材料易缺失，桥梁较高时安全性降低，对地质条件及承载力有一定要求、费用高。建筑工程普遍要求工期短、成本低的特点，这样就必须在发扬支架法和移动模架法工艺优点的基础上，克服工期和成本的瓶颈，实现既能确保优质快速安全施工，又能实现效益最大化。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统及架构方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统，包括支撑桩部、脚手架和预制梁模板，所述的支撑桩部包括多个呈阵列布置的打入原状软土地基的支撑桩，设置在支撑桩外露底面部分的剪刀撑，固定设置在支撑桩顶部的支撑框架以及铺设在所述的支撑框架上并构成平台的方木，所述的脚手架搭设在平台之上，所述的预制梁模板架立在脚手架。
所述的支撑桩为钢管桩或灌注桩。
所述的支撑框架由横纵设置的工字钢焊接构成。
所述的脚手架为满堂碗扣式脚手架。
在所述的方木构成的平台两侧设置有栏杆。
所述的平台的高度随待施工的箱梁部位的悬空高度不同而呈阶梯状分布以以降低脚手架的构建高度。
一种施工系统的架构方法，其特征在于，包括以下步骤，
1)支撑桩架设步骤：按预设间距施桩，在同排的支撑桩外露部设置斜撑以构成剪刀撑，同时在桩帽下加焊竖直的加筋隔板以提高连接强度，
2)平台构建步骤：在支撑桩顶部依次设置分别纵横布列且呈上下布局的工字钢以构成支撑框架，接着在支撑框架上铺设方木构成平台，然后进行平台预压测试；
3)脚手架架设步骤：平台预压测试完毕后在平台上架设脚手架，然后进行预压负荷测试；
4)预制梁模板架设步骤：预压负荷测试完毕后在脚手架上设置预制梁模板即可进行浇筑施工。
所述的步骤3)中，脚手架步距0.6m，横杆间距0.6×0.6m，在梁高大于4m的腹板处进行加密，横杆间距为0.6×0.3m，剪刀撑随支架搭设同步进行，纵横剪刀撑间距3米，脚手架高度大于6米时，设3道水平剪刀撑。
所述的步骤3)中，预压荷载采用纤维袋装土，吊车起吊就位来实现，预压时荷载主要集中在底、腹板位置，按照架体荷载的50％、100％、120％分级进行，在加载过程中采用水准仪实施全天候跟踪观测脚手架的变形情况并做好记录，待脚手架不再发生沉降，预压荷载过程结束。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的施工系统适用于软土地区且临近营业线施工时对地基沉降量要求比较高、对桥梁支撑体系安全性要求比较高的场合，突破本领域的常规认知，将支撑桩体系和脚手架体系相结合，克服了软土地基的施工问题，可操作性强、安全、快捷、成本低廉。
附图说明
图1所示为本发明的施工系统侧面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在桥梁施工时，施工条件复杂，如，在临近营业铁路旁施工时，若施工区域有池塘、河流时，造成不便施工的软土地基，现有的施工系统造价高，施工效率低，本发明以此为例进行示范性说明。
如图1所示，本发明的软土地基现浇大吨位箱梁的施工系统包括支撑桩部、脚手架和预制梁模板，所述的支撑桩部包括呈矩阵布置的打入原状软土地基的支撑桩1，所述的支撑桩为钢管桩11或灌注桩12。设置在支撑桩外露底面部分的剪刀撑2，固定设置在支撑桩顶部的支撑框架3以及铺设在所述的支撑框架上 并构成平台的方木4，所述的脚手架5，如满堂碗扣式脚手架，搭设在平台之上，所述的预制梁模板架立在脚手架。所述的支撑框架由横纵设置的工字钢焊接构成。在所述的方木构成的平台两侧设置有栏杆。
本发明的的施工系统主体包括自下而上支撑桩部和脚手架以及模板体系。支撑桩部与脚手架的组合体系主要作用是承受荷载，支撑桩部包括灌注桩和钢管桩构成的桩支撑体系、横纵向工字钢梁坐于支撑桩顶端形成十字网格构成的支撑框架，支撑框架上满铺方木组成的平台，支撑桩结构简单，软土软基不必做任何地基处理原状即可打入钢管桩，施工方便，可以减少成本,节约资源，缩短工期，同时支撑桩不易沉降及变形对雨季施工几乎不受影响，支撑桩，尤其是钢管桩外露部分作为整个支撑体系使用不仅刚性大、稳定性好，而且降低了支架高度，安全性大大提高，确保安全可靠地临近铁路营业线施工；同时，各工序互不干扰可以平行作业，提高施工效率，缩短工期；材料消耗小、周转方便，施工成本低，以天津市四纬路2*73总重1.552万吨T型刚构转体桥为例，该桥上跨天津至山海关繁忙铁路干线，桥位处现状津山铁路为两股铁路，转体梁旋转部分长68*2＝136m，桥面宽为28m，底板宽为渐变式，最窄段在墩顶中心部分宽度为1687.3cm，最宽段在梁体端头宽度为1914cm，平均宽度为1800cm。翼缘板宽度为3700cm。梁体混凝土采用C55混凝土，混凝土总计4172m3。实践证明钢管桩与脚手架组合支撑体系现浇该转体箱梁比地基处理后搭设支架法节约成本50万元左右。
施工系统的架构方法包括以下步骤，
1)支撑桩架设步骤：按预设间距施桩，在同排的支撑桩外露部设置斜撑以构成剪刀撑，同时在桩帽下加焊竖直的加筋隔板以提高连接强度，具体地说，靠近营运铁路侧为灌注桩，其余为钢管桩，纵横向间距均为3.0m。钢管桩入土长度22m，局部地区最长为23.0m，钢管桩施工完毕后焊20槽钢作为斜撑将同排钢管桩连成整体，桩帽下加焊加筋隔板，其中所有焊缝均采用E4303焊条，满焊，贴脚焊缝高不得小于8mm。
2)平台构建步骤：在支撑桩顶部依次设置分别纵横布列且呈上下布局的工字钢以构成支撑框架，然后在支撑框架上铺设方木构成平台；具体来说，在60cm钢管桩上横向铺设并排36b工字钢，间距为3.0m。横向工字钢上铺设纵向36b工字钢，间距为80cm，纵横布局的3b工字钢即构成支撑框架，然后在纵向工字钢上铺设横向20×20cm方木构成平台，在平台两侧均设置有栏杆，栏杆采用Φ 40普通钢管制作，栏杆每1.5m设置一道立柱。
3)脚手架架设步骤：在平台上架设脚手架，脚手架步距0.6m，横杆间距0.6×0.6m，在梁高大于4m的腹板处进行加密，横杆间距为0.6×0.3m，剪刀撑随支架搭设同步进行，纵横剪刀撑间距3米，脚手架高度大于6米时，设3道水平剪刀撑。然后进行预压负荷测试；预压荷载采用纤维袋装土，吊车起吊就位来实现，预压时荷载主要集中在底、腹板位置，按照架体荷载的50％、100％、120％分级进行，在加载过程中采用水准仪实施全天候跟踪观测脚手架的变形情况并做好记录，待脚手架不再发生沉降，预压荷载过程结束。在进行压载施工中，要边进行压载，边观测脚手架的变形情况，发现异常应立即停止压载作业，及时查找原因，处理正常后再进行压载。
4)预制梁模板架设步骤：预压负荷测试完毕后在脚手架上设置预制梁模板即可进行浇筑施工。
其中，钢管桩施工前应做单桩承载力试验，当钢管桩达到入土深度达到设计长度时单桩承载力满足设计要求时方可施工钢管桩及脚手架体系，在平台构建完毕后，针对平台还有预压测试以提高整体系统的稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。