一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法 |
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申请号 | CN201711406158.9 | 申请日 | 2017-12-22 | 公开(公告)号 | CN108103922A | 公开(公告)日 | 2018-06-01 |
申请人 | 中铁十七局集团第二工程有限公司; | 发明人 | 胡庆涛; 曹长明; 蒋兵; 邢志明; 焦虎军; | ||||
摘要 | 本 发明 提供的一种用于高流速大涨幅河道的过 水 便桥施工方法,包括以下步骤:第一步,在河道中进行桩 基础 的施工,河道的中均布有若干组桩基础,每组桩基础包括两个,分别为第一桩基础和第二桩基础,其中,第一桩基础置于河道的上游,第二桩基础置于河道的下游:第二步,在相邻的两组桩基础上搭建 桥面 系;搭设这种过水便桥,可减小便桥的高度,降低便桥的长度,安全性高,可有效的降低成本。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法技术领域背景技术[0002] 目前国内常用的便桥为贝雷梁便桥,其优点是易搭设、易拆除,成本低,操作性强。但是在实际,有的便桥需要搭建在汛期洪水涨幅达十余米的江上,由于洪水原因,便桥标高会高出常水位十余米,便桥长度较低位便桥长近一倍,才可满足施工要求。这样的高位便桥,高出常水位十余米,如果采用贝雷梁便桥进行搭建,使得横桥向稳定性低,桥面通行存在很高的安全隐患;同时,在搭建时,桥墩高且数量多,需使用大量的钢管桩,成本高昂,仅材料费就高达数百万,缺乏可行性。 发明内容[0004] 为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是: [0005] 本发明提供的一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法,包括以下步骤: [0006] 第一步,在河道中打若干组桩基础,每组桩基础包括两个,分别为第一桩基础和第二桩基础,其中,第一桩基础置于河道的上游,第二桩基础置于河道的下游: [0007] 首先,在河道中搭建作业平台,确定桩位; [0008] 其次,利用振动锤将第一护筒按照桩位打入河床; [0009] 接着,将第二护筒放在第一护筒内利用振动锤按照桩位打入河床;并利用冲击钻按照桩位进行钻孔; [0011] 第二步,在相邻的两组桩基础上搭建桥面系 [0012] 首先,在第一桩基础和第二桩基础之间搭建桩顶承重梁; [0013] 其次,在两个相邻的桩顶承重梁之间顺桥方向铺设桥面纵梁; [0014] 接着,在桥面纵梁上横桥方向铺设桥面分配梁; [0015] 最后,在桥面分配梁上顺桥方向铺设桥面板,形成桥面系。 [0016] 优选地,第一步中,所述作业平台是将两艘平板船并排连接形成,且两艘平板船之间设置有间隙,所述间隙的尺寸根据桩基础的工艺尺寸确定。 [0017] 优选地,第一步中,进行钻孔前,向第一护筒和第二护筒之间填充由黄土和稻草组成的填充物,并将其夯实。 [0019] 优选地,第二步中,桩顶承重梁焊接在桩基础顶部设置的桩顶盖板上,并利用第一三角劲板进行加强。 [0020] 优选地,第二步中,桥面纵梁包括若干个均布在桩顶承重梁上的型号为I45a的工字钢,其中,靠近水流上游的两个相邻的I45a工字钢的上端和下端分别焊接有连接钢板,通过两个连接钢板使得两个I45a工字钢之间组成箱式工字钢。 [0022] 优选地,在箱式工字钢靠近上游的一侧焊接有圆弧型结构的导流装置。 [0023] 优选地,第二步中,桥面纵梁的下端面焊接有连接型钢。 [0024] 优选地,第二步中,桥面纵梁通过连接螺栓固定在桩顶承重梁上;桥面分配梁焊接在桥面纵梁上;桥面板焊接在桥面分配梁上,形成整体式桥面系。 [0025] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: [0026] 本发明提供的一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法,在进行桩基础施工时,利用第一护筒配合第二护筒完成桩基础的施工,解决了现有高流速江水中传统的单护筒和冲击钻无法保存泥浆,无法进尺的问题,本发明的双护筒有效的保存了泥浆,确保了钻孔的效率;在桩基础上搭建桥面系,提高桥面系的整体强度及稳定性。搭设这种过水便桥,可减小便桥的高度,降低便桥的长度,安全性高,可有效的降低成本。 [0027] 进一步的,将桥面纵梁靠近上游的一侧设计为箱式结构,有效地解决了工字钢侧面无法抵御洪水冲击问题;提高了工字钢侧面抗冲击力。 [0029] 图1是桩基础的搭建示意图; [0030] 图2是定位结构的搭建示意图; [0031] 图3是桥面系的结构示意图;其中,图3a是主视图,图3b是侧视图; [0032] 图4是便桥的俯视图; [0033] 图5是便桥的断面图; [0034] 其中,1-1、第一护筒 1-2、填充物 1-3、第二护筒 1-4、泥浆 1-5、冲击钻 1-7、作业平台 1-8、打桩机 1-9、卷扬机 2-1、第二桩基础 2-2、第一桩基础 2-3、剪刀撑连接钢板 2-4、第一剪刀撑 2-5、第二剪刀撑 2-6、平联 2-7、桩顶盖板 2-8、第一三角劲板 2-9、混凝土 3-1、桥面纵梁 3-2、连接钢板 3-3、精轧螺纹钢 3-4、高强连接螺栓 3-5、桩顶承重梁 3-6、第二三角加劲板 3-7、导流装置 3-8、连接型钢 3-9、桥面分配梁 3-10、桥面板。 具体实施方式[0035] 下面结合附图,对本发明进一下详细说明。 [0036] 本发明提供的一种用于高流速大涨幅河道的过水便桥施工方法,包括以下步骤: [0037] 第一步,在河道中进行桩基础的施工,河道的中均布有若干组桩基础,每组桩基础包括两个,分别为第一桩基础和第二桩基础,其中,第一桩基础置于河道的上游,第二桩基础置于河道的下游,如图1所示,具体搭建时: [0038] 首先,在河道中搭建作业平台: [0039] 将两艘平板船通过工字钢并排连接,形成作业平台1-7,且两艘平板船之间设置有间隙,所述间隙的尺寸大小根据桩基础的工艺尺寸确定; [0040] 作业平台放置有打桩机1-8和卷扬机1-9,通过卷扬机1-9对作业平台进行定位和固定,其中,卷扬机1-9设置有四台。 [0041] 其次,确认桩位; [0042] 再次,利用振动锤将第一护筒1-1按照桩位打入河床以下5-10cm;由于水流冲击力会导致第一护筒1-1偏位较多,所以第一护筒1-1在安装前需设置部分预偏量;再根据护筒垂直度确定大护筒位置,使大护筒位置误差控制在15厘米以内; [0043] 接着,将第二护筒1-3放在第一护筒1-1内,并利用振动锤按照桩位打入河床以下10cm;由于第二护筒1-3放置在第一护筒1-1内,使得第二护筒1-3没有水流的冲击力,进而使得第二护筒1-3能够精确安装到位; [0044] 接着,为了防止冲击钻在施工时,由于水流原因使得浆体迅速流失,进而使得冲击钻无法进尺,因此,在第一护筒1-1和第二护筒1-3直接填充由黄土和稻草组成的填充物1-2,并将其夯实,黄土和稻草组成的混合物有效防止了第二护筒1-3内泥浆1-4的流失,进而保证了冲击钻的钻进速度;由于河床不平,护筒间的由黄土和稻草组成的混合物存在一定程度的流失,需定时进行添加并夯实; [0045] 接着,利用冲击钻1-5冲孔4m深,钻孔完成后,拆除第一护筒1-1和第二护筒1-3,将钢管桩放入钻孔内; [0046] 最后,向固定的钢管桩内灌注水下混凝土2-9,形成桩基础,所述水下混凝土面高出河床2米;由于冲击钻钻头直径为1.2米,而钢管桩的直径为0.82米,既要保证钢管内混凝土面高于河床1.2米,又要确保孔内钢管桩的外部被混凝土包裹住。 [0047] 钢管桩的底部为锯齿形结构,且在钢管桩的外侧壁上,沿其高度方向每隔2m焊接四个“耳朵型”钢筋,既确保钢管桩内的混凝土能到钢管桩外与孔之间的空隙里,又保证了钢管桩的保护层厚度; [0048] 第二步,在第一桩基2-2和第二桩基础2-1之间搭建定位结构,所述定位结构包括四个剪刀撑连接钢板2-3、第一剪刀撑2-4和第二剪刀撑2-5,其中,第一桩基础2-2和第二桩基础2-1上分别设置有两个剪刀撑连接钢板2-3,两个剪刀撑连接钢板2-3呈上下布置。第一剪刀撑2-4和第二剪刀撑2-5呈交叉布置,且通过连接钢板2-3固定在第一桩基础2-2和第二桩基础2-1上。 [0049] 其中,两个桩基础上置于下方的连接钢板2-3之间还连接有平联2-6。 [0050] 第三步,在桩基础上搭建桩桥面系: [0051] 如图3所示,桥面系包括两个平行布置的桩顶承重梁3-5,两个桩顶承重梁3-5之间布置有若干个桥面纵梁3-1;桥面纵梁3-1的上端面上铺设有桥面分配梁3-9。 [0052] 所述桩顶承重梁3-5是由三个并列布置、型号为I45a的工字钢拼装组成。桩顶承重梁3-5焊接在桩基础顶部设置的桩顶盖板2-7上,并利用第一三角劲板2-8进行加强,由于水流对上部结构的冲击力全部由桩顶承重梁3-5传递于桩基础上,所以桩顶承重梁3-5的固定十分重要,它既能增加上下游钢管桩的刚度,又能承受上部传来的正应力。 [0053] 桥面纵梁3-1为I45a工字钢,该型号的工字钢高度小,有效的减小了水流对梁部的冲击力。 [0054] 桥面纵梁3-1布置有9排,其中,第一个桥面纵梁与第二个桥面纵梁之间的间距为60cm;第二个桥面纵梁至第八个桥面纵梁之间间距相等,且为74cm;第八个桥面纵梁与第九个桥面纵梁之间的间距为60cm。 [0056] 桥面纵梁通过高强连接螺栓3-4固定在桩顶承重梁3-5上。 [0057] 虽然工字钢较贝雷梁的侧面阻水面积大大减小,但是单根工字钢亦无法抵抗流速6.3m/s的流水冲击。本发明将靠近水流上游的两个相邻的桥面纵梁组成箱式结构,用于提高工字钢侧面的抵抗力;具体地: [0058] 两个相邻的桥面纵梁的上端和下端分别焊接有连接钢板3-2,通过两个连接钢板3-2使得两个桥面纵梁3-1之间组成箱式结构。 [0059] 同时,箱式结构工字钢通过高强连接螺栓3-4与精轧螺纹钢3-3固定在桩顶承重梁3-5上;用于防止箱式工字钢在水流冲击下倾覆或者翻转。 [0060] 由于精轧螺纹钢3-3无法承受水流冲击作用下工字钢产生的剪力,因此,在箱式工字钢的下游一侧紧贴有第二三角加劲板3-6,第二三角加劲板3-6焊接在桩顶承重梁3-5上;第二三角加劲板3-6紧贴在箱式工字钢的下游一侧,是为了防止温度变化造成焊缝的破坏。 [0061] 为了降低水流对桥面纵梁的冲击力,提高安全系数,在箱式工字钢的上游一侧焊接有圆弧型结构的导流装置3-7,所述导流装置3-7将水流冲击由平面变成狐面,冲击系数变小。 [0062] 桥面纵梁3-1的下端面焊接均布有两个连接型钢3-8,所述连接型钢3-8为[25槽钢。 [0063] 桥面纵梁3-1的上端面均有若干个桥面分配梁3-9,桥面分配梁3-9采用的是型号为I20a的工字钢,两个相邻的桥面分配梁之间的间距为25cm。桥面分配梁3-9与桥面纵梁3-1之间焊接连接,使整个桥面形成整体,提高其稳定性及安全系数。 [0064] 桥面分配梁3-9上顺桥方向,铺设有若干个桥面板3-10,桥面板3-10采用厚度为8mm的花纹钢板,两个相邻的桥面板3-10之间的间隙为10cm,便于桥面清理和排水;两个桥面系之间的桥面板3-10之间的间隙为3cm,防止温度变化导致桥面板的破坏。 [0065] 第四步,在桥面系上制作护栏: [0066] 由于桥面会被水淹没,护栏会阻挡水中杂物的流动,引起杂物的堆积,增大了桥面的阻水面积,所以需将桥面护栏将制作成可拆卸式护栏。 [0067] 护栏为门框型结构,其高度为1.2米、长度为2米。所述护栏插装式安装在桥面板上预留的钢筋桩,为了方便护栏的安装与拆卸,钢筋桩使用直径25毫米圆钢制作。 |