專利名稱：一種用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土輸送的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
位于山地、丘陵地區(qū)的鐵路、公路施工，絕大部分均采用高橋墩橋梁通過，而受高度所限，混凝土通過一般汽車泵及地泵垂直運送困難甚至不能實現(xiàn)。即使能夠輸送，因垂直高差大極易出現(xiàn)堵管，且采用地泵垂直運送混凝土，泵管安裝、拆除、檢修難度大，且投入成本高。例如某一大橋施工需要跨越一黃土沖溝，溝深90m，溝谷狹窄，岸坡高陡，自然剝蝕嚴(yán)重，錯落、黃土陷穴等不良地質(zhì)發(fā)育，工程地質(zhì)條件較復(fù)雜。橋址處上部坡度較緩，下部陡峻，溝底狹窄順直，有少量坍塌的堆積土體。溝內(nèi)灌木、雜草叢生，陡坎上黃土裸露。左側(cè)溝岸自然坡度超過70°，右側(cè)溝岸最大自然坡度達60°，溝岸自然坡角遠(yuǎn)大于其岸坡最終穩(wěn)定角(一般為30° )，溝谷岸坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。1#墩正處于深達90m的黃土沖溝之中?；炷翑嚢枵具_到1#墩的臨時便道路線由于高差大，從攪拌站需經(jīng)右側(cè)繞行至溝底1#墩處，便道長2200m，由于地形的限制，便道多處坡度35度以上。1#墩身高度為56m， 0#段梁體高度為11. 5m，在進行梁體混凝土施工時，如果在溝底進行混凝土泵送施工，不僅混凝土的運距較遠(yuǎn)，而且受到天氣原因影響便道運輸不能實現(xiàn)；如果混凝土泵送過程中為高落差泵送，極易造成泵送管堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有的溝壑地區(qū)進行橋梁梁體混凝土施工時，在溝底進行混凝土泵送施工，不僅混凝土的運距較遠(yuǎn)，而且受到天氣原因影響便道運輸不能實現(xiàn)；如果混凝土泵送過程中為高落差泵送，極易造成泵送管堵塞的問題。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)
一種用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，其特征在于步驟如下
1)、焊接鋼桁架，
2)、在溝壑設(shè)置地泵一側(cè)的溝岸上澆筑混凝土樁基礎(chǔ)，
3)、混凝土樁基礎(chǔ)上安裝支撐鋼墩，
4)、吊裝鋼桁架，使鋼桁架一端安裝于支撐鋼墩之上，另一端安裝在橋墩頂部的梁體上形成鋼桁架棧橋，
5 )、從地泵輸出端連接泵管到梁體施工位置。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案鋼桁架采用無縫鋼管焊接，橫斷面為三角形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案混凝土樁基礎(chǔ)包括樁結(jié)構(gòu)以及承臺，承臺上方預(yù)埋四塊預(yù)埋鋼板I，預(yù)埋鋼板I上豎向焊接工字鋼、橫向焊接槽鋼構(gòu)成支撐鋼墩的支撐構(gòu)件。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案支撐鋼墩在線路方向上焊接牛腿。
本發(fā)明的另一優(yōu)選方案泵管在混凝土輸送方向上呈下坡。地泵和支撐鋼墩之間的泵管通過主平臺支撐。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案梁體頂部安裝鋼桁架的位置處預(yù)埋鋼板，梁體1號段前段錨固有工字鋼加強支撐支撐鋼桁架。本發(fā)明具有如下有益效果
1)、解決了溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土輸送的問題，
2)、大大降低了項目的成本，
3)、縮短了施工工期及提高了施工質(zhì)量，
4)、設(shè)備得到充分利用。


圖1為本發(fā)明鋼桁架棧橋的示意圖， 圖2為鋼桁架棧橋的縱向剖面示意圖， 圖3為鋼結(jié)構(gòu)墩示意圖，
圖4為圖3的側(cè)視圖， 圖5為鋼桁架安裝處梁體預(yù)埋鋼板示意圖， 圖6為圖5的A-A剖面圖，
圖中1-地泵，2-泵管，3-主平臺，4-混凝土基礎(chǔ)，5-支撐鋼墩，6-鋼桁架棧橋，7-梁體，8-接觸網(wǎng)支架平臺，9-工字鋼加強支撐，10-上弦桿，11-下弦桿，12-斜桿，13-腳踏板， 14-下橫桿，15-槽鋼，16-工字鋼，17-預(yù)埋鋼板I，18-樁結(jié)構(gòu)，19-承臺，20-預(yù)埋鋼板II。
具體實施例方式以背景技術(shù)中的工程狀況為實施例，進一步說明本發(fā)明的具體實施方式
，其步驟如下
1、泵管鋼桁架焊接
由于鋼桁架跨度大，考慮到施工時候吊裝的難度，需要減小結(jié)構(gòu)的自重和加大結(jié)構(gòu)本身剛度，鋼桁架主材采用無縫鋼管焊接，橫斷面采用三角形結(jié)構(gòu)，如圖2所示。鋼桁架總長度為72. 5m，三角形橫斷面高2. an，底寬1.5m (弦桿中心之間尺寸)，延縱向方向每1.8m設(shè)置一根上弦桿與下弦桿之間的連接豎桿。鋼桁架上弦桿采用型號為114-5的無縫鋼管，兩根下弦桿為89-5無縫鋼管，上弦桿與下弦桿之間的連接豎桿采用48-4的有縫鋼管，上弦桿與下弦桿之間的連接斜桿為70-5的無縫鋼管，兩根下弦桿之間的連接橫桿采用80槽鋼。鋼桁架總重約6. 3t。為了防止混凝土發(fā)生倒流，使泵管鋼桁架在混凝土輸送方向上呈下坡(坡度一般為3 10%。)。采用鋼筋混凝土挖孔樁承臺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土采用C30混凝土，基礎(chǔ)主筋采用 ■Β235Φ22鋼筋，承臺尺寸為4X5X 1.0m，4根樁基結(jié)構(gòu)尺寸直徑為0.8m，長度為10m。在承臺上方預(yù)埋四塊0. 5X0.5X0. an鋼板，其上焊接40a工字鋼作為支撐鋼墩的主要受力構(gòu)件，主工字鋼之間延豎向每1. an采用Ha槽鋼設(shè)置一道橫連，以保證墩身的整體性。鋼墩在線路方向焊接兩個7. 2m的牛腿，以減小鋼桁架的跨度。牛腿和牛腿下方斜撐采用40a工字鋼焊接，兩牛腿之間采用14a槽鋼連接。在牛腿上方外側(cè)每0.5m焊接一根長度為OJm的75角鋼，角鋼呈45°角度，以有利于鋼桁架吊裝時就位。鋼桁架架設(shè)好以后，在鋼桁架下弦兩桿內(nèi)側(cè)焊接80槽鋼，槽鋼延線路方向呈“]”焊接，以保證鋼桁架橫向不能移動。如圖3、 圖4所示。0#段中部接觸網(wǎng)基礎(chǔ)支架平臺上預(yù)埋鋼板和鋼筋，鋼桁架弦桿與其焊接。保證鋼桁架在此處在橫向和縱向不能移動。如圖5、圖6所示。鋼桁架左端與主平臺相連接處，設(shè)置anxaii混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面預(yù)埋鋼板，焊接114-5無縫鋼管。鋼桁架下弦桿內(nèi)套在焊接114-5無縫鋼管中以固定鋼桁架，使鋼桁架端部在縱向可以產(chǎn)生位移而在橫向固定。另外，為加強梁體側(cè)鋼桁架穩(wěn)定，在1#段梁體砼中預(yù)埋4根Φ32精軋螺紋鋼，以其為錨固，外懸由工字鋼40b焊接而成的支架以支撐鋼桁架，進一步達到減少跨度，增加穩(wěn)定的作用。2、泵管鋼桁架制作
棧橋組裝分為泵管鋼桁架焊接、支撐鋼墩焊接安裝和混凝土基礎(chǔ)澆筑。鋼桁架焊接時由于時候焊接場地限制，鋼桁架總長為72. 5m分成兩段焊接。第一段50m，第二段22. 5m，兩段連接接頭處上弦、下弦桿斷開點錯開距離不小于3. 6m。3、泵管鋼桁架吊裝
鋼桁架吊裝前，用全站儀放樣處鋼桁架兩端端部位置線。鋼桁架吊裝時采用釣魚法的思路，即用25t吊車在2#橋右側(cè)臺臺前硬化場地內(nèi)起吊第一段長度為50m的鋼桁架，起吊鋼桁架離地lm-aii后將鋼桁架向1#墩方向移動3πΓ^ι，然后將起吊點后移3πΓ^ι再次起吊向1#墩方向移動。如此進行逐個循環(huán)后，采用1#墩位置塔吊吊住鋼桁架1#墩方向一端端部，同吊車同時起吊將鋼桁架向1#墩方向移動。第一段鋼桁架向1#墩方向移動25m后，將第二段鋼桁架在右側(cè)方向與第一段鋼桁架焊接為一個整體。鋼桁架焊接完成后，塔吊與吊車同時起吊將鋼桁架移動到位，對齊鋼桁架端部位置線。鋼桁架移動到位后將鋼桁架吊裝到兩個端支撐上后將鋼桁架支點處與鋼支撐墩焊接牢固。鋼桁架各支點焊接完成后在跨中下弦桿節(jié)點處掛設(shè)攬風(fēng)繩。鋼桁架在鋼支撐墩上固定完成后鋪設(shè)泵管和維修泵管過人踏木板。4、受力檢算
本棧橋主要檢查項目有鋼桁架泵管安裝完成后受力、鋼桁架泵管吊裝時受力計算、鋼支撐墩檢算、混凝土樁基礎(chǔ)等的強度、剛度、穩(wěn)定性均滿足混凝土泵送要求，且在最不利荷載下亦可兼做過人通道使用。此處不現(xiàn)詳細(xì)列出檢算過程。5、上述方案的有益效果 1)、解決了混凝土輸送的問題
如果采用在溝底進行混凝土泵送施工，因垂直高差為67. 5m，加之受地形所限，只能在 1#墩底安放地泵，如要澆注各個懸臂段，則又要加上水平運輸，該橋單孔長108m，除去現(xiàn)澆段25m后為83m，采用現(xiàn)有80地泵垂直67. 5m+水平8 !運輸混凝土極其困難，甚至不可能實現(xiàn)。采用本發(fā)明所述的方法水平運輸為130m，解決了混凝土輸送的大難題。2)、大大降低了項目的成本
采用棧橋輸送砼，共發(fā)生鋼材20. 2噸，混凝土 23. 2方，Φ0. 8m鉆孔樁48m，粗略估算成本投入 20. 2* (8000-2200)+23. 2*450+40*800=15. 96 萬元。而采用泵管垂直運輸，搭設(shè)的固定泵管腳手架、及維修通道，則用去了 20噸腳手架、15. 62立方木板，不考慮季節(jié)、天氣、管理、外部環(huán)境影響下，梁體懸臂段施工工期約 18*12=216日歷天，根據(jù)市場價，腳手架租賃價格約6. 5元/t/天，木材制作加工2500元/ 立方，混凝土罐車租賃23000元/月，則成本將生6. 5*20*216+15. 62*2500+23000*216/30= 23. 3萬元。粗略計算，節(jié)省成本23. 3-15. 96=7. 34萬元。3)、縮短了施工工期及提高了施工質(zhì)量
在進行梁體混凝土施工時，如果在溝底進行混凝土泵送施工，因施工便道坡度大，受到天氣原因影響時便道運輸則不能實現(xiàn)，且混凝土垂直+水平長度均較大的泵送過程中，極易造成泵送管堵塞，且檢修危險、緩慢，勢必會延長施工工期，甚至?xí)o必須連續(xù)灌注混凝土的箱梁帶來極大的質(zhì)量風(fēng)險。4)、設(shè)備得到充分利用
因為是梁體連續(xù)剛構(gòu)箱梁，且單段混凝土方量大，在施工中必須備用1臺地泵，而現(xiàn)有機械設(shè)備為1臺60地泵，1臺80地泵，為減小因地泵而間斷灌注的風(fēng)險，采用60地泵進行垂直運輸，80地泵備用。而60地泵在灌注0#段砼時就偶爾出現(xiàn)故障，儀表顯示吃力，只能用80地泵，因此混凝土灌注時因備用地泵顯弱而存在一定的風(fēng)險。而實現(xiàn)水平運輸后， 原60地泵泵送混凝土順利、正常，得到了充分利用。5)、水平棧橋投入使用后，施工人員可以直接通過棧橋上梁作業(yè)，方便了工人，減少了上班路的損耗時間。而電梯轉(zhuǎn)而主要用于小型工機具、二三項料的垂直運輸，減小了該橋因1座塔吊同時干兩幅橋的工作壓力，基本杜絕了以前的“料到等吊”的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，其特征在于步驟如下1)、焊接鋼桁架，2 )、在溝壑設(shè)置地泵(1) 一側(cè)的溝岸上澆筑混凝土樁基礎(chǔ)(4 )，3)、混凝土樁基礎(chǔ)(4)上安裝支撐鋼墩(5)，4)、吊裝鋼桁架，使鋼桁架一端安裝于支撐鋼墩(5)之上，另一端安裝在橋墩頂部的梁體(7)上形成鋼桁架棧橋(6)，5 )、從地泵(1)輸出端連接泵管(2 )到梁體(7 )施工位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，其特征在于所述的鋼桁架采用無縫鋼管焊接，橫斷面為三角形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟诨炷翗痘A(chǔ)(4)包括樁結(jié)構(gòu)(18)以及承臺(19)，承臺(19)上方預(yù)埋四塊預(yù)埋鋼板I (17)，預(yù)埋鋼板I (17)上豎向焊接工字鋼(16)、橫向焊接槽鋼(15)為支撐鋼墩的支撐構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，其特征在于支撐鋼?5)在線路方向上焊接牛腿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，其特征在于泵?2)在混凝土輸送方向上呈下坡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟诹后w(7)頂部安裝鋼桁架的位置處預(yù)埋鋼板，梁體1號段前段錨固有工字鋼加強支撐(9)支撐鋼桁架。
全文摘要
本發(fā)明屬于混凝土輸送的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土運輸?shù)姆椒?，解決了現(xiàn)有溝壑地區(qū)進行橋梁梁體混凝土施工時，在溝底進行混凝土泵送施工，混凝土運距遠(yuǎn)，受天氣原因影響便道運輸不能實現(xiàn)；如果為高落差泵送，極易造成泵送管堵塞的問題。其步驟焊接鋼桁架，在溝壑設(shè)置地泵一側(cè)的溝岸上澆筑混凝土樁基礎(chǔ)，混凝土樁基礎(chǔ)上安裝支撐鋼墩，吊裝鋼桁架，使鋼桁架一端安裝于支撐鋼墩之上，另一端安裝在橋墩頂部的梁體上形成鋼桁架棧橋，從地泵輸出端連接泵管到梁體施工位置。本發(fā)明的有益效果解決了溝壑地區(qū)高墩橋梁梁體混凝土輸送的問題，大大降低了項目的成本，縮短了施工工期及提高了施工質(zhì)量，設(shè)備得到充分利用。
文檔編號E01D21/00GK102535344SQ20121002388
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者左春元, 李亞濱, 胡國偉, 胡希斌, 齊和平 申請人:中鐵三局集團有限公司, 中鐵三局集團第七工程有限公司