一種現(xiàn)代竹人行桁架橋施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于現(xiàn)代人行、景觀使用的裝配式現(xiàn)代竹人行桁架橋施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重組竹又稱重竹，是一種將竹材重新組織并加以強(qiáng)化成型的一種竹質(zhì)新材料，具體是指將竹片或竹條(原竹)碾壓疏松后，經(jīng)施膠、順紋組坯、加壓膠合而成的型材。具有密度小、強(qiáng)度大、韌性好、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今國際社會(huì)“可持續(xù)發(fā)展”的重大主題背景下，“重組竹”成為了一種代替鋼材和混凝土等高污染、高能耗材料的現(xiàn)代、新型綠色建材。我國竹材資源十分豐富，素有“第二森林”美稱，是世界上主要的產(chǎn)竹國。將竹材這一自然資源應(yīng)用于土木工程，作為主要的結(jié)構(gòu)材料使用，發(fā)展新型竹結(jié)構(gòu)體系，可以實(shí)現(xiàn)“以竹代木”“以木代鋼”，不僅對(duì)我國森林資源的保護(hù)及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重大的作用，而且能夠促進(jìn)竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高竹產(chǎn)業(yè)在社會(huì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
[0003]一單位申請(qǐng)了 CN201210321015.9的發(fā)明專利，開發(fā)了一種現(xiàn)代重組竹結(jié)構(gòu)(申請(qǐng)人現(xiàn)與該單位為“大跨度竹質(zhì)工程構(gòu)件制造關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”國家級(jí)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):201204701)同一課題組)，該發(fā)明屬于一種連續(xù)膠合竹層板與竹層合板的制造方法，該方法包括竹材的采集、竹桿鋸截、竹筒破條、竹條的加工、竹條的定厚開片、浸膠與浙膠、竹片二次干燥、竹片錯(cuò)縫組坯、預(yù)組單元寬度的拼接、熱壓成型、定向膠合竹層板制造、竹層合板制造等步驟。本發(fā)明的方法可制造長度連續(xù)，寬度可設(shè)計(jì)、性能分級(jí)的連續(xù)膠合竹層板；以連續(xù)膠合竹層板為原料制造方向不同的定向竹層板；以不同方向的定向膠合竹層板可設(shè)計(jì)和制造竹層合板，該方法擴(kuò)大了竹材的應(yīng)用范圍，制成膠合竹層板和竹層合板符合工程材料的要求，性能可靠，質(zhì)量好。同時(shí)該材料制得的小桿件，具有拉壓性能非常優(yōu)異的特點(diǎn)，故如何圍繞該重組竹材料的特性，進(jìn)一步開發(fā)適于實(shí)用的建筑產(chǎn)品，成為有待考慮的問題。
[0004]桁架橋，是指以桁架作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。桁架橋一般由主橋架、上下水平縱向聯(lián)結(jié)系、橋門架和中間橫撐架以及橋面系組成。在桁架中，弦桿是組成桁架外圍的的桿件，包括上弦桿和下弦桿，連接上、下弦桿的桿件叫腹桿，按腹桿方向之不同又區(qū)分為斜桿和豎桿。弦桿與腹桿所在的平面就叫主桁平面。大跨度橋架的橋高沿跨徑方向變化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不變的桁高，即所謂平弦桁架或直弦桁架。桁架橋的橋身由連接桿件連接構(gòu)成，能夠?qū)⒊休d力轉(zhuǎn)化為連接桿件的拉壓力，但其施工一般較為復(fù)雜，施工技術(shù)要求較高，故一般在跨度較大的如跨江大橋等地方使用。而對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)市區(qū)、景區(qū)或者偏遠(yuǎn)山區(qū)中經(jīng)常使用的跨度較小的人行天橋，一般采用鋼材修建，或者采用鋼筋混凝土修建。
[0005]故申請(qǐng)人想到，如果能夠設(shè)計(jì)一種采用現(xiàn)代重組竹為材料制得的人行桁架橋，則可以用竹木材料代替鋼筋混凝土材料，以節(jié)省成本，擴(kuò)大重組竹應(yīng)用范圍，并能夠保證橋梁質(zhì)量。同時(shí)，在該桁架橋設(shè)計(jì)以及施工過程中，需要考慮怎樣解決方便構(gòu)件連接，簡(jiǎn)化施工工藝，節(jié)省施工時(shí)間，以及保證橋梁質(zhì)量等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種能夠方便構(gòu)件連接，施工簡(jiǎn)單快捷，便于模數(shù)化生產(chǎn)，且橋梁質(zhì)量穩(wěn)定可靠的現(xiàn)代竹人行桁架橋施工方法，使其得到的人行桁架橋具有綠色、低碳、環(huán)保的特點(diǎn)，滿足橋梁結(jié)構(gòu)正常使用和耐久性的需要。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種現(xiàn)代竹人行桁架橋施工方法，所述桁架橋結(jié)構(gòu)包括混凝土制得的一對(duì)橋墩，固定在橋墩的兩列鋼材料構(gòu)成的安裝支座，連接在安裝支座上，由鋼質(zhì)材料的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件和重組竹材料的連接桿構(gòu)成的主桁架，還包括由重組竹材料制得的橋面板和欄桿，其特征在于本方法包括以下步驟:
a、預(yù)先在安裝現(xiàn)場(chǎng)確定好橋墩位置，并現(xiàn)澆形成橋墩，橋墩之間距離要求低于25米；b、在竹質(zhì)加工廠按照?qǐng)D紙預(yù)先將各連接桿、橋面板和拉桿等構(gòu)件采用重組竹材料制備好并在螺栓連接位置預(yù)先打孔，預(yù)先加工好安裝支座、球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件和豎桿安裝座等鐵質(zhì)材料構(gòu)件，獲取足夠數(shù)量的螺栓并完成各構(gòu)件之間的預(yù)拼裝；C、將完成預(yù)拼裝的各構(gòu)件拆卸后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在橋身主體周圍搭設(shè)滿堂支架，靠滿堂支架完成橋身安裝，安裝前先在工廠焊接固定好安裝支座上半部分和對(duì)應(yīng)的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，安裝時(shí)，將安裝支座下半部分的底板靠預(yù)埋螺桿固定在橋墩預(yù)設(shè)位置，再靠螺栓連接安裝支座上半部分，然后以兩側(cè)中部的安裝支座為起點(diǎn)，再延伸拼接對(duì)應(yīng)的弦桿和其它球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，拼接順序?yàn)橄孪覘U、腹桿到上弦桿并從從中間向兩邊擴(kuò)散拼裝(以更好地將誤差積累釋放到兩邊，保證安裝順暢)；完成主桁架的安裝，安裝弦桿時(shí)靠旋轉(zhuǎn)弦桿兩端的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件中的連接螺栓調(diào)整弦桿的拉壓應(yīng)力(靠夾持住連接螺栓外的套筒表面的一對(duì)夾持面施力實(shí)現(xiàn)對(duì)連接螺栓的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié))，使得位于上層的弦桿呈壓應(yīng)力狀態(tài)，下層的弦桿呈拉應(yīng)力狀態(tài)(以更好地提高主桁架整體受力性能，提高穩(wěn)定性)；d、完成橋面板和主桁架之間的安裝，再完成欄桿和橋面板之間安裝；e、將球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，連接桿，橋面板和欄桿等構(gòu)件均涂刷一層防水油漆，然后拆卸滿堂架，完成安裝。
[0008]這樣，本發(fā)明中，將重組竹材料應(yīng)用于人行桁架橋施工，特別是用于制成的弦桿構(gòu)件，其沿軸向的拉壓性能良好，結(jié)合結(jié)構(gòu)獨(dú)特穩(wěn)定的主桁架結(jié)構(gòu)，使得制得的桁架橋結(jié)構(gòu)緊湊，性能優(yōu)良，能夠具有較大的承載力；同時(shí)該桁架橋施工具有快捷、可靠、安全且獲得的桁架橋穩(wěn)定性好，承載性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]上述方法中的桁架橋具體結(jié)構(gòu)為，包括:
橋墩，橋墩為混凝土制得且為相對(duì)設(shè)置的一對(duì)，且兩個(gè)橋墩相對(duì)一側(cè)上部各具有一個(gè)內(nèi)凹形成的安裝臺(tái)階；
安裝支座，安裝支座為鋼材料構(gòu)成，安裝支座具有兩列且對(duì)稱設(shè)置在對(duì)應(yīng)橋墩的安裝臺(tái)階上，安裝支座包括一個(gè)水平設(shè)置的底板，平行設(shè)置于底板上方的承載板，底板和承載板各自往正對(duì)的方向垂直延伸形成有一對(duì)支耳且靠水平設(shè)置的支耳鉸軸穿過支耳實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，承載板上表面具有兩塊豎直設(shè)置且相互垂直且交叉的支撐板，兩塊支撐板上表面為弧形面且位于同一球形面上，底板周邊靠螺栓向下固定到安裝臺(tái)階上；
球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件包括一個(gè)鋼質(zhì)材料的節(jié)點(diǎn)球，和布置于節(jié)點(diǎn)球表面各個(gè)方向并沿徑向向外設(shè)置的鋼質(zhì)材料的連接夾頭，連接夾頭一端具有一個(gè)沿徑向和節(jié)點(diǎn)球連接的連接桿，另一端具有兩塊平行設(shè)置且向外延伸的夾板，夾板上具有相對(duì)設(shè)置的螺栓孔；球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件呈相同的矩形陣列布置為上下兩層，每個(gè)節(jié)點(diǎn)球向沿縱橫相鄰的各球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件方向均延伸設(shè)置有一個(gè)連接夾頭，每四個(gè)相鄰的圍成矩形的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件中，均有一對(duì)位于對(duì)角的兩個(gè)球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件上設(shè)置有往對(duì)角線方向延伸的連接夾頭，構(gòu)成兩個(gè)相鄰矩形的八個(gè)球節(jié)點(diǎn)中往對(duì)角線方向延伸的兩對(duì)連接夾頭的連線均相交呈V形；位于上層的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件上還連接有一根豎直向上的連接桿，連接桿上端設(shè)置有一水平的連接板，位于下層兩端的球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的下表面貼合并焊接固定在安裝支座的兩塊支撐板上端面；
連接桿，所述連接桿為重組竹材料制得的軸向長度l~2m，截面邊長10cm~20cm的矩形體桿件，重組竹材料中竹纖維方向和連接桿長度方向一致，連接桿夾設(shè)在每相對(duì)的兩個(gè)連接夾頭的夾板之間并靠螺栓固定連接形成弦桿；弦桿和球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件整體形成主桁架；
橋面板，所述橋面板由重組竹材料制得，包括位于上方呈水平設(shè)置的矩形板狀的面板以及位于面板下方由縱橫交錯(cuò)設(shè)置的矩形條狀桿構(gòu)成的加強(qiáng)肋，所述矩形條狀桿交錯(cuò)部分下表面和上層球節(jié)點(diǎn)構(gòu)件上端的連接板貼合支撐，并靠螺栓穿過面板、加強(qiáng)肋以及連接板后將三者固定連接，位于面板兩側(cè)邊緣位置的連接板正上方的面板上表面還設(shè)置有一個(gè)鐵質(zhì)材料的豎桿安裝座，豎桿安裝座包括一個(gè)貼合在面板上表面的豎桿安裝底板和豎桿安裝底板上的豎桿安裝筒，所述豎桿安裝底板靠穿過面板、加強(qiáng)肋以及連接板的螺栓固定連接在面板上；
欄桿，欄桿包括位于橋面板兩側(cè)邊緣且下端固定安裝在豎桿安裝座內(nèi)的兩列豎向設(shè)置的豎桿，以及位于豎桿之間的護(hù)欄，所述豎桿下端插接安裝到豎桿安裝筒后靠橫向貫穿的螺栓固定連接，豎桿和護(hù)欄均采用重組竹材料制得。
[0010]這樣的桁架橋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便施工，成本低廉，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]作為優(yōu)化，所述連接