高墩可拆卸劲性骨架及施工方法

技术领域

本申请涉及高墩钢筋施工技术领域，具体而言，涉及一种高墩可拆卸劲性骨架及施工方法。

背景技术

随着交通行业的不断发展，我国桥梁建设越来越多、越来越广，跨山区、峡谷的超高墩桥梁也日益增多。桥梁超高墩墩身施工中钢筋定位是非常重要的一道工序，传统施工中多采用角钢作为劲性骨架，随钢筋一起浇筑在混凝土中。

某项目为矮塔斜拉桥，六个主墩墩身高116m-159m不等，桥墩横桥向等宽18.5m，纵桥向从墩顶8.0m按80:1向墩底放坡加宽。劲性骨架设计总工程量2234.8t，若按传统劲性骨架进行施工，将造成大量钢材浪费。

针对相关技术中对于高墩钢筋施工需要浇筑大量的劲性骨架，导致钢材浪费严重的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种高墩可拆卸劲性骨架及施工方法，以解决相关技术中对于高墩钢筋施工需要浇筑大量的劲性骨架，导致钢材浪费严重的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种高墩可拆卸劲性骨架，该高墩可拆卸劲性骨架包括：多根第一支撑件，所述第一支撑件呈竖直设置并呈框形分布；所述第一支撑件上端设置有纵向连接件，所述纵向连接件上设置有横向连接件，相邻两个第一支撑件上端的纵向连接件通过横向固定件连接，相邻两个第一支撑件上端的横向连接件通过纵向固定件连接；所述横向固定件和纵向固定件上均设置有用于钢筋限位的定位孔；所述第一支撑件包括第一预埋部和第一支撑部，所述第一预埋部下端用于预埋在混凝土内，上端与所述第一支撑部可拆卸连接，所述纵向连接件和横向连接件均固定与所述第一支撑部上端。

进一步的，相邻所述第一支撑部之间的横向固定件设置为两个，所述横向连接件件位于两个所述横向固定件之间；相邻所述第一支撑部之间的纵向固定件设置为三个。

进一步的，第一支撑件设置为六个并三个为一组对称分布，所述纵向连接件设置为六个并逐一固定在第一支撑件的上端；所述横向连接件设置为六个并逐一固定在纵向连接件的上端。

进一步的，还包括设于相邻第一支撑件之间的第二支撑件，所述第二支撑件呈竖直设置，第二支撑件的上端用于支撑对应的横向固定件和纵向固定件。

进一步的，第二支撑件包括第二预埋部和第二支撑部，所述第二预埋部下端用于预埋在混凝土内，上端与所述第二支撑部可拆卸连接。

进一步的，第一支撑件上端分别通过连接钢板和连接牛腿与所述纵向连接件和横向连接件固定连接；

横向固定件的两侧通过第一限位结构与所述纵向连接件上端固定连接，所述纵向固定件的两侧通过第二限位结构与所述横向连接件上端固定连接。

进一步的，第一支撑件和第二支撑件设置为I36工字钢，所述第一预埋部和第一支撑部之间通过钢板加强并栓接，所述第二预埋部和第二支撑部之间通过钢板加强并栓接；所述纵向连接件和横向连接件设置为I20工字钢，所述横向固定件和纵向固定件设置为[20槽钢，所述定位孔开设在所述槽钢上。

进一步的，连接钢板呈L形设置，其上端与纵向连接件栓接，下端与第一支撑件栓接，所述连接牛腿上端和横向连接件焊接，下端与第一支撑件焊接。

根据本申请的另一方面，提供一种实现高墩可拆卸劲性骨架的施工方法，包括如下步骤：

(1)承台浇筑完成后，将多个第一支撑件的第一预埋部竖直预埋至承台混凝土内，第一预埋部上端延伸出承台上端面，将第一支撑件的第一支撑部竖直可拆卸固定在第一预埋部的上端，以使多个第一支撑件呈框形分布；

(2)在相邻第一支撑件之间设置第二支撑件，将第二支撑件的第二预埋部预埋至承台混凝土内，第二预埋部上端可拆卸固定第二支撑件；

(3)在第一支撑件上端固定纵向连接件和横向连接件，在第二支撑件上端固定分配梁；

(4)相邻两个第一支撑件上端的纵向连接件安装横向固定件进行连接，相邻两个第一支撑件上端的横向连接件安装纵向固定件进行连接；

(5)将横向固定件和纵向固定件跨过第二支撑件的部分固定在对应的分配梁上；

(6)在横向固定件和纵向固定件上开设用于钢筋限位的定位孔。

第一预埋部和第二预埋部在预埋时进行精准定位，所述精准定位包括如下步骤：

(a)根据劲性骨架的倾斜度和高度计算出平面位置偏差，利用尺量法进行初步定位；

(b)进行临时固定，采用全站仪进行测量，复核预埋工钢的精确位置，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；

(c)利用钢筋对第一预埋部和第二预埋部进行焊接，避免混凝土浇筑过程中发生移位。

进一步的，第一支撑件上端分别通过连接钢板和连接牛腿与所述纵向连接件和横向连接件固定连接；所述横向固定件和纵向固定件在安装时采用全站仪进行测量复核，若发现位置不符，通过调节连接钢板和连接牛腿以满足要求。

在本申请实施例中，通过设置多根第一支撑件，所述第一支撑件呈竖直设置并呈框形分布；所述第一支撑件上端设置有纵向连接件，所述纵向连接件上设置有横向连接件，相邻两个第一支撑件上端的纵向连接件通过横向固定件连接，相邻两个第一支撑件上端的横向连接件通过纵向固定件连接；所述横向固定件和纵向固定件上均设置有用于钢筋限位的定位孔；所述第一支撑件包括第一预埋部和第一支撑部，所述第一预埋部下端用于预埋在混凝土内，上端与所述第一支撑部可拆卸连接，所述纵向连接件和横向连接件均固定与所述第一支撑部上端，达到了可在高墩钢筋施工完毕后，拆卸第一预埋部上部的所有支撑结构的目的，从而实现了在高墩钢筋施工中大量减少钢材的浪费的技术效果，进而解决了相关技术中对于高墩钢筋施工需要浇筑大量的劲性骨架，导致钢材浪费严重的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的俯视结构示意图；

图2是根据本申请实施例的另一俯视结构示意图；

图3是图1中A-A的剖视结构示意图；

图4是图1中B-B的剖视结构示意图；

其中，1第一支撑件，101预埋部，102支撑部，2横向连接件，3纵向连接件，4横向固定件，5第二支撑件，6纵向固定件，7连接牛腿，8限位钢筋，9连接钢板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请实施例提供了一种高墩可拆卸劲性骨架，该高墩可拆卸劲性骨架包括：多根第一支撑件1，第一支撑件1呈竖直设置并呈方形分布；第一支撑件1上端设置有纵向连接件3，纵向连接件3上设置有横向连接件2，相邻两个第一支撑件1上端的纵向连接件3通过横向固定件4连接，相邻两个第一支撑件1上端的横向连接件2通过纵向固定件6连接；横向固定件4和纵向固定件6上均设置有用于钢筋限位的定位孔；第一支撑件1包括第一预埋部101和第一支撑部102，第一预埋部101下端用于预埋在混凝土内，上端与第一支撑部102可拆卸连接，纵向连接件3和横向连接件2均固定与第一支撑部102上端。

本实施例中，第一支撑件1设置为六个并三个为一组对称分布从而形成一个长方形，纵向连接件3设置为六个并逐一固定在第一支撑件1的上端；横向连接件2设置为六个并逐一固定在纵向连接件3的上端。横向固定件4作为该长方形的短边，纵向固定件6作为该长方形的长边，两个长边之间具有如图1所示的三个短边。第一支撑件1由预埋部101和支撑部102共同构成，预埋部101的长度为1m，其埋入混凝土中0.65m，延伸出混凝土0.35m，支撑部102的长度为6m，支撑部102与预埋部101的延伸端可拆卸连接，而纵向连接件3、横向连接件2、纵向固定件6和横向固定件4均固定在支撑部102上端，因此在完成钢筋施工后，可将支撑部102以及支撑部102上端的其他结构体进行拆除，并可投入下一次的使用中，相对于常规技术中将角钢全部浇筑入混凝土并不可拆卸的方案，本申请节省了大量的钢材，使得施工成本进一步降低。横向固定件4和纵向固定件6上开设的定位孔用于对钢筋进行限位，从而提高钢筋的安装精度。墩身钢筋绑扎完成后，对劲性骨架栓接部分进行拆除，并放置在指定地点，以便下一次重复利用。

进一步的，相邻第一支撑部102之间的横向固定件4设置为两个，横向连接件2件位于两个横向固定件4之间；相邻第一支撑部102之间的纵向固定件6设置为三个，从而满足高墩钢筋施工要求。

进一步的，当横向固定件4和纵向固定件6的跨度较大时，需要对其中部进行一个支撑，因该劲性骨架还包括设于相邻第一支撑件1之间的第二支撑件5，第二支撑件5呈竖直设置，第二支撑件5的上端用于支撑对应的横向固定件4和纵向固定件6，第二支撑件5分布在该骨架的长边和短边，位于长边的第二支撑件5长度大于位于短边的第二支撑件5，其上端固定有分配梁，从而实现对横向固定件4和纵向固定件6的支撑。第二支撑件5包括第二预埋部101和第二支撑部102，第二预埋部101下端用于预埋在混凝土内，上端与第二支撑部102可拆卸连接。

进一步的，第一支撑件1上端分别通过连接钢板9和连接牛腿7与纵向连接件3和横向连接件2固定连接；横向固定件4的两侧通过第一限位结构与纵向连接件3上端固定连接，纵向固定件6的两侧通过第二限位结构与横向连接件2上端固定连接。

具体的，需要说明的是，第一支撑件1通过连接钢板9实现和纵向连接件3的稳定连接，通过连接牛腿7实现和横向连接件2的稳定连接，连接牛腿7分布在第一支撑件1的四侧。横向固定件4通过第一限位结构进行准确定位，纵向固定件6通过第二限位结构进行准确定位，从而防止横向固定件4和纵向固定件6在施工过程中产生位移，第一限位结构和第二限位结构的结构相同，均包括固定在对应的横向固定件4和纵向固定件6两侧的限位牛腿以及固定在上端的限位钢筋8，限位钢筋8与限位牛腿的上端焊接。

第一支撑件1和第二支撑件5设置为I36工字钢，第一预埋部101和第一支撑部102之间通过钢板加强并栓接，第二预埋部101和第二支撑部102之间通过钢板加强并栓接；纵向连接件3和横向连接件2设置为I20工字钢，横向固定件4和纵向固定件6设置为[20槽钢，定位孔开设在槽钢上，位于第二支撑件5上端的分配梁也设置为I20工字钢。

进一步的，连接钢板9呈L形设置，其上端与纵向连接件3栓接，下端与第一支撑件1栓接，连接牛腿7上端和横向连接件2焊接，下端与第一支撑件1焊接。

根据本申请的另一方面，提供一种实现高墩可拆卸劲性骨架的施工方法，包括如下步骤：

(1)承台浇筑完成后，将多个第一支撑件1的第一预埋部101竖直预埋至承台混凝土内，第一预埋部101上端延伸出承台上端面，将第一支撑件1的第一支撑部102竖直可拆卸固定在第一预埋部101的上端，以使多个第一支撑件1呈框形分布；

(2)在相邻第一支撑件1之间设置第二支撑件5，将第二支撑件5的第二预埋部101预埋至承台混凝土内，第二预埋部101上端可拆卸固定第二支撑件5；

(3)在第一支撑件1上端固定纵向连接件3和横向连接件2，在第二支撑件5上端固定分配梁；

(4)相邻两个第一支撑件1上端的纵向连接件3安装横向固定件4进行连接，相邻两个第一支撑件1上端的横向连接件2安装纵向固定件6进行连接；

(5)将横向固定件4和纵向固定件6跨过第二支撑件5的部分固定在对应的分配梁上；

(6)在横向固定件4和纵向固定件6上开设用于钢筋限位的定位孔。

本实施例中，承台浇筑完成后，即进行劲性骨架预埋，预埋0.65m长I36工字钢，外露0.35m，用于外部劲性骨架连接，劲性骨架预埋需进行精准定位，施工时采用钢筋进行焊接限位，避免混凝土浇筑过程中移位。劲性骨架现场安装时采用塔吊将可拆卸骨架部分起吊就位，将可拆卸部分骨架与预埋部101分进行栓接固定，固定完成后安装上层[20槽钢，并采用限位装置限位、固定，该限位装置即连接钢板9和连接牛腿7。为了方便现场的快速定位及安装，骨架在后场预先卧拼时在相邻两接头的竖杆上设置相应的匹配件。

第一预埋部101和第二预埋部101在预埋时进行精准定位，精准定位包括如下步骤：

(a)根据劲性骨架的倾斜度和高度计算出平面位置偏差，利用尺量法进行初步定位；

(b)进行临时固定，采用全站仪进行测量，复核预埋工钢的精确位置，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；

(c)利用钢筋对第一预埋部101和第二预埋部101进行焊接，避免混凝土浇筑过程中发生移位。

进一步的，第一支撑件1上端分别通过连接钢板9和连接牛腿7与纵向连接件3和横向连接件2固定连接；横向固定件4和纵向固定件6在安装时采用全站仪进行测量复核，若发现位置不符，通过调节连接钢板9和连接牛腿7以满足要求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。