CN101446135A - 超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及施工方法 - Google Patents

超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及施工方法 Download PDF

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陶利峰
杨兴富
戴志杰
张宗玮
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Abstract

本发明公开了一种超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及其施工方法，所述系统包括提升支架、支模桁架和提升动力系统，所述支模桁架包括主体桁架和端部固定桁架，所述端部固定桁架固定于巨型梁两边竖向结构上，所述提升支架固定设置于两端固定桁架上，所述提升动力系统固定于提升支架上，所述提升动力系统通过提升钢绞线与主体桁架连接。通过采用本发明超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，使得传统支架法无法实现的上横梁结构与桥面钢梁滑移立体作业得以成功实现，可以实现高、低空同步、互不干扰立体作业，在大大加快施工进度的同时又减小了高空桁架散拼所存在的巨大的高空坠物安全隐患。

Description

超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及施工方法
技术领域
本发明属于建筑、桥梁工程施工技术领域，涉及超高空超长巨型梁施工技术，具体地说涉及一种超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及采用该系统进行超高空超长巨型梁施工的施工方法。
背景技术
目前，国内外超高空、超长巨型梁结构施工普遍采用的是“支架法”施工工艺，即通过搭设竖向支撑系统，结合横向钢结构桁架的施工工艺。
采用“支架法”的施工工艺，大量竖向支撑的存在使得高、低空同步、互不干扰立体作业无法实现，且该工艺由于需高空拼装钢结构桁架的散件很多，存在严重的高空坠物安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以实现高、低空同步、互不干扰立体作业，即能加快施工进度，又能保证施工过程安全的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及其施工方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
一种超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，其特征在于，包括提升支架、支模桁架和提升动力系统，所述支模桁架包括主体桁架和端部固定桁架，所述端部固定桁架固定于巨型梁两边竖向结构上，所述提升支架固定设置于两端固定桁架上，所述提升动力系统固定于提升支架上，所述提升动力系统通过提升钢绞线与主体桁架连接。
本发明同时公布了上述超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)放置支模桁架预埋件：在巨型梁两边竖向结构内放置预埋件；
(2)放置支模桁架预埋钢柱：安装两端固定桁架；
(3)在两端固定桁架上拼装提升支架，在提升支架上安装提升动力系统；
(4)主体桁架提升：利用千斤顶将主体桁架提升至高空就位后与两端固定桁架拼接固定；
(5)施工超长巨型梁结构；
(6)拆除主体桁架，将主体桁架下放至地面。
由以上公开的技术方案可知，通过采用本发明超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，使得传统支架法无法实现的上横梁结构与桥面钢梁滑移立体作业得以成功实现，可以实现高、低空同步、互不干扰立体作业，在大大加快施工进度的同时又减小了高空桁架散拼所存在的巨大的高空坠物安全隐患。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为桁架提升至高空就位时的安装状态示意图；
图3为桁架拆除前结构示意图；
图4a-c为千斤顶工作原理示意图；
图5为本发明施工工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例进一步说明本发明。
如某大桥索塔上横梁是横跨左右塔柱的预应力钢筋砼空腔梁体结构，该梁高9米、梁体长43.8m、宽8米。属超高空超长巨型梁结构，
如图1所示，本发明超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，包括提升支架1、支模桁架2和提升动力系统3，所述支模桁架2包括主体桁架21和端部固定桁架22，所述端部固定桁架22固定于巨型梁5两边竖向结构4上，所述提升支架1固定设置于两端固定桁架22上，所述提升动力系统3固定于提升支架1上，所述提升动力系统3通过提升钢绞线6与主体桁架21连接。
由于提升时，每端两点提升，为使得每榀桁架受力情况趋于相同，分别在每段桁架上面设置一个转换平衡梁24，分别分配各个桁架上的受力。提升时将钢绞线6下端与主体桁架21上平衡梁24固定连接。
提升动力系统3采用液压千斤顶31、油泵站和一个控制中心，液压千斤顶提升油缸32的下锚33连同油缸32的支架固定在提升支架1上，上锚34则固定在主油缸32的活塞杆上，能够随主油缸32的活塞杆上下运动。
液压千斤顶的工作原理如图4a-4c所示，油缸的初始状态是：上锚34紧、下锚33紧，主油缸32全部缩缸(如图4a)。下锚33松、上锚34紧，主油缸32可挟钢绞线6上升一段距离(如图4b)；主油缸伸缸到位后，紧下锚33，松上锚34，进行缩缸，便可回到初始位置进行下一次提升。相反的动作过程则可以实现重物的下降。桁架整体提升采用四台200T的穿芯千斤顶31，两台油泵站和一个控制中心，一个计算机控制中心通过两台油泵站，分别控制四台200T千斤顶。
本发明超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法包括如下步骤：
(1)放置支模桁架预埋件：在巨型梁5两边竖向结构4内放置预埋件；
(2)放置支模桁架预埋钢柱：安装两端固定桁架22；
(3)在两端固定桁架22上拼装提升支架1，在提升支架1上安装提升动力系统3：
由于支模桁架是分两次提升的，所以提升支架分为第一次提升的提升支架和第二次提升的提升支架。
(4)主体桁架21提升：
首先在地面拼装支模桁架拼装平台，然后拼装主体桁架21，并将主体桁架21连接于钢绞线6下端。在提升时，伸入巨型梁两边的竖向结构4内的提升支架1已完成安装并与混凝土浇筑在一起。
试提升：千斤顶31按每次加载10％的方式加载至预定载荷，即千斤顶按0—10％—20％—30％—40％—50％—60％—70％—80％—90％—100％顺序加载到预定的荷载，然后提起一至两个行程，锁定千斤顶，静置0.5～1小时。在静置期间，对于结构的变形进行观测、节点位置进行检查、对于千斤顶的保压性进行检查以及提升架的变形等情况进行检查。在试提升中，如果一切情况正常，即可开始正式的提升。
正式提升：利用千斤顶将主体桁架21提升至高空就位后，采用原结构杆件23将提升到位的主体桁架21与两端固定桁架22所包含的桁架杆件进行最终固定连接，将桁架固定在高空中(如图2所示)；整体提升时，应关注三天内的天气预报，避免提升过程中出现超过5级以上大风、雨雪天气、大雾天气等恶劣天气。
(5)施工超长巨型梁5结构；
(6)拆除主体桁架21，将主体桁架21下放至地面，如图3所示：在巨型梁结构施工期间，埋设用于固定拆除吊架7的埋件；
(a)巨型梁5混凝土强度达到设计要求后开始着手支模桁架2的拆除；
(b)安装穿芯式千斤顶31、油泵站，安装钢铰线6，并进行预紧；
(c)清理支模桁架上临时存放，未进行可靠固定的杆件等；
(d)进行加载试验，加载到预定荷载后，停止静置30分钟，检查桁架及拆除吊架7的安全可靠性，然后卸载，并检查在加载和卸载过程中千斤顶31有无异常；
(e)重新加载到预定值，锁定千斤顶，开始拆除支模桁架与主体结构的连接；
(f)支模桁架与主体结构脱离后，开始下放；
(g)对下放过程进行监控，支模桁架下放到地面后停止下放，拆除千斤顶系统；
(h)对支模桁架进行分段拆除。
通过采用本发明采用桁架法整体提升施工技术，使得传统支架法无法实现的上横梁结构与桥面钢梁滑移立体作业得以成功实现，大大加快了施工进度。

Claims (8)

1.一种超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，其特征在于，包括提升支架(1)、支模桁架(2)和提升动力系统(3)，所述支模桁架(2)包括主体桁架(21)和端部固定桁架(22)，所述端部固定桁架(22)固定于巨型梁(5)两边竖向结构(4)上，所述提升支架(1)固定设置于端部固定桁架(22)上，所述提升动力系统(3)固定于提升支架(1)上，所述提升动力系统(3)通过提升钢绞线(6)与主体桁架(22)连接。
2.根据权利要求1所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，其特征在于，所述提升动力系统(3)包括穿芯式千斤顶(31)、油泵站和控制系统，钢绞线(6)上端从千斤顶(31)主油缸(32)内穿过。
3.根据权利要求1所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统，其特征在于，所述主体桁架(21)上固定设有转换平衡梁(24)，钢绞线(6)下端与主体桁架(21)上平衡梁(24)固定连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)放置支模桁架预埋件：在巨型梁两边竖向结构内放置预埋件；
(2)放置支模桁架预埋钢柱：安装两端固定桁架；
(3)在两端固定桁架上拼装提升支架，在提升支架上安装提升动力系统；
(4)主体桁架提升：利用千斤顶将主体桁架提升至高空就位后与两端固定桁架拼接固定；
(5)施工超长巨型梁结构；
(6)拆除主体桁架，将主体桁架下放至地面。
5.根据权利要求4所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，所述的步骤(4)主体桁架提升包括：首先在地面拼装主体桁架，然后将主体桁架连接于钢绞线下端。
6.根据权利要求4所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，所述的步骤(4)还包括正式提升前的试提升，千斤顶按每次加载10％的方式加载至预定载荷，然后提起一至两个行程，锁定千斤顶，静置0.5～1小时。
7.根据权利要求4所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，所说的步骤(5)巨型梁结构施工期间还包括埋设用于固定拆除吊架的埋件。
8.根据权利要求7所述的超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统施工方法，其特征在于，所说的步骤(6)包括如下步骤：
(a)巨型梁混凝土强度达到设计要求后开始着手支模桁架的拆除；
(b)安装穿芯式千斤顶、油泵站，安装钢铰线，并进行预紧；
(c)清理支模桁架上临时存放，未进行可靠固定的杆件等；
(d)进行加载试验，加载到预定荷载后，停止静置30分钟，检查桁架及拆除吊架的安全可靠性，然后卸载，并检查在加载和卸载过程中千斤顶有无异常；
(e)重新加载到预定值，锁定千斤顶，开始拆除支模桁架与主体结构的连接；
(f)支模桁架与主体结构脱离后，开始下放；
(g)对下放过程进行监控，支模桁架下放到地面后停止下放，拆除千斤顶系统；
(h)对支模桁架进行分段拆除。
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