CN102251483A - 自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法 - Google Patents

自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，施工要点是采用汽车起重机先吊装桥墩第一节段，再在第一节段上安装自提升附着式吊机，第二节段以上均可采用所述的自提升附着式吊机起吊，主要操作流程是：起吊完成一节段组的构件后，利用安装在横梁上的卷扬机将吊机提升一个节段位的高度，再起吊下一个节段组的构件，如此循环，直至最后一个节段安装完成，然后拆除吊机上中间的平联杆件，保留两端的平联杆件，再利用安装在横梁上的卷扬机将吊机分步降落到地面，最后采用汽车起重机将吊机拆开。本发明提供了一种吊装钢管混凝土格构桥墩的安全且简便的施工方法，特别适用于大型起重设备无法进入的山区桥墩的施工。

Description

自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法
技术领域
本发明涉及一种自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，适用于桥梁钢管混凝土格构墩的架设安装，也适用于建筑钢结构中的钢管混凝土格构立柱的架设安装。
背景技术
随着大西北山区公路的建设发展，有一在建的特大桥作为交通部西部山区科技示范项目，该桥为一种新型的钢管混凝土桁架式梁桥，采用钢管混凝土格构桥墩，桥墩最高达107m，分9节段制造安装，标准节段高为12m，采用大型履带吊（450t）架设安装，为便于该桥型的推广应用，将扒杆吊装作为钢管混凝土格构桥墩吊装的试验方案。但是大型履带吊架设安装的缺点是：在吊装桥墩周边需要有较大的作业空间，且大型履带吊设备资源较少，使用成本较高。扒杆吊架设安装的缺点是：由于在吊装过程中扒杆上部的吊点是不能移动的，而构件的起吊点和安装位置不在同一截面，故构件在吊装过程中需采用其它外力将其移位，其实是采用构件一端摆动的方式移位，这种构件处于倾斜状态，在较高的空中采用这种作业方式难度较大，危险性也较大。
为配合推广该桥型的应用，解决现有吊装方案存在的不足，因此需研究新的钢管混凝土格构桥墩的吊装方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述的现状，旨在提供一种能适合于山区架设钢管混凝土格构桥墩的方法，且操作简便，确保施工安全，还能节省成本。
本发明为了达到上述目的采取的技术措施是：提供一种自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，按如下步骤施工：
⑴钢管混凝土格构桥墩第一节段安装：钢管混凝土格构桥墩每一节段均由两根相同的梯形排架和一根横梁组成，采用汽车起重机吊装第一节段，吊装顺序是先分别吊装两侧的梯形排架，再吊装中间的横梁，形成一个稳定的立体节段；
⑵自提升附着式吊机安装：自提升附着式吊机主体结构由支撑梁、主桁架、上平联杆件及行车梁组成；采用汽车起重机吊装，吊机主体结构及其主要组件的吊装顺序是①吊装支撑梁，②吊装主桁架，③吊装上平联杆件，④吊装行车梁，⑤吊装卷扬机；
⑶自提升附着式吊机提升：分别将卷扬机的钩头跟自提升附着式吊机下方对应的支撑梁连接，启动卷扬机，使卷扬机的钢丝绳拉直并处于刚开始受力状态时，将卷扬机暂停；同时在桥墩第一节段中间横梁的两边采用钢丝绳跟自提升附着式吊机主桁架的下弦杆连接，作为保险绳；然后松开自提升附着式吊机主体结构上所有跟桥墩连接的接头，再启动卷扬机，将自提升附着式吊机提升到桥墩第一节段上方的位置； 
⑷钢管混凝土格构桥墩第二节段吊装：吊装顺序是①将第二节段一侧梯形排架吊装就位，②将第二节段的横梁吊装在第一节段横梁上的临时搁架上预置，③将第二节段另一侧梯形排架吊装就位，④将预置的第二节段横梁吊装就位；具体施工方法是：采用汽车起重机将梯形排架及横梁分别从转运车辆上卸下来，并将其起吊到自提升附着式吊机能起吊的下方，直立放置，然后采用自提升附着式吊机将梯形排架及横梁吊装到各自的位置； 
⑸卷扬机的提升：采用自提升附着式吊机将卷扬机提升到第二节段的横梁上并安装固定好，保险绳同时也移到第二节段的横梁上固定好；
⑹重复上述⑶、⑷、⑸的施工步骤，直至将钢管混凝土格构桥墩最后一节段安装完毕；
⑺拆除自提升附着式吊机的上平联杆件：在吊机降落前，采用人工将上平联杆件中间部分的上平联杆件拆除，只留下两端的上平联杆件暂不拆除；
⑻自提升附着式吊机降落：采用同吊机提升的方法，启动卷扬机，将吊机降落，整个降落过程分步进行，即一次降落一个或多个节段位后，停下来将吊机主体结构跟桥墩临时固定，然后将卷扬机和保险绳向下移一个或对应的多个节段位，将其连接好后，松开临时固定的接头，即可将吊机再降落一个或多个节段位，重复操作上述步骤，直至吊机降落到地面；
⑼自提升附着式吊机拆除：采用汽车起重机，拆除顺序是①拆除行车梁，②将留下的两端平联杆件拆除，③拆除主桁架，④拆除支撑梁，⑤拆除卷扬机。
本发明所述的所述的自提升附着式吊机安装，采用汽车起重机吊装，安装的方法是：①先吊装支撑梁，将其跟桥墩连接固定；②吊装主桁架，将主桁架固定在支撑梁上，并同步临时跟桥墩连接固定；③吊装上平联杆件；④吊装行车梁；⑤吊装卷扬机，将卷扬机安装在桥墩横梁上；⑥安装保险绳，将保险绳两端分别固定在桥墩横梁和吊机主桁架下弦杆上。
本发明所述的自提升附着式吊机，安装在需吊装节段的下一层节段的钢管混凝土格构桥墩上，在节段架设时采取的是自提升方式进行吊机的升高，在完成所有节段架设后采取的是自降落方式进行吊机的拆除。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
① 本发明的方法能用于较大高度的桥墩的吊装。由于本发明采用的吊机是自提升方式升高及自降落方式拆除，吊机升高和拆除均不受高度限制，理论上只要设计并配制足够长度的起吊用钢丝绳，就能满足任意高度桥墩的吊装施工。
②本发明的方法对现场施工场地要求相对较小些。一方面，由于本发明将桥墩每一节段分成两根梯形排架和一根横梁，分成三个构件后相对外形尺寸就较小且重量相对较轻，构件所占地面积不需太大，对构件进行吊装，所使用的起吊设备当然也不需较大，故起重设备操作时所需的占地面积也就不需太大。另一方面本发明所用的吊机的主体结构部分也是由几部分可拆构件组成，安装、拆除及所用吊装设备均不需占用较大地面面积。
③本发明的方法操作简单，对操作人员要求不高。工厂现有的行车工和起重工就可满足其操作要求。
④本发明的方法安全可靠。采用的吊机在提升和降落过程中，均采用了保险绳作为安全保证措施，吊装的构件均处于正常的工位，无需歪拉斜吊。
附图说明
图1为本发明桥墩第一节段吊装后结构示意图。
图2为本发明自提升附着式吊机安装示意图。
图3为本发明自提升附着式吊机提升升至桥墩第一节段上的示意图。
图4为本发明桥墩第二节段一侧梯形排架吊装示意图。
图5为本发明桥墩第二节段横梁预置示意图。
图6为本发明第二节段另一侧梯形排架及横梁吊装示意图。
图7为本发明自提升附着式吊机提升至桥墩第二节段上的示意图。
图8为本发明自提升附着式吊机吊装桥墩最后一个节段示意图。
图9为本发明自提升附着式吊机降落到地面示意图。
上述图中：1- 桥墩承台，2- 梯形排架，3- 横梁，4- 支撑梁，5- 主桁架，6- 上平联杆件，7- 行车梁，8- 卷扬机，9- 保险绳，10-主桁架下弦杆，11-可拆临时搁架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：本发明的一种自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，按如下步骤施工：
⑴    钢管混凝土格构桥墩第一节段安装：参见图1，在已完工的桥墩承台1上采用汽车起重机吊装桥墩第一节段，吊装顺序是先分别吊装两侧的梯形排架2，再吊装中间的横梁3，形成一个稳定的立体节段；
⑵    自提升附着式吊机安装：参见图2，自提升附着式吊机主体结构由支撑梁4、主桁架5、上平联杆件6及行车梁7组成，采用汽车起重机吊装，吊机主体结构及其组件的吊装顺序是①吊装支撑梁4，并使其跟格构墩连接固定；②吊装主桁架5；③吊装上平联杆件6；④吊装行车梁7；⑤吊装卷扬机8，将卷扬机安装在桥墩横梁3上；⑥安装保险绳9，将保险绳两端分别固定在桥墩横梁3和主桁架下弦杆10上；
⑶      自提升附着式吊机提升：提升过程参见图3，分别将卷扬机8的钩头跟自提升附着式吊机下方对应的支撑梁4连接，启动卷扬机8，卷扬机上升，使卷扬机的钢丝绳拉直并处于刚开始受力状态时，将卷扬机暂停；同时在桥墩第一节段中间横梁3的两侧边采用钢丝绳跟自提升附着式吊机主桁架的下弦杆10连接，作为保险绳9；然后松开自提升附着式吊机主体结构上所有跟桥墩连接的接头，再启动卷扬机8，就可将自提升附着式吊机提升到第一节段上方位置，即准备吊装第二节段所需的位置；
⑷    钢管混凝土格构桥墩第二节段吊装：第二节段吊装顺序是：①如图4，先将第二节段的一侧梯形排架2吊装就位；②如图5，第二节段的横梁3吊装在第一节段横梁上的可拆临时搁架11上预置；③如图6，另一侧梯形排架2吊装就位；④将预置的第二节段的横梁3吊装就位；具体施工方法是采用汽车起重机将梯形排架2及横梁3分别从转运车辆上卸下来，并将其起吊到自提升附着式吊机能起吊的下方，直立放置，然后采用自提升附着式吊机将梯形排架2及横梁3吊装到各自的位置；
⑸    自提升附着式吊机提升：如图7，先提升卷扬机，采用自提升附着式吊机将卷扬机8从第一节段的横梁3上提升到第二节段的横梁3上，并安装固定，保险绳9同时也移到第二节的横梁3上固定好；然后按上述⑶提升自提升附着式吊机的主体结构；
⑹    按上述⑶、⑷、⑸施工步骤施工，直至钢管混凝土格构桥墩最后一节段安装好，如图8； 
⑺    拆除自提升附着式吊机的上平联杆件6：由于当自提升附着式吊机降落时，其上平联中间部分杆件6会跟桥墩横梁3相碰，故需在吊机降落前，将中间这部分杆件6拆除，上平联杆件6重量较小，采用人工拆除即可，但两端不跟桥墩相碰的上平联杆件6暂不拆除，以保证吊机的整体稳定；
⑻    自提升附着式吊机降落：采用同吊机提升的方法，将吊机降落，不同的是：卷扬机8启动时不是提升，而是降落，另外由于卷扬机8钢丝绳长度的限制，可将整个降落过程分步进行，即当一次降落一个节段或多个节段位后，就停下来，将吊机主体结构跟桥墩临时固定，然后将卷扬机8和保险绳9向下移一个节段或对应的多个节段，将其连接好后，松开临时连接接头，即可将吊机再降落一个或多个节段位，重复操作上述步骤，直至吊机降落到地面，如图9所示；
⑼    自提升附着式吊机拆开：采用汽车起重机,拆除顺序是①拆除行车梁7,②拆除留下的两边上平联杆件6，③拆除主桁架5，④拆除保险绳9，⑤拆除支撑梁4，⑥拆除卷扬机8。
本发明提供了一种安全且简便的吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，特别适用于大型起重设备无法进入的山区桥墩的施工，也适用于建筑钢结构中的钢管混凝土格构立柱的架设安装。 

Claims (2)

1.一种自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，其特征在于：按如下步骤施工： 
⑴    钢管混凝土格构桥墩第一节段安装：钢管混凝土格构桥墩每一节段均由两根相同的梯形排架和一根横梁组成，采用汽车起重机吊装第一节段，吊装顺序是先分别吊装两侧的梯形排架，再吊装中间的横梁，形成一个稳定的立体节段；
⑵      自提升附着式吊机安装：自提升附着式吊机主体结构由支撑梁、主桁架、上平联杆件及行车梁组成；采用汽车起重机吊装，吊机主体结构及其主要组件的吊装顺序是①吊装支撑梁，②吊装主桁架，③吊装上平联杆件，④吊装行车梁，⑤吊装卷扬机；
⑶      自提升附着式吊机提升：分别将卷扬机的钩头跟自提升附着式吊机下方对应的支撑梁连接，启动卷扬机，使卷扬机的钢丝绳拉直并处于刚开始受力状态时，将卷扬机暂停；同时在桥墩第一节段中间横梁的两边采用钢丝绳跟自提升附着式吊机主桁架的下弦杆连接，作为保险绳；然后松开自提升附着式吊机主体结构上所有跟桥墩连接的接头，再启动卷扬机，将自提升附着式吊机提升到桥墩第一节段上方的位置； 
⑷    钢管混凝土格构桥墩第二节段吊装：吊装顺序是①将第二节段一侧梯形排架吊装就位，②将第二节段的横梁吊装在第一节段横梁上的临时搁架上预置，③将第二节段另一侧梯形排架吊装就位，④将预置的第二节段横梁吊装就位；具体施工方法是：采用汽车起重机将梯形排架及横梁分别从转运车辆上卸下来，并将其起吊到自提升附着式吊机能起吊的下方，直立放置，然后采用自提升附着式吊机将梯形排架及横梁吊装到各自的位置； 
⑸    卷扬机的提升：采用自提升附着式吊机将卷扬机提升到第二节段的横梁上并安装固定好，保险绳同时也移到第二节段的横梁上固定好；
⑹  重复上述⑶、⑷、⑸的施工步骤，直至将钢管混凝土格构桥墩最后一节段安装完毕；
⑺    拆除自提升附着式吊机的上平联杆件：在吊机降落前，采用人工将上平联杆件中间部分的上平联杆件拆除，只留下两端的上平联杆件暂不拆除；
⑻    自提升附着式吊机降落：采用同吊机提升的方法，启动卷扬机，将吊机降落，整个降落过程分步进行，即一次降落一个或多个节段位后，停下来将吊机主体结构跟桥墩临时固定，然后将卷扬机和保险绳向下移一个或对应的多个节段位，将其连接好后，松开临时固定的接头，即可将吊机再降落一个或多个节段位，重复操作上述步骤，直至吊机降落到地面；
⑼   自提升附着式吊机拆除：采用汽车起重机，拆除顺序是①拆除行车梁，②将留下的两端平联杆件拆除，③拆除主桁架，④拆除支撑梁，⑤拆除卷扬机。
2.根据权利要求1所述的自提升附着式吊机吊装钢管混凝土格构桥墩的施工方法，其特征在于：所述的自提升附着式吊机安装，采用汽车起重机吊装，安装的方法是：①先吊装支撑梁，将其跟桥墩连接固定；②吊装主桁架，将主桁架固定在支撑梁上，并同步临时跟桥墩连接固定；③吊装上平联杆件；④吊装行车梁；⑤吊装卷扬机，将卷扬机安装在桥墩横梁上；⑥安装保险绳，将保险绳两端分别固定在桥墩横梁和吊机主桁架下弦杆上。
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