CN103321160A - 一种支架预压装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支架预压装置和方法，包括同步扁形千斤顶、反力架、钢丝绳、紧绳器和支架；反力架包括反力架上横梁和反力架下横梁，支架包括支架立杆和与支架立杆垂直的支架横杆；在每根支架立杆的上方设置有相应的支架顶托，在支架顶托上方铺设有木枋，反力架下横梁设置在木枋的上方，同步扁形千斤顶设置在反力架下横梁和反力架上横梁之间；在每根支架立杆与在支架地基上浇注的砼层面之间设置有支架底托；在每根支架立杆与相对应的支架底托之间均设置有钢丝绳连接器；两端设置有紧绳器的钢丝绳跨过反力架上横梁，钢丝绳两端的两个紧绳器分别勾住钢丝绳连接器。本发明提供的支架预压装置和方法，能够解决支架本身的非弹性变形和施工安全问题。

Description

一种支架预压装置和方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑、公路及铁路桥梁及市政建筑施工技术领域，更为具体地，涉及一种用反力架技术进行现浇砼的模板工程预压的支架预压装置和方法。

背景技术

房屋建筑、公路及铁路桥梁及市政建筑工程中，很多主体的附属工程都采用支架法施工，支架预压是支架施工中的一个重要环节。

目前，采用支架法进行混凝土浇筑施工时，特别在梁桥悬臂施工中混凝土等低空或高空混凝土结构物的浇筑时，为检验支架的安装质量和整体承载能力，消除支架的非弹性变形，观测支架的弹性变形量，一般在混凝土浇筑前按1.2倍最大施工荷载对支架进行预压。

传统的支架预压加载方法（如：实物截载法、水箱加载法等）是模拟混凝土结构实际结构，通过外部有序的分批荷载施加于支架结构上，来检验结构的安全性、可行性。

但是，这些传统的支架预压大多采用建水箱、堆沙袋、堆钢锭、钢筋等方法，投入的机械设备及时间都较多，工期长，要花费大量的人力物力，且工效低，施工安全性差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种利用反力架技术进行现浇砼的模板工程预压的支架预压装置和方法，以解决支架本身的非弹性变形和施工安全问题。

本发明提供一种支架预压装置，包括同步扁形千斤顶、反力架、钢丝绳、紧绳器和支架；其中，

反力架包括反力架上横梁和反力架下横梁，支架包括支架立杆和与支架立杆垂直的支架横杆；

在每根支架立杆的上方设置有相应的支架顶托，在支架顶托上方铺设有木枋，反力架下横梁设置在木枋的上方，同步扁形千斤顶设置在反力架下横梁和反力架上横梁之间；

在每根支架立杆与在支架地基上浇注的砼层面之间设置有支架底托；在每根支架立杆与相对应的支架底托之间均设置有钢丝绳连接器；

两端设置有紧绳器的钢丝绳跨过反力架上横梁，钢丝绳两端的两个紧绳器分别勾住钢丝绳连接器。

此外，优选的方案是，反力架下横梁和反力架上横梁为钢梁。

此外，优选的方案是，反力架上横梁上设置有钢扣件卡具，用于固定跨过反力架上横梁的钢丝绳；

钢丝绳连接器为两端带有圆孔的钢扣件卡具，钢丝绳连接器通过圆孔与紧绳器上的挂钩连接。

本发明提供一种支架预压方法，包括：

在支架地基预压结束后，在支架地基上浇注砼面层以进行支架地基的基础硬化；

放样弹线于支架地基的基础硬化的砼面层，在放样弹线的线交叉点处搭设支架立杆，在每根支架立杆架设与支架立杆相互垂直的支架横杆，并在支架立杆下端部与支架地基浇筑的砼层面之间设置支架底托；

在支架立杆上方安装支架顶托，在支架顶托上方铺设木枋；

在木枋上方架设反力架下横梁，然后在反力架下横梁上方安装同步扁形千斤顶；

在同步扁形千斤顶上架设反力架上横梁，并在每根支架立杆与相对应的支架底托分别安装钢丝绳连接器；

将两端带有紧绳器的钢丝绳跨过反力架上横梁，然后分别将两个紧绳器的挂钩勾住钢丝绳连接器，同时拧紧紧绳器，使钢丝绳绷紧；

开启同步扁形千斤顶，按照设计荷载对支架进行预压，同时对反力架进行预压。

此外，优选的方案是，在同步扁形千斤顶对支架和反力架预压过程中，

同步扁形千斤顶对反力架下横梁产生向下的压力，同时对反力架上横梁产生向上的支持力；

由于反力架上横梁上连接钢丝绳，而钢丝绳另一端与支架底托连接，反力架上横梁反作用于同步扁形千斤顶，同步扁形千斤顶将反作用力传递给反力架下横梁，再由反力架下横梁将反作用力分配给支架。

从上面的技术方案可知，本发明的支架预压方法，能够取得以下有益效果：

1）利用同步扁形千斤顶提供压力，通过反力架传递给支架立杆和支架横杆，从而检验支架的安装质量和整体承载能力，能够消除支架的非弹性变形和观测支架的弹性变形量；

2）这种支架预压方法在高空、江河、海上等复杂危险的条件下仍然能够安全实施；并且相对于传统的实物截载法和水箱加载法等，能够减少对人力和物力的使用，从而降低施工成本，确保施工安全。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的支架预压的装置图；

图2为根据本发明实施例的支架预压方法的流程图。

其中的附图标记包括：砼基础1、支架底托2、圆孔的钢扣件卡具3、紧绳器4、支架横杆5、钢丝绳6、支架立杆7、支架顶托8、木枋9、反力架下横梁10、反力架上横梁11、同步扁形千斤顶12。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1为根据本发明实施例的支架预压装置图。

如图1所示，本发明提供一种支架预压装置，包括同步扁形千斤顶12、反力架、钢丝绳6、紧绳器4和支架。

其中，反力架包括反力架上横梁11和反力架下横梁10，反力架下横梁10和反力架上横梁11为钢梁，反力架上横梁11上设置有较小的钢扣件卡具（未在图1上标出），用于固定钢丝绳6。

支架包括支架立杆7和与支架立杆7垂直的支架横杆5。

在每根支架立杆7的上方设置有相应的支架顶托8，在支架顶托8上方铺设有木枋9，反力架下横梁10设置在木枋9的上方，同步扁形千斤顶12设置在反力架下横梁10和反力架上横梁11之间。

在每根支架立杆7与在支架地基上浇注的砼层面1之间设置有支架底托2，在每根支架立杆7与相对应的支架底托2之间均设置有钢丝绳连接器，钢丝绳连接器为两端带有圆孔的钢扣件卡具3。

两端设置有紧绳器4的钢丝绳6跨过反力架上横梁11，钢丝绳两端的两个紧绳器4分别勾住钢丝绳连接器，由于钢丝绳连接器为两端设置有圆孔的钢扣件卡具3，钢丝绳连接器通过圆孔与紧绳器4上的挂钩连接。

根据上述支架预压装置的结构，支架预压的原理如下：

同步扁形千斤顶12位于反力架上横梁11和反力架下横梁10之间，当开启同步扁千斤顶12时，同步扁形千斤顶12对反力架下横梁10产生向下的压力，同时对反力架上横梁11产生向上的支持力。由于反力架上横梁11上方跨过钢丝绳6，而钢丝绳6另一端与支架底托2连接，并且在紧绳器4的作用下钢丝绳6处于紧绷状态，所以反力架上横梁11对同步扁形千斤顶12有一个反作用力，同步扁形千斤顶12再将这个反作用力（即为压力）传递给反力架下横梁10，再由反力架下横梁10将此压力分配给支架。本发明通过上述的原理使支架产生的压力用来代替传统方法施加的压力。

在上述支架预压装置的基础上，本发明提供的支架预压方法，利用支架、反力架、同步扁形千斤顶和钢丝绳的相互作用力对要预压的砼面层进行支架预压，其中，支架包括支架立杆和支架横杆，反力架包括反力架上横梁和反力架下横梁。

图2为根据本发明实施例的支架预压方法的流程图。

如图2所示，本发明提供的支架预压方法包括如下步骤：

S210：在支架地基预压结束后，在支架地基上浇注砼面层以进行支架地基的基础硬化；

S220：放样弹线于支架地基的基础硬化的砼面层，在放样弹线的线交叉点处搭设支架立杆，在每根支架立杆上架设与支架立杆相互垂直的支架横杆，并在支架立杆下端部与支架地基上浇筑的砼层面之间设置有支架底托；

S230：在支架立杆上方安装支架顶托，在支架顶托上方铺设木枋；

S240：在木枋上方架设反力架下横梁，然后在反力架下横梁上方安装同步扁形千斤顶；

S250：在同步扁形千斤顶上架设反力架上横梁，并在每根支架立杆与相对应的支架底托分别安装钢丝绳的连接器；

S260：将两端带有紧绳器的钢丝绳跨过反力架上横梁，然后分别将两个紧绳器的挂钩勾住钢丝绳连接器，同时拧紧紧绳器，使钢丝绳绷紧；

在步骤S260中，反力架上横梁上设置有钢扣件卡具，用来固定跨过反力架上横梁的钢丝绳；

S270：开启同步扁形千斤顶，按照设计荷载的1.1倍对支架进行支架预压，同时对反力架进行预压。

在进行支架预压和反力架预压的过程中，同时要记录预压的支架的沉降变形值，其中，支架的沉降变形包括非弹性变形和弹性变形。

在步骤S270中，同步扁形千斤顶对支架和反力架预压包括：开启同步扁形千斤顶，同步扁形千斤顶对反力架下横梁产生向下的压力，同时对反力架上横梁产生向上的支持力；由于反力架上横梁上连接钢丝绳，而钢丝绳另一端与支架底托连接，反力架上横梁反作用于同步扁形千斤顶，同步扁形千斤顶将反作用力传递给反力架下横梁，再由反力架下横梁将反作用力分配给支架。

上述为支架预压方法的具体步骤，其中根据同步扁形千斤顶油表读数与千分表的读数分别控制支架预压的荷载及变形值。

下面以某高速公路某桥支架预压施工为例：

该实施例中的高速公路桥的桥长为68米，桥宽12.75米；此桥为现浇预应力箱梁，支架为碗孔式支架，地基为山脚老土。

支架预压施工的具体步骤包括：

1）支架地基预压

支架地基为山脚老土，地基预压按设计荷载的1.2倍进行预压，变形值仅为1.5mm。

2）支架地基的基础硬化

支架地基预压结束后，进行支架地基的基础硬化，基础硬化砼面层的厚度为20cm，砼面层为c20砼。

3）支架搭设

在砼面层上进行纹样弹线，在纹样弹形成的方格网上搭设碗扣支架，空腹部分支架荷载为1.5吨/根，在箱梁横梁及腹线位置支架荷载为3吨/根。

4）反力架下横梁的安装

第一跨支架搭设好后，不铺设箱梁底模，在支架顶托的上方设置木枋，在木枋的上方安装反力架下横梁，反力架下横梁采用I32I字钢，长度为12米。

5）同步扁形千斤顶的安装

在反力架下横梁上每隔1.8米安装同步扁形千斤顶，即：每隔一根支架立杆安装一个同步扁形千斤顶。

6）反力架上横梁的安装

在同步扁形千斤顶上安装反力架上横梁，反力架上横梁采用38号钢轨，钢轨的长度为12米；然后用直径为6mm的钢丝绳作为张拉牵引绳，将长度大于20米，并且两端带有紧绳器的钢丝绳横跨过反力架上横梁，此钢丝绳两端分别勾住支架底托上方的钢扣件卡具。

其它的支架立杆按照上述的方法依次类推，拧紧紧绳器，同时检查各支架顶托有无脱空，并且调整上托螺母。

7）同步扁形千斤顶对支架进行预应力

启动液压同步扁形千斤顶，对支架进行预应力张拉，根据液压同步扁形千斤顶的油表读数控制支架的荷载。

在同步扁形千斤顶对支架进行预压的过程中，同时记录支架的沉降变形值。在此过程中，根据支架的应力应变值确定支架是否满足使用的安全性能，实际每排支架需张拉3个小时，即：每排支架的持荷时间为3个小时。

在上述的实施例的高速公路某桥支架预压施工过程中，如果发现支架中有不合格的杆件，能够立即更换，同时能够进行支架搭设与支架预压流水作业，以避免支架预压过程中坍塌事故的发生。

并且，传统的每跨支架预压至少要10天时间，其中包括装卸沙袋；而现在每跨支架采用反力架式支架预压，只需3天时间，节约了工期并提高了施工的安全性。在上述高速公路某桥支架预压的施工中，采用反力架式支架预压比传统沙袋堆载预压节省工期21天，节约施工成本近30万元，节约率为65％。

在上述高速公路某桥支架预压的实施例中，对支架的沉降变形值的检测更为精确，传统支架的沉降变形值的检测采用水准仪布点的观测，而此支架预压过程中使用液压同步扁形千斤顶的千分表记录沉降变形值，并且全过程控制，从而这种检测方法对桥梁的预拱度控制更为精确，并且能确保桥梁施工的线型及质量。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的支架预压装置和方法，利用同步扁形千斤顶提供压力，通过反力架传递给支架，能够检验支架的安装质量和整体承载能力、能够消除支架的非弹性变形和观测支架的弹性变形量；同时该支架预压方法在复杂危险的条件下能够安全实施；并且相对于传统的实物截载法和水箱加载法，能够减少对人力和物力的使用，从而降低施工成本，确保施工安全。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的支架预压装置和方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的支架预压装置和方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (5)

1.一种支架预压装置，包括同步扁形千斤顶、反力架、钢丝绳、紧绳器和支架；其中，

所述反力架包括反力架上横梁和反力架下横梁，所述支架包括支架立杆和与所述支架立杆垂直的支架横杆；

在每根所述支架立杆的上方设置有相应的支架顶托，在所述支架顶托上方铺设有木枋，所述反力架下横梁设置在所述木枋的上方，所述同步扁形千斤顶设置在所述反力架下横梁和所述反力架上横梁之间；

在每根所述支架立杆与在支架地基上浇注的砼层面之间设置有支架底托；

在每根所述支架立杆与相对应的支架底托之间均设置有钢丝绳连接器；

两端设置有紧绳器的所述钢丝绳跨过所述反力架上横梁，所述钢丝绳两端的两个紧绳器分别勾住所述钢丝绳连接器。

2.如权利要求1所述的支架预压装置，其中，

所述反力架下横梁和所述反力架上横梁为钢梁。

3.如权利要求1所述的支架预压装置，其中，

在所述反力架上横梁上设置有钢扣件卡具，用于固定跨过反力架上横梁的所述钢丝绳；

所述钢丝绳连接器为两端带有圆孔的钢扣件卡具，所述钢丝绳连接器通过所述圆孔与所述紧绳器上的挂钩连接。

4.一种支架预压方法，包括：

在支架地基预压结束后，在支架地基上浇注砼面层以进行所述支架地基的基础硬化；

放样弹线于所述基础硬化的砼面层，在所述放样弹线的线交叉点处搭设支架立杆，在每根所述支架立杆之间架设与所述支架立杆相互垂直的支架横杆，并在所述支架立杆下端部与所述支架地基浇注的砼面层之间设置支架底托；

在所述支架立杆上方安装支架顶托，在所述支架顶托上方铺设木枋；

在所述木枋上方架设反力架下横梁，然后在所述反力架下横梁的上方安装同步扁形千斤顶；

在所述同步扁形千斤顶上架设反力架上横梁，并在每根所述支架立杆与相对应的所述支架底托上分别安装钢丝绳连接器；

将两端带有紧绳器的钢丝绳跨过所述反力架上横梁，然后分别将两个紧绳器的挂钩勾住所述钢丝绳连接器，同时拧紧所述紧绳器使所述钢丝绳绷紧；

开启所述同步扁形千斤顶，按照设计荷载对所述支架进行预压，同时对所述反力架进行预压。

5.如权利要求4所述的支架预压方法，其中，

在所述同步扁形千斤顶对所述支架和所述反力架预压过程中，

所述同步扁形千斤顶对所述反力架下横梁产生向下的压力，同时对所述反力架上横梁产生向上的支持力；

由于所述反力架上横梁上连接所述钢丝绳，而所述钢丝绳另一端与所述支架底托连接，所述反力架上横梁反作用于所述同步扁形千斤顶，所述同步扁形千斤顶将所述反作用力传递给所述反力架下横梁，再由所述反力架下横梁将所述反作用力分配给所述支架。

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