CN103410101A - 抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，包括以下步骤：先在桥墩墩身纵桥向一侧布置塔吊，当塔吊自爬升至桥梁墩身中段时，在墩身中段纵桥向一侧砌筑悬臂梁，并使塔吊能穿过其中，在悬臂梁内设置预埋螺栓，下方砌筑暗梁，在悬臂梁上方设置钢梁，并使钢梁连接预埋螺栓的上端，用牛腿将钢梁与塔吊标准节固接，以悬臂梁和暗梁作为塔吊新的承力基础，在新的承力基础上塔吊继续施工至墩顶梁段；对塔吊实施拆除，拆除前在墩顶梁段上设置墩顶施工塔吊，墩顶施工塔吊安装完毕后，进行挂篮吊装和桥面梁的施工。本发明的方法具有安全性好、实用性强、塔吊标准节用量小等优点。

Description

抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法

技术领域

本发明属于曲线桥墩施工技术领域，尤其涉及一种超高型（一般指100m以上）曲线桥墩施工中的塔吊转换方法。

背景技术

对于大多数超过100m的高层房屋建筑，其外墙多为直线形，塔吊附着的长度不会随着建筑的高度升高而增加，塔吊附着的长度可以得到有效控制，塔吊可以一次性到顶。对于大多数桥墩，高度都在40m以下，即使桥墩线形为曲线，墩身上段塔吊附着的长度也在安全范围之内。

然而，在跨越大深谷的桥梁施工建设中，有时需要修建100米以上的高桥墩，曲线形高桥墩和直线形桥墩相比有减轻地基负荷、节省基础工程的优势。但在曲线形高桥墩施工过程中，塔吊若设置在横桥向一侧，塔吊的位置不会影响到上部挂篮吊装和梁结构的施工，可以一次性到顶。由于桥墩是曲线型，使得塔吊与桥墩墩身中段及以上的附着过长，可达10m以上，塔吊附着16的作用是拉住塔身，防止其倾覆。塔吊附着16太长可能使塔吊附着发生失稳，从而增加塔吊倾覆的风险（参见图1）。此外，塔吊一次到顶会使得塔吊爬升高度过大会使危险性增加，同时也使得标准节用量增加。可见，对于超过100m的超高曲线形桥墩的施工过程，存在诸多技术难题有待克服。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种安全性好、实用性强、塔吊标准节用量小的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种抛物线形（特别适用于1.6次抛物线形）超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，包括以下步骤：

（1）墩身下部施工时塔吊设置：首先在桥墩墩身纵桥向一侧布置塔吊，塔吊通过自爬升的方式从墩底施工至墩身中段；

 （2）塔吊承力基础第一次转换：当塔吊自爬升至桥梁墩身中段时，在墩身中段纵桥向一侧砌筑一道预开孔的悬臂梁，并使塔吊能穿过该预开孔，在悬臂梁内设置预埋螺栓，然后在悬臂梁下方砌筑暗梁，使暗梁与悬臂梁共同形成塔吊新的承力基础；所述悬臂梁内设置纵向钢筋和箍筋，悬臂梁承力荷载按塔吊的最大起重量和塔吊的自重之和进行设计（一般需乘以安全系数1.2）；当暗梁与悬臂梁的混凝土强度达到设计强度时，在悬臂梁上方设置钢梁，并使钢梁连接预埋螺栓的上端，同时用牛腿将钢梁与悬臂梁上方的塔吊标准节固接，并拆除暗梁下部的塔吊标准节，以悬臂梁和暗梁作为塔吊新的承力基础，在其上方的塔吊标准节上延续安装上方各级的塔吊标准节，进而使塔吊相对抬高，完成塔吊承力基础第一次转换；

（3）墩身上部施工时塔吊设置：待步骤（2）完成后，在新的承力基础上塔吊继续通过自爬升的方式从桥梁墩身中段施工至墩顶梁段；

（4）塔吊承力基础第二次转换：待步骤（3）完成后，对塔吊实施拆除，拆除时先拆除塔吊标准节再拆附着，拆除前在墩顶梁段上设置墩顶施工塔吊，墩顶施工塔吊与墩顶梁段通过基座过渡板连接，墩顶施工塔吊安装完毕后，进行挂篮吊装和桥面梁的施工。

上述本发明的技术方案特别适用于超过100m的超高曲线形桥墩的施工过程，在该技术方案中，本发明首先突破常规，创造性地将塔吊设置在桥墩纵桥向一侧，由于此时塔吊的位置将会影响到挂篮吊装和桥墩上部梁的施工，因此，本发明中又创造性地融入了塔吊承力基础的转换方法，对塔吊基础进行二次转换，以便在桥墩施工过程中不断升高塔吊基础，以此实现超高型桥墩在不同施工阶段用塔吊进行竖向吊运的目的。

上述抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，所述塔吊承力基础第一次转换步骤中，优选的，作为与悬臂梁共同形成塔吊新的承力基础的暗梁，其主要由相互间隔开的两道平行梁组成，两道平行梁分别位于所述预开孔两侧，且两道平行梁的间距大于预开孔的尺寸。更优选的，所述暗梁为素混凝土浇筑，且暗梁与悬臂梁的混凝土的强度等级相同，强度等级均不低于标号C50。

上述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，所述塔吊承力基础第一次转换步骤中，优选的，用于与悬臂梁上方的塔吊标准节进行固接的钢梁为工字钢环梁，其采用热轧轻型工字钢；所述预埋螺栓采用Q345型号以上强度等级的材质。

上述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，优选的，所述墩身上部施工时塔吊设置步骤中，暗梁下方安装有用作塔吊转换基础保险装置的保险钢桁架，所述保险钢桁架与预埋螺栓的底端连接，所述保险钢桁架的一侧通过预埋件锚筋与墩身锚固连接。

上述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，优选的，所述塔吊承力基础第二次转换步骤中，塔吊基座过渡板与墩顶梁段之间通过地脚螺栓连接。更优选的，所述塔吊基座过渡板包括双层面板，双层面板之间通过环形的支撑钢板连接。

本发明上述优选的塔吊转换方法的基本原理为：在墩身中段纵桥向侧浇筑一道设有预开孔的悬臂梁，悬臂梁下方可浇筑两道间距大于预开孔的暗梁，暗梁下部设置保险钢桁架，保险钢桁架与墩身和塔吊底部可分别通过预埋件锚筋和预埋螺栓连接，悬臂梁上方可设置工字钢环梁，环梁通过连接牛腿和塔吊标准节焊接，环梁、悬臂梁、暗梁共同形成新的塔吊基础，钢桁架作为保险装置，新的塔吊基础使塔吊相对升高达到塔吊基础第一次转换的目的；在墩顶梁段施工完毕后，拆除纵桥向侧的塔吊，在墩顶梁段上搭建新的塔吊形成塔吊的第二次转换来完成挂篮吊装和上部桥面梁的施工。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种应用于（特别是1.6次）抛物线形高墩桥梁施工的塔吊转换方法，该方法可以在此类高墩施工中进行塔吊基础的两次升高转换，减小塔吊的爬升高度，从而使塔吊适应不同施工阶段竖向吊运的需要，并减少塔吊标准节的用量，同时增强塔吊的安全性。

本发明的施工步骤简单，施工设备要求低，施工设备投入小，塔吊可重复利用；施工安全性好，能够很好地满足现有此类抛物线形高墩的施工要求，达到安全、经济、实用的目的，可作为同类曲线高墩施工时的塔吊转换方法广泛应用。

附图说明

图1为本发明具体实施例中塔吊转换步骤示意图。

图2为本发明具体实施例中第一次塔吊转换时塔吊基础正面示意图。

图3为本发明具体实施例中第一次塔吊转换时塔吊基础侧面示意图。

图4为本发明具体实施例中第二次塔吊转换时塔吊基础布置示意图。

图例说明：

1、墩身；2、悬臂梁；3、塔吊；4、预开孔；5、预埋螺栓；6、暗梁；7、工字钢环梁；8、牛腿；9、保险钢桁架；10、预埋件锚筋；11、墩顶梁段；12、墩顶施工塔吊；13、地脚螺栓；14、塔吊基座过渡板；15、支撑钢板；16、塔吊附着。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例：

如图1所示，一种本发明的1.6次抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，包括以下步骤：

（1）墩身下部施工时塔吊设置：如图1的左图所示，首先在桥墩墩身1纵桥向一侧布置塔吊，塔吊通过自爬升的方式施工至桥墩墩身中段；

（2）塔吊承力基础第一次转换：如图1和图2所示，当塔吊自爬升至桥梁墩身1中段时，根据施工现场所用塔吊型号在墩身1中段（标高为40m～50m）纵桥向一侧砌筑一道预开孔4的悬臂梁2（参考尺寸：长4500mm，宽2000mm，高2500mm），并使塔吊3能穿过该预开孔4（该预开孔4为2.2m×2.2m方孔，方孔的尺寸应略大于塔吊标准节的尺寸），在悬臂梁2内设置预埋螺栓5（预埋螺栓5采用Q345型号的材质），然后在悬臂梁2下方砌筑暗梁6，使暗梁6与悬臂梁2共同形成塔吊3新的承力基础；悬臂梁2内设置纵向钢筋和箍筋，悬臂梁2承力荷载按塔吊的最大起重量和塔吊的自重之和进行设计；暗梁6主要由相互间隔开的两道平行梁组成，两道平行梁分别位于预开孔4两侧，且两道平行梁的间距大于预开孔4的尺寸；暗梁6为素混凝土浇筑，且暗梁6与悬臂梁2的混凝土的强度等级相同，强度等级均不低于标号C50；当暗梁6与悬臂梁2的混凝土强度达到设计强度时，在悬臂梁2上方设置工字钢环梁7（采用热轧轻型工字钢），并使工字钢环梁7连接预埋螺栓5的上端，同时用牛腿8将工字钢环梁7与悬臂梁2上方的塔吊标准节焊接，并拆除暗梁6下部的塔吊标准节，以悬臂梁2和暗梁6作为塔吊3新的承力基础，在其上方的塔吊标准节上延续安装上方各级的塔吊标准节，进而使塔吊3相对抬高，完成塔吊承力基础的第一次转换；标准节的拆除可使用8T卷扬机施作；

（3）墩身上部施工时塔吊设置：如图2所示，待步骤（2）完成后，可在暗梁6下方安装保险钢桁架9以改善悬臂梁2与暗梁6的受力状态来增强塔吊3的稳定性，保险钢桁架9与预埋螺栓5的底端连接；为了增加安全系数，克服倾覆力矩，保险钢桁架9的一侧可通过预埋件锚筋10与墩身1锚固连接，保险钢桁架9的上、下两端各设置4根直径为28mm的精轧螺纹钢筋作为预埋件锚筋10锚固在墩身内；在新的承力基础上塔吊3继续通过自爬升的方式施工至桥墩的墩身1上部及墩顶梁段11；

（4）塔吊承力基础第二次转换：待步骤（3）的墩顶实心段与墩顶梁段11施工完毕后，塔吊3的位置将阻碍挂篮吊装和桥面梁的施工，因此需对塔吊3进行拆除工序，对塔吊实施拆除时先拆除塔吊标准节再拆附着，拆除前在墩顶梁段上设置墩顶施工塔吊12，墩顶施工塔吊12与墩顶梁段11通过地脚螺栓13连接；为了使墩顶施工塔吊12与墩顶梁段11基础更好的共同受力，本实施例在墩顶施工塔吊12与墩顶梁段11之间还设有塔吊基座过渡板14，塔吊12通过塔吊基座过渡板与墩顶梁段11连接成一个受力整体，塔吊基座过渡板14包括双层面板，双层面板之间通过环形的支撑钢板15连接，塔吊基座过渡板14通过地脚螺栓13与墩顶梁段11连接起来，新的墩顶施工塔吊12安装完毕后，进行挂篮吊装和桥面梁的施工。

本实施例中，保险钢桁架9的顶层型钢的尺寸间距应根据塔吊基础节段尺寸来确定，与预埋件锚筋10的焊接必须符合规范要求，每根工字钢必须与预埋件锚筋10满焊，焊缝高度取1cm。为了增加塔吊刚度与稳定性，应安装塔吊附着。

Claims (8)

1.一种抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，包括以下步骤：

（1）墩身下部施工时塔吊设置：首先在桥墩墩身纵桥向一侧布置塔吊，塔吊通过自爬升的方式从墩底施工至墩身中段；

（2）塔吊承力基础第一次转换：当塔吊自爬升至桥梁墩身中段时，在墩身中段纵桥向一侧砌筑一道预开孔的悬臂梁，并使塔吊能穿过该预开孔，在悬臂梁内设置预埋螺栓，然后在悬臂梁下方砌筑暗梁，使暗梁与悬臂梁共同形成塔吊新的承力基础；所述悬臂梁内设置纵向钢筋和箍筋，悬臂梁承力荷载按塔吊的最大起重量和塔吊的自重之和进行设计；当暗梁与悬臂梁的混凝土强度达到设计强度时，在悬臂梁上方设置钢梁，并使钢梁连接预埋螺栓的上端，同时用牛腿将钢梁与悬臂梁上方的塔吊标准节固接，并拆除暗梁下部的塔吊标准节，以悬臂梁和暗梁作为塔吊新的承力基础，在其上方的塔吊标准节上延续安装上方各级的塔吊标准节，进而使塔吊相对抬高，完成塔吊承力基础第一次转换；

（3）墩身上部施工时塔吊设置：待步骤（2）完成后，在新的承力基础上塔吊继续通过自爬升的方式从桥梁墩身中段施工至墩顶梁段；

（4）塔吊承力基础第二次转换：待步骤（3）完成后，对塔吊实施拆除，拆除时先拆除塔吊标准节再拆附着，拆除前在墩顶梁段上设置墩顶施工塔吊，墩顶施工塔吊与墩顶梁段通过塔吊基座过渡板连接，墩顶施工塔吊安装完毕后，进行挂篮吊装和桥面梁的施工。

2.根据权利要求1所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：所述塔吊承力基础第一次转换步骤中，作为与悬臂梁共同形成塔吊新的承力基础的暗梁，其主要由相互间隔开的两道平行梁组成，两道平行梁分别位于所述预开孔两侧，且两道平行梁的间距大于预开孔的尺寸。

3.根据权利要求2所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：作为与悬臂梁共同形成塔吊新的承力基础的暗梁，其主要为素混凝土浇筑，且暗梁与悬臂梁的混凝土的强度等级相同，强度等级均不低于标号C50。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：所述塔吊承力基础第一次转换步骤中，用于与悬臂梁上方的塔吊标准节进行固接的钢梁为工字钢环梁，其采用热轧轻型工字钢；所述预埋螺栓采用Q345型号以上强度等级的材质。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：适用于所述塔吊转换方法的抛物线形超高型桥墩为1.6次抛物线形超高型桥墩。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：所述墩身上部施工时塔吊设置步骤中，暗梁下方安装有用作塔吊转换基础保险装置的保险钢桁架，所述保险钢桁架与预埋螺栓的底端连接，所述保险钢桁架的一侧通过预埋件锚筋与墩身锚固连接。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：所述塔吊承力基础第二次转换步骤中，塔吊基座过渡板与墩顶梁段之间通过地脚螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的抛物线形超高型桥墩施工中的塔吊转换方法，其特征在于：所述塔吊基座过渡板包括双层面板，双层面板之间通过环形的支撑钢板连接。

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