CN104818675B - 钢筋节段的组拼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢筋节段的组拼方法，其包括以下步骤：(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ；(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段；(3)在所述拼装胎架Ⅰ中以所述第一钢筋节段为基准节段拼装第二钢筋节段；(4)解除所述第一钢筋节段和第二钢筋节段的连接结构；(5)将所述第二钢筋节段吊装至所述拼装胎架Ⅱ；(6)将所述第一钢筋节段起吊移出所述拼装胎架Ⅰ；(7)在所述拼装胎架Ⅱ中以所述第二钢筋节段为基准节段拼装下一个钢筋节段；(8)依次重复执行上述步骤(4)～(7)的工序，直至完成所有钢筋节段的拼装。本发明的钢筋节段的组拼方法有效提高索塔安装的施工效率、也有效提高了施工质量，同时保证了施工安全。

Description

钢筋节段的组拼方法

技术领域

本发明涉及一种路桥施工技术，尤其涉及一种钢筋节段的拼装方法。

背景技术

斜拉桥是一个由索、塔、梁为基本机构组成的组合结构，其中，梁和塔是主要承重构件，两者组合成整体结构。斜拉桥的索塔是支撑主索的塔形构造物，其通常为混凝土塔。如图1所示，斜拉桥的索塔构件从下往上通常包括基础承台01、下塔柱02、横梁03、中塔柱04以及上塔柱05，其中上塔柱05包含有索区。

现有技术中，斜拉桥索塔的常规施工工艺，通常是基础承台一次或分两次进行浇筑，塔柱采用液压爬模施工，塔柱的施工属于高空作业。其中，钢筋模板的爬升工序，以及钢筋的原位绑扎工序，不仅使塔柱施工周期拖长，严重影响后续施工的工期，还影响施工的精确度以及施工人员的人身安全。为此，有必要对现有的施工工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢筋节段的组拼方法，其施工周期短、施工精度高且安全性高。

为达到以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钢筋节段的组拼方法，其包括以下步骤：

(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ；

(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段；

(3)在所述拼装胎架Ⅰ中以所述拼装好的第一钢筋节段为基准节段，在所述基准节段上拼装第二钢筋节段；

(4)将拼装好的第二钢筋节段从所述第一钢筋节段上拆除；

(5)将从所述第一钢筋节段上拆除后的第二钢筋节段吊装至所述拼装胎架Ⅱ；

(6)将所述第一钢筋节段起吊移出所述拼装胎架Ⅰ；

(7)在所述拼装胎架Ⅱ中以所述第二钢筋节段为基准节段拼装下一个钢筋节段；

(8)依次重复执行上述步骤(4)～(7)的工序，直至完成所有钢筋节段的拼装。

为实现本发明的目的，所述拼装胎架的结构具体为：所述拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ分别包括承重结构和竖立在该承重结构上的定位结构；所述定位结构包括布置在中央位置的内支架和布置在所述内支架四周的外支架。

为进一步实现本发明的目的，所述钢筋节段的组拼的具体步骤为：(a)在所述拼装胎架Ⅰ或拼装胎架Ⅱ上搭设该钢筋节段的劲性骨架，及(b)以所述劲性骨架为模板焊接该钢筋节段的钢筋。

具体地，关于劲性骨架在拼装胎架上的布置位置：所述劲性骨架搭设在所述拼装胎架Ⅰ或拼装胎架Ⅱ的内支架和外支架之间的空间内。

关于劲性骨架的基本结构：所述劲性骨架包括若干立杆、至少三层与所述立杆连接的水平杆，以及若干连接所述立杆和水平杆的斜杆。

关于劲性骨架的起吊结构：所述第一钢筋节段或第二钢筋节段的劲性骨架设有起吊结构，所述起吊结构包括设置在所述劲性骨架顶端的耳板以及从所述耳板延伸至所述劲性骨架的立杆的传力杆。

关于劲性骨架的连接结构：所述第一钢筋节段和第二钢筋节段之间的劲性骨架设有连接结构，所述连接结构包括设置在两个劲性骨架接触面处的导向装置和设置在两个劲性骨架的立杆相接处的连接卡板。

具体地，所述导向装置包括设置在所述劲性骨架上端的导向外管和下端的可插入下方的钢筋节段的劲性骨架的所述导向外管的导向内管。优选地，所述导向内管的插入端设有圆锥头。

所述连接卡板扣合在所述劲性骨架的立杆的表面，所述连接卡板设有分别与所述两个立杆连接的腰型孔。

关于钢筋的连接结构：所述第一钢筋节段和第二钢筋节段的相接处的钢筋末端设有螺纹，所述钢筋以带内螺纹的套筒相连接。

更进一步地，步骤(6)中，所述第一钢筋节段起吊移出所述拼装胎架Ⅰ后，还包括将该第一钢筋节段在索塔进行拼接安装的步骤。

与现有技术相比较，本发明具有如下优势：

(1)本发明的钢筋节段的组拼方法，以已经组拼好的钢筋节段作为基准节段组拼下一个钢筋节段，有效提高在索塔上的钢筋节段拼接的精确度，提高了施工质量；

(2)本发明的钢筋节段的组拼方法，将单个钢筋节段的预拼装和多个钢筋节段的拼接这两个工序分别安排在拼装胎架和索塔原位进行，因此可以使这两个工序同时进行而不是依次进行，进而大大缩短了索塔施工的时间；

(3)本发明的钢筋节段的组拼方法，单个钢筋节段的组拼工序安排在接近平地的拼装胎架上实施，因此避免了施工工人的高空作业，提高了施工环境的安全性。

附图说明

图1为斜拉桥索塔结构示意图。

图2为本发明的钢筋节段的组拼方法中所使用的拼装胎架的主视图。

图3为本发明的钢筋节段的组拼方法中所使用的拼装胎架的俯视图，该拼装胎架中布置了钢筋节段。

图4为本发明的钢筋节段的组拼方法中所组拼的钢筋节段的部分结构示意图，示出劲性骨架、导向装置以及部分钢筋。

图5为本发明的钢筋节段的组拼方法中所搭设的劲性骨架的连接卡板的主视图。

图6为图5的A-A方向的横截面结构示意图。

图7为本发明的钢筋节段的组拼方法中所搭设的劲性骨架的起吊结构分布示意图。

图8为本发明的钢筋节段的组拼方法中所搭设的劲性骨架的起吊结构的结构示意图。

图9A为本发明的钢筋节段的组拼方法中第一钢筋节段在拼装胎架Ⅰ中的定位示意图。

图9B为本发明的钢筋节段的组拼方法中第一钢筋节段设置定位钢筋的示意图。

图9C为本发明的钢筋节段的组拼方法中第二钢筋节段在拼装胎架Ⅰ中的定位示意图。

图9D为本发明的钢筋节段的组拼方法中导向装置的布置位置以及第二钢筋节段设置定位钢筋的示意图。

图9E为本发明的钢筋节段的组拼方法中吊具与第二钢筋节段的定位的示意图。

图9F为本发明的钢筋节段的组拼方法中第二钢筋节段在拼装胎架Ⅱ中的定位示意图，其中第一钢筋节段尚未移出。

图9G为本发明的钢筋节段的组拼方法中第一钢筋节段的移出状态示意图，其中第一钢筋节段被吊具吊起，拼装胎架的内支架结构已调整。

图9H为本发明的钢筋节段的组拼方法中第二钢筋节段在拼装胎架Ⅱ中的定位示意图，其中第一钢筋节段已被移出。

图中：

01基础承台 212水平杆

02下塔柱 213平联

03横梁 214导向装置

04中塔柱 2141导向外管

05上塔柱 2142导向内管

Ⅰ拼装胎架Ⅰ 21421圆锥头

Ⅱ拼装胎架Ⅱ 215连接卡板

11内支架 2151腰型孔

12外支架 2152螺栓

13工作平台 216起吊结构

14扁担梁 2161耳板

15限位杆 2162传力杆

2钢筋节段 22钢筋

2a第一钢筋节段 221定位钢筋

2b第二钢筋节段 3吊具

21劲性骨架

211立杆

211a上节立杆

211b下节立杆

211c立杆连接通孔

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例一

拼装胎架的结构

参考图2，为方便施工作业，将拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ搭设为一整体结构，两者共用一个承重的平台，其中，拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ结构相同，每个拼装胎架包括承重结构和竖立在该承重结构上的定位结构；所述定位结构包括布置在相应拼装胎架的中央位置的内支架11和布置在所述内支架11四周的外支架12。

参考图3，钢筋节段2在所述内支架11和外支架12之间的空间内进行拼装，为方便工人施工，该拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ中的每一个还设置了若干层工作平台13，所述工作平台13环绕所述内支架11，并且架设在所述外支架12上，形成可环绕所述钢筋节段2的四周的工作走道。

实施例二

劲性骨架的结构

参考图4，所述钢筋节段2包括焊接成笼状的钢筋22以及作为所述钢筋22的模板的劲性骨架21。

所述劲性骨架21采用桁架结构，其包括若干立杆211、至少三层与所述立杆211连接的水平杆212，以及若干连接所述立杆211和水平杆212的斜杆。所述立杆211采用L100×10的角钢(边长为100mm，厚度为10mm的等边角钢)制作，中、上两层的所述水平杆212也采用L100×10的角钢制作，所述斜杆和下层的所述水平杆212采用∠63×5的角钢(边长为63mm，厚度为5mm的等边角钢)制作。该劲性骨架21具有“顶口刚、底口柔”的特点，即既能减小吊装时引起的钢筋节段2的变形，又能保证在钢筋对接时可进行微调。(所述斜杆未图示)

所述钢筋22安装前，先在所述劲性骨架21的水平杆212上安装15cm长的C25号钢筋作为挑筋，所述挑筋间距1m；再安装与所述挑筋焊接的C32号水平隔离钢筋。该水平隔离钢筋设置在所述劲性骨架21与钢筋22之间，用于调整所述钢筋22的线形，防止所述劲性骨架21焊接变形，也用于作为钢筋22的保护层，另外，所述劲性骨架21和钢筋22隔离后，使所述劲性骨架21的立杆211范围内的钢筋22在连接时方便工人操作，也便于预留之后安装的四角钢筋的位置。

进一步地，两个所述钢筋节段2相接处的钢筋22的末端设有螺纹，通过将具有内螺纹的套筒套设在钢筋22上，并且通过螺纹方式将两个钢筋节段2互相连接。

参考图4～6，为了方便拼装两个所述钢筋节段2，以及增加拼装的精确度，所述劲性骨架21上设有连接结构，所述连接结构包括导向装置214和连接卡板215。

如图4所示，所述导向装置214包括设置在所述劲性骨架21上端的导向外管2141和设置在劲性骨架21下端的可插入下方的钢筋节段的劲性骨架21的所述导向外管2141内的导向内管2142。所述导向外管2141采用φ168×5mm的钢管(外径为168mm，厚度为5mm的钢管)制作，所述导向内管2142采用φ140×5mm的无缝钢管制作，为方便套设，所述导向内管2142的插入端设置有50cm的圆锥头。所述导向装置214可布设在所述劲性骨架21的四角，即每个钢筋节段2的横截面设置四个所述导向装置214。进一步地，为提高导向的精确性，所述导向装置214可在两节钢筋节段2拆除前进行安装。

如图5和图6所示，所述连接卡板215扣合在上下连接的所述劲性骨架21的上节立杆211a和下节立杆211b的表面，通过螺栓2152将该连接卡板215分别与所述上节立杆211a和下节立杆211b相连接。由于所述立杆211(包括上节立杆211a和下节立杆211b)采用角钢制成，所述连接卡板215也由轮廓相近的角钢制成，该连接卡板215作为立杆211的包边，在所述钢筋节段2的拼接过程中起到二次限位的作用。进一步地，考虑到所述劲性骨架21拼接时的定位调整，贯穿所述螺栓2152的连接卡板215上的通孔为腰型孔2151。

参考图7和图8，为了便于所述钢筋节段2通过起吊装置进行移动，所述劲性骨架21设有起吊结构216。所述起吊结构216包括设置在所述劲性骨架21的顶端的耳板2161以及从所述耳板2161延伸至所述劲性骨架21的立杆211的传力杆2162。所述耳板2161采用2cm厚的钢板制成，所述传力杆2162由角钢制成。本实施例中，所述劲性骨架21在其顶端的四角分别设置所述起吊结构216，作为吊点，根据所述劲性骨架21的受力情况，本领域技术人员应当知晓，所有吊点的几何中点是作为起吊中心，所述起吊结构216的布置位置应当使所述起吊中心的垂直延长线与起吊物(本实施例中是钢筋节段2)的重心的垂直延长线尽量贴近，以保证起吊平衡。进一步地，所述耳板2161优选设置在所述劲性骨架21的顶端的平联213上，所述设有耳板2161的平联优选采用双肢槽钢制成。

实施例三

钢筋节段的组拼过程

参考图9A～9H，利用所述拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ以及劲性骨架21，本发明的钢筋节段的组拼过程具体如下：

(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ。

根据施工场地的底面情况，适当调整所述承重结构的结构，以保证所述定位结构保持水平状态。为方便所述钢筋节段2的起吊移动，在钢筋节段的拼装工序开始阶段，所述拼装胎架Ⅱ的内支架11的上半段暂不安装(如图9A所示)。

(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段2a。

所述第一钢筋节段2a(包括其他钢筋节段)的拼装，如上文所述，需要先搭设其劲性骨架21，再以该劲性骨架21作为模板焊接相应的钢筋22。所述劲性骨架21搭设完成后，为防止该劲性骨架21发生水平方向的位移，继而影响第一钢筋节段2a的结构以及后续钢筋节段2的组拼，需要搭设穿过所述第一钢筋节段2a、在所述拼装胎架Ⅰ的内支架11和外支架12之间的限位杆15进行辅助定位(如图9A所示)。

(3)在所述拼装胎架Ⅰ中以所述第一钢筋节段2a为基准节段组拼第二钢筋节段2b。

首先，测量所述第一钢筋节段2a的放样点，焊接定位钢筋221(如图9B所示)。其次，在所述第一钢筋节段2a的上方，根据索塔节段的设计要求拼装第二钢筋节段2b(如图9C所示)。再次，为将所述第二钢筋节段2b的重量分散到所述拼装胎架Ⅰ上，需要搭设穿过所述第二钢筋节段2b、在所述拼装胎架Ⅰ的内支架11和外支架12之间的扁担梁14进行辅助支撑(如图9C所示)。最后，从所述第二钢筋节段2b设置定位钢筋221，为组拼下一个钢筋节段2作准备；与此同时，在所述第一钢筋节段2a和第二钢筋节段2b之间安装所述劲性骨架21的导向装置214和连接卡板215，还有钢筋22的末端的套筒(如图9D所示，连接卡板215和套筒未图示)。

(4)解除所述第一钢筋节段2a和第二钢筋节段2b的连接结构。

首先，解除所述两个钢筋节段之间的钢筋22的连接关系，即拧松所述套筒；然后，在所述第二钢筋节段2b上安装吊具3；最后，在所述第二钢筋节段2b稍微承受拉力的情况下解除所述导向装置214的套设连接(如图9E所示)。

(5)将所述第二钢筋节段2b吊装至所述拼装胎架Ⅱ。

所述第二钢筋节段2b起吊一小段距离(约10cm)平衡稳定后，抽出所述扁担梁14；然后继续向上起吊，将该第二钢筋节段2b吊装至拼装胎架Ⅱ；所述第二钢筋节段2b在所述拼装胎架Ⅱ正确定位后，在该第二钢筋节段2b和拼装胎架Ⅱ之间安装所述限位杆15(如图9F所示)。

(6)将所述第一钢筋节段2a起吊移出所述拼装胎架Ⅰ。

为方便后续操作，首先拆除所述拼装胎架Ⅰ的内支架11的上半部分，安装所述拼装胎架Ⅱ的内支架11的上半部分；其次，在所述第一钢筋节段2a上安装吊具3；然后，在所述第一钢筋节段2a稍微承受拉力的情况下，拆除包括所述限位杆15在内的所有第一钢筋节段2a与拼装胎架Ⅰ的连接构件；最后，将所述第一钢筋节段2a起吊移出所述拼装胎架Ⅰ(如图9G所示)。进一步地，起吊移出所述拼装胎架Ⅰ的第一钢筋节段2a被继续起吊至索塔进行拼装工序。

(7)在所述拼装胎架Ⅱ中以所述第二钢筋节段2b为基准节段组拼下一个钢筋节段2。

在所述拼装胎架Ⅱ中定位的第二钢筋节段2b已经做好作为基准节段的准备(如图9H所示)，根据所述步骤(3)叙述的方法组拼下一个钢筋节段2。

(8)依次重复执行上述步骤(4)～(7)的工序，直至完成所有钢筋节段的组拼。

实施例四

工效分析对比

本发明的钢筋节段的组拼方法适用于没有内倒角和不需要用于安装爬模的索塔段，在使用本发明的组拼方法的索塔段，与常规施工工艺相比较，本发明的方法的施工工期明显缩短。具体时间表如下：

一、常规施工工艺进行索塔单一节段的施工工效分析

二、本发明的工艺进行索塔单一节段的施工工效分析

综上所述，本发明的钢筋节段的组拼方法有效提高索塔安装的施工效率、也有效提高了施工质量，同时保证了施工安全。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢筋节段的组拼方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ；

(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段；

(3)在所述拼装胎架Ⅰ中以所述拼装好的第一钢筋节段为基准节段，在所述基准节段上拼装第二钢筋节段；在所述第一钢筋节段和第二钢筋节段间设置包括导向装置和连接卡板的连接结构；

(4)将拼装好的第二钢筋节段从所述第一钢筋节段上拆除；

(5)将从所述第一钢筋节段上拆除后的第二钢筋节段吊装至所述拼装胎架Ⅱ；

(6)将所述第一钢筋节段起吊移出所述拼装胎架Ⅰ；

(7)在所述拼装胎架Ⅱ中以所述第二钢筋节段为基准节段拼装下一个钢筋节段；

(8)依次重复执行上述步骤(4)～(7)的工序，直至完成所有钢筋节段的拼装。

2.如权利要求1所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ分别包括承重结构和竖立在该承重结构上的定位结构；所述定位结构包括布置在中央位置的内支架和布置在所述内支架四周的外支架。

3.如权利要求2所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于，所述钢筋节段的组拼的具体步骤为：(a)在所述拼装胎架Ⅰ或拼装胎架Ⅱ上搭设该钢筋节段的劲性骨架，及(b)以所述劲性骨架为模板焊接该钢筋节段的钢筋。

4.如权利要求3所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述劲性骨架搭设在所述拼装胎架Ⅰ或拼装胎架Ⅱ的内支架和外支架之间的空间内；所述劲性骨架包括若干立杆、至少三层与所述立杆连接的水平杆，以及若干连接所述立杆和水平杆的斜杆。

5.如权利要求4所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述第一钢筋节段或第二钢筋节段的劲性骨架设有起吊结构，所述起吊结构包括设置在所述劲性骨架顶端的耳板以及从所述耳板延伸至所述劲性骨架的立杆的传力杆。

6.如权利要求4所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述连接结构设置在第一钢筋节段和第二钢筋节段之间的劲性骨架上；所述导向装置设置在两个劲性骨架接触面处；所述连接卡板设置在两个劲性骨架的立杆相接处。

7.如权利要求6所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述导向装置包括设置在所述劲性骨架上端的导向外管和下端的可插入下方的钢筋节段的劲性骨架的所述导向外管的导向内管；其中，所述导向内管的插入端设有圆锥头。

8.如权利要求6所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述连接卡板扣合在所述劲性骨架的立杆的表面，所述连接卡板设有分别与两个所述立杆连接的腰型孔。

9.如权利要求3所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：所述第一钢筋节段和第二钢筋节段的相接处的钢筋末端设有螺纹，所述钢筋以带内螺纹的套筒相连接。

10.如权利要求1所述的钢筋节段的组拼方法，其特征在于：步骤(6)中，所述第一钢筋节段起吊移出所述拼装胎架Ⅰ后，还包括将该第一钢筋节段在索塔进行拼接安装的步骤。