CN105040591A - 一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法，涉及桥梁施工技术领域，针对现有的波形钢腹板在高空风荷载作用下横向晃动，导致其定位精确度差，施工不方便的问题。定位装置包括设置于两节波形钢腹板之间的定位支架；及内侧拉索和外侧拉索；内侧拉索包括沿箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳一，钢丝绳一的一端固定于箱梁中部，另一端固定于波形钢腹板自由端的内侧；外侧拉索包括沿箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳二，钢丝绳二的一端固定于箱梁的外侧边缘，另一端固定于两节波形钢腹板的外侧。定位方法：初步定位待安装的第n+1节波形钢腹板；安装内侧拉索、外侧拉索及定位支架，将两节波形钢腹板进行定位锁定；在波形钢腹板之间浇筑混凝土。

Description

一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法。

背景技术

大跨度波形钢腹板连续箱梁桥是近些年来由国外引进的一种新型桥梁，它采用波形钢腹板代替混凝土腹板，具有自重轻、抗震性能好、施工方便等特点。由于此类桥梁施工的关键就是波形钢腹板的安装和定位，因此，波形钢腹板安装是否快速方便及其定位是否准确直接决定了桥梁施工的质量和效率。

目前，波形钢腹板的定位方式是，使小直径螺栓穿过相邻两节待安装的波形钢腹板搭接部位中间的等直径圆孔，利用圆孔与螺栓之间的间隙实现待安装的波形钢腹板的简易调节，对待安装的波形钢腹板进行初连接和初定位，调整波形钢腹板的标高符合要求后，拧紧螺栓，消除间隙，进行焊接连接。然而，在大跨度波形钢腹板连续箱梁桥的实际施工过程中，风荷载的影响是不容忽视的，定位前的波形钢腹板在高空风荷载的作用下横向晃动幅度可达10cm～20cm，不但影响了波形钢腹板定位的精确度，而且给高空施工带来诸多不便。

发明内容

针对现有波形钢腹板的定位过程中，波形钢腹板在高空风荷载作用下横向晃动，导致其定位精确度差，施工不方便的问题，本发明的目的是提供一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法，通过位于待安装的两节波形钢腹板两侧的内侧拉索及外侧拉索与箱梁顶板连接，并通过位于两节波形钢腹板自由端的定位支架实现波形钢腹板的定位，避免其在高空风荷载的影响下发生摇晃而无法精确定位。

本发明解决其技术问题所采用的波形钢腹板的定位装置，包括：设置于并列的两节所述波形钢腹板之间且位于所述波形钢腹板自由端的定位支架；以及内侧拉索和外侧拉索；其中，所述内侧拉索包括沿箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳一，所述钢丝绳一的一端固定于所述箱梁的中部，所述钢丝绳一的另一端分别固定于两节所述波形钢腹板自由端的内侧；所述外侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳二，所述钢丝绳二的一端固定于所述箱梁的外侧边缘，所述钢丝绳的另一端固定于两节所述波形钢腹板的外侧。

优选的，所述定位支架位于两节所述波形钢腹板自由端的下部，所述内侧拉索和所述外侧拉索位于所述波形钢腹板自由端的上部。

优选的，所述内侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的四根钢丝绳一，其中，两根所述钢丝绳一的一端可拆卸连接在所述波形钢腹板的自由端，另外两根所述钢丝绳一的一端则可拆卸连接在所述波形钢腹板的中部。

优选的，所述钢丝绳二的一端与所述箱梁内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在所述波形钢腹板上。

优选的，至少一根所述钢丝绳一和至少一根所述钢丝绳二与所述波形钢腹板的连接点位于同一垂直线上。

优选的，所述钢丝绳一和所述钢丝绳二上均设有花篮螺杆。

优选的，所述定位支架是由型钢杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的桁架结构框架。

另外，本发明还提供了一种波形钢腹板的定位装置的定位方法，步骤如下：

一、待已安装的第n节所述波形钢腹板之间浇筑的混凝土达到设计要求的强度后，起吊待安装的第n+1节所述波形钢腹板并使其滑移至已安装的第n节所述波形钢腹板前端，临时连接两节所述波形钢腹板，初步定位；

二、分别安装所述内侧拉索及所述外侧拉索，调整第n+1节所述波形钢腹板的标高至设计高度，在两节第n+1节所述波形钢腹板之间安装所述定位支架，将两节第n+1节所述波形钢腹板进行定位锁定；

三、在安装后的第n+1节所述波形钢腹板之间浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，拆除所述内侧拉索、所述外侧拉索及所述定位支架；

四、重复上述步骤一至步骤三，逐步完成所述箱梁的混凝土浇筑施工；

其中，n为大于等于1的整数。

优选的，所述步骤二中，所述内侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳一，所述钢丝绳一的一端固定于所述箱梁的中部，其另一端分别固定于两节所述波形钢腹板自由端的内侧；所述外侧拉索包括至少两根沿所述箱梁轴线对称设置的钢丝绳二，所述钢丝绳二的一端与所述箱梁内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在所述波形钢腹板上。

本发明的效果在于：

一、施工过程中，待安装的波形钢腹板的一端与已安装的波形钢腹板连接，由于待安装的波形钢腹板的另一端尚未固定，会受到高空风荷载的影响而晃动，使得定位不精确，施工不方便，本发明的定位装置，通过位于待安装的两节波形钢腹板两侧的内侧拉索及外侧拉索与箱梁顶板连接，实现波形钢腹板的定位，避免其在高空风荷载的影响下发生摇晃而无法精确定位，而且，设置于两节波形钢腹板之间且位于其自由端的定位支架，不但保证了两节波形钢腹板相对位置的准确性，而且加强了两节波形钢腹板的结构强度，更有利于后续混凝土浇筑施工的顺利进行。

二、本发明的波形钢腹板的定位方法，首先，将待安装的第n+1节波形钢腹板的一端与已安装的第n节波形钢腹板进行初步定位，然后，在待安装的第n节波形钢腹板的另一端布设内侧拉索及外侧拉索，第n+1节波形钢腹板通过内侧拉索与箱梁顶板的中心拉结定位，并通过外侧拉索与箱梁顶板外边缘拉结定位，波形钢腹板内、外两侧受力均衡并横向定位，更进一步，在并列的两节第n+1节波形钢腹板的前端还安装有定位支架，使得两节波形钢腹板相对位置更准确，结构更为稳定，从而实现波形钢腹板的准确定位，为后续混凝土浇筑施工提供有利条件，该定位方法能够保证波形钢腹板在高空风荷载条件下具有良好的稳定性，使得波形钢腹板定位精确，而且施工更加方便快捷。

附图说明

图1为本发明一实施例波形钢腹板的安装示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明一实施例波形钢腹板安装过程的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种波形钢腹板的定位装置及其定位方法作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一：结合图1至图3说明本发明的波形钢腹板的定位装置，箱梁的顶板1和底板2之间竖向并列设置两块钢腹板3，两块钢腹板3沿箱梁轴线ax对称设置，且每块钢腹板3均由若干节波形钢腹板3a首尾相接而成，顶板1、底板2和两块钢腹板3共同构成箱梁的混凝土待浇筑区域。待安装的波形钢腹板3a的一端与已安装的波形钢腹板3a固定连接，其另一端为非连接端，下文称为波形钢腹板3a的自由端。本实施例的定位装置10包括设置于并列的两节波形钢腹板3a之间且位于其自由端的定位支架11；以及内侧拉索12和外侧拉索13；其中，内侧拉索12包括沿箱梁轴线ax对称设置的至少两根钢丝绳一12a，钢丝绳一12a的一端固定于箱梁的中部，其另一端分别固定于两节波形钢腹板3a自由端的内侧；外侧拉索13包括沿箱梁轴线ax对称设置的至少两根钢丝绳二，钢丝绳二的一端固定于箱梁的外侧边缘，其另一端固定于两节波形钢腹板3a的外侧。前文所述内、外是以靠近箱梁轴线ax的一侧为内侧，反之，远离箱梁轴线ax的一侧为外侧。

施工过程中，待安装的波形钢腹板3a的一端与已安装的波形钢腹板3a连接，由于待安装的波形钢腹板3a的另一端尚未固定，会受到高空风荷载的影响而晃动，使得定位不精确，施工不方便，本发明的定位装置，通过位于待安装的两节波形钢腹板3a两侧的内侧拉索12及外侧拉索13与箱梁顶板1连接，实现波形钢腹板3a的定位，避免其在高空风荷载的影响下发生摇晃而无法精确定位，而且，设置于两节波形钢腹板3a之间且位于其自由端的定位支架11，不但保证了两节波形钢腹板3a相对位置的准确性，而且加强了两节波形钢腹板3a的结构强度，更有利于后续混凝土浇筑施工的顺利进行。

如图1所示，定位支架11位于两节波形钢腹板3a自由端的下部，而内侧拉索12和外侧拉索13位于波形钢腹板3a自由端的上部。如此设置更有利于待安装的波形钢腹板3a的整体稳定性，避免波形钢腹板3a局部受力不均。

作为最佳的实施例，如图1所示，上述内侧拉索12包括沿箱梁轴线ax对称设置的四根钢丝绳一(12a、12b)，其中，两根钢丝绳一12a的一端可拆卸连接在波形钢腹板3a的自由端，另外两根钢丝绳一12b的一端则可拆卸连接在波形钢腹板3a的中部。由于波形钢腹板3a尺寸较大，通过对称的四根钢丝绳一(12a、12b)的牵拉作用，能够避免波形钢腹板3a中部因受力不均而变形。具体而言，波形钢腹板3a上设有若干预留孔(图中未示出)，四根钢丝绳一(12a、12b)的端部可穿过该预留孔并锚固，箱梁顶板1的端面设有预埋钢筋，四根钢丝绳一(12a、12b)的另一端可焊接在该预埋钢筋上，也可将连接件焊接在预埋钢筋上，而四根钢丝绳一(12a、12b)的端部与连接件可拆卸连接，此处的连接方式仅为一个示例，也可采用其他形式的稳固连接。

更佳的，外侧拉索13包括至少两根沿箱梁轴线ax对称设置的钢丝绳二，钢丝绳二的一端与顶板1内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在波形钢腹板3a上，且钢丝绳二和钢丝绳一12b与波形钢腹板3a的连接点位于同一垂直线上，使得波形钢腹板3a中部内、外侧受力更为均衡。

另外，钢丝绳一(12a、12b)和钢丝绳二上均设有花篮螺杆(图中未示出)，用于调节钢丝绳一(12a、12b)和钢丝绳二的松紧，以便调整波形钢腹板3a的水平位置，实现其水平准确定位。

请继续参考图1，定位支架11是由型钢杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的桁架结构框架，其杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。

实施例二：结合图1至图3说明本发明的一种波形钢腹板的定位方法，具体步骤如下：

一、待已安装的第n节波形钢腹板3a之间浇筑的混凝土达到设计要求的强度后，将待安装的第n+1节波形钢腹板3a由塔吊吊至箱梁表面，再利用施工桁车20上的电动葫芦21起吊待安装的第n+1节波形钢腹板3a，使其沿滑梁22向悬臂方向移动，并放置于已安装的第n节波形钢腹板3a的前端，螺栓连接第n节波形钢腹板3a和第n+1节波形钢腹板3a，进行初步定位；

二、在第n+1节波形钢腹板3a的上部分别安装内侧拉索12及外侧拉索13，将第n+1节波形钢腹板3a进行横向定位锁定，调整第n+1节波形钢腹板3a的标高达到设计要求后，在两节第n+1节波形钢腹板3a之间安装定位支架11，波形钢腹板3a与定位支架11的接头施焊连接，即进一步通过定位支架11对两侧第n+1节波形钢腹板3a进行横向定位锁定，能够保证两侧的波形钢腹板3a在风荷载及施工荷载振动情况下不会发生移位；

三、在安装后的第n+1节波形钢腹板3a之间浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，拆除内侧拉索12及外侧拉索13及定位支架11，并于后续施工中重复使用；

四、重复上述步骤一至步骤三，逐步完成波形钢腹板3a的安装及箱梁的混凝土浇筑施工，其中，n为大于等于1的整数。

本发明的波形钢腹板的定位方法，首先，将待安装的第n+1节波形钢腹板3a的一端与已安装的第n节波形钢腹板3a进行初步定位，然后，在待安装的第n节波形钢腹板3a的另一端布设内侧拉索12及外侧拉索13，第n+1节波形钢腹板3a通过内侧拉索12与箱梁顶板的中心拉结定位，并通过外侧拉索13与箱梁顶板外边缘拉结定位，波形钢腹板3a内、外两侧受力均衡并横向定位，更进一步，在并列的两节第n+1节波形钢腹板3a的前端还安装有定位支架11，使得两节波形钢腹板3a相对位置更准确，结构更为稳定，从而实现波形钢腹板3a的准确定位，为后续混凝土浇筑施工提供有利条件，该定位方法能够保证波形钢腹板3a在高空风荷载条件下具有良好的稳定性，使得波形钢腹板3a定位精确，而且施工更加方便快捷。

更进一步，上述步骤二中，内侧拉索12包括沿箱梁轴线ax对称设置的至少两根钢丝绳一12a，钢丝绳一12a的一端固定于箱梁的中部，其另一端分别固定于两节波形钢腹板3a自由端的内侧；外侧拉索13包括至少两根沿箱梁轴线ax对称设置的钢丝绳二，钢丝绳二的一端与顶板1内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在波形钢腹板3a上。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种波形钢腹板的定位装置，其特征在于，包括：

设置于并列的两节所述波形钢腹板之间且位于所述波形钢腹板自由端的定位支架；

以及内侧拉索和外侧拉索；

其中，所述内侧拉索包括沿箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳一，所述钢丝绳一的一端固定于所述箱梁的中部，所述钢丝绳一的另一端分别固定于两节所述波形钢腹板自由端的内侧；所述外侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳二，所述钢丝绳二的一端固定于所述箱梁的外侧边缘，所述钢丝绳的另一端固定于两节所述波形钢腹板的外侧。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述定位支架位于两节所述波形钢腹板自由端的下部，所述内侧拉索和所述外侧拉索位于所述波形钢腹板自由端的上部。

3.根据权利要求1或2所述的定位装置，其特征在于：所述内侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的四根钢丝绳一，其中，两根所述钢丝绳一的一端可拆卸连接在所述波形钢腹板的自由端，另外两根所述钢丝绳一的一端则可拆卸连接在所述波形钢腹板的中部。

4.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于：所述钢丝绳二的一端与所述箱梁内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在所述波形钢腹板上。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于：至少一根所述钢丝绳一和至少一根所述钢丝绳二与所述波形钢腹板的连接点位于同一垂直线上。

6.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于：所述钢丝绳一和所述钢丝绳二上均设有花篮螺杆。

7.根据权利要求1或2所述的定位装置，其特征在于：所述定位支架是由型钢杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的桁架结构框架。

8.如权利要求1至7任一项所述的波形钢腹板的定位装置的定位方法，步骤如下：

一、待已安装的第n节所述波形钢腹板之间浇筑的混凝土达到设计要求的强度后，起吊待安装的第n+1节所述波形钢腹板并使其滑移至已安装的第n节所述波形钢腹板前端，临时连接两节所述波形钢腹板，初步定位；

二、分别安装所述内侧拉索及所述外侧拉索，调整第n+1节所述波形钢腹板的标高至设计高度，在两节第n+1节所述波形钢腹板之间安装所述定位支架，将两节第n+1节所述波形钢腹板进行定位锁定；

三、在安装后的第n+1节所述波形钢腹板之间浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，拆除所述内侧拉索、所述外侧拉索及所述定位支架；

四、重复上述步骤一至步骤三，逐步完成所述箱梁的混凝土浇筑施工；

其中，n为大于等于1的整数。

9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于：所述步骤二中，所述内侧拉索包括沿所述箱梁轴线对称设置的至少两根钢丝绳一，所述钢丝绳一的一端固定于所述箱梁的中部，其另一端分别固定于两节所述波形钢腹板自由端的内侧；所述外侧拉索包括至少两根沿所述箱梁轴线对称设置的钢丝绳二，所述钢丝绳二的一端与所述箱梁内的预埋钢筋连接，其另一端可拆卸连接在所述波形钢腹板上。