CN105421249B - 一种拖吊结合式挂篮结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拖吊结合式新型挂篮结构及施工方法，本发明主要由运输系统、吊装系统、悬吊挂篮系统组成。运输系统安装在已浇筑梁段上，与吊装系统相连接，可实现波形钢腹板的桥面拖运；吊装系统通过横向承重导梁与悬吊挂篮系统成为整体，将施工荷载通过横向承重导梁传递至挂篮主桁架上，并通过三根钢丝绳和3个安装在横向承重导梁上的电动葫芦完成钢腹板的起吊安装作业；悬吊挂篮系统与已浇筑梁段锚固，其作用为承担所有施工荷载，并完成未浇筑梁段悬臂浇筑施工过程。

Description

一种拖吊结合式挂篮结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种大跨波形钢腹板组合连续箱梁桥挂篮跨河悬臂施工时，钢腹板桥面拖运、吊装技术，具体涉及一种拖吊结合式新型挂篮结构及施工方法。

背景技术

波形钢腹板组合箱梁桥是一种以波形钢板取代了混凝土腹板的钢一混组合结构的新型桥梁形式。其具有自重轻、力学性能优越、装配施工、造价低、耐久性好和全寿命期经济效益高、低碳节能等众多优点。因此越来越广泛的应用于大跨度桥梁的建设。

传统大跨径连续箱梁桥一般采用挂篮悬臂对称浇筑。由于波形钢腹板组合连续箱梁桥具有自身的结构特点，其钢腹板需采用吊装施工。因此，仅仅依靠传统挂篮已无法满足此种新型桥梁结构的施工要求。通常波形钢腹板的吊装采用人工配合汽车式起重机的方法。然而，起重机吊装需要一定的桥下场地要求，无法应用于跨河桥梁工程；并且由于波形钢腹板自身重量较大，随着起重机悬臂的增大，吊装稳定性较差，导致钢腹板安装困难，延缓了工期，增加了施工的难度及安全隐患。所以在这种背景下，开发一种满足大型跨河桥梁工程波形钢腹板桥面拖运、吊装的新型挂篮结构及施工方法具有很大的实用价值。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有波形钢腹板运输、吊装技术的不足，在现有的技术前提下，提供了一种适用于大跨波形钢腹板组合连续箱梁桥挂篮跨河悬臂施工，波形钢腹板桥面拖运、吊装的新型挂篮结构及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种拖吊结合式新型挂篮结构，包括运输系统、吊装系统和悬吊挂篮系统，所述的运输系统安装在已浇筑梁段上；沿着运输系统前进的方向，与运输系统相邻的安装有吊装系统和悬吊挂篮系统；所述的吊装系统通过横向承重导梁与悬吊挂篮系统连成为整体，且吊装系统通过横向承重导梁将待传递部件传递至悬吊挂篮系统上；所述的悬吊挂篮系统为可移动系统，其承担所有施工荷载，在悬吊挂篮系统移动到指定位置时，与已浇筑梁段固定连接，并完成未浇筑梁段悬臂浇筑施工过程。

所述的运输系统包括运板小车、运输轨道、牵引装置；所述的运板小车安装在运输轨道上且能沿着运输轨道来回运动，所述的运输轨道锚固于已浇筑桥面上并直达悬挑梁端，所述的牵引装置与运板小车相连。

所述的吊装系统包括横向承重导梁、3个电动葫芦和上、下翼缘起吊定位钢丝绳，所述的3个电动葫芦分别安装横向承重导梁的两端及中间，并可沿横向承重导梁移动；所述的横向承重导梁固定于悬吊挂篮系统上；所述的上翼缘起吊定位钢丝绳一端与钢腹板上翼缘连接，另一端与位于横向承重导梁中间的电动葫芦（10t）连接；两个下翼缘起吊定位钢丝绳一端与钢腹板下翼缘连接，另一端分别与位于横向承重导梁两端的电动葫芦（5t）连接。

位于横向承重导梁中间的电动葫芦（10t）的承重力比为位于横向承重导梁两端的电动葫芦（5t）的承重力强。

所述的牵引装置采用吊装系统所述的位于横向承重导梁中间的电动葫芦和上翼缘起吊定位钢丝绳；在悬挑梁端安装一个牵引滑轮，上翼缘起吊定位钢丝绳穿过牵引滑轮一端与运板小车前端连接，另一端与位于横向承重导梁中间的电动葫芦连接。

进一步的，所述的悬吊挂篮系统包括挂篮主桁架、挂篮走行系统、锚固系统、吊挂系统、模板系统和底模平台；所述的挂篮主桁架安装在挂篮走行系统上，挂篮走行系统将挂篮移动到待浇筑位置时，所述的挂篮主桁架通过锚固系统与已浇筑梁段锚固；所述的模板系统、底模平台通过吊挂系统与挂篮主桁架连接成整体。

进一步的，所述的挂篮主桁架包括两片桁架、联系梁及上横梁，所述的两片桁架间隔一定的距离固定在已浇筑梁段上，两片桁架之间通过上横梁和联系梁连接。

进一步的，所述的挂篮走行系统包括反扣轮、滚轴和走行千斤顶；挂篮前移时，滚轴置于挂篮主桁架前端，反扣轮置于挂篮主桁架后端，走行千斤顶推动所述主桁架滚动前行。

进一步的，所述的锚固系统包括螺纹钢和后锚扁担梁；挂篮走行到指定位置后，挂篮的单个桁架的后端用螺纹钢和后锚扁担梁把桁架后节点锚固在已浇筑节段上。

利用所述的拖吊结合式新型挂篮结构对波形钢腹板进行拖吊施工方法，包括以下几个步骤：

步骤1：拼装挂篮，并进行挂篮预压；

步骤2：运板小车沿桥面运输轨道滑行至墩顶，塔吊将波形钢腹板平放于运板小车上；

步骤3：将上翼缘起吊定位钢丝绳一端固定在运板小车前端，另一端穿过牵引滑轮固定在位于横向承重导梁中间的电动葫芦上；

步骤4：启动位于横向承重导梁中间的电动葫芦，牵引运板小车沿运输轨道拖运至悬臂端悬吊挂篮系统的挂篮处；

步骤5：撤除牵引滑轮，将上翼缘起吊定位钢丝绳从运板小车前端取下，重新连接在波形钢腹板的上翼缘上；

步骤6：通过位于横向承重导梁中间的电动葫芦缓慢起吊波形钢腹板，离开桥面后将一侧下翼缘起吊定位钢丝绳与钢腹板底端连接；

步骤7：波形钢腹板通过电动葫芦沿横向承重导梁移动至腹板位置上方；

步骤8：放松波形钢腹板上缘钢丝绳，下放波形钢腹板，并通过位于横向承重导梁端部的电动葫芦上的钢丝绳调整波形钢腹板下缘安装位置，保证安装定位准确；

步骤9：焊接波形钢腹板连接件，完成安装施工；

步骤10：本节段梁段全部施工完成后，移动挂篮至下一节段重复步骤1施工下一节段。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本专利所述拖吊结合式新型挂篮结构，其运输系统包括桥面运输轨道、运板小车、10t的电动葫芦、牵引滑轮和上翼缘起吊定位钢丝绳，能够将波形钢腹板由墩顶桥面平稳运输至挂篮附近，不需要长悬臂吊装设备，也不用过多的施工人员，提高了波形钢腹板拖运的稳定性和安全性，提高了运输效率。

2、该拖吊结合式新型挂篮结构，10t的电动葫芦装配在在横向承重导梁中间附近，且可沿横向承重导梁移动，能够完成运板小车的牵引拖运及钢腹板的上翼缘的吊装定位工作，不需要起重机，且无桥下场地要求，可快速实现波形钢腹板的运输、吊装及精确定位，增加了安全性和可靠性，节约了钢腹板的安装时间。

3、该拖吊结合式新型挂篮结构，5t的电动葫芦装配在横向承重导梁梁端附近，可完成波形钢腹板下翼缘的吊装及定位安装，提高了波形钢腹板下翼缘安装的准确性和微调速度，提高了安装效率。

4、两个电动葫芦配合使用，限制波形钢腹板吊装过程中可能出现的左右摆动，增加了波形钢腹板吊装的稳定性。

5、该拖吊结合式新型挂篮结构，横向承重导梁承担了吊装过程中钢腹板的重量，将施工荷载传递与挂篮结构，结构形式简单，受力合理，且不需大型吊装设备，提高了施工的经济效益。

附图说明

图1拖吊结合式新型挂篮结构拖运工序纵向示意图；

图2拖吊结合式新型挂篮结构拖运工序平面示意图；

图3拖吊结合式新型挂篮结构吊装工序纵向示意图；

图4拖吊结合式新型挂篮结构吊装工序横向示意图；

图5 拖吊结合式新型挂篮结构拖运和吊装的结合在一起的示意图。

图中：101波形钢腹板、102运板小车、103运输轨道、104 10t电动葫芦、105牵引滑轮、106上翼缘起吊定位钢丝绳、107挂篮主桁架、108挂篮走行系统、109已浇筑梁段、110待浇梁段、111前上横梁、112吊挂系统；

201后锚扁担梁、202联系梁、203 5t电动葫芦、204横向承重导梁；

301锚固系统，302底模平台；

401下翼缘起吊定位钢丝绳、402前下横梁、403滑梁、404模板系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明主要由运输系统、吊装系统、悬吊挂篮系统组成。运输系统安装在已浇筑梁段上，与吊装系统相连接，可实现波形钢腹板的桥面拖运；吊装系统通过横向承重导梁与悬吊挂篮系统成为整体，将施工荷载通过横向承重导梁传递至挂篮主桁架上，并通过三根钢丝绳和3个安装在横向承重导梁上的电动葫芦完成钢腹板的起吊安装作业；悬吊挂篮系统与已浇筑梁段109锚固，其作用为承担所有施工荷载，并完成待浇梁段110悬臂浇筑施工过程。

结合图1、图2所示，运输系统包括运板小车102、运输轨道103、10t电动葫芦104、牵引滑轮105和上翼缘起吊定位钢丝绳106；运板小车102安装在运输轨道103上，运输轨道103锚固于已浇筑桥面上并直达悬挑梁端；上翼缘起吊定位钢丝绳106一端固定在运板小车102前端，另一端穿过牵引滑轮105固定在10t电动葫芦104挂钩上；10t电动葫芦104安装在横向承重导梁204上，并可沿横向承重导梁204移动；横向承重导梁204安装在挂篮主桁架107上，与前上横梁111平行。

结合图3、图4所示，吊装系统包括横向承重导梁204、两个5t电动葫芦203、一个10t电动葫芦104、上翼缘起吊定位钢丝绳106、下翼缘定位钢丝绳401；上翼缘起吊定位钢丝绳106一端与波形钢腹板101上翼缘连接，另一端与10t电动葫芦104的挂钩连接；下翼缘起吊定位钢丝绳401一端与波形钢腹板101下翼缘连接，另一端与5t电动葫芦203的挂钩连接，5t电动葫芦203、10t电动葫芦104安装在横向承重导梁204上，并可沿横向承重导梁204移动；横向承重导梁204固定于挂篮主桁架107上。

结合图1、图2、图3、图4、图5所示，悬吊挂篮系统包括挂篮主桁架107、挂篮走行系统108、锚固系统301、吊挂系统112、模板系统404、底模平台302；所述的挂篮主桁架107安装在挂篮走行系统108上，挂篮走行系统108将挂篮移动到待浇筑位置时，所述的挂篮主桁架107通过锚固系统301与已浇筑梁段109锚固；所述的模板系统404、底模平台302通过吊挂系统112与挂篮主桁架107连接成整体。

进一步的，挂篮通过挂篮走行系统108移动到待浇筑位置，将挂篮主桁架107通过锚固系统301与已浇筑梁段109锚固；模板系统404、底模平台302等施工荷载通过吊挂系统112与挂篮主桁架107连接成整体，并将施工荷载传递至挂篮主桁架107。

进一步的，吊挂系统112：包括吊带和锚固螺栓底。

进一步的，模板系统404：包括底模架、底模板、内模架和内模板。

进一步的，挂篮主桁架107包括两片桁架、联系梁202及前上横梁111，所述的两片桁架间隔一定的距离固定在已浇筑梁段109上，两片桁架之间通过前上横梁111和联系梁202连接。

进一步的，挂篮走行系统108包括反扣轮、滚轴和走行千斤顶；挂篮前移时，滚轴置于挂篮主桁架前端，反扣轮置于主桁架后端，走行千斤顶推动主桁架滚动前行。

进一步的，锚固系统301包括螺纹钢和后锚扁担梁201；挂篮走行到指定位置后，挂篮的单个桁架的后端用螺纹钢和后锚扁担梁201把桁架后节点锚固在已浇筑节段上。

同时，需要说明一下，运输系统和吊装系统中，上翼缘起吊定位钢丝绳106是指同一根钢丝绳，但在不同工序中起到的作用不同。

对波形钢腹板进行拖吊施工方法，进行详细说明，包括以下几个步骤：

步骤1：拼装挂篮，并进行挂篮预压；

步骤2：运板小车沿桥面运输轨道滑行至墩顶，塔吊将波形钢腹板平放于运板小车上；

步骤3：将上翼缘起吊定位钢丝绳一端固定在运板小车前端，另一端穿过牵引滑轮固定在位于横向承重导梁中间的电动葫芦上；

步骤4：启动位于横向承重导梁中间的电动葫芦，牵引运板小车沿运输轨道拖运至悬臂端悬吊挂篮系统的挂篮处；

步骤5：撤除牵引滑轮，将上翼缘起吊定位钢丝绳从运板小车前端取下，重新连接在波形钢腹板的上翼缘上；

步骤6：通过位于横向承重导梁中间的电动葫芦缓慢起吊波形钢腹板，离开桥面后将一侧下翼缘起吊定位钢丝绳与钢腹板底端连接；

步骤7：波形钢腹板通过电动葫芦沿横向承重导梁移动至腹板位置上方；

步骤8：放松波形钢腹板上缘钢丝绳，下放波形钢腹板，并通过位于横向承重导梁端部的电动葫芦上的钢丝绳调整波形钢腹板下缘安装位置，保证安装定位准确；

步骤9：焊接波形钢腹板连接件，完成安装施工；

步骤10：本节段梁段全部施工完成后，移动挂篮至下一节段重复步骤1施工下一节段。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，包括运输系统、吊装系统和悬吊挂篮系统，所述的运输系统安装在已浇筑梁段上，且沿着运输系统前进的方向，与运输系统相邻的安装有吊装系统和悬吊挂篮系统；所述的吊装系统通过横向承重导梁与悬吊挂篮系统连成为整体，且吊装系统通过横向承重导梁将待传递部件传递至悬吊挂篮系统上；所述的悬吊挂篮系统为可移动系统，其承担所有施工荷载，在悬吊挂篮系统移动到指定位置时，与已浇筑梁段固定连接，并完成未浇筑梁段悬臂浇筑施工过程；

所述的运输系统包括运板小车、运输轨道、牵引装置；所述的运板小车安装在运输轨道上且能沿着运输轨道来回运动，所述的运输轨道锚固于已浇筑桥面上并直达悬挑梁端，所述的牵引装置与运板小车相连；

所述的吊装系统包括横向承重导梁、3个电动葫芦和上、下翼缘起吊定位钢丝绳，所述的3个电动葫芦分别安装横向承重导梁的两端及中间，并可沿横向承重导梁移动；所述的横向承重导梁固定于悬吊挂篮系统上；所述的上翼缘起吊定位钢丝绳一端与钢腹板上翼缘连接，另一端与位于横向承重导梁中间的电动葫芦连接；两个下翼缘起吊定位钢丝绳一端与钢腹板下翼缘连接，另一端分别与位于横向承重导梁两端的电动葫芦连接。

2.如权利要求1所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，位于横向承重导梁中间的电动葫芦的承重力比为位于横向承重导梁两端的电动葫芦承重力强。

3.如权利要求1所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，所述的牵引装置采用所述的位于横向承重导梁中间的电动葫芦和上翼缘起吊定位钢丝绳；在悬挑梁端安装一个牵引滑轮，上翼缘起吊定位钢丝绳穿过牵引滑轮一端与运板小车前端连接，另一端与位于横向承重导梁中间的电动葫芦连接。

4.如权利要求1所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，所述的悬吊挂篮系统包括挂篮、挂篮主桁架、挂篮走行系统、锚固系统、模板系统和底模平台；所述的挂篮主桁架安装在挂篮走行系统上，挂篮走行系统将挂篮移动到待浇筑位置时，所述的挂篮主桁架通过锚固系统与已浇筑梁段锚固；所述的模板系统、底模平台通过吊挂系统与挂篮主桁架连接成整体。

5.如权利要求4所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，所述的挂篮主桁架包括两片桁架、联系梁及上横梁，所述的两片桁架间隔一定的距离固定在已浇筑梁段上，两片桁架之间通过前上横梁和联系梁连接。

6.如权利要求4所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，所述的挂篮走行系统包括反扣轮、滚轴和走行千斤顶；挂篮前移时，滚轴置于挂篮主桁架前端，反扣轮置于挂篮主桁架后端，走行千斤顶推动所述主桁架滚动前行。

7.如权利要求4所述的拖吊结合式挂篮结构，其特征在于，所述的锚固系统包括螺纹钢和后锚扁担梁；挂篮走行到指定位置后，挂篮的单个桁架的后端用螺纹钢和后锚扁担梁把桁架后节点锚固在已浇筑节段上。

8.利用如权利要求4所述的拖吊结合式挂篮结构对波形钢腹板进行拖吊施工方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：拼装挂篮，并进行挂篮预压；

步骤2：运板小车沿桥面运输轨道滑行至墩顶，塔吊将波形钢腹板平放于运板小车上；

步骤3：将上翼缘起吊定位钢丝绳一端固定在运板小车前端，另一端穿过牵引滑轮固定在位于横向承重导梁中间的电动葫芦上；

步骤4：启动位于横向承重导梁中间的电动葫芦，牵引运板小车沿运输轨道拖运至悬臂端悬吊挂篮系统的挂篮处；

步骤5：撤除牵引滑轮，将上翼缘起吊定位钢丝绳从运板小车前端取下，重新连接在波形钢腹板的上翼缘上；

步骤6：通过位于横向承重导梁中间的电动葫芦缓慢起吊波形钢腹板，离开桥面后将一侧下翼缘起吊定位钢丝绳与钢腹板底端连接；

步骤7：波形钢腹板通过电动葫芦沿横向承重导梁移动至腹板位置上方；

步骤8：放松波形钢腹板上缘钢丝绳，下放波形钢腹板，并通过位于横向承重导梁端部的电动葫芦上的钢丝绳调整波形钢腹板下缘安装位置，保证安装定位准确；

步骤9：焊接波形钢腹板连接件，完成安装施工；

步骤10：本节段梁段全部施工完成后，移动挂篮至下一节段重复步骤1施工下一节段。