CN105625195B - 新型波形钢腹板scc工法移动挂篮及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，所述的SCC工法移动挂篮与塔吊协同工作，共同完成波形钢腹板的施工；挂篮包括主桁架、纵向移动装置（16）、悬吊装置、模板装置和工作平台（13）；所述的挂篮放置于波形钢腹板（10）上，波形钢腹板（10）两两之间设置有横向支撑。本发明通过提供一种新型波形钢腹板连续梁桥挂篮结构，利用波形钢腹板做挂篮承重结构，简化了挂篮结构，通过增加纵向移动装置的使得顶底板混凝土浇筑在两个节段同时平行进行，有效地缩短了施工周期；且通过在底模板下方设置工作平台，方便了施工，有利于节段浇筑作业。
Description
技术领域
本发明涉及到波形钢腹板移动施工挂篮结构，尤其适用于采用悬臂施工工法的波形钢腹板PC组合桥梁，具体为波形钢腹板SCC工法移动挂篮及其施工方法。
背景技术
波形钢腹板预应力混凝土桥具有抗震性能好、施工简便、经济性较好等一系列优点，随着理论与实际应用的开展，波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥越来越受到桥梁工程师的关注。波形钢腹板PC箱梁桥视桥型不同可采用类似PC桥的各种施工方法，如支架现浇施工、移动模架逐孔现浇、预制安装、悬臂浇筑、顶推施工等。对于跨度较大的波形钢腹板PC箱梁桥或桥下立支架有困难的环境，通常采用悬臂施工方法施工。
波形钢腹板箱梁桥悬臂浇筑通常采用的挂篮类同PC箱梁桥，一般多用菱形挂篮或三角形挂篮。传统的挂篮在施工过程中，挂篮拼装繁琐，需要同时完成混凝土顶板和底板的施工才能进行下一个节段的施工，挂篮前移慢，稳定性问题突出，这无疑将会增加施工周期；此外，由于波形钢腹板尺寸较大，传统的挂篮在就位、调整波形钢腹板时操作空间不足，定位难精准。波形钢腹板在安装过程中对精度质量要求较高，而且每块波形钢腹板的调整数值不一，调整过量还将牵连到挂篮整体的稳定性和结构安全性，严重影响了工程进度，增加施工成本。
故而提供一种简化施工步骤、经济、便捷的挂篮具有很大的实际意义，是一个亟需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中不足，本发明提供了一种一方面能够解决传统波形钢腹板PC组合桥梁在悬臂浇筑过程中所用挂篮较重，构造体系较为复杂、体形较大、行走不便等问题，进而能够缩短施工周期，从而节约人力及设备的投入，降低施工成本；另一方面，通过塔吊与挂篮的协同工作能够完善波形钢腹板安装与定位功能，缩小施工误差的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮及其施工方法。
本发明的目的是这样实现的：
新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，所述的SCC工法移动挂篮与塔吊协同工作，共同完成波形钢腹板的施工；挂篮包括主桁架、纵向移动装置16、悬吊装置、模板装置和工作平台13；所述的挂篮放置于波形钢腹板10上，波形钢腹板10两两之间设置有横向支撑。
所述的主桁架包括设置在纵梁4和波形钢腹板10之间的支腿5，所述的纵梁4设在上横梁3下方，并与上横梁3垂直交叉；所述的支腿5对整个挂篮起支撑作用，设置于波形钢腹板10的上翼缘板与开孔钢板形成的凹槽内；所述的支腿5上方设置有顺桥方向放置的纵梁4，且纵梁4与支腿5通过焊接方式连接在一起；所述的上横梁3为工字钢梁，上横梁3置于纵梁4之上，呈十字相交形状，两者通过焊接方式连接在一起；
所述的纵向移动装置16主要由千斤顶组成，千斤顶为挂篮沿着波形钢腹板10进行纵向移动提供动力；所述的千斤顶一端通过销轴与支腿5连接在一起，另一端通过销轴与波形钢腹板上翼缘板开孔钢板连接在一起；
所述的悬吊装置包括吊杆、吊架9和滑梁18；所述的吊杆为精轧螺纹钢吊杆，分为主吊杆2和次吊杆1；所述的主吊杆2主要起到悬吊底模板系统15作用，主吊杆2一端与上横梁3通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端与底模板通过销轴连接在一起；所述的次吊杆主要起到悬吊翼缘模板7、混凝土顶模板8以及滑梁18的作用，次吊杆1一端与上横梁3通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端通过吊架9与翼缘模板7和混凝土顶模板8的支架连接在一起；所述的翼缘模板7和混凝土顶模板8上方设置有混凝土顶板6；
所述的模板装置包括设置在波形钢腹板10上方的顶模板系统和下方的底模板系统15；所述的顶模板系统两侧设置有包括翼缘模板7的翼缘模板系统；所述的底模板系统15包括位于波形钢腹板10下方的混凝土底模板12，以及设置在混凝土底模板12两侧的侧模11；所述的底模板系统15设置有下横梁和螺旋千斤顶，下横梁通过主吊杆2悬吊在挂篮的上横梁3，通过螺旋千斤顶可以方便地调整模板的标高，使主梁的线形得到保证；
所述的吊杆包括主吊杆2和次吊杆1，所述的主吊杆2和次吊杆1上均设置有高强度螺栓，通过高强度螺栓来调整混凝土顶模板8和混凝土底模板12的高度；所述的混凝土顶模板8和混凝土底模板12分别位于波形钢腹板10的上方和下方；
所述的吊架9为中空形状，滑梁18贯穿吊架9沿着顺桥向布置；所述的滑梁18一端通过次吊杆1和吊架9固定在已经浇筑好的混凝土顶板6上，滑梁18下部设置有临时支架17；
所述的工作平台13与主吊杆2的下端连接，同时设置在底模板系统15的一侧；所述的工作平台13的外侧设置有防护栏杆14；
所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮的施工方法为，包括如下步骤：
a、波形钢腹板采用双PBL型抗剪连接件，在工厂完成波形钢腹板和上翼缘板以及开孔钢板的焊接工作，将加工好的波形钢腹板运至现场；首先进行桥墩和零号块的施工，零号块和（n-0）节段波形钢腹板同时施工；桥墩和零号块施工完成以后，利用塔吊吊装（n-1）、（n-2）节段波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并在波形钢腹板上安装临时支架17；
b、以波形钢腹板为承重结构，利用塔吊安装本新型移动挂篮，挂篮安装完成之后，利用挂篮的底模系统进行（n-1）节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将（n-1）节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑（n-1）节段底板混凝土并进行养护；
c、在制作（n-1）节段混凝土底板的同时，利用塔吊安装（n-3）节段的波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并安装临时支架；
d、待（n-1）节段底板混凝土达到设计强度要求之后，拆除底模板，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置，对挂篮进行前移，整个挂篮按照设计要求进行前移；待挂篮前移至要求位置时，同步施工（n-1）节段混凝土顶板和（n-2）节段混凝土底板；具体做法为：安装挂篮的内外滑梁，在内外滑梁上分别支顶模板和翼缘模板，绑扎顶板钢筋，浇筑（n-1）节段混凝土顶板并养护；利用挂篮的底模系统进行（n-2）节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将（n-2）节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑（n-2）节段底板混凝土并进行养护； e、待（n-1）节段顶板混凝土和（n-2）节段底板混凝土达到设计强度要求后，拆除（n-1）节段顶板和（n-2）节段底板模板，拆除（n-1）、（n-2）节段波形钢腹板临时支架，分别张拉（n-1）顶板、（n-2）节段底板预应力钢筋，压浆；与此同时利用塔吊安装（n-4）、（n-5）节段波形钢腹板，与前述步骤相同，并安装临时支架17；安装完成之后，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置前移挂篮，按照以上顺序循环施工。
积极有益效果：本发明通过提供一种新型波形钢腹板连续梁桥挂篮结构，利用波形钢腹板做挂篮承重结构，简化了挂篮结构，通过增加纵向移动装置的使得顶底板混凝土浇筑在两个节段同时平行进行，有效地缩短了施工周期；且通过在底模板下方设置工作平台，方便了施工，有利于节段浇筑作业。
附图说明
图1为本发明的横断面结构示意图；
图2为本发明的侧面结构示意图；
图3为本发明的施工结构示意图一；
图4为本发明的施工结构示意图二；
图5为本发明的施工结构示意图三；
图6为本发明的施工结构示意图四；
图中为：次吊杆1、主吊杆2、上横梁3、纵梁4、支腿5、混凝土顶板6、翼缘模板7、混凝土顶模板8、吊架9、波形钢腹板10、侧模11、混凝土底模板12、工作平台13、防护栏杆14、底模板系统15、纵向移动装置16、临时支架17、滑梁18。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的说明：
如图1、图2所示，新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，所述的SCC工法移动挂篮与塔吊协同工作，共同完成波形钢腹板的施工；挂篮包括主桁架、纵向移动装置16、悬吊装置、模板装置和工作平台13；所述的挂篮放置于波形钢腹板10上，波形钢腹板10两两之间设置有横向支撑。
所述的主桁架包括设置在纵梁4和波形钢腹板10之间的支腿5，所述的纵梁4设在上横梁3下方，并与上横梁3垂直交叉；所述的支腿5对整个挂篮起支撑作用，设置于波形钢腹板10的上翼缘板与开孔钢板形成的凹槽内；所诉的支腿5上方设置有顺桥方向放置的纵梁4，且纵梁4与支腿5通过焊接方式连接在一起；所述的上横梁3为工字钢梁，上横梁3置于纵梁4之上，呈十字相交形状，两者通过焊接方式连接在一起；
所述的纵向移动装置16主要由千斤顶组成，千斤顶为挂篮沿着波形钢腹板10进行纵向移动提供动力；所述的千斤顶一端通过销轴与支腿5连接在一起，另一端通过销轴与波形钢腹板上翼缘板开孔钢板连接在一起；
所述的悬吊装置包括吊杆、吊架9和滑梁18；所述的吊杆为精轧螺纹钢吊杆，分为主吊杆2和次吊杆1；所述的主吊杆2主要起到悬吊底模板系统15作用，主吊杆2一端与上横梁3通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端与底模板通过销轴连接在一起；所述的次吊杆主要起到悬吊翼缘模板7、混凝土顶模板8以及滑梁18的作用，次吊杆1一端与上横梁3通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端通过吊架9与翼缘模板7和混凝土顶模板8的支架连接在一起；所述的翼缘模板7和混凝土顶模板8上方设置有混凝土顶板6；
所述的模板装置包括设置在波形钢腹板10上方的顶模板系统和下方的底模板系统15；所述的顶模板系统两侧设置有包括翼缘模板7的翼缘模板系统；所述的底模板系统15包括位于波形钢腹板10下方的混凝土底模板12，以及设置在混凝土底模板12两侧的侧模11；所述的底模板系统15设置有下横梁和螺旋千斤顶，下横梁通过主吊杆2悬吊在挂篮的上横梁3，通过螺旋千斤顶可以方便地调整模板的标高，使主梁的线形得到保证；
所述的吊杆包括主吊杆2和次吊杆1，所述的主吊杆2和次吊杆1上均设置有高强度螺栓，通过高强度螺栓来调整混凝土顶模板8和混凝土底模板12的高度；所述的混凝土顶模板8和混凝土底模板12分别位于波形钢腹板10的上方和下方；
所述的吊架9为中空形状，滑梁18贯穿吊架9沿着顺桥向布置；所述的滑梁18一端通过次吊杆1和吊架9固定在已经浇筑好的混凝土顶板6上，滑梁18下部设置有临时支架17；
所述的工作平台13与主吊杆2的下端连接，同时设置在底模板系统15的一侧；所述的工作平台13的外侧设置有防护栏杆14；
所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮的施工方法为，包括如下步骤：
a、波形钢腹板采用双PBL型抗剪连接件，在工厂完成波形钢腹板和上翼缘板以及开孔钢板的焊接工作，将加工好的波形钢腹板运至现场；首先进行桥墩和零号块的施工，零号块和（n-0）节段波形钢腹板同时施工；桥墩和零号块施工完成以后，利用塔吊吊装（n-1）、（n-2）节段波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并在波形钢腹板上安装临时支架17；如图3所示；
b、以波形钢腹板为承重结构，利用塔吊安装本新型移动挂篮，挂篮安装完成之后，利用挂篮的底模系统进行（n-1）节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将（n-1）节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑（n-1）节段底板混凝土并进行养护；如图4所示；
c、在制作（n-1）节段混凝土底板的同时，利用塔吊安装（n-3）节段的波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并安装临时支架；
d、待（n-1）节段底板混凝土达到设计强度要求之后，拆除底模板，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置，对挂篮进行前移，整个挂篮按照设计要求进行前移；待挂篮前移至要求位置时，同步施工（n-1）节段混凝土顶板和（n-2）节段混凝土底板；具体做法为：安装挂篮的内外滑梁，在内外滑梁上分别支顶模板和翼缘模板，绑扎顶板钢筋，浇筑（n-1）节段混凝土顶板并养护；利用挂篮的底模系统进行（n-2）节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将（n-2）节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑（n-2）节段底板混凝土并进行养护；如图5所示；
e、待（n-1）节段顶板混凝土和（n-2）节段底板混凝土达到设计强度要求后，拆除（n-1）节段顶板和（n-2）节段底板模板，拆除（n-1）、（n-2）节段波形钢腹板临时支架，分别张拉（n-1）顶板、（n-2）节段底板预应力钢筋，压浆；与此同时利用塔吊安装（n-4）、（n-5）节段波形钢腹板，与前述步骤相同，并安装临时支架17；安装完成之后，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置前移挂篮，按照以上顺序循环施工，如图6所示。
本发明通过提供一种新型波形钢腹板连续梁桥挂篮结构，利用波形钢腹板做挂篮承重结构，简化了挂篮结构，通过增加纵向移动装置的使得顶底板混凝土浇筑在两个节段同时平行进行，有效地缩短了施工周期；且通过在底模板下方设置工作平台，方便了施工，有利于节段浇筑作业。
以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的SCC工法移动挂篮与塔吊协同工作，共同完成波形钢腹板的施工；挂篮包括主桁架、纵向移动装置（16）、悬吊装置、模板装置和工作平台（13）；所述的挂篮放置于波形钢腹板（10）上，波形钢腹板（10）两两之间设置有横向支撑；
所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮的施工方法为，包括如下步骤：
a、波形钢腹板采用双PBL型抗剪连接件，在工厂完成波形钢腹板和上翼缘板以及开孔钢板的焊接工作，将加工好的波形钢腹板运至现场；首先进行桥墩和零号块的施工，零号块和n-0节段波形钢腹板同时施工；桥墩和零号块施工完成以后，利用塔吊吊装n-1、n-2节段波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并在波形钢腹板上安装临时支架（17）；
b、以波形钢腹板为承重结构，利用塔吊安装本新型移动挂篮，挂篮安装完成之后，利用挂篮的底模系统进行n-1节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将n-1节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑n-1节段底板混凝土并进行养护；
c、在制作（n-1）节段混凝土底板的同时，利用塔吊安装n-3节段的波形钢腹板，波形钢腹板节段与节段之间通过高强度螺栓连接在一起，波形钢腹板横向之间设置有横向支撑，以保证其稳定性，并安装临时支架；
d、待n-1节段底板混凝土达到设计强度要求之后，拆除底模板，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置，对挂篮进行前移，整个挂篮按照设计要求进行前移；待挂篮前移至要求位置时，同步施工n-1节段混凝土顶板和n-2节段混凝土底板；具体做法为：安装挂篮的内外滑梁，在内外滑梁上分别支顶模板和翼缘模板，绑扎顶板钢筋，浇筑n-1节段混凝土顶板并养护；利用挂篮的底模系统进行n-2节段底板的制作工序，布置底模和侧模，将n-2节段底板中的钢筋与波形钢腹板抗剪连接件绑扎或焊接在一起，浇筑n-2节段底板混凝土并进行养护；e、待n-1节段顶板混凝土和n-2节段底板混凝土达到设计强度要求后，拆除n-1节段顶板和n-2节段底板模板，拆除n-1、n-2节段波形钢腹板临时支架，分别张拉n-1顶板、n-2节段底板预应力钢筋，压浆；与此同时利用塔吊安装n-4、n-5节段波形钢腹板，与前述步骤相同，并安装临时支架（17）；安装完成之后，安装千斤顶，利用挂篮的纵向移动装置前移挂篮，按照以上顺序循环施工。
2.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的主桁架包括设置在纵梁（4）和波形钢腹板（10）之间的支腿（5），所述的纵梁（4）设在上横梁（3）下方，并与上横梁（3）垂直交叉；所述的支腿（5）对整个挂篮起支撑作用，设置于波形钢腹板（10）的上翼缘板与开孔钢板形成的凹槽内；所诉的支腿（5）上方设置有顺桥方向放置的纵梁（4），且纵梁（4）与支腿（5）通过焊接方式连接在一起；所述的上横梁（3）为工字钢梁，上横梁（3）置于纵梁（4）之上，呈十字相交形状，两者通过焊接方式连接在一起。
3.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的纵向移动装置（16）主要由千斤顶组成，千斤顶为挂篮沿着波形钢腹板（10）进行纵向移动提供动力；所述的千斤顶一端通过销轴与支腿（5）连接在一起，另一端通过销轴与波形钢腹板上翼缘板开孔钢板连接在一起。
4.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的悬吊装置包括吊杆、吊架（9）和滑梁（18）；所述的吊杆为精轧螺纹钢吊杆，分为主吊杆（2）和次吊杆（1）；所述的主吊杆（2）主要起到悬吊底模板系统（15）作用，主吊杆（2）一端与上横梁（3）通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端与底模板通过销轴连接在一起；所述的次吊杆主要起到悬吊翼缘模板（7）、混凝土顶模板（8）以及滑梁（18）的作用，次吊杆（1）一端与上横梁（3）通过精轧螺纹钢连接在一起，另一端通过吊架（9）与翼缘模板（7）和混凝土顶模板（8）的支架连接在一起；所述的翼缘模板（7）和混凝土顶模板（8）上方设置有混凝土顶板（6）。
5.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的模板装置包括设置在波形钢腹板（10）上方的顶模板系统和下方的底模板系统（15）；所述的顶模板系统两侧设置有包括翼缘模板（7）的翼缘模板系统；所述的底模板系统（15）包括位于波形钢腹板（10）下方的混凝土底模板（12），以及设置在混凝土底模板（12）两侧的侧模（11）；所述的底模板系统（15）设置有下横梁和螺旋千斤顶，下横梁通过主吊杆（2）悬吊在挂篮的上横梁（3），通过螺旋千斤顶可以方便地调整模板的标高，使主梁的线形得到保证。
6.根据权利要求4所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的吊杆包括主吊杆（2）和次吊杆（1），所述的主吊杆（2）和次吊杆（1）上均设置有高强度螺栓，通过高强度螺栓来调整混凝土顶模板（8）和混凝土底模板（12）的高度；所述的混凝土顶模板（8）和混凝土底模板（12）分别位于波形钢腹板（10）的上方和下方。
7.根据权利要求4所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的吊架（9）为中空形状，滑梁（18）贯穿吊架（9）沿着顺桥向布置；所述的滑梁（18）一端通过次吊杆（1）和吊架（9）固定在已经浇筑好的混凝土顶板（6）上，滑梁（18）下部设置有临时支架（17）。
8.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板SCC工法移动挂篮，其特征在于：所述的工作平台（13）与主吊杆（2）的下端连接，同时设置在底模板系统（15）的一侧；所述的工作平台（13）的外侧设置有防护栏杆（14）。
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