CN108411790A - 一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，包括分别预埋在两预制墩柱上部两边的四个第一内螺旋锚栓以及下部两边的四个第二内螺旋锚栓，位于两预制墩柱同一边的第一内螺旋锚栓之间设有首尾相连的两水平托杆，两水平托杆的可沿水平方向相对滑动，水平托杆的自由端与第一内螺旋锚栓实现螺栓连接，水平托杆的底部均设有第一牛腿，第二内螺旋锚栓均固定连接有第二牛腿，第一牛腿和第二牛腿之间设有与预制墩柱和水平托杆共同构成三角支架的斜撑，斜撑的两端部分别铰接于第一牛腿和第二牛腿。水平托杆可伸缩调节，适应不同预制墩柱之间的距离，斜撑可相对转动，实现不同高度的调节，大大增加了该安装支架的通用性。

Description

一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架。

背景技术

中国目前的预制装配式桥梁，在以往传统装配式板梁、箱梁、T梁的基础上，近些年也有了长足的进步发展。预制管桩、预制桥墩、预制桥台、预制盖梁、预制桥面板、预制防撞墙等PC构件开始出现，显现出了全装配式桥梁的面貌。

2002年开工建设的中国第一座真正意义上的跨海大桥—东海大桥，部分桥段为全装配式桥梁，有预制圆形砼套箱、矩形预制空心墩身、预制砼箱梁(30m、60、70m)等PC构件。

2003年开工建设的杭州湾大桥也使用了与东海大桥类似的预制砼桥梁构件。特别是港珠澳大桥，实现了桥梁施工的大型化、工厂化、标准化、装配化，核心内容是桥梁构件预制化。有预制承台墩身、预制箱梁、预制桥面板、预制沉管，其中承台与墩柱实现一体化预制生产。

在公路、市政预制装配式桥梁方面，上海市、安徽省近些年进行了有益的尝试和实践，并取得了卓有成效的成绩。

2010年上海市在S6公路高架桥梁工程中，立柱、盖梁开始采用“钢筋模块化、立柱无支架”施工，并在S26公路、昆山中环等项目建设中得到推广应用。

2014年在嘉闵高架北段工程，上海建工采用国内首创的“桥梁预制拼装”施工工艺，开始全面研发应用全预制拼装施工技术。上海S3(沪奉)公路先期实施段和国定路下匝道等工程实现全部墩柱、盖梁、箱梁工厂模块化预制，施工现场装配式作业的施工工艺。

2015年安徽省济祁高速公路淮合段吸收引进高铁与房建施工中的PHC管桩、预制桥墩和预制桥面板组合梁等工业化桥梁先进理念和建造技术，以“标准化设计、工业化生产、装配化施工、精细化管理”为抓手，实现绿色创新和绿色发展。

预制装配式的工业化桥梁建造技术，减少了现场人工操作的质量瑕疵，减少现场80％劳动力，避免粉尘、泥浆、灯光、噪音等污染，节约了土地，减少了投资、节省了人力物力，工程质量明显提高、进度可控，安全有效。

盖梁在现浇模式时，先后采用了满堂支架法、担式托架法、抱箍法，满足了盖梁现浇时的安全施工需要。

目前上海市在进行装配式桥梁设计时，有三种预制装配式盖梁形式：整体预制盖梁、叠合预制盖梁、分段预制盖梁，以满足不同条件下和不同要求的装配需求。

其中上海市S26公路(G15—嘉闵高架路)在装配式分段盖梁安装过程中，就采用了落地托架法的技术方案，与现浇模式下盖梁的施工工艺相仿。过程如下：①安装固定落地支架，铺设横向水平托杆和分布梁，吊装预制盖梁b块；②吊装预制盖梁a块；③调平预制盖梁的位置，准备分段盖梁a、b段的连接施工。

现有技术的缺点：

①此支架设计类似于现浇模式，只有横向钢梁的中间部分为现浇段盖梁的支撑面，预制墩柱外侧钢梁未充分利用，仅为工作平台。

②此支架方案适用于二段预制盖梁的重心位于预制桥墩中心的情况，未考虑二段预制盖梁偏心时的姿态调整方案。

③此支架设计适用于桥墩高度小的情况，随着桥墩高度的增加，支架需要重新加工加高，导致支架重量和费用的增加。支架的通用性不高。

④此支架设计方案，没有利用预制桥墩作为支点，没有利用目前市场上已成熟的新型连接螺栓器具，与预制装配式桥梁工业化发展方向不相符。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通用性好的且杆件数量较少的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，包括分别预埋在两预制墩柱上部内侧左右两边的四个第一内螺旋锚栓以及下部内侧左右两边的四个第二内螺旋锚栓，位于两预制墩柱同一边的第一内螺旋锚栓之间设有首尾相连的两水平托杆，两所述水平托杆可沿水平方向相对滑动，所述水平托杆的自由端与第一内螺旋锚栓实现螺栓连接，所述水平托杆的底部均设有第一牛腿，所述第二内螺旋锚栓均固定连接有第二牛腿，所述第一牛腿和第二牛腿之间设有与预制墩柱和水平托杆共同构成三角支架的斜撑，所述斜撑的两端部分别铰接于第一牛腿和第二牛腿。

进一步地，分别连接在不同预制墩柱上的两所述斜撑之间的安全夹角α小于等于45°。

进一步地，所述斜撑的中部固定设有第三牛腿，所述第三牛腿与水平拖杆之间设有呈竖向固定的支撑杆。

进一步地，所述第三牛腿之间以及支撑杆的顶部之间均固定设有垂直于斜撑的横向连接杆。

进一步地，环绕所述预制墩柱的上部预埋有第三内螺旋锚栓，所述第三内螺旋锚栓上螺栓连接有第四牛腿。

进一步地，所述水平托杆和横向连接杆为槽钢。

进一步地，所述斜撑和支撑杆为H型钢。

进一步地，所述水平托杆位于支撑杆和预制墩柱之间的部分长度等于水平托杆总长度的四分之一。

有益效果：水平托杆可伸缩调节，用于适应不同预制墩柱之间的距离，斜撑可相对第一牛腿和第二牛腿转动，以实现不同高度的调节，大大增加了该安装支架的通用性。同时，利用内螺旋锚栓和牛腿的螺栓连接，实现安装支架的悬空固定，相较于落地支架，大大减少了安装支架内杆件的数量和长度，减轻了整个安装支架的重量，便于实现安装支架的快速周转使用，也降低了安装支架的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1为本发明实施例预制装配式分段盖梁的可调式安装支架的纵向剖面图；

图2为图1的c-c截面的剖视图；

图3为图1的d-d截面的剖视图；

图4为图1的e-e截面的剖视图；

图5为图1的a-a截面的剖视图；

图6为图1的b-b截面的剖视图；

图7为图2的f-f截面的剖视图；

图8为本发明实施例中第四牛腿的主视图；

图9为本发明实施例中第四牛腿的侧视图；

图10为本发明实施例中第二牛腿的主视图；

图11为本发明实施例中第二牛腿的侧视图；

图12为本发明实施例中第一牛腿的主视图；

图13为本发明实施例中第一牛腿的侧视图；

图14为本发明实施例中第三牛腿的主视图；

图15为本发明实施例中第三牛腿的侧视图；

图16为本发明实施例可调节安装支架的生产安装工艺流程图。

具体实施方式

参照图1至图16，本发明实施例一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，包括分别预埋在两预制墩柱12上部内侧左右两边的四个第一内螺旋锚栓以及下部内侧左右两边的四个第二内螺旋锚栓，内螺旋锚栓包括一个内螺纹孔，通过带外螺纹的杆可以与内螺纹孔实现螺栓连接。在预制盖梁11的下方，位于两预制墩柱12同一边的第一内螺旋锚栓之间设有首尾相连的两水平托杆2，两水平托杆2的首尾相连处可沿水平方向相对滑动，以实现两根水平托杆2总长度的调节。水平托杆2的自由端与第一内螺旋锚栓实现螺栓连接，使得水平托杆2横向固定在盖梁的下方。水平托杆2的底部均设有第一牛腿5，第二内螺旋锚栓均固定连接有第二牛腿6，第一牛腿5和第二牛腿6之间设有与预制墩柱12和水平托杆2共同构成三角支架的斜撑1，斜撑1的两端部分别铰接于第一牛腿5和第二牛腿6。

水平托杆2可伸缩调节，用于适应不同预制墩柱12之间的距离，使得水平托杆2均可以精准与第一内螺旋锚栓实现螺栓固定。斜撑1可相对第一牛腿5和第二牛腿6转动，使得斜撑1可以呈不同的倾斜度，以实现不同高度的调节，大大增加了该安装支架的通用性。同时，利用内螺旋锚栓和牛腿的螺栓连接，实现安装支架的悬空固定，相较于落地支架，大大减少了安装支架内杆件的数量和长度，减轻了整个安装支架的重量，便于实现安装支架的快速周转使用，也降低了安装支架的成本。

作为优选，分别连接在不同预制墩柱12上的两斜撑1之间的安全夹角α小于等于45°，可以保证斜撑1实现稳固的支撑，保障施工过程中的安全。

作为优选，斜撑1的中部固定设有第三牛腿7，第三牛腿7与水平拖杆之间设有呈竖向固定的支撑杆3。支撑杆3承受预制盖梁11的竖向载荷，并与水平托杆2以及斜撑1构成另一个三角支架，实现对安装支架的加固。

作为优选，第三牛腿7之间以及支撑杆3的顶部之间均固定设有垂直于斜撑1的横向连接杆4。在横向连接杆4的作用下，将安装支架连接成一个整体，进一步提高了安装支架的稳定性，有利于保证施工的安全。

本发明实施例中，当二根预制墩柱12的间距发生变化，即分段预制盖梁11的长度不同，且两斜撑1之间的安全夹角α大于45°时，根据杆件受力计算的结果，调整斜撑1与水平托杆2的连接点位，移动第一牛腿5，也可移动第二牛腿6(在预制生产墩柱时，预埋第二内螺旋锚栓位置要做相应调整)，以满足二根斜撑1安全夹角α不大于45°。

当安装支架的安全角度α发生变化时，支撑杆3的位置也要随之变化：支撑杆3的上端和下端均连接有设有开孔的螺栓钢板，支撑杆3通过其两端的螺栓钢板连接在水平托杆2底部以及第三牛腿7的顶部，支撑杆3向内或向外移动，当第三牛腿7满足不了支撑杆3的固定角度时，可重新焊接一个新第三牛腿7以实现支撑杆3的支撑杆3。

当安全角度α变化不大，支撑杆3的倾斜度也不大，且安装支架的整体受力对其稳定性、安全性影响不大时，可不移动支撑杆3的连接位置。只松开其二端的连接螺栓，用不同厚度的钢板填塞垫板之间产生的空隙，重新用螺栓紧固即可。

作为优选，环绕预制墩柱12的上部预埋有第三内螺旋锚栓，第三内螺旋锚栓上螺栓连接有第四牛腿8。三个第四牛腿8均分布在预制盖梁11的下方，在第四牛腿8与预制盖梁11之间设置千斤顶，实现左右两段预制盖梁11的平衡调节，充分利用预制墩柱12做为分离式预制盖梁11安装的支点，既能解决平衡状态下分离式预制盖梁11连接时的现浇施工要求，又能满足不平衡状态下分离式预制盖梁11调平需要。同时，拓宽了分离预制盖梁11的设计思路，使得不能自平衡分离式预制盖梁11的安装变成现实，而且操作简单实用。

作为优选，水平托杆2和横向连接杆4为槽钢，具体为160a槽钢。

作为优选，斜撑1和支撑杆3为H型钢。具体为200H型钢。

作为优选，水平托杆2位于支撑杆3和预制墩柱12之间的部分长度等于水平托杆2总长度的四分之一，根据安装支架的模型进行力学分析，支撑杆3与水平托杆2的交点位于水平托杆2的四分之一处时，支撑杆3的支撑效果最佳。

在预制墩柱12尺寸、预埋内螺旋锚栓位置足够准确，安装支架加工精度足够精准的情况下(安装支架的加工生产宽度，要减去二侧垫板厚度)，可采用在地面组装安装支架，然后整体吊运安装的工艺。

可调节安装支架的生产安装工艺流程图如图16所示。

以下为安装支架的整个安装过程：

1、水平拼装安装支架杆件：

先在地面上，水平组装其一侧的支架杆件，连接水平托杆2(两根槽钢)，再安装水平托杆2下面的2个第一牛腿5，再销接安装二个斜撑1，在斜撑1底端上安装第二牛腿6；然后在斜撑1中部安装第三牛腿7，在第三牛腿7与水平托杆2之间连接支撑杆3，螺栓适当拧紧。同样过程，组装其另一侧支架杆件。

2、竖向拼装安装支架体系：

利用架立的钢管支架，将两侧支架杆件架立起来，使得2片支架杆件的间距符合安装支架的设计间距。

在2个相对的第三牛腿7之间安装一组位于下部的横向连接杆4；在支撑杆3的上端安装另一组的横向连接杆4，并适当紧固。

3、待预制墩柱12吊装连接完毕，在预制墩柱12的上部安装6个第四牛腿8。

4、分离式预制盖梁11运输到场后，整体吊装已拼装完毕的安装支架，分别将斜撑1上的第二牛腿6与第二内螺旋锚栓实现螺栓连接，水平托杆2与第一内螺旋锚栓实现螺栓连接，并进行全部螺栓紧固。至此安装支架整体吊装完毕。

在预制墩柱12生产时，在其上部前后侧和外侧，埋设第三内螺旋锚栓。预制墩柱12吊装连接完毕后，安装第四牛腿8，再安装千斤顶，调平不平衡分段盖梁，满足设计和施工规范要求后，用楔形块顶紧预制盖梁11底面即可。

安装分布梁和连接段底模板。穿入箍筋，安装现浇段盖梁的连接钢筋，均布箍筋。

安装连接段侧模，并加固模板。验收钢筋与模板后，浇筑分段盖梁连接段砼。

待分段盖梁现浇段砼达到要求强度后，拆模落架，依次拆除底模、抽出分布梁。

由上及下，松开水平托杆2与第一内螺旋锚栓、第二牛腿6与第二内螺旋锚栓。此时安装支架已处于汽车吊的吊装状态，吊钩已受力。

在汽车吊的辅助下，安装支架落至地面。侧向移出后，将安装支架整体水平运输至下一墩位处，再次整体吊装可调式安装支架，开始另一个分离盖梁的连接安装工作。

进一步地，在预制墩柱12用于安装第四牛腿8的第三内螺旋锚栓的下侧适当的位置，可预埋另一组内螺旋锚栓，用作安装预制盖梁11时的安全平台和围栏。满足分离盖梁安装工作的空间需要。

如果不安装安全平台和围栏，也可使用升降机或升降车，满足工人高空操作需要。

进一步地，水平托杆2与均布梁之间可设置落架沙箱或楔形块，以方便拆除底模和分布梁。

本发明的安装支架，充分利用建筑市场上成熟的繁多的内螺旋锚栓，以往桥梁施工中经常用到的牛腿，结合装配式桥梁的工厂化预制工艺，将内螺旋锚栓安装、牛腿加工等工作，放在预制生产阶段和工厂内完成，符合预制装配式桥梁工业化发展方向，达到了机械化、快速化安装的目标。并且加工制作的定型牛腿可重复使用。

根据不同墩柱之间的距离变化，每二根水平托杆2之间进行反向抽出或相向收缩，实现水平托杆2的总长度可变，满足长度不同的分段预制盖梁11的安装要求。

安装支架的斜撑1与水平托杆2、斜撑1与预制墩柱12之间角度可调，提高了安装支架通用性，满足了不同预制墩柱12间距、不同预制墩柱12高度下的分离预制盖梁11的安装施工需求。通过标准化、模块化的支架设计，实现了安装支架的整体吊装、整体落架、整体转运的安装施工工艺。

同时，用于不能自我平衡的分离预制盖梁11的调平与加固，拓宽了预制盖梁11的设计思路和预制盖梁11的应用范围。用于安装施工平台和围栏，方便安装工人的安装作业和安全施工。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：包括分别预埋在两预制墩柱上部内侧左右两边的四个第一内螺旋锚栓以及下部内侧左右两边的四个第二内螺旋锚栓，位于两预制墩柱同一边的第一内螺旋锚栓之间设有首尾相连的两水平托杆，两所述水平托杆可沿水平方向相对滑动，所述水平托杆的自由端与第一内螺旋锚栓实现螺栓连接，所述水平托杆的底部均设有第一牛腿，所述第二内螺旋锚栓均固定连接有第二牛腿，所述第一牛腿和第二牛腿之间设有与预制墩柱和水平托杆共同构成三角支架的斜撑，所述斜撑的两端部分别铰接于第一牛腿和第二牛腿。

2.根据权利要求1所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：分别连接在不同预制墩柱上的两所述斜撑之间的安全夹角α小于等于45°。

3.根据权利要求2所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：所述斜撑的中部固定设有第三牛腿，所述第三牛腿与水平托杆之间设有呈竖向固定的支撑杆。

4.根据权利要求3所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：所述第三牛腿之间以及支撑杆的顶部之间均固定设有垂直于斜撑的横向连接杆。

5.根据权利要求1-4任一项所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：环绕所述预制墩柱的上部预埋有第三内螺旋锚栓，所述第三内螺旋锚栓上螺栓连接有第四牛腿。

6.根据权利要求1-4任一项所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：所述水平托杆和横向连接杆为槽钢。

7.根据权利要求1-4任一项所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：所述斜撑和支撑杆为H型钢。

8.根据权利要求3所述的预制装配式分段盖梁的可调式安装支架，其特征在于：所述水平托杆位于支撑杆和预制墩柱之间的部分长度等于水平托杆总长度的四分之一。