CN108547225A - 一种拼装移动式安全防护施工作业平台及施工方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拼装移动式安全防护施工作业平台，包括钢主梁单元、承重主梁、安全防护装置和施工作业平台，所述钢主梁单元底面沿顺桥向方向、关于桥梁中轴线对称悬挂着两根可沿顺桥向方向移动的承重主梁，安全防护装置安装在承重主梁上，施工作业平台有两个，沿桥梁架设方向分别安装在两根承重主梁的前端。该拼装移动式安全防护施工作业平台的设计应用，不仅为钢主梁单元提供了桥位对接高强螺栓施工的作业平台，也为叠合梁提供了全断面的兜底防坠安全防护体系；同时，系统自带的行走装置为防护和作业平台提供前行动力，使平台系统能够随着叠合梁的桥位拼装不断前移，达到周转使用的目的。

Description

一种拼装移动式安全防护施工作业平台及施工方法和应用

技术领域

本发明属于桥梁施工领域，具体涉及一种拼装移动式安全防护施工作业平台及施工方法和应用，特别适用于大跨径叠合梁斜拉桥钢主梁单元和混凝土桥面板单元桥位异步起吊安装施工组织模式下，实现叠合梁钢主梁单元桥位悬臂高强螺栓施工作业平台以及混凝土桥面板单元桥位现场叠合安装时梁底防坠安全防护措施的设置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，桥梁建设得到了突飞猛进的发展，特别是进入二十一世纪以来，在中等跨径桥梁结构设计中，叠合梁斜拉桥以其优越的结构使用性能和性价比，在近年来应用较多。

在叠合梁安装施工设计中，对于钢主梁单元和混凝土桥面板单元在桥位异步吊装的施工组织模式下，一方面，在桥位需要设置悬臂端钢梁对接安装的高强螺栓施工作业平台，以满足钢梁对接施工作业需求；另一方面，钢主梁单元拼装完成后，在桥面板单元叠合安装施工前，在钢主梁底部需设置安全防坠设施以确保现场作业人员的施工安全。对于高栓施工作业平台而言，一般均采用悬挂式平台，通过吊杆或环扣形式与钢主梁挂接，施工完成后采用人工或者吊机辅助吊转至下一个作业面，平台系统往往作业空间小，稳定性差，在周转移动时需人工搬运或吊机辅助吊转，操作性较差。对于钢梁防坠安全防护而言，一般均采用在钢梁底部悬挂防坠网，全桥投入，往往安全防坠效果不佳且投入较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种拼装移动式安全防护施工作业平台及施工方法和应用，克服现有叠合梁安装施工中，施工作业平台周转移动不便，操作性差，以及钢梁安全防护效果差的问题。

为此，本发明提供了一种拼装移动式安全防护施工作业平台，包括钢主梁单元、承重主梁、安全防护装置和施工作业平台，所述钢主梁单元底面沿顺桥向方向、关于桥梁中轴线对称悬挂着两根可沿顺桥向方向移动的承重主梁，安全防护装置安装在承重主梁上，施工作业平台有两个，沿桥梁架设方向分别安装在两根承重主梁的前端。

所述承重主梁通过行走装置悬挂连接于钢主梁单元底面既有的检修车轨道，承重主梁通过行走装置带动安全防护装置和施工作业平台沿着检修车轨道行走，所述行走装置由主动行走装置和被动行走装置组成。

所述主动行走装置包括竖向支撑梁、行走钢轮、电机和加劲板，竖向支撑梁垂直焊接在承重主梁上，行走钢轮安装在竖向支撑梁上并通过电机驱动行走钢轮沿检修车轨道移动，加劲板焊接在竖向支撑梁上。

所述被动行走装置包括竖向支撑梁、行走钢轮、加劲板和反压轮，竖向支撑梁垂直焊接在承重主梁上，行走钢轮和反压轮安装在竖向支撑梁上，行走钢轮在主动行走装置带动下沿检修车轨道移动，加劲板焊接在竖向支撑梁上。

每一根承重主梁上设有三个行走装置，分别是一个主动行走装置和两个被动行走装置。

所述安全防护装置由四根横梁和两根纵梁纵横交错呈网格状，最外圈的横梁和纵梁围成的矩形框架上沿对角线焊接对拉钢丝，每一根横梁的两个端部支撑于两侧的承重主梁上，且横梁和纵梁形成的网格上铺满安全防坠网。

所述施工作业平台为型钢焊接桁架结构，通过检修车轨道悬挑于横梁端部，施工作业平台底部满铺菱形钢板网，菱形钢板网上满铺踏步面网，施工作业平台的侧向设有护栏和竖爬梯。

一种拼装移动式安全防护施工作业平台的施工方法，在钢主梁单元桥位悬臂拼装时，行走装置驱动拼装移动式安全防护施工作业平台行走至已安装梁段的检修车轨道的最前端，使施工作业平台位于已安装梁段的钢主梁单元悬臂端高栓施工作业区，运行待拼装钢主梁节段至安装位置，施工人员自竖爬梯下行至施工作业平台，完成已安装梁段与待拼装钢主梁节段的悬臂对接拼装高栓施工，对接拼装就位后进行对应混凝土桥面板单元的桥位叠合施工，完成新拼装钢主梁单元检修车轨道与前节段的桥位对接，然后行走装置驱动拼装移动式安全防护施工作业平台沿检修车轨道移动，使安全防护装置位于新拼装钢主梁单元的正下方，进行混凝土桥面板单元桥位叠合，安装完成后，进行下一节段叠合梁桥位拼装施工，重复以上动作，直至完成所有节段叠合梁桥位拼装施工。

一种拼装移动式安全防护施工作业平台的应用，拼装移动式安全防护施工作业平台用于大跨径叠合梁斜拉桥钢主梁单元和混凝土桥面板单元桥位异步起吊安装施工。

本发明的有益效果：

（1）采用同一系统既可满足钢主梁单元桥位悬臂拼装高强螺栓施工作业需求，又能为钢主梁单元提供全断面的防坠安全防护；

（2）借助钢主梁单元梁底设置的检修车轨道，将防护及平台系统通过主梁和行走装置悬挂于钢主梁底部，系统简单轻便，无需在叠合梁上新增附属构件，主桥合龙后直接拆除；

（3）在防护及平台系统上设置的行走驱动装置，能够满足该系统沿检修车轨道纵向移动，达到了叠合梁桥位安全防护措施和高栓施工作业平台的周转使用目的。移动式防护及平台系统结构安全可靠、轻便易操作，根据叠合梁桥位施工进度情况合理调控纵向位置，在特点的工况阶段发挥其安全防护和高栓施工平台的作用，经济实用，安全高效。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是拼装移动式安全防护施工作业平台的正视图。

图2是拼装移动式安全防护施工作业平台的俯视图。

图3是拼装移动式安全防护施工作业平台的侧视图。

图4是安全防护装置和施工作业平台的主视图。

图5是安全防护装置和施工作业平台的俯视图。

图6是安全防护装置和施工作业平台的侧视图。

图7是主动行走装置的主视图。

图8是主动行走装置的侧视图。

图9是被动行走装置的主视图。

图10是被动行走装置的侧视图。

图11是施工作业平台沿横桥向的示意图。

图12是施工作业平台沿纵桥向的示意图。

图13是已安装梁段和待拼装钢主梁节段对接施工示意图。

图14是已安装梁段和待拼装钢主梁节段对接施工后的示意图。

图15是拼装移动式安全防护施工作业平台的应用示意图。

图16是已完成混凝土桥面板单元桥位安装的叠合梁的示意图。

附图标记说明：1.钢主梁单元；2.承重主梁；3.安全防护装置；4.施工作业平台；5.行走装置；6.检修车轨道；7.竖向支撑梁；8.行走钢轮；9.电机；10.加劲板；11.反压轮；12.踏步面网；13.对拉钢丝；14.护栏；15.安全防坠网；16.已安装梁段；17.高栓施工作业区；18.待拼装钢主梁节段；19.新拼装钢主梁单元；

301.横梁；302.纵梁；501.主动行走装置；502.被动行走装置。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有叠合梁安装施工中，施工作业平台周转移动不便，操作性差，以及钢梁安全防护效果差的问题，本实施例提供了一种拼装移动式安全防护施工作业平台，如图1、图2和图3所示，包括钢主梁单元1、承重主梁2、安全防护装置3和施工作业平台4，所述钢主梁单元1底面沿顺桥向方向、关于桥梁中轴线对称悬挂着两根可沿顺桥向方向移动的承重主梁2，安全防护装置3安装在承重主梁2上，施工作业平台4有两个，沿桥梁架设方向分别安装在两根承重主梁2的前端。左右两根承重主梁2主要用于整个拼装移动式安全防护施工作业平台的承重受力支撑和前移导向。

在叠合梁钢主梁单元桥位悬臂拼装时，将拼装移动式安全防护施工作业平台行走至已安装梁段16检修车轨道的最前端，施工作业平台4位于钢主梁单元1悬臂端高栓施工作业区，待拼装钢主梁节段18运行至安装位置后，施工作业人员自爬梯下行至施工作业平台，完成钢主梁节段悬臂对接拼装高栓施工。钢主梁单元拼装就位后进行对应混凝土桥面板单元的桥位叠合施工，完成新拼装钢主梁单元19检修车轨道与前节段的桥位对接，然后利用防护及平台系统的行走驱动装置将该系统前行至轨道端头，此时，安全防护体系位于新拼装钢主梁单元的正下方，能够起到全断面兜底防坠防护作用，在混凝土桥面板单元桥位叠合吊装施工时，确保施工作业人员在钢主梁单元上的作业安全。混凝土桥面板单元桥位叠合安装完成后，进行下一节段叠合梁桥位拼装施工。

该拼装移动式安全防护施工作业平台不仅为钢主梁单元1提供了桥位对接高强螺栓施工的作业平台，也为叠合梁提供了全断面的兜底防坠安全防护体系；同时，承重主梁2沿钢主梁单元1底面移动为安全防护装置3和施工作业平台4提供前行动力，使平台系统能够随着叠合梁的桥位拼装不断前移，达到周转使用的目的。

相比于常规固定式桥位安全防护，该拼装移动式安全防护施工作业平台具有良好的整体性和稳定性，防护效果更加安全可靠；相比于常规悬挂式施工平台，该作业平台基于基架体系，稳定性好，安全性高，施工作业空间大。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图2和图6所示，所述承重主梁2通过行走装置5悬挂连接于钢主梁单元1底面既有的检修车轨道6，承重主梁2通过行走装置5带动安全防护装置3和施工作业平台4沿着检修车轨道6行走，所述行走装置5由主动行走装置501和被动行走装置502组成。承重主梁2上设置的行走装置5与钢主梁单元1底面的检修车轨道6悬挂连接，左右两根承重主梁2的布设位置与检修车轨道6横向间距相同，如图2和图5所示，左右两根承重主梁2的横桥向间距21.2m，采用Q235材质H300×300钢。

自带的行走装置使该系统能够周转使用，大大的降低了施工安全防护成本投入，同时也避免了平台系统的往复吊转，简化了施工操作，使叠合梁桥位拼装施工更加安全高效，为项目和企业带来了良好的经济效益，值得在类似叠合梁斜拉桥主梁桥位拼装施工中进一步推广。

实施例3：

在实施例2的基础上，如图7和图8所示，所述主动行走装置501包括竖向支撑梁7、行走钢轮8、电机9和加劲板10，竖向支撑梁7垂直焊接在承重主梁2上，行走钢轮8安装在竖向支撑梁7上并通过电机9驱动行走钢轮8沿检修车轨道6移动，加劲板10焊接在竖向支撑梁7上。如图9和图10所示，所述被动行走装置502包括竖向支撑梁7、行走钢轮8、加劲板10和反压轮11，竖向支撑梁7垂直焊接在承重主梁2上，行走钢轮8和反压轮11安装在竖向支撑梁7上，行走钢轮8在主动行走装置501带动下沿检修车轨道6移动，加劲板10焊接在竖向支撑梁7上。

需要说明的是，如图8和图9所示，主动行走装置501通过行走钢轮8倒置于检修车轨道6上，在电机9的驱动下行走；被动行走装置502采用行走钢轮8倒置于检修车轨道6上，同时设反压轮11，使之受力于轨道底面。

主动行走装置501和被动行走装置502的主体结构均采用Q235材质钢板焊接成组焊件+成品钢轮的形式，组焊件底板采用20mm厚钢板，竖板采用10mm厚钢板，同时为提高行走装置总成的强度，在竖板与底板及竖向支撑梁7增设相应的加劲板10，行走钢轮8采用φ18cm的成品钢轮，主动行走装置501设有电机9，型号为ZDY121-4，工作时行走速度为20m/min；被动行走装置502设有的反压轮11，对防护及平台系统起限位和稳定作用。

实施例:4：

在实施例2的基础上，每一根承重主梁2上设有三个行走装置5，分别是一个主动行走装置501和两个被动行走装置502，结合结合防护作业平台系统的结构受力和运行情况，通常设2个主动行走装置501和4个被动行走装置502，即单套拼装移动式安全防护施工作业平台共6个。

实施例5：

在实施例1的基础上，如图5所示，所述安全防护装置3采用型钢组焊平面桁架结构形式，由四根横梁301和两根纵梁302纵横交错呈网格状，最外圈的横梁301和纵梁302围成的矩形框架上沿对角线焊接对拉钢丝13，每一根横梁301的两个端部支撑于两侧的承重主梁2上，且横梁301和纵梁302形成的网格上铺满安全防坠网15。

实施例6：

在实施例5的基础上，如图4、图11和图12所示，所述施工作业平台4为型钢焊接桁架结构，通过检修车轨道6悬挑于横梁301端部，施工作业平台4底部满铺菱形钢板网，菱形钢板网上满铺踏步面网12，施工作业平台4的侧向设有护栏14和竖爬梯。

具体的说，施工作业平台4是利用主桥永久检修车轨道6（检修车轨道6是通过螺栓锚固于横梁底部的），将施工作业平台4悬挂于检修车轨道6上，借助平台悬挂行走系统实现平台的纵桥向移动。

施工作业平台4采用型钢组焊件，且主梁和支撑梁均采用工20型钢，平联采用工12型钢，各杆件均采用焊接连接，底部满铺菱形钢板网，平台周边设置护栏以增加安全性。施工作业平台4底部借助分配梁满铺踏步钢丝网，侧向设安全防护栏杆，在钢边主梁外侧安设竖爬梯用于施工作业人员上下通行。在实际施工过程中，按照先安装钢主梁单元，后进行混凝土桥面板单元桥位吊装的施工顺序。在钢主梁单元吊装运输就位后，施工作业人员自已拼装叠合梁梁面通过竖爬梯至施工作业平台，然后完成钢主梁单元桥位悬臂对接定位和高强螺栓施工（如图13和图14所示），钢主梁对接施工完成后，在桥位完成新安装钢主梁节段梁底检修车轨道与已安装梁段梁底检修车轨道的对接施工。

实施例7：

一种拼装移动式安全防护施工作业平台的施工方法，在钢主梁单元桥位悬臂拼装时，行走装置5驱动拼装移动式安全防护施工作业平台行走至已安装梁段16的检修车轨道6的最前端（如图13所示），使施工作业平台4位于已安装梁段16的钢主梁单元1悬臂端高栓施工作业区17，运行待拼装钢主梁节段18至安装位置，施工人员自竖爬梯下行至施工作业平台4，完成已安装梁段16与待拼装钢主梁节段18的悬臂对接拼装高栓施工（如图14所示），对接拼装就位后进行对应混凝土桥面板单元的桥位叠合施工，完成新拼装钢主梁单元19检修车轨道与前节段的桥位对接（如图15所示），然后行走装置5驱动拼装移动式安全防护施工作业平台沿检修车轨道6移动，如图16所示，使安全防护装置3位于新拼装钢主梁单元19的正下方，进行混凝土桥面板单元桥位叠合，安装完成后，进行下一节段叠合梁桥位拼装施工，重复以上动作，直至完成所有节段叠合梁桥位拼装施工。

具体的，在结构设计中，拼装移动式安全防护施工作业平台承载能力按照1.4倍活载（作业平台按照4人计算）和1.2倍恒载设计，运行期最大风力按照6级考虑。经模型加载计算，系统结构安全可靠，结构整体刚度和稳定性均能满足设计及规范要求。拼装移动式安全防护施工作业平台由专业加工厂进行加工制造，经专业质检机构验收合格后，在桥位安装在叠合梁检修车轨道上，通过现场加载运行试验对结构的安全性和运行稳定性进行验证，确保结构安全可靠后投入使用。

在实际施工过程中，按照先安装钢主梁单元，后进行混凝土桥面板单元桥位吊装的施工顺序。在钢主梁单元1吊装运输就位后，施工作业人员自已拼装叠合梁梁面通过竖爬梯至施工作业平台4，然后完成钢主梁单元1桥位悬臂对接定位和高强螺栓施工（如图13和14所示），钢主梁对接施工完成后，在桥位完成新拼装钢主梁节段梁底检修车轨道与已安装梁段梁底检修车轨道的对接施工。叠合梁钢主梁单元悬臂拼装完成后即开始进行混凝土桥面板单元的桥位吊装施工。在桥面板单元吊装施工前，利用行走装置，将安全防护及作业平台系统沿检修车轨道向前行走约8m，至新拼装钢主梁端部位置（如图15所示）。运行就位后，在新拼装的钢主梁单元区域，梁底安全防护系统全覆盖，起到了兜底防坠安全防护作用，即在桥面板单元桥位吊装施工过程中，除梁面上的临边防护和必要的施工安全防护外，梁底已由防护体系提供了全断面的整体防护，降低施工作业人员高空坠落安全风险，确保施工安全。混凝土桥面板单元桥位安装完成后，钢主梁单元顶部已由桥面板单元全覆盖，因此，梁底防护区段可以前移。利用行走装置将移动式安全防护和施工作业平台系统沿检修车轨道再先前移4m（如图16所示），准备进行下一节段叠合梁单元的施工。

实施例8：

本实施例提供了一种拼装移动式安全防护施工作业平台的应用，拼装移动式安全防护施工作业平台用于大跨径叠合梁斜拉桥钢主梁单元和混凝土桥面板单元桥位异步起吊安装施工。实现叠合梁钢主梁单元桥位悬臂高强螺栓施工作业平台以及混凝土桥面板单元桥位现场叠合安装时梁底防坠安全防护措施的设置。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (9)

1.一种拼装移动式安全防护施工作业平台，包括钢主梁单元（1）、承重主梁（2）、安全防护装置（3）和施工作业平台（4），其特征在于：所述钢主梁单元（1）底面沿顺桥向方向、关于桥梁中轴线对称悬挂着两根可沿顺桥向方向移动的承重主梁（2），安全防护装置（3）安装在承重主梁（2）上，施工作业平台（4）有两个，沿桥梁架设方向分别安装在两根承重主梁（2）的前端。

2.如权利要求1所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：所述承重主梁（2）通过行走装置（5）悬挂连接于钢主梁单元（1）底面既有的检修车轨道（6），承重主梁（2）通过行走装置（5）带动安全防护装置（3）和施工作业平台（4）沿着检修车轨道（6）行走，所述行走装置（5）由主动行走装置（501）和被动行走装置（502）组成。

3.如权利要求2所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：所述主动行走装置（501）包括竖向支撑梁（7）、行走钢轮（8）、电机（9）和加劲板（10），竖向支撑梁（7）垂直焊接在承重主梁（2）上，行走钢轮（8）安装在竖向支撑梁（7）上并通过电机（9）驱动行走钢轮（8）沿检修车轨道（6）移动，加劲板（10）焊接在竖向支撑梁（7）上。

4.如权利要求2所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：所述被动行走装置（502）包括竖向支撑梁（7）、行走钢轮（8）、加劲板（10）和反压轮（11），竖向支撑梁（7）垂直焊接在承重主梁（2）上，行走钢轮（8）和反压轮（11）安装在竖向支撑梁（7）上，行走钢轮（8）在主动行走装置（501）带动下沿检修车轨道（6）移动，加劲板（10）焊接在竖向支撑梁（7）上。

5.如权利要求2所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：每一根承重主梁（2）上设有三个行走装置（5），分别是一个主动行走装置（501）和两个被动行走装置（502）。

6.如权利要求2所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：所述安全防护装置（3）由四根横梁（301）和两根纵梁（302）纵横交错呈网格状，最外圈的横梁（301）和纵梁（302）围成的矩形框架上沿对角线焊接对拉钢丝（13），每一根横梁（301）的两个端部支撑于两侧的承重主梁（2）上，且横梁（301）和纵梁（302）形成的网格上铺满安全防坠网（15）。

7.如权利要求6所述的拼装移动式安全防护施工作业平台，其特征在于：所述施工作业平台（4）为型钢焊接桁架结构，通过检修车轨道（6）悬挑于横梁（301）端部，施工作业平台（4）底部满铺菱形钢板网，菱形钢板网上满铺踏步面网（12），施工作业平台（4）的侧向设有护栏（14）和竖爬梯。

8.如权利要求1～7中任一权利要求所述的一种拼装移动式安全防护施工作业平台的施工方法，其特征在于：在钢主梁单元桥位悬臂拼装时，行走装置（5）驱动拼装移动式安全防护施工作业平台行走至已安装梁段（16）的检修车轨道（6）的最前端，使施工作业平台（4）位于已安装梁段（16）的钢主梁单元（1）悬臂端高栓施工作业区（17），运行待拼装钢主梁节段（18）至安装位置，施工人员自竖爬梯下行至施工作业平台（4），完成已安装梁段（16）与待拼装钢主梁节段（18）的悬臂对接拼装高栓施工，对接拼装就位后进行对应混凝土桥面板单元的桥位叠合施工，完成新拼装钢主梁单元（19）检修车轨道与前节段的桥位对接，然后行走装置（5）驱动拼装移动式安全防护施工作业平台沿检修车轨道（6）移动，使安全防护装置（3）位于新拼装钢主梁单元（19）的正下方，进行混凝土桥面板单元桥位叠合，安装完成后，进行下一节段叠合梁桥位拼装施工，重复以上动作，直至完成所有节段叠合梁桥位拼装施工。

9.一种拼装移动式安全防护施工作业平台的应用，其特征在于：拼装移动式安全防护施工作业平台用于大跨径叠合梁斜拉桥钢主梁单元和混凝土桥面板单元桥位异步起吊安装施工。