CN108978479A - 一种自平衡托架系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自平衡托架系统，包括预埋铁盒、兜梁、第一钢筋、第二钢筋和牛腿，所述预埋铁盒用于固定安装于桥墩的墩身上，所述牛腿的一端固定安装于所述预埋铁盒的内部，所述牛腿的另一端与所述兜梁固定连接，所述兜梁的两端分别开设有一通孔，所述第一钢筋和所述第二钢筋分别通过一所述通孔与所述兜梁固定连接。本发明大大缩短搭设支架的时间，节省了施工成本，有利于预拱度设置及测量，提高了施工的安全系数。

Description

一种自平衡托架系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种自平衡托架系统及其施工方法。

背景技术

随着公路建设的快速发展，不可避免地会出现穿越山区峡谷等复杂地质区域的情况，从而导致某一段线路出现较高桥墩与复杂地面环境处于同一位置，由此形成了高墩结构。山区桥梁受到地形制约，为了避免过多的土方填挖，往往会采取高墩设计，而高墩桥梁支架搭设困难，施工风险较大，施工人员往往采取多次浇筑成型的方法，这比一次浇筑花费更长的时间。受制于工期的影响，一般情况下大桥的高墩柱均实行平行作业的组织方法，这样虽然可以减小总的施工工期，但高墩结构受力复杂，受基础、温度等因素影响大，尤其是在较高桥墩上施作上部结构采用满堂支架施工时，则易受基底不均匀沉降的影响，影响施工安全并提高了施工成本。

支架的施工方法适用于桥梁上部结构浇筑施工，将支架安装到桥梁的下部，在支架上安装模板、绑扎、安装钢筋骨架以及预留孔道，在现场浇筑混凝土和施加预应力，当混凝土达到强度后，拆除模板和支架。支架施工成为了在建桥梁的首选。现浇支架的施工方法可以保持桥梁较好的整体性能，在预应力结构施工过程中，采取支架施工时会使因多次张拉产生的横向弯矩大大减小，施工方面方便可靠，在安装过程中对起重机具的起重能力要求较低，但这种施工方法需要大量的施工脚手架和模板，前期准备时间较长，施工工期较长且费用较高。

支架根据结构分类，其适用条件及特点见表1：

表1

国内尚没有类似的现浇托架的牛腿托架结构，其结构受力分布特征尚不明确，对于该类托架的设计施工经验也较为缺乏。

发明内容

本发明的目的是提供一种自平衡托架系统及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，有效保证高墩下施作上部结构的安全性与经济性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种自平衡托架系统，包括预埋铁盒、兜梁、第一钢筋、第二钢筋和牛腿，所述预埋铁盒用于固定安装于桥墩的墩身上，所述牛腿的一端固定安装于所述预埋铁盒的内部，所述牛腿的另一端与所述兜梁固定连接，所述兜梁的两端分别开设有一通孔，所述第一钢筋和所述第二钢筋分别通过一所述通孔与所述兜梁固定连接。

优选地，所述牛腿包括第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢，所述第二型钢、所述第三型钢和所述第四型钢均设置于所述第一型钢的同侧，所述第一型钢与所述第二型钢垂直，所述第二型钢与所述第四型钢垂直，所述第三型钢倾斜设置于所述第一型钢和所述第二型钢之间；所述第一型钢的一端和所述第四型钢的一端均分别安装于一所述预埋铁盒内，所述第一型钢的另一端与所述兜梁固定连接；所述第一型钢与所述第二型钢的连接处以及所述第二型钢与所述第四型钢的连接处均设有加劲板，所述加劲板与所述第三型钢分别设置于所述第二型钢的两侧。

优选地，所述第二型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第二型钢的下端与所述第四型钢的上端固定连接，所述第三型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第三型钢的下端与所述第二型钢的右侧以及所述第四型钢的右端固定连接。

优选地，所述第二型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第二型钢的左端与所述第四型钢的右端固定连接，所述第三型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第三型钢的下端与所述第二型钢的右端固定连接。

优选地，所述第一型钢的端面形状和与之相对应的所述预埋铁盒的内部腔体的形状相符，所述第四型钢的端面形状和与之相对应的所述预埋铁盒的内部腔体的形状相符。

优选地，所述牛腿至少为两个。

优选地，所述第一钢筋和所述第二钢筋的两端分别与对称设置于所述桥墩墩身两侧的两个兜梁固定连接。

优选地，所述第一钢筋和所述第二钢筋均通过钢垫板、精轧锥垫板和精轧锥螺母与所述兜梁固定连接。

优选地，所述第一钢筋和所述第二钢筋均为精轧螺纹钢筋，所述第一钢筋和所述第二钢筋的直径均小于所述通孔的内径。

本发明还提供了一种如上述所述的自平衡托架系统的施工方法，包括如下步骤：

S1:自平衡托架系统各部件的加工制作；

预埋铁盒、牛腿、兜梁、第一钢筋以及第二钢筋在下料前，在所需切口处使用卡尺画线，对准画线切割，确保切口的角度与设计角度相吻合，在进行牛腿的第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢的接长焊接前，确保第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢的连接处的上下位于同一轴心上，接长焊接前，应垫平、垫牢固、摆直、稳定后才可施焊，先周边电焊定位，检查无误后再连续施焊；预埋铁盒采用20mm厚钢板焊接制作；

S2:墩身内预埋铁盒的安装；

在桥墩墩身的两侧对称安装自平衡托架系统，依据设计坐标，用全站仪放出预埋铁盒在桥墩墩身中的位置，在桥墩墩身的两侧按照设计的预埋铁盒预埋位置对预埋铁盒进行施工放样，为确保自平衡托架系统的安装准确顺利，预埋铁盒预先加工完成后，在桥墩的墩身模板组装前，提前安装到墩身模板上，将预埋铁盒在墩身模板上定位加固准确后，整体吊装就位，预埋铁盒的固定要牢固，确保桥墩墩身的混凝土加固过程中预埋铁盒不跑位；

S3:牛腿的安装；

使用吊车配合工人将所述牛腿安装到施工人员的作业位置，在桥墩墩身上设置吊架，减小落地支架工程量，施工吊架栓接牢固，桥墩的墩顶预埋好栓接预埋件，牛腿与桥墩墩身连接紧固，牛腿与桥墩墩身的松动处垫设薄钢板顶紧，多个牛腿的顶面的高度保持一致；

S4:兜梁的安装；

牛腿安装稳固后，在牛腿上继续吊装兜梁，兜梁采用现场自有I45c工字钢，兜梁的两端预留有安装第一钢筋和第二钢筋的通孔，通孔的直径为35mm～40mm，通孔使用电钻成孔，兜梁经吊车调运至指定高度后，与牛腿的第一型钢的轴线对齐后，先周边电焊定位，待检查无误后再连续施焊；

S5:第一钢筋和第二钢筋的安装；

第一钢筋和第二钢筋均采用直径为32mm的精轧螺纹钢筋，第一钢筋和第二钢筋对称设置于兜梁的两侧，为了保证有足够的操作空间，第一钢筋和第二钢筋的预留长度不小于30mm，待兜梁安装完成后，将第一钢筋和第二钢筋的两端分别穿过桥墩墩身两侧的两个兜梁的通孔中，并在兜梁的外侧依次穿入钢垫板、精轧锥垫板和精轧锥螺母，旋紧精轧锥螺母，将桥墩墩身两侧的兜梁拉紧；

S6:自平衡托架系统搭设完成后，进行预压试载检验；

S7:自平衡托架系统的拆除；

待桥墩的上部结构现浇完成且具有一定的强度后，采用人工配合吊车进行拆除作业，先拆除支承系统，再依次拆除模板支架、贝雷梁、分配梁之后，拆除自平衡托架系统，拆除前，先将需要拆除的构件与吊钩通过钢丝绳栓接牢固，在拆除自平衡托架系统时，先拆除第一钢筋和第二钢筋，再拆除所述兜梁，最后拆除牛腿，拆除牛腿后，对预埋铁盒进行封闭处理。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、施工周期较短

使用自平衡托架系统能大大缩短搭设支架的时间，对整体施工影响较小，对于长距离大量采用高墩桥梁设计的山区高速公路，缩短搭设支架的时间，降低对工期造成的影响。

2、成本较低

采用自平衡托架系统的高墩桥梁，对脚手架等构件的需求较小，由于充分利用了桥墩墩身的支撑作用，无需对桥下进行一定的地基处理，大大节省了施工成本。

3、施工测量较小

山区地形复杂，测量放线具有一定难度，而高墩桥梁又需要精确的测量数据，施工中也要时刻控制各构件的高程，自平衡托架系统的刚度较大，浇筑时压缩量较小，有利于预拱度设置及测量。

4、安全系数高

自平衡托架系统的安全性能高，保证施工时的安全，提高施工的安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明当牛腿为两个时的自平衡托架系统的结构示意图；

图2为本发明当牛腿为两个时的自平衡托架系统的俯视图；

图3为本发明当牛腿为两个时的自平衡托架系统的右视图；

图4为本发明当牛腿为两个时的自平衡托架系统的主视图；

图5为本发明当牛腿为三个时的自平衡托架系统的结构示意图；

图6为本发明当牛腿为三个时的自平衡托架系统的俯视图；

图7为本发明当牛腿为三个时的自平衡托架系统的主视图；

图8为本发明中的牛腿的第一种组合方式的结构示意图；

图9为本发明中的牛腿的第一种组合方式的左视图；

图10为本发明中的牛腿的第二种组合方式的结构示意图；

图11为本发明第一钢筋与兜梁的连接结构示意图；

图12为利用本发明自平衡托架系统进行施工时的纵断面图；

图13为本发明当牛腿为两个时，利用本发明自平衡托架系统进行施工时的横断面图；

图14为本发明当牛腿为三个时，利用本发明自平衡托架系统进行施工时的横断面图；

图15为本发明自平衡托架系统的施工流程图；

其中：1-预制铁盒，2-牛腿，3-兜梁，4-第一钢筋，5-第二钢筋，6-第一型钢，7-第二型钢，8-第三型钢，9-第四型钢，10-加劲板，11-通孔，12-自平衡托架系统，13-桥墩墩身，14-碗扣支架，15-桥墩的上部结构，16-钢管立柱，17-钢管平连，18-钢垫板，19-精轧锥垫板，20-精轧锥螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本发明的限制。

本发明的目的是提供一种自平衡托架系统及其施工方法，以解决现有技术存在的问题，有效保证高墩下施作上部结构的安全性与经济性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

如图1-图15图所示：本实施例提供了一种自平衡托架系统，以某工程区段为依托，主要针对桥梁上部结构的现浇施工，自平衡托架系统一方面能够适应山区地势陡峭、墩身较高的情况，且中间不需要钢管柱临时支撑，另一方面对既有桥墩的影响也较小，具有很强的技术经济性。

自平衡托架系统包括预埋铁盒1、兜梁3、第一钢筋4、第二钢筋5和牛腿2，预埋铁盒1采用20mm厚钢板焊接制作而成，预埋铁盒1用于固定安装于桥墩墩身13上，牛腿2的一端插接于预埋铁盒1的内部，牛腿1的另一端与兜梁3焊接或通过螺栓连接，兜梁3的两端分别开设有一通孔11，第一钢筋4和第二钢筋5分别通过一通孔11与兜梁3固定连接。对于第一钢筋4和第二钢筋5与兜梁3的连接处，严禁采用焊接，而是采用高强螺栓+垫板的方式改善应力集中现象。具体地，第一钢筋4和第二钢筋5均通过钢垫板18、精轧锥垫板19和精轧锥螺母20与兜梁3固定连接。第一钢筋4和第二钢筋5与兜梁3的连接处容易产生应力集中，应力水平较高，一旦失效，自平衡托架系统将会脱离桥墩墩身13，造成牛腿2从桥墩墩身13的预埋铁盒1被拔出，从而酿成事故。以往的设计往往根据经验，这可能对施工安全造成一定的隐患。故对第一钢筋4和第二钢筋5与兜梁3的连接设计，应该预留有足够的安全余量，并结合可靠的连接措施，保证连接的安全可靠。为了避免精轧锥螺母20松动导致第一钢筋4和第二钢筋5与兜梁3的连接失效，可以分别对精轧锥螺母20与第一钢筋4和第二钢筋5之间采用适当的点焊处理。待到拆除自平衡托架系统时，可先用砂轮机清除焊点，再拧出精轧锥螺母20的方式拆除自平衡托架系统。也可以在精轧锥螺母20后再拧上一个精轧平螺母，拆除自平衡托架系统时，则反向依次拧开精轧平螺母和精轧锥螺母20即可。

第一钢筋4和第二钢筋5均优选为精轧螺纹钢筋，更优选为PSB785号螺纹钢。第一钢筋4和第二钢筋5的直径均小于通孔11的内径，优选地，第一钢筋4和第二钢筋5的直径均为30～34mm，通孔11的内径为35～40mm，更优选地，第一钢筋4和第二钢筋5的直径均为32mm，通孔11的内径为38mm。为了保证拥有足够的操作空间，第一钢筋4和第二钢筋5至少应预留有30cm以上的长度。

自平衡托架系统12成对使用，自平衡托架系统12对称设置于桥墩墩身13的两侧，第一钢筋4和第二钢筋5的两端分别与对称设置于桥墩墩身13两侧的两个兜梁3固定连接，从而实现两个自平衡托架系统12的拉紧。

牛腿2至少为两个，多个牛腿2共同支撑一个兜梁3。如图1-图4所示，当牛腿2为两个时，牛腿2之间的净距可选为2200mm。如图5-图7所示，当牛腿2为三个时，相邻两个牛腿2之间的净距可选为1900mm。具体地，牛腿2的个数以及净距也可以根据桥墩墩身13的宽度以及施工情况具体设置。

如图8-图10所示：牛腿2包括第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9，第一型钢6、第二型钢7和第四型钢9均为纵截面矩形，第三型钢8为纵截面梯形。第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9的横截面均为工型。兜梁3、第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9均优选为工字钢且两根并列使用，具体地，兜梁3、第一型钢6、第三型钢8和第四型钢9的材料均优选为I45c工字钢，第二型钢7的材料优选为I32工字钢。图8和图10中的虚线部分表示此处种满焊缝。

第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9均设置于第一型钢6的同侧，第一型钢6与第二型钢7垂直，第二型钢7与第四型钢9垂直，第三型钢8固定连接于第一型钢6和第二型钢7之间。兜梁3与第一型钢6的右端焊接，第一型钢6的左端和第四型钢9的左端均插接于一预埋铁盒1内。第一型钢6与第二型钢7的连接处以及第二型钢7与第四型钢9的连接处均设有加劲板10，加劲板10与第三型钢8分别设置于第二型钢7的两侧。第一型钢6的端面形状和与之相对应的预埋铁盒1的内部腔体的形状相符，第四型钢9的端面形状和与之相对应的预埋铁盒1的内部腔体的形状相符。

牛腿2的第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9包括两种组合方式。如图8所示，其中一种组合方式为：第二型钢7的上端与第一型钢6的下端焊接，第二型钢7的下端与第四型钢9的上端焊接，第三型钢8的上端与第一型钢6的下端焊接，第三型钢8的下端与第二型钢7的右侧以及第四型钢9的右端焊接，第一型钢6的左端与第四型钢9的左端对齐，第一型钢6的右端与第三型钢8的上端右侧对齐，第二型钢7的右侧与第四型钢9的右端对齐，第三型钢8的下端下侧与第四型钢9的下侧对齐。对此种组合方式的牛腿2受力性能进行分析和优化设计，提出合理的尺寸参数，具体地，第一型钢6的长度为1450mm，第一型钢6的宽度为450mm，第一型钢6的厚度为304mm；第二型钢7的长度为1000mm，第二型钢7的宽度为300mm，第二型钢7的厚度为264mm；第三型钢8的上底的长度为592mm，第三型钢8的下底的长度为1656mm，第三型钢8的两条腰的长度分别为514mm和932mm，第三型钢8的厚度为288mm；第四型钢9的长度为650mm，第四型钢9的宽度为450mm，第四型钢9的厚度为304mm。

如图10所示，另一种组合方式为：第二型钢6的上端与第一型钢7的下端焊接，第二型钢7的左端与第四型钢9的右端焊接，第三型钢8的上端与第一型钢6的下端焊接，第三型钢8的下端与第二型钢7的右端焊接。第一型钢6的左端与第四型钢9的左端对齐，第一型钢6的右端与第三型钢8的上端右侧对齐，第二型钢7的下端与第四型钢9的下侧对齐，第二型钢7的右端与第三型钢8的下端下侧对齐。对此种组合方式的牛腿2受力性能进行分析和优化设计，提出合理的尺寸参数，具体地，第一型钢6的长度为1450mm，第一型钢6的宽度为450mm，第一型钢6的厚度为304mm；第二型钢7的长度为1450mm，第二型钢7的宽度为300mm，第二型钢7的厚度为264mm；第三型钢8的上底的长度为592mm，第三型钢8的下底的长度为1656mm，第三型钢8的两条腰的长度分别为514mm和932mm，第三型钢8的厚度为288mm；第四型钢9的长度为450mm，第四型钢9的宽度为350mm，第四型钢9的厚度为304mm。

以上两种组合方式的牛腿2的设计为后续其他类似工程施工提供经验支撑，并可创造较好的经济和社会效益。

本实施例还提供了一种应用于上述自平衡托架系统的施工方法，包括如下步骤：

S1:自平衡托架系统12各部件的加工制作；

预埋铁盒1、牛腿2、兜梁3、第一钢筋4以及第二钢筋5在下料前，在所需切口处使用卡尺画线，对准画线切割，确保切口的角度与设计角度相吻合，在进行牛腿2的第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9的接长焊接前，确保第一型钢6、第二型钢7、第三型钢8和第四型钢9的连接处的上下位于同一轴心上，接长焊接前，应垫平、垫牢固、摆直、稳定后才可施焊，先周边电焊定位，检查无误后再连续施焊；预埋铁盒1采用20mm厚钢板焊接制作；

S2:墩身内预埋铁盒1的安装；

在桥墩墩身13的两侧对称安装自平衡托架系统12，依据设计坐标，用全站仪放出预埋铁盒1在桥墩墩身13中的位置，在桥墩墩身13的两侧按照设计的预埋铁盒1的预埋位置对预埋铁盒1进行施工放样，为确保自平衡托架系统12的安装准确顺利，预埋铁盒1预先加工完成后，在桥墩的墩身模板组装前，提前安装到墩身模板上，将预埋铁盒1在墩身模板上定位加固准确后，整体吊装就位，预埋铁盒1的固定要牢固，确保桥墩墩身13的混凝土加固过程中预埋铁盒1不跑位；

S3:牛腿2的安装；

使用吊车配合工人将所述牛腿2安装到施工人员的作业位置，在桥墩墩身13上设置吊架，减小落地支架工程量，施工吊架栓接牢固，桥墩的墩顶预埋好栓接预埋件，牛腿2与桥墩墩身13连接紧固，牛腿2与桥墩墩身13的松动处垫设薄钢板顶紧，多个牛腿2的顶面的高度保持一致；

S4:兜梁3的安装；

牛腿2安装稳固后，在牛腿2上继续吊装兜梁3，兜梁3采用现场自有I45c工字钢，兜梁3的两端预留有安装第一钢筋4和第二钢筋5的通孔11，通孔11的直径优选为35mm～40mm，通孔11的直径更优选为38mm，为了避免应力集中，严禁采用乙炔、电焊切割成孔，通孔11优选为使用电钻成孔，兜梁3经吊车调运至指定高度后，与牛腿2的第一型钢6的轴线对齐后，先周边电焊定位，待检查无误后再连续施焊；

S5:第一钢筋4和第二钢筋5的安装；

第一钢筋4和第二钢筋5均采用直径为32mm的精轧螺纹钢筋，第一钢筋4和第二钢筋5对称设置于兜梁3的两侧，为了保证有足够的操作空间，第一钢筋4和第二钢筋5的预留长度不小于30mm，待兜梁3安装完成后，将第一钢筋4和第二钢筋5的两端分别穿过桥墩墩身13两侧的两个兜梁3的通孔11中，并在兜梁3的外侧依次穿入钢垫板18、精轧锥垫板19和精轧锥螺母20，旋紧精轧锥螺母20，将桥墩墩身13两侧的兜梁3拉紧；

S6:自平衡托架系统12搭设完成后，进行预压试载检验；

S7:自平衡托架系统12的拆除；

待桥墩墩身13的上部结构现浇完成且具有一定的强度后，采用人工配合吊车进行拆除作业，上下专人统一指挥，严防误操作，先拆除支承系统，再依次拆除模板支架、贝雷梁、分配梁之后，最后拆除自平衡托架系统12，在拆除自平衡托架系统12时，应防止其意外坠落，拆除前，先将需要拆除的构件与吊钩通过钢丝绳栓接牢固，在拆除自平衡托架系统12时，先拆除第一钢筋4和第二钢筋5，再拆除兜梁3，最后拆除牛腿2，拆除牛腿2后，对预埋铁盒1进行封闭处理。

本实施例使用自平衡托架系统能大大缩短搭设支架的时间，对整体施工影响较小，对于长距离大量采用高墩桥梁设计的山区高速公路，缩短搭设支架的时间，降低对工期造成的影响；采用自平衡托架系统的高墩桥梁，对脚手架等构件的需求较小，由于充分利用了桥墩墩身的支撑作用，无需对桥下进行一定的地基处理，大大节省了施工成本；由于山区地形复杂，测量放线具有一定难度，而高墩桥梁又需要精确的测量数据，施工中也要时刻控制各构件的高程，自平衡托架系统的刚度较大，浇筑时压缩量较小，有利于预拱度设置及测量；自平衡托架系统的安全性能高，保证施工时的安全，提高施工的安全系数。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自平衡托架系统，其特征在于：包括预埋铁盒、兜梁、第一钢筋、第二钢筋和牛腿，所述预埋铁盒用于固定安装于桥墩的墩身上，所述牛腿的一端固定安装于所述预埋铁盒的内部，所述牛腿的另一端与所述兜梁固定连接，所述兜梁的两端分别开设有一通孔，所述第一钢筋和所述第二钢筋分别通过一所述通孔与所述兜梁固定连接。

2.根据权利要求1所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述牛腿包括第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢，所述第二型钢、所述第三型钢和所述第四型钢均设置于所述第一型钢的同侧，所述第一型钢与所述第二型钢垂直，所述第二型钢与所述第四型钢垂直，所述第三型钢倾斜设置于所述第一型钢和所述第二型钢之间；所述第一型钢的一端和所述第四型钢的一端均分别安装于一所述预埋铁盒内，所述第一型钢的另一端与所述兜梁固定连接；所述第一型钢与所述第二型钢的连接处以及所述第二型钢与所述第四型钢的连接处均设有加劲板，所述加劲板与所述第三型钢分别设置于所述第二型钢的两侧。

3.根据权利要求2所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第二型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第二型钢的下端与所述第四型钢的上端固定连接，所述第三型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第三型钢的下端与所述第二型钢的右侧以及所述第四型钢的右端固定连接。

4.根据权利要求2所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第二型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第二型钢的左端与所述第四型钢的右端固定连接，所述第三型钢的上端与所述第一型钢的下端固定连接，所述第三型钢的下端与所述第二型钢的右端固定连接。

5.根据权利要求2所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第一型钢的端面形状和与之相对应的所述预埋铁盒的内部腔体的形状相符，所述第四型钢的端面形状和与之相对应的所述预埋铁盒的内部腔体的形状相符。

6.根据权利要求1所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述牛腿至少为两个。

7.根据权利要求1所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第一钢筋和所述第二钢筋的两端分别与对称设置于所述桥墩墩身两侧的两个兜梁固定连接。

8.根据权利要求1所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第一钢筋和所述第二钢筋均通过钢垫板、精轧锥垫板和精轧锥螺母与所述兜梁固定连接。

9.根据权利要求1所述的自平衡托架系统，其特征在于：所述第一钢筋和所述第二钢筋均为精轧螺纹钢筋，所述第一钢筋和所述第二钢筋的直径均小于所述通孔的内径。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的自平衡托架系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:自平衡托架系统各部件的加工制作；

预埋铁盒、牛腿、兜梁、第一钢筋以及第二钢筋在下料前，在所需切口处使用卡尺画线，对准画线切割，确保切口的角度与设计角度相吻合，在进行牛腿的第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢的接长焊接前，确保第一型钢、第二型钢、第三型钢和第四型钢的连接处的上下位于同一轴心上，接长焊接前，应垫平、垫牢固、摆直、稳定后才可施焊，先周边电焊定位，检查无误后再连续施焊；预埋铁盒采用20mm厚钢板焊接制作；

S2:墩身内预埋铁盒的安装；

在桥墩墩身的两侧对称安装自平衡托架系统，依据设计坐标，用全站仪放出预埋铁盒在桥墩墩身中的位置，在桥墩墩身的两侧按照设计的预埋铁盒预埋位置对预埋铁盒进行施工放样，为确保自平衡托架系统的安装准确顺利，预埋铁盒预先加工完成后，在桥墩的墩身模板组装前，提前安装到墩身模板上，将预埋铁盒在墩身模板上定位加固准确后，整体吊装就位，预埋铁盒的固定要牢固，确保桥墩墩身的混凝土加固过程中预埋铁盒不跑位；

S3:牛腿的安装；

使用吊车配合工人将所述牛腿安装到施工人员的作业位置，在桥墩墩身上设置吊架，减小落地支架工程量，施工吊架栓接牢固，桥墩的墩顶预埋好栓接预埋件，牛腿与桥墩墩身连接紧固，牛腿与桥墩墩身的松动处垫设薄钢板顶紧，多个牛腿的顶面的高度保持一致；

S4:兜梁的安装；

牛腿安装稳固后，在牛腿上继续吊装兜梁，兜梁采用现场自有I45c工字钢，兜梁的两端预留有安装第一钢筋和第二钢筋的通孔，通孔的直径为35mm～40mm，通孔使用电钻成孔，兜梁经吊车调运至指定高度后，与牛腿的第一型钢的轴线对齐后，先周边电焊定位，待检查无误后再连续施焊；

S5:第一钢筋和第二钢筋的安装；

第一钢筋和第二钢筋均采用直径为32mm的精轧螺纹钢筋，第一钢筋和第二钢筋对称设置于兜梁的两侧，为了保证有足够的操作空间，第一钢筋和第二钢筋的预留长度不小于30mm，待兜梁安装完成后，将第一钢筋和第二钢筋的两端分别穿过桥墩墩身两侧的两个兜梁的通孔中，并在兜梁的外侧依次穿入钢垫板、精轧锥垫板和精轧锥螺母，旋紧精轧锥螺母，将桥墩墩身两侧的兜梁拉紧；

S6:自平衡托架系统搭设完成后，进行预压试载检验；

S7:自平衡托架系统的拆除；

待桥墩墩身的上部结构现浇完成且具有一定的强度后，采用人工配合吊车进行拆除作业，先拆除支承系统，再依次拆除模板支架、贝雷梁、分配梁之后，拆除自平衡托架系统，拆除前，先将需要拆除的构件与吊钩通过钢丝绳栓接牢固，在拆除自平衡托架系统时，先拆除第一钢筋和第二钢筋，再拆除所述兜梁，最后拆除牛腿，拆除牛腿后，对预埋铁盒进行封闭处理。