CN109235268A - 一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法 - Google Patents

一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，公开了一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，包括以下步骤：S1制作马鞍、支撑架和张拉钢垫；S2搭建塔柱和支架，塔柱预埋有用于支撑支架的支架牛腿，支架设于支架牛腿上；S3将马鞍焊接于水平杆两端上方，将底钢板与支架顶部焊接固定，将张拉钢垫焊接于支架两端底部；S4使用钢绞线穿过张拉钢垫锚下板中预留的孔洞，搭于马鞍鞍座上、夹于马鞍侧板之间，再用千斤顶对钢绞线施加拉力，实现对支架的预压；S5拆除马鞍、支撑架、张拉钢垫、钢绞线、千斤顶等结构，完成对支架的预压。本发明装置制备简单、结构巧妙、利于操作、便于施工，利于高空作业，解决了传统预压技术高空作业，上下传送物资工作量大的缺陷。

Description

一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程领域，更具体地，涉及一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法。
背景技术
施工斜拉桥(或悬索桥)的塔柱横梁时，需要搭设支架，预压支架后架设模板浇筑塔柱间的横梁。预压支架主要为了(1)确保支架的安全性，保证施工安全；(2)消除地基及支架非弹性变形的影响，确保现浇混凝土结构的浇注质量。
目前，横梁的支架预压常规方法为采用散装沙袋或水箱进行加载。但由于斜拉桥(或悬索桥)塔柱间的横梁所处的位置高，有的甚至高达上百米，如采用上述常规方法进行支架预压，散装沙袋或水箱注水等上下传送的工作量大，难以实现。实用新型CN201521107875.8提出了采用钢绞线对支架进行加载预压的方法。通过张拉两端分别连接在承台和支架分配梁的钢绞线，对支架进行预压。如采用该方法对支架进行预压，有些情况下需要向下垂放钢绞线的单根钢绞线达上百米，多点预压则需要更多的钢绞线。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，更方便地对支架进行预压。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，包括以下步骤：
S1制作马鞍、支撑架和张拉钢垫；所述马鞍包括马鞍鞍座和两块马鞍侧板，马鞍鞍座上顶面两端为弧面，马鞍侧板对应焊接于马鞍鞍座两侧；所述支撑架包括水平杆、竖杆和底钢板，竖杆焊接于水平杆底部起支撑作用，底钢板焊接于竖杆底部；所述张拉钢垫包括张拉钢垫侧板和中部带孔洞的张拉钢垫锚下板，张拉钢垫侧板首尾焊接形成一个中空矩形，张拉钢垫锚下板焊接于矩形底部。
S2施工塔柱和搭设支架，所述塔柱预埋有用于支撑支架的支架牛腿，所述支架设于支架牛腿上。塔柱施工时，预埋支架牛腿，完成支架牛腿施工后，搭设支架于支架牛腿上。
S3将马鞍焊接于水平杆两端上方，将底钢板与支架顶部焊接固定，将张拉钢垫焊接于支架两端底部。
S4使用钢绞线穿过张拉钢垫锚下板中预留的孔洞，搭于马鞍鞍座上、夹于马鞍侧板之间；使用千斤顶对钢绞线施加拉力，实现对支架的预压。
S5拆除马鞍、支撑架、张拉钢垫、钢绞线、千斤顶等结构，完成对支架的预压。
进一步地，所述千斤顶对钢绞线施加的拉力Fn的计算公式如下：
式中：
γc：横梁混凝土的容重，单位为kN/m3，可按照26kN/m3取值；
Vc：横梁混凝土的体积，单位为m3；
Avp：横梁的竖向投影面积，单位为m2；
qs：施工荷载，单位为kN/m2，可按照8kN/m2取值；
Nnum：对支架施加的竖向预压作用力的荷载点的个数；
Hh：马鞍鞍座顶面最高点至张拉钢垫锚下板的孔洞中心的水平距离，单位为m；
Hv：马鞍鞍座顶面最高点至张拉钢垫锚下板的孔洞中心的竖向距离，单位为m。
进一步地，所述张拉钢垫锚下板的孔洞中心至主塔的水平距离c的范围为0.75～1.5m。
进一步地，所述张拉钢垫锚下板的孔洞中心至支架边缘的水平距离d的范围为0.2～0.5m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，通过千斤顶对钢绞线施加拉力来进行预压，为支架提供足够的竖向预压作用力，从而达到良好的预压效果。本发明装置制备简单、结构独特、巧妙、利于操作、便于施工，利于高空作业，解决了传统支架预压技术高空作业，上下传送散装沙袋或水箱注水工作量大的缺陷，也可解决了CN201521107875.8提供的方法需要过长钢丝绳的技术缺陷。同时，本方法所用马鞍、支撑架、张拉钢垫等构件可重复利用，节省成本。
附图说明
图1为马鞍的结构示意图，其中图1a为马鞍的结构正视图，图1b为马鞍的结构侧视图。
图2为支撑架的结构示意图，其中图2a为支撑架的结构正视图，图2b为支撑架的结构侧视图。
图3为张拉钢垫的结构示意图，其中图3a为张拉钢垫的结构正视图，图3b为张拉钢垫的结构俯视图。
图4为塔柱及横梁的结构示意图。
图5为横梁支架预压的正视图。
图6为横梁支架预压的俯视图。
其中，1–塔柱，2–横梁，3–支架，4–马鞍，4a–马鞍鞍座，4b–马鞍侧板，5–支撑架，5a–水平杆，5b–竖杆，5c–底钢板，6–千斤顶，7–张拉钢垫，7a–张拉钢垫锚下板，7b–张拉钢垫侧板，8–支架牛腿，9–钢绞线。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1
如图4所示，本实施例中斜拉桥的两个塔柱1间的横梁2的尺寸为：a＝6.0m，b＝3.0m，h＝2.0m。横梁距离桥面81.5m。为浇筑该横梁2的混凝土，需要对横梁2的支架3进行预压。
为简单、快速、有效地对横梁2的支架3进行预压，采用本发明方法进行支架3的预压，施工按下述步骤进行：
S1制作马鞍4、支撑架5和张拉钢垫7；马鞍4包括马鞍鞍座4a和两块马鞍侧板4b，马鞍鞍座4a上顶面两端为弧面，马鞍侧板4b对应焊接于马鞍鞍座4a两侧；支撑架5包括水平杆5a、竖杆5b和底钢板5c，竖杆5b焊接于水平杆5a底部起支撑作用，底钢板5c焊接于竖杆5b底部；张拉钢垫7包括张拉钢垫侧板7b和中部带孔洞的张拉钢垫锚下板7a，张拉钢垫侧板7b首尾焊接形成一个中空矩形，张拉钢垫锚下板7a焊接于矩形底部。
S2施工塔柱1和搭设支架3，塔柱1施工时，预埋支架牛腿8，完成支架牛腿8施工后，搭设支架3于支架牛腿8上。
S3将马鞍4焊接于水平杆5a两端上方，将底钢板5c与支架3顶部焊接固定，将张拉钢垫7焊接于支架3两端底部。其中，张拉钢垫锚下板7a的孔洞中心至主塔的水平距离c＝1.0m，张拉钢垫锚下板7a的孔洞中心至支架3边缘的水平距离d＝0.3m。
安装完成后，马鞍鞍座4a顶面最高点至张拉钢垫锚下板7a的孔洞中心的水平距离Hh＝1.8m；马鞍鞍座4a顶面最高点至张拉钢垫锚下板7a的孔洞中心的竖向距离Hv＝2.8m。
S4使用钢绞线9穿过张拉钢垫锚下板7a中预留的孔洞，搭于马鞍鞍座4a上、夹于马鞍侧板4b之间；使用千斤顶6对钢绞线9施加拉力，实现对支架3的预压。其中，千斤顶6对钢绞线9施加的拉力Fn的计算公式如下：
式中：
γc：横梁2混凝土的容重，单位为kN/m3，本例按照26kN/m3取值；
Vc：横梁2混凝土的体积，由横梁给定尺寸得Vc＝axbxh＝6x3x2＝36m3；
Avp：横梁2的竖向投影面积，由横梁给定的平面尺寸得Avp＝axb＝6x3＝18m2；
qs：施工荷载，单位为kN/m2，可按照8kN/m2取值，本例按照8kN/m2取值；
Nnum：对支架3施加的竖向预压作用力的荷载点的个数，本例Nnum＝4，
代入得：千斤顶6对钢绞线9施加的拉力
S5拆除马鞍4、支撑架5、张拉钢垫7、钢绞线9、千斤顶6等结构，完成对支架3的预压。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1制作马鞍(4)、支撑架(5)和张拉钢垫(7)；
所述马鞍(4)包括马鞍鞍座(4a)和两块马鞍侧板(4b)，马鞍鞍座(4a)上顶面两端为弧面，马鞍侧板对应焊接于马鞍鞍座两侧；所述支撑架(5)包括水平杆(5a)、竖杆(5b)和底钢板(5c)，竖杆(5b)焊接于水平杆(5a)底部起支撑作用，底钢板(5c)焊接于竖杆(5b)底部；所述张拉钢垫(7)包括张拉钢垫侧板(7b)和中部带孔洞的张拉钢垫锚下板(7a)，张拉钢垫侧板(7b)首尾焊接形成一个中空矩形，张拉钢垫锚下板(7a)焊接于矩形底部；
S2施工塔柱(1)和搭设支架(3)；塔柱(1)施工时，预埋支架牛腿(8)，完成支架牛腿施工(8)后，搭设支架(3)于支架牛腿(8)上；
S3将马鞍(4)焊接于水平杆(5a)两端上方，将底钢板(5c)与支架(3)顶部焊接固定，将张拉钢垫(7)焊接于支架(3)两端底部；
S4使用钢绞线(9)穿过张拉钢垫锚下板(7a)中预留的孔洞，搭于马鞍鞍座(4a)上、夹于马鞍侧板(4b)之间；使用千斤顶(6)对钢绞线(9)施加拉力，实现对支架(3)的预压；
S5拆除马鞍(4)、支撑架(5)、张拉钢垫(7)、钢绞线(9)、千斤顶(6)等结构，完成对支架(3)的预压。
2.根据权利要求1所述的一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，其特征在于：所述千斤顶(6)对钢绞线(9)施加的拉力Fn的计算公式如下：
式中：
γc：横梁(2)混凝土的容重，可按照26kN/m3取值；
Vc：横梁(2)混凝土的体积；
Avp：横梁(2)的竖向投影面积；
qs：施工荷载，可按照8kN/m2取值；
Nnum：对支架(3)施加的竖向预压作用力的荷载点的个数；
Hh：马鞍鞍座(4a)顶面最高点至张拉钢垫锚下板(7a)的孔洞中心的水平距离；
Hv：马鞍鞍座(4a)顶面最高点至张拉钢垫锚下板(7a)的孔洞中心的竖向距离。
3.根据权利要求1所述的一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，其特征在于：所述张拉钢垫锚下板(7a)的孔洞中心至主塔的水平距离c的范围为0.75～1.5m。
4.根据权利要求1所述的一种塔柱横梁支架高效预压的施工方法，其特征在于：所述张拉钢垫锚下板(7a)的孔洞中心至支架(3)边缘的水平距离d的范围为0.2～0.5m。
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