CN110042743A - 双肢薄壁空心墩的液压爬模系统和同步爬升施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双肢薄壁空心墩的同步爬升施工工艺，左幅墩柱和右幅墩柱同步绑扎首节钢筋、同步拼装首节模板、同步浇筑首节混凝土；同步拆除首节模板、同步绑扎第二节钢筋；同步安装液压爬模系统、同步浇筑第二节混凝土；同步绑扎第三节钢筋，待第二节混凝土达到设计强度的70%时，同步爬升液压爬模系统；待液压爬模系统爬升到位后开始合模，校对模板四角平面位置，安装吊平台，浇筑第三节混凝土；重复第三节混凝土施工过程，开始左幅墩柱和右幅墩柱的下一节施工。本发明的液压爬模系统中左幅中间模板、右幅中间模板共用一套中间架体。本发明的左幅墩柱和右幅墩柱始终处于同一高度，可以同时封顶，缩短施工周期。

Description

双肢薄壁空心墩的液压爬模系统和同步爬升施工工艺

技术领域

本发明涉及桥梁薄壁空心墩施工领域，尤其涉及双肢薄壁空心墩的液压爬模系统和同步爬升施工工艺。

背景技术

山区公路及铁路桥梁比例大，桥梁跨径较大，墩柱高度较高。在薄壁空心墩高墩施工过程中，液压爬模施工工艺被普遍采用。

液压爬模是在混凝土内预埋挂座预埋件，安装导轨及承重架，模板通过导轨爬升。该系统需要在每次浇筑混凝土前，预埋专用的预埋件，对预埋件预精度要求高，预理控制困难，施工荷载及模板系统自重全部传至已浇筑的混凝土上，对混凝土强度要求高，预理件及模板投入大，施工成本高。但其具有以下优点：使高施工简单化、标准化和程序化，减少了按常规施工所需的大量反复装拆、吊运和更换所带来的时间消耗和成本损失；使塔吊获得更多的时间来进行钢筋和其他周转材料的运输，大大提高了施工工效；提供全方位、全封闭施工平台，使高空作业更加安全可控。

当前液压爬模施工工艺广泛应用于连续刚构桥薄壁空心墩，斜拉桥、悬索桥索塔施工，墩身及缩塔四周空间较大，易于操作平台的安装。现有的爬模施工一般是单幅爬升，单幅爬升是指左幅浇筑完混凝土，再施工右幅的钢筋、爬模、浇筑混凝土等等，即左幅墩柱和右幅墩柱相差一节。

双肢矩形薄壁空心墩墩身之间距离较小，操作平台安装比较困难，且对模板爬升带来一定困难，因此急需设计出一套适用于双肢矩形薄壁空心墩的液压爬模系统并总结出一套适用于双肢矩型薄壁空心墩液压爬模同步爬升施工工艺。

发明内容

本发明提供了一种双肢薄壁空心墩的液压爬模系统和同步爬升施工工艺，双肢薄壁空心墩的左右幅同步爬升施工，左幅和右幅处于同一高度，可以同时封顶，具有爬升速度快、施工工期短的优点。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种双肢薄壁空心墩的液压爬模系统，双肢薄壁空心墩由左幅墩柱和右幅墩柱组成，液压爬模系统包括：环绕左幅墩柱设置的左幅爬模系统、环绕右幅墩柱设置的右幅爬模系统；

左幅爬模系统中与右幅墩柱相对的左幅中间模板、右幅爬模系统中与左幅墩柱相对的右幅中间模板共用一套中间架体；

左幅中间模板、右幅中间模板设置在中间架体上，所述中间架体上还设有：用于实现左幅中间模板向右幅墩柱方向移动的左幅后移装置、用于实现右幅中间模板向左幅墩柱方向移动的右幅后移装置；

液压爬模系统爬升时，中间架体同其余面的爬架同时爬升，该其余面指除左幅墩柱和右幅墩柱之间的相对面外，左幅墩柱上的其他三个面，右幅墩柱上的其他三个面。

本发明的双肢薄壁空心墩的液压爬模系统，在左幅墩柱和右幅墩柱之间设置一套共用的中间架，不仅节约了一套架体的费用，还解决了左幅墩柱和右幅墩柱之间作业空间不足的问题。

作为本发明的进一步改进，所述中间架体上还设有一套爬升组件，该爬升组件带动中间架体爬升。爬升组件为中间架提供动力和爬升轨迹，使中间架与其他面上的架体同步爬升，中间架和其他架体一次组装后，一直到顶不落地，节省了施工场地，而且减少了模板的碰伤损毁。

作为本发明的进一步改进，所述爬升组件由至少一个左侧爬升装置组成，左侧爬升装置设置在左幅墩柱上，左侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。本发明的左侧爬升装置设置在左幅墩柱上，中间架体悬臂式设置便能保证左幅墩柱和右幅墩柱的正常施工。

作为本发明的进一步改进，所述爬升组件包括至少一个右侧爬升装置，右侧爬升装置设置在右幅墩柱上，右侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。本发明的右侧爬升装置设置在右幅墩柱上，中间架体悬臂式设置便能保证左幅墩柱和右幅墩柱的正常施工。当然，也可以在左幅墩柱上设置左侧爬升装置，在右幅墩柱上设置右侧爬升装置，左侧爬升装置和右侧爬升装置同时带着中间架体爬升，左右侧爬升装置同时使用，使中间架体爬升更平稳。

作为本发明的进一步改进，所述左幅后移装置和右幅后移装置交错设置。本发明左幅后移装置和右幅后移装置在左、右幅墩柱厚度方向上交错设置，具体是：左幅后移装置的底端靠近右幅墩柱设置，右幅后移装置的底端靠近左幅墩柱设置，是减小左幅后移装置和右幅后移装置的安装空间。

作为本发明的进一步改进，所述左幅中间模板和右幅中间模板均为WISA模板。WISA模板产自芬兰,是混凝土浇筑使用的高等级模板，其特珠的胶合结构、优越的质量、一流的浇筑效果和易操作性。WISA模板采用北欧寒带桦木,模板两面均有175g/㎡的酚醛树脂覆膜，相比传统的钢模及竹胶板具有重量轻、抗候抗沸性和耐磨性，能抵抗风吹日晒和绝大多数的化学物质的腐蚀、耐沸水的煮泡和抵抗混凝土对模板表面的磨损等优点。

一种双肢薄壁空心墩的同步爬升施工工艺，双肢薄壁空心墩的墩柱由左幅墩柱和右幅墩柱组成，同步爬升施工工艺包括以下步骤：

步骤一、左幅墩柱和右幅墩柱同步绑扎首节钢筋、同步拼装首节模板、同步浇筑首节混凝土；

步骤二、同步拆除首节模板、同步绑扎第二节钢筋；

步骤三、同步安装液压爬模系统、同步浇筑第二节混凝土；

步骤四、同步绑扎第三节钢筋，待第二节混凝土达到设计强度的70%时，同步爬升液压爬模系统；

步骤五、待液压爬模系统爬升到位后开始合模，校对模板四角平面位置，安装吊平台，浇筑第三节混凝土；

步骤六、重复步骤四和步骤五，开始左幅墩柱和右幅墩柱的下一节施工。

本发明的双肢薄壁空心墩的同步爬升施工工艺能够双肢同步爬升，左幅墩柱和右幅墩柱始终处于同一高度，可以同时封顶，缩短施工周期。本发明的同步爬升就是左右幅同时工作，包括绑钢筋爬升，浇筑混凝土等一些列工作同时完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的双肢薄壁空心墩的液压爬模系统，在左幅墩柱和右幅墩柱之间设置一套共用的中间架，不仅节约了一套架体的费用，还解决了左幅墩柱和右幅墩柱之间作业空间不足的问题。

2、本发明的双肢薄壁空心墩的左右幅同步爬升施工，左幅和右幅处于同一高度，可以同时封顶，具有爬升速度快、施工工期短的优点。

附图说明

图1为双肢薄壁空心墩的平面示意图；

图2为顺桥向液压爬模系统示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为图2中B部分的放大图；

图5为工字木梁与双槽钢背楞的连接示意图；

图6为单边连接爪的结构示意图。

100、左幅墩柱；200、右幅墩柱； 10、左幅爬模系统；20、右幅爬模系统；1、爬升组件；2、左幅中间模板；3、左幅后移装置；4、右幅中间模板；5、右幅后移装置；a、顺桥向；b、横桥向；6、工字木梁；7、槽钢背楞；8、单边连接爪；81、弓形限位板；81-1、锯齿；81-2、凸棱；82、螺杆；83、上爪片；84、下爪片；84-1、勾头；85、铰接防脱轴。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

实施例1：

目前大部分桥梁主墩设计为薄壁空心结构，这种桥墩具有结构刚度和强度好、自重轻、截面模量大以及截面面积小的特点。双肢薄壁空心墩因其顺桥向抗弯刚度大, 既能支承上部结构、保持桥墩稳定，满足施工过程中的安全需要,又有一定柔性，能有效降低温度、混凝土徐变、墩位移等引起的次内力。

在桥梁跨距大时采用双肢薄壁空心墩，图1为双肢薄壁空心墩的平面示意图，由于左幅墩柱100和右幅墩柱200间距小，操作平台安装困难，因此本实施方式提供一种同步爬升施工工艺，同步爬升施工工艺包括以下步骤：

步骤一、左幅墩柱100和右幅墩柱200同步绑扎首节钢筋、同步拼装首节模板、同步浇筑首节混凝土；

步骤二、同步拆除首节模板、同步绑扎第二节钢筋；

步骤三、同步安装液压爬模系统、同步浇筑第二节混凝土；

步骤四、同步绑扎第三节钢筋，待第二节混凝土达到设计强度的70%时，同步爬升液压爬模系统；

步骤五、待液压爬模系统爬升到位后开始合模，校对模板四角平面位置，安装吊平台，浇筑第三节混凝土；

步骤六、重复步骤四和步骤五，开始左幅墩柱100和右幅墩柱200的下一节施工。

本实施例的双肢薄壁空心墩的同步爬升施工工艺能够双肢同步爬升，左幅墩柱100和右幅墩柱200始终处于同一高度，可以同时封顶，缩短施工周期。本实施例的同步爬升就是左右幅同时工作，包括绑钢筋爬升，浇筑混凝土等一些列工作同时完成。

实施例2：

在实施例1公开方案的基础上，如图2所示，本实施例在左幅墩柱100和右幅墩柱200之间设置一套共用的中间架，不仅节约了一套架体的费用，还解决了左幅墩柱100和右幅墩柱200之间作业空间不足的问题。

双肢薄壁空心墩的液压爬模系统包括：环绕左幅墩柱100设置的左幅爬模系统10、环绕右幅墩柱200设置的右幅爬模系统20；左幅爬模系统10中与右幅墩柱200相对的左幅中间模板2、右幅爬模系统20中与左幅墩柱100相对的右幅中间模板4共用一套中间架体；左幅中间模板2、右幅中间模板4设置在中间架体上，中间架体上还设有：用于实现左幅中间模板2向右幅墩柱200方向移动的左幅后移装置3、用于实现右幅中间模板4向左幅墩柱100方向移动的右幅后移装置5；液压爬模系统爬升时，中间架体同其余面的爬架同时爬升，该其余面指除左幅墩柱100和右幅墩柱200之间的相对面外，左幅墩柱100上的其他三个面，右幅墩柱200上的其他三个面。

本实施例的双肢薄壁空心墩的液压爬模系统，在左幅墩柱100和右幅墩柱200之间设置一套共用的中间架，不仅节约了一套架体的费用，还解决了左幅墩柱100和右幅墩柱200之间作业空间不足的问题。

需要说明的是，本实施例的后移装置、爬模系统、架体、模板、爬升系统均为现有结构，因此后移装置、爬模系统、架体、模板等详细结构不再赘述。

在本实施例中，优选中间架体上还设有一套爬升组件1，该爬升组件1带动中间架体爬升。爬升组件1为中间架提供动力和爬升轨迹，使中间架与其他面上的架体同步爬升，中间架和其他架体一次组装后，一直到顶不落地，节省了施工场地，而且减少了模板的碰伤损毁。

作为第一种实施方式，如图3所示，爬升组件由至少一个左侧爬升装置组成，左侧爬升装置设置在左幅墩柱100上，左侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。本实施例的左侧爬升装置设置在左幅墩柱100上，中间架体悬臂式设置便能保证左幅墩柱100和右幅墩柱200的正常施工。

作为第二种实施方式，爬升组件由至少一个右侧爬升装置组成，右侧爬升装置设置在右幅墩柱200上，右侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。本实施例的右侧爬升装置设置在右幅墩柱200上，中间架体悬臂式设置便能保证左幅墩柱100和右幅墩柱200的正常施工。

作为第三种实施方式，爬升组件由至少一个右侧爬升装置、至少一个左侧爬升装置组成，在左幅墩柱100上设置左侧爬升装置，在右幅墩柱200上设置右侧爬升装置，左侧爬升装置和右侧爬升装置同时带着中间架体爬升，左右侧爬升装置同时使用，使中间架体爬升更平稳。

如图4所示，左幅后移装置3和右幅后移装置5交错设置。本实施例左幅后移装置3和右幅后移装置5在左、右幅墩柱200厚度方向上交错设置，具体是：左幅后移装置3的底端靠近右幅墩柱200设置，右幅后移装置5的底端靠近左幅墩柱100设置，是减小左幅后移装置3和右幅后移装置5的安装空间。

实施例3：

在实施例1和实施例2公开方案的基础上，本实施例的左幅中间模板2和右幅中间模板4均为WISA模板。WISA模板产自芬兰,是混凝土浇筑使用的高等级模板，其特珠的胶合结构、优越的质量、一流的浇筑效果和易操作性。WISA模板采用北欧寒带桦木,模板两面均有175g/㎡的酚醛树脂覆膜，相比传统的钢模及竹胶板具有重量轻、抗候抗沸性和耐磨性，能抵抗风吹日晒和绝大多数的化学物质的腐蚀、耐沸水的煮泡和抵抗混凝土对模板表面的磨损等优点。

液压爬模系统包括WISA模板、主背楞、斜撑、后移装置、受力三角架、主平台、上平台、吊平台和预埋系统。在单块WISA模板中，WISA模板的面板与工字木梁（竖肋）采用纤维板钉连接，工字木梁与双槽钢背楞（横肋）采用单边连接爪连接。在工字木梁上两侧对称设置两个吊钩。

支架、WISA模板及施工荷载全部由对拉螺杆、预埋件及承重三角架承担。WISA模板在后移装置作用下可整体后移650mm，以满足绑扎钢筋，WISA模板可利用后移装置使其与混凝土贴紧，防止漏浆及错台。利用斜撑模板可前后倾斜，方便调节模板的垂直度。支架上设置用于埋件的拆除及混凝土处理的吊平台。

其中，工字木梁与双槽钢背楞的连接示意图如图5所示，单边连接爪的结构示意图如图6所示，上爪片83、下爪片84、弓形限位板81、铰接防脱轴85、螺杆82组成。螺杆82上设置有螺母组成。

弓形限位板81采用钢板弯折而成，具有左板、右板、中间板组成，左板和右板位于中间板的两端，左板的端部为锯齿81-1，右板的端部为凸棱81-2，左板的长度小于右板的长度，部分上爪片83、下爪片84位于左板、右板、中间板形成的腔体内，上爪片83、下爪片84铰接，上爪片83、下爪片84卡住两个槽钢背楞7，上爪片83、下爪片84利用铰接防脱轴防脱。上爪片83、下爪片84的两端均带有勾头，且上爪片83、下爪片84相对设置，上爪片83、下爪片84最好也是由钢板弯折而成。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种双肢薄壁空心墩的液压爬模系统，双肢薄壁空心墩由左幅墩柱（100）和右幅墩柱（200）组成，其特征在于，液压爬模系统包括：环绕左幅墩柱（100）设置的左幅爬模系统（10）、环绕右幅墩柱（200）设置的右幅爬模系统（20）；

左幅爬模系统（10）中与右幅墩柱（200）相对的左幅中间模板（2）、右幅爬模系统（20）中与左幅墩柱（100）相对的右幅中间模板（4）共用一套中间架体；

左幅中间模板（2）、右幅中间模板（4）设置在中间架体上，所述中间架体上还设有：用于实现左幅中间模板（2）向右幅墩柱（200）方向移动的左幅后移装置（3）、用于实现右幅中间模板（4）向左幅墩柱（100）方向移动的右幅后移装置（5）；

液压爬模系统爬升时，中间架体同其余面的爬架同时爬升，该其余面指除左幅墩柱（100）和右幅墩柱（200）之间的相对面外，左幅墩柱（100）上的其他三个面，右幅墩柱（200）上的其他三个面。

2.根据权利要求1所述的液压爬模系统，其特征在于，所述中间架体上还设有一套爬升组件（1），该爬升组件（1）带动中间架体爬升。

3.根据权利要求2所述的液压爬模系统，其特征在于，所述爬升组件由至少一个左侧爬升装置组成，左侧爬升装置设置在左幅墩柱（100）上，左侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。

4.根据权利要求2或3所述的液压爬模系统，其特征在于，所述爬升组件包括至少一个右侧爬升装置，右侧爬升装置设置在右幅墩柱（200）上，右侧爬升装置带着中间架体与其余面的爬架同时爬升。

5.根据权利要求1所述的液压爬模系统，其特征在于，所述左幅后移装置（3）和右幅后移装置（5）交错设置。

6.根据权利要求1或5所述的液压爬模系统，其特征在于，所述左幅中间模板（2）和右幅中间模板（4）均为WISA模板。

7.一种双肢薄壁空心墩的同步爬升施工工艺，双肢薄壁空心墩的墩柱由左幅墩柱（100）和右幅墩柱（200）组成，其特征在于，同步爬升施工工艺包括以下步骤：

步骤一、左幅墩柱（100）和右幅墩柱（200）同步绑扎首节钢筋、同步拼装首节模板、同步浇筑首节混凝土；

步骤二、同步拆除首节模板、同步绑扎第二节钢筋；

步骤三、同步安装液压爬模系统、同步浇筑第二节混凝土，该液压爬模系统为权利要求1-4任一项所述的液压爬模系统；

步骤四、同步绑扎第三节钢筋，待第二节混凝土达到设计强度的70%时，同步爬升液压爬模系统；

步骤五、待液压爬模系统爬升到位后开始合模，校对模板四角平面位置，安装吊平台，浇筑第三节混凝土；

步骤六、重复步骤四和步骤五，开始左幅墩柱（100）和右幅墩柱（200）的下一节施工。