CN111042005B - 挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，包括（1）进行三角挂篮的拼装，对三角挂篮预压，将三角挂篮锚固在墩顶；（2）绑扎底板钢筋，布置底模板和侧模板；然后吊装波形钢腹板并进行波形钢腹板的连接；绑扎顶板钢筋，布置顶模板；（3）浇筑底板，然后浇筑顶板，浇筑时相对于墩顶对称连续浇筑；（4）拆除模板支撑和拉杆，采用支撑千斤顶将三角挂篮顶起，在三角挂篮的各钢支撑位置放置滑轮结构，然后采用限位锚杆将滑轮结构锚固在墩顶，然后安装牵引装置和行走压轮；（5）待三角挂篮移动到位后，对三角挂篮进行锚固，按照上述顺序进行循环施工。使三角挂篮的结构更加简单，节省了铺设轨道的时间，提高了施工效率。

Description

挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法

技术领域

本发明涉及波形钢腹板悬臂施工方法，尤其涉及挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法。

背景技术

波形钢腹板预应力混凝土桥具有抗震性能好、结构强度高、经济性较好等一系列优点，随着理论与实际应用的不断深入展开，波形钢腹板在桥梁建设中越来越受到桥梁工程师的青睐。与传统的施工方法不同，波形钢腹板通常采用悬臂施工方法进行施工。

波形钢腹板箱梁桥悬臂浇筑通常采用挂篮法进行施工，并且一般多用菱形挂篮或三角挂篮，传统的挂篮在施工过程中，当完成一个阶段的施工后，需要将挂篮进行前移以进行下一阶段的施工，但是，在挂篮前行过程中，为了保证挂篮前移过程中的稳定性和精确性，往往需要在拼装挂篮时在挂篮下方铺设轨道，从而使整个挂篮的结构变得复杂，而且，在铺设轨道时也耗费了大量的时间，影响了施工效率，延长了箱梁桥的施工周期。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，以解决上述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥时挂篮结构复杂、施工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法技术方案是：

挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，包括：

（1）在墩顶位置进行三角挂篮的拼装，然后对三角挂篮进行预压，预压合格后将三角挂篮通过锚固系统锚固在墩顶位置；

（2）绑扎底板钢筋，布置底模板和侧模板；然后用塔吊吊装波形钢腹板并进行波形钢腹板的连接；绑扎顶板钢筋，布置顶模板；

（3）浇筑底板，然后浇筑顶板，浇筑时相对于墩顶对称连续浇筑；

（4）在预应力张拉、压浆完成后，拆除模板支撑和拉杆，采用支撑千斤顶将三角挂篮顶起，在三角挂篮的各钢支撑位置放置滑轮结构，然后采用限位锚杆将滑轮结构锚固在墩顶，然后安装牵引装置和行走压轮，限位锚杆对三角挂篮的主纵梁的移动在横向上进行导向，行走压轮对三角挂篮的主纵梁在上下方向上进行限位，通过牵引装置使挂篮同步前移；

（5）待三角挂篮移动到位后，用支撑千斤顶将三角挂篮再次顶起，将固定滑轮从各钢支撑上拆下，将支撑千斤顶收缩，使三角挂篮的主纵梁再次放置在各钢支撑上，然后再次对三角挂篮进行锚固，按照上述顺序进行循环施工。

有益效果：在底板、顶板浇筑完，并且也进行了预应力张拉以及压浆完成后，在进行三角挂篮向前移动时，限位锚杆除了起到固定滑轮结构的同时，还对三角挂篮的主纵梁的移动在横向上进行导向，行走压轮对三角挂篮的主纵梁在上下方向上进行限位，从而使三角挂篮在移动的过程中更加准确，限位锚杆、行走压轮的设置为三角挂篮的移动进行准确定位，固定滑轮的设置方便了三角滑轮的前行，从而使在保证三角挂篮结构简单的同时，三角挂篮在移动时更加稳定、准确，与现有技术相比，节省了铺设轨道的时间，提高了施工效率，缩短了箱梁桥的施工周期。

进一步的，在墩顶三角挂篮拼装时，同一套的两个三角挂篮进行错位安装。

有益效果：即使墩顶空间位置有限，也能够保证三角挂篮稳定的布置在墩顶空间上。

在对三角挂篮进行预压时，首先检查预压前三角挂篮各构件连接状况、结构强度；然后观测温度对三角挂篮的影响；然后进行加载，加载前需要先进行预压前底模板标高的确定，对底模板标高进行调整，进行测点布设，测量各测点的原始标高，布设载荷。

有益效果：在三角挂篮进行吊装前对其进行预压，能够对三角挂篮的吊挂稳定性进行判断，并且能够对三角挂篮在一定的吊装载荷下的变形进行估计，既能够保证施工的精确性，又能够确保施工的安全性。

吊装波形钢腹板时吊点不少于两个，且布置于波形钢腹板两侧。

有益效果：为波形钢腹板的对称吊装提供条件。

顶模板采用与波形钢腹板形状适配的木模板。

有益效果：使顶模板与底模板均与波形钢腹板的形状更加适配，从而避免在浇筑顶板和底板时出现漏浆。

所述牵引装置为固定在三角挂篮的主纵梁上的张拉千斤顶。

有益效果：增加了牵引装置的牵拉稳定性。

所述行走压轮设置在三角挂篮中间钢支撑后方的主纵梁上，行走压轮通过锚固杆锚固在墩顶上以实现在上下方向上对三角挂篮的限位。

有益效果：防止三角挂篮出现向前倾倒的问题。

滑轮结构包括两开口相背设置的U型钢，两U型钢的开口分别朝向左右两侧，两U型钢的底部之间固定设置有滚轴，滚轴上滚动设置有滚轮，限位锚杆在上下方向穿过U型钢的上下两侧壁。

有益效果：在保证两U型钢之间的定位准确性以外，还方便实现滚轮相对于滚轴的转动。

所述锚固系统设置在三角挂篮的每组主桁架的后节点上，锚固系统设置有两组，每组锚固系统包括两根后锚扁担梁、四根主后锚及四根预埋精轧螺纹钢。

有益效果：保证了三角挂篮的固定的稳定性，防止三角挂篮发生向前倾倒的问题。

附图说明

图1是本发明挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法三角挂篮的安装示意图；

图2是图1中悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法中三角挂篮锚固系统的结构示意图；

图3是本发明悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法中滑轮结构的安装示意图；

图4是图3中滑轮结构的结构示意图；

图5是本发明悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法中行走压轮的安装示意图；

图6是本发明悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法三角挂篮牵引行走示意图。

附图标记：1-主纵梁；2-立杆；3-前拉杆；4-后拉杆；5-钢支撑；6-主后锚；7-底模板纵梁；8-底模板横梁；9-前吊杆；10-后吊杆；11-上前横梁；12-上后横梁；13-张拉千斤顶；14-精轧螺纹钢；15-支撑千斤顶；16-滑轮结构；17-限位锚杆；18-滚轴；19-滚轮；20-行走压轮；21-固定点；22-钢束。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法作进一步详细描述：

为了便于描述，将桥梁延伸方向设置为沿前后方向延伸的纵向，将桥梁宽度方向设置为沿左右方向延伸的横向。三角挂篮包括主桁架系统、锚固系统、底篮系统、悬吊系统、行走系统。

如图1所示，主桁架系统包括三组主桁架以及固定连接在相邻主桁架之间的横向连接梁。主桁架包括沿桥梁延伸方向延伸的主纵梁1、纵向设置在主纵梁1中间位置且沿上下方向延伸的立杆2、与主纵梁1和立杆2呈三角形布置的前拉杆3和后拉杆4。在墩顶设置有钢支撑5，三角挂篮主桁架的主纵梁1放置在钢支撑5上。

为了实现三角挂篮在墩顶的固定，在每组主桁架的主纵梁1的后节点位置设置有锚固系统，锚固系统设置有两组，每组锚固系统包括两根后锚扁担梁、四根主后锚6及四根预埋精轧螺纹钢14。当三角挂篮受到倾覆力矩时，三角挂篮可以将作用力通过主桁架后节点传递至扁担梁上，然后再传递至后主锚，接着传递至预埋精轧螺纹钢14并最终传递到已浇筑的混凝土顶板上；锚固系统的设置能够平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，从而确保三角挂篮的施工安全。

底篮系统包括底模板纵梁7、底模板横梁8以及底模板板。底模板板采用大块钢模板，底模板纵梁7以及底模板横梁8均采用工字钢焊接成网状结构，底模板板设置在由底模板纵梁7和底模板横梁8焊接而成的网状结构的上方。

悬吊系统包括固定在三角挂篮的三个主纵梁1前方的上前横梁11、固定在三个主纵梁1中间位置的上后横梁12，悬吊系统还包括多根前吊杆9，前吊杆9的上端用螺旋千斤顶顶配扁担梁连接于上前横梁11，下端和底篮系统中的下前横梁通过消栓销接，施工载荷将通过前吊杆9传递至三角桁架上；悬吊系统还包括多根后吊杆10，后吊杆10的上端用螺旋千斤顶顶配扁担梁连接与上后横梁12，下端和底篮系统中的下后横梁通过销栓销接。

悬吊系统包括箱内后锚杆，箱内后锚杆主要进行已浇梁段与底篮系统进行连接，箱内后锚杆上端通过螺旋千斤顶配合扁担梁连接于已浇梁段的底部，其下端穿过已浇梁段的预留孔洞后与底篮系统中的后下横梁销接，待浇梁段的重力和施工载荷等同时将通过箱内后锚杆传递至已完成的已浇梁段。

悬吊系统还包括外侧模板悬吊机构和箱梁内模悬吊机构。外侧模板悬吊机构主要是将外侧模板悬吊在三角挂篮上，外侧模板悬吊机构包括第一滑梁、第一支撑结构和第一钢模。其中，第一滑梁用于提供支撑反力和提供第一钢模向下一块行走的作用，第一支撑结构将支撑反力传递给第一钢模，第一钢模用于提供浇注混凝土的结构线型。箱梁内模悬吊机构主要是将箱梁内模悬吊在三角挂篮上，箱梁内模悬吊机构包括第二滑梁、第二支撑结构和第二钢模。其中，第二滑梁用于提供支撑反力和提供第二钢模向下一节块行走的作用，第二支撑结构将支撑反力传递给第二钢模，第二钢模用于提供浇注混凝土的结构线型。

行走系统滑轮结构16、行走压轮20、牵引装置、钢束22。其中滑轮结构16设置在钢支撑5上端，滑轮结构16通过限位锚杆17固定在墩顶，滑轮结构16包括两开口向背设置的U型钢，并且两U型钢的开口分别朝向左右两侧，两U型钢的底部之间固定设置有滚轴18，滚轴18上滚动穿设有滚轮19，U型钢的上下两侧壁对应开设有预制孔，限位锚杆17在上下方向穿过U型钢上下两侧壁上的预制孔，从而将滑轮结构16相对于墩顶锚固。限位锚杆17的长度较长，可以对三角挂篮的主纵梁的移动进行导向，避免三角挂篮行走时主纵梁1偏移。行走系统还包括行走压轮20，行走压轮20设置在三角挂篮的中钢支撑5的后方的主纵梁1上，行走压轮20包括支撑架以及设置在支撑架下方的压轮，行走压轮20通过锚杆相对于墩顶锚固，锚固后压轮顶压支撑在主纵梁1上以对主纵梁1施加向下的作用力，从而在上下方向上对三角挂篮进行限位，避免三角挂篮发生倾覆。行走系统还包括牵引装置，本实施例中，牵引装置为固定在三角挂篮上的张拉千斤顶13，在已浇筑完成的梁段上设置固定点21，在固定点21与张拉千斤顶13之间张拉钢束22，通过张拉千斤顶13对钢束22的牵拉，能够实现三角挂篮在滑轮结构16上的行走。

本发明针对交箱梁桥进行施工，斜交箱梁桥也即箱梁桥的走向与河流的走向斜交，这对桥梁的走向精确度提出了更高的要求，本发明的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法具体包括：

（1）在墩顶位置进行三角挂篮的拼装，拼装时，同一套的两个挂篮在横向进行错位安装，从而能够节省三角挂篮占用的空间，即使墩顶空间位置有限，也能够保证三角挂篮稳定的布置在墩顶。

然后对三角挂篮进行预压，在预压时，首先检查预压前三角挂篮各构件的连接状况、结构强度，观测温度对三角挂篮的影响，然后再进行加载，加载前需要先进行预压前底模板标高的确定，预压前底模板标高等于设计梁底标高和底模板施工预拱度的和；然后调整底模板标高，进行测点布设，测量各测点的原始标高，然后布设载荷。

预压合格后将三角挂篮通过锚固系统锚固在墩顶位置，从而使三角挂篮能够稳定的固定在墩顶。

（2）绑扎底板钢筋，布置底模板和侧模板；然后用塔吊吊装波形钢腹板并进行波形钢腹板的连接；绑扎顶板钢筋，布置顶模板。

三角挂篮锚固完成后，绑扎底板钢筋，布置底篮系统的底模板纵梁7和底模板横梁8以及底模板和侧模板。

波形钢腹板到常后，按照编号进行对应安装，波形钢腹板在吊装时采用人工配合塔吊进行，吊装波形钢腹板时吊点不少于两个，且吊点布置于波形钢腹板两侧。波形钢腹板从三角挂篮悬挑部位空隙中直接吊至安装位置，吊装时须设专人指挥，避免钢腹板与三角挂篮构件产生碰撞；各块波形钢腹板按照制作编号采用螺栓连接后，进行高程、偏位、垂直度的检测，确认无误时再进行各波形钢腹板之间的焊接。

波形钢腹板为埋入式连接，波形钢腹板与顶模板为垂直相交，且接触面随波形钢腹板形状呈现波形，为了避免漏浆，顶模板采用与波形钢腹板形状适配的木模板，使顶模板与波形钢腹板的形状更加适配，从而避免浇筑顶板出现漏浆现象。

（3）先浇筑底板，然后再浇筑顶板，浇筑时应相对于墩顶对称连续浇筑。

（4）在预应力张拉、压浆完成后，拆除模板支撑和拉杆，采用支撑千斤顶15将三角挂篮顶起，从而使三角挂篮的主纵梁1与各钢支撑5之间存在间隔，然后在挂篮的各钢支撑5位置放置滑轮结构16，然后采用限位锚杆17将滑轮结构16锚固在墩顶，然后将支撑千斤顶15收缩，使三角挂篮的主纵梁1放置在滑轮结构16的滚轮19上，安装牵引装置和行走压轮20，行走压轮20通过锚杆相对于墩顶锚固，锚固后压轮顶压支撑在主纵梁1上以对主纵梁1施加向下的作用力，本实施例中，牵引装置即为张拉千斤顶13，通过张拉千斤顶13对固定在已浇注梁段上的钢束22的张拉实现三角挂篮的前移，三角挂篮在前移的过程中必须做到同步。

由于限位锚杆17的长度较长，在上下方向上限位锚杆17高出三角挂篮的主纵梁1，限位锚杆17对三角挂篮的主纵梁1的移动在横向上进行导向，避免主纵梁1在横向上发生偏移；行走压轮20对三角挂篮的主纵梁1在上下方向上进行限位，通过限位锚杆17与行走压轮20在三角挂篮行走时的限位，能够保证三角挂篮在前移过程中更加精准，从而保证了斜交箱梁桥走向的精准度。

（5）移动到位后，用支撑千斤顶15将三角挂篮再次顶起，将固定滑轮从各钢支撑5上拆下，然后将支撑千斤顶15收缩，使三角挂篮的主纵梁1再次放置在各钢支撑5上，然后再次对三角挂篮进行锚固，按照上述顺序进行循环施工。

上述实施例中，在墩顶三角挂篮拼装时，同一套的两个三角挂篮进行错位安装；其他实施例中，当墩顶面积较大时拼装三角挂篮，同一套的两个三角挂篮还可以相对安装。

上述实施例中，在对三角挂篮进行预压时，首先检查预压前三角挂篮各构件连接状况、结构强度；然后观测温度对三角挂篮的影响；然后进行加载，加载前需要先进行预压前底模板标高的确定，对底模板标高进行调整，进行测点布设，测量各测点的原始标高，布设载荷；其他实施例中，在对三角挂篮进行预压时，还可以不观测温度对三角挂篮的影响，而是根据往年同时段的温度来判断对三角挂篮造成的影响。

上述实施例中，吊装波形钢腹板时吊点不少于两个，且布置于波形钢腹板两侧；其他实施例中，吊装波形钢腹板时的吊点还可以设置四个、六个，波形钢腹板吊点对称布置在波形钢腹板的两侧。

上述实施例中，顶模板采用与波形钢腹板形状适配的木模板；其他实施例中，顶模板板还可以采用定制钢模。

上述实施例中，所述牵引装置为固定在三角挂篮的主纵梁上的张拉千斤顶；其他实施例中，牵引装置为手拉葫芦。

上述实施例中，所述行走压轮设置在三角挂篮中间钢支撑后方的主纵梁上，行走压轮通过锚固杆锚固在墩顶上以实现在上下方向上对三角挂篮的限位；其他实施例中，行走压轮设置在三角挂篮主纵梁的中间钢支撑处。

上述实施例中，滑轮结构包括两开口相背设置的U型钢，两U型钢的开口分别朝向左右两侧，两U型钢的底部之间固定设置有滚轴，滚轴上滚动设置有滚轮，限位锚杆在上下方向穿过U型钢的上下两侧壁；其他实施例中，滑轮结构用于固定滚轴的结构还可以为固定座。

上述实施例中，所述锚固系统设置在三角挂篮的每组主桁架的后节点上，锚固系统设置有两组，每组锚固系统包括两根后锚扁担梁、四根主后锚及四根预埋精轧螺纹钢；其他实施例中，锚固系统还可以设置在三角挂篮的每组主桁架的后部。锚固系统设置有三组，每组锚固系统包括两根后锚扁担梁、四根主后锚以及四根预埋精轧螺纹钢。

Claims (8)

1.挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，包括：

(1)在墩顶位置进行三角挂篮的拼装，然后对三角挂篮进行预压，预压合格后将三角挂篮通过锚固系统锚固在墩顶位置；

(2)绑扎底板钢筋，布置底模板和侧模板；然后用塔吊吊装波形钢腹板并进行波形钢腹板的连接；绑扎顶板钢筋，布置顶模板；

(3)浇筑底板，然后浇筑顶板，浇筑时相对于墩顶对称连续浇筑；

(4)在预应力张拉、压浆完成后，拆除模板支撑和拉杆，采用支撑千斤顶将三角挂篮顶起，在三角挂篮的各钢支撑位置放置滑轮结构，然后采用限位锚杆将滑轮结构锚固在墩顶，然后安装牵引装置和行走压轮，限位锚杆对三角挂篮的主纵梁的移动在横向上进行导向，行走压轮对三角挂篮的主纵梁在上下方向上进行限位，通过牵引装置使挂篮同步前移；

(5)待三角挂篮移动到位后，用支撑千斤顶将三角挂篮再次顶起，将固定滑轮从各钢支撑上拆下，将支撑千斤顶收缩，使三角挂篮的主纵梁再次放置在各钢支撑上，然后再次对三角挂篮进行锚固，按照上述顺序进行循环施工；

滑轮结构包括两开口相背设置的U型钢，两U型钢的开口分别朝向左右两侧，两U型钢的底部之间固定设置有滚轴，滚轴上滚动设置有滚轮，限位锚杆在上下方向穿过U型钢的上下两侧壁；

滚轮轮顶低于U型钢的顶面。

2.根据权利要求1所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，在墩顶三角挂篮拼装时，同一套的两个三角挂篮进行错位安装。

3.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，在对三角挂篮进行预压时，首先检查预压前三角挂篮各构件连接状况、结构强度；然后观测温度对三角挂篮的影响；然后进行加载，加载前需要先进行预压前底模板标高的确定，对底模板标高进行调整，进行测点布设，测量各测点的原始标高，布设载荷。

4.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，吊装波形钢腹板时吊点不少于两个，且布置于波形钢腹板两侧。

5.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，顶模板采用与波形钢腹板形状适配的木模板。

6.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，所述牵引装置为固定在三角挂篮的主纵梁上的张拉千斤顶。

7.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，所述行走压轮设置在三角挂篮中间钢支撑后方的主纵梁上，行走压轮通过锚固杆锚固在墩顶上以实现在上下方向上对三角挂篮的限位。

8.根据权利要求1或2所述的挂篮法悬臂浇筑波形钢腹板斜交箱梁桥施工方法，其特征是，所述锚固系统设置在三角挂篮的每组主桁架的后节点上，锚固系统设置有两组，每组锚固系统包括两根后锚扁担梁、四根主后锚及四根预埋精轧螺纹钢。

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