CN112049235A - 高空大跨度悬挑结构施工平台及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高空大跨度悬挑结构施工平台及方法，该施工平台包括:混凝土结构、预埋于混凝土结构内的立柱、设置于立柱上的平行弦桁架、设置于桁架上弦杆的上弦次梁、设置于桁架下弦杆的下弦次梁、设置于上弦次梁上的压型板或支设模板。本发明中的施工平台可作为高空、悬挑混凝土结构的施工平台，尤其适用于悬空高度大、跨度大、施工荷载大的情形。该施工平台结构简单、施工及安装方便，可有效地解决高空大跨度悬挑结构的施工难题，该施工方法节省材料，减少高空作业危险，降低施工难度及施工安全风险，同时避免了与周围构筑物的交叉作业、提高了高空大跨度悬挑结构的施工效率。

Description

高空大跨度悬挑结构施工平台及方法
技术领域
本发明属于建筑结构的设计施工技术领域，具体涉及一种高空大跨度悬挑结构施工平台及方法。
背景技术
悬挑结构是构筑物向外伸出的悬空结构，一般来说高度与跨度不大、自重也较小。然而由于特殊的工艺、布置要求，核电厂及其他工业构筑物出现了悬空高度大、跨度大、自重大的高空大跨度悬挑混凝土结构。针对这种结构，由于缺少施工平台，一般考虑采用满堂撑脚手架、悬挑脚手架、三角撑支架等搭设临时施工平台；然而悬挑脚手架及三角撑无法用于跨度大、施工荷载大的情况；满堂撑脚手架搭设高度过大、且需要耗费大量的钢管及扣件、搭拆工作量大，存在施工效率低、安全性差的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有施工方法中存在的上述不足，提供一种高空大跨度悬挑结构施工平台及方法，解决了高空大跨度悬挑结构施工平台施工难度大、安全性差的难题。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种高空大跨度悬挑结构施工平台，包括:混凝土结构、预埋于混凝土结构内的立柱、设置于立柱上的平行弦桁架、设置于桁架上弦杆的上弦次梁、设置于桁架下弦杆的下弦次梁、设置于上弦次梁上的压型板或支设模板。
优选的是，部分桁架锚固于混凝土结构内，其余桁架设置于混凝土结构外。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，还包括：设置于混凝土结构内的垫铁，垫铁与桁架连接，且位于桁架与混凝土结构连接的边缘处，垫铁用于支撑桁架防止混凝土结构局压破坏。
优选的是，垫铁包括：第一垫铁、第二垫铁，第一垫铁与桁架下弦杆连接，且第一垫铁位于桁架下弦杆的下方；第二垫铁与桁架上弦杆连接，且第二垫铁位于桁架上弦杆的下方。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，还包括：设置于混凝土结构内的抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键，第一抗剪键与桁架下弦杆连接，第二抗剪键与桁架上弦杆连接。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，还包括：设置于混凝土结构内的U型钢筋，U型钢筋与位于混凝土结构内的桁架上弦杆交错设置。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，还包括：施工围护结构，设置于压型板或支设模板的外围。
本发明还提供一种上述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，包括以下步骤：
1)先施工混凝土底座模块，待混凝土底座模块达到设计强度后，在混凝土底座模块上安装立柱；
2)待立柱安装完成后，在混凝土底座模块上施工混凝土基座模块，部分立柱预埋于混凝土基座模块中；
3)制作平行弦桁架，将预设个数的单榀桁架通过上弦次梁、下弦次梁安装成一个吊装单元，分别对预设个数的吊装单元进行吊装，将平行弦桁架与混凝土基座模块外的立柱进行连接；
4)在混凝土基座模块上施工混凝土主体模块，形成混凝土结构，混凝土结构包括：由下到上依次施工而成的混凝土底座模块、混凝土基座模块、混凝土主体模块；
5)安装吊装单元之间的上弦次梁、下弦次梁；
6)在上弦次梁上安装压型板或者支设模板，形成施工平台。
优选的是，垫铁包括:第一垫铁、第二垫铁；
所述步骤2)中还包括：施工混凝土基座模块时，在混凝土基座模块内施工设置第一垫铁，在后续步骤3)中将第一垫铁与桁架下弦杆连接，第一垫铁位于桁架下弦杆的下方；
所述步骤4)中还包括：施工混凝土主体模块时，在混凝土主体模块内施工设置第二垫铁，将第二垫铁与桁架上弦杆连接，第二垫铁位于桁架上弦杆的下方。
优选的是，所述步骤3)中还包括：安装抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键，将第一抗剪键与桁架下弦杆连接，第二抗剪键与桁架上弦杆连接。
优选的是，所述步骤4)施工混凝土主体模块时还包括：安装抗翘起U型钢筋，使得U型钢筋与位于混凝土结构内的桁架的上弦杆交错设置。
优选的是，所述步骤6)中还包括在压型板或支设模板的外围设置施工围护结构。
本发明中的高空大跨度悬挑结构施工平台可作为高空、悬挑混凝土结构的施工平台，尤其适用于悬空高度大、跨度大、施工荷载大的情形。该施工平台结构简单、施工及安装方便，克服了传统施工方法的缺陷，有效地解决了高空大跨度悬挑结构的施工难题，该施工方法节省材料，减少高空作业危险，降低施工难度及施工安全风险，同时避免了与周围构筑物的交叉作业、提高了高空大跨度悬挑结构的施工效率。
附图说明
图1是本发明实施例2中的高空大跨度悬挑结构施工平台的结构示意图；
图2是本发明实施例2中的高空大跨度悬挑结构施工平台的局部结构示意图。
图中：1-悬挑结构；2-混凝土结构；21-混凝土底座模块；22-混凝土基座模块；23-混凝土主体模块；3-立柱；4-桁架；41-下弦杆；42-上弦杆；43-腹杆；51-上弦次梁；52-下弦次梁；6-垫铁；61-第一垫铁；62-第二垫铁；7-第二抗剪键；8-U型钢筋；9-压型板；10-施工围护结构。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1
本实施例提供一种高空大跨度悬挑结构施工平台，包括:混凝土结构、预埋于混凝土结构内的立柱、设置于立柱上的平行弦桁架、设置于桁架上弦杆的上弦次梁、设置于桁架下弦杆的下弦次梁、设置于上弦次梁上的压型板或支设模板。
本实施例还提供一种上述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，包括以下步骤：
1)先施工混凝土底座模块，待混凝土底座模块达到设计强度后，在混凝土底座模块上安装立柱；
2)待立柱安装完成后，在混凝土底座模块上施工混凝土基座模块，部分立柱预埋于混凝土基座模块中；
3)制作平行弦桁架，将预设个数的单榀桁架通过上弦次梁、下弦次梁安装成一个吊装单元，分别对预设个数的吊装单元进行吊装，将平行弦桁架与混凝土基座模块外的立柱进行连接；
4)在混凝土基座模块上施工混凝土主体模块，形成混凝土结构，混凝土结构包括：由下到上依次施工而成的混凝土底座模块、混凝土基座模块、混凝土主体模块；
5)安装吊装单元之间的上弦次梁、下弦次梁；
6)在上弦次梁上安装压型板或者支设模板，形成施工平台。
本实施例中的高空大跨度悬挑结构施工平台可作为高空、悬挑混凝土结构的施工平台，尤其适用于悬空高度大、跨度大、施工荷载大的情形。该施工平台结构简单、施工及安装方便，克服了传统施工方法的缺陷，有效地解决了高空大跨度悬挑结构的施工难题，该施工方法节省材料，减少高空作业危险，降低施工难度及施工安全风险，同时避免了与周围构筑物的交叉作业、提高了高空大跨度悬挑结构的施工效率。
实施例2
如图1、2所示，本实施例提供一种高空大跨度悬挑结构1施工平台，包括:混凝土结构2、预埋于混凝土结构2内的立柱3、设置于立柱3上的平行弦桁架4、设置于桁架4上弦杆42的上弦次梁51、设置于桁架4下弦杆41的下弦次梁52、设置于上弦次梁51上的压型板9或支设模板。施工平台设置于高空大跨度悬挑结构1的下方。
具体的，本实施例中的立柱3为宽翼缘H型钢立柱。平行弦桁架4包括：下弦杆41、上弦杆42、腹杆43，上弦杆42与下弦杆41互相平行，上弦杆42通过腹杆43与下弦杆41连接。具体的，本实施例中平行弦桁架4为平行弦钢桁架，腹杆43分别与上弦杆42、下弦杆41焊接，在车间内制作完成。下弦杆41为H型钢、上弦杆42为H型钢、腹杆43为双角钢，上弦次梁51为H型钢、下弦次梁52为H型钢，压型板10为压型钢板。
具体的，本实施例中压型板10铺设于上弦次梁51上，作为上部结构的永久模板。
优选的是，桁架4部分锚固于混凝土结构2内，其余桁架4设置于混凝土结构2外。单榀平行弦桁架4通过水平支撑和竖向支撑构成整体。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构1施工平台，还包括：设置于混凝土结构2内的垫铁6，垫铁6与桁架4连接，且位于桁架4与混凝土结构2连接的边缘处，垫铁6用于支撑桁架4防止混凝土结构2局压破坏。具体的，本实施例中的垫铁6为单角钢，垫铁6与桁架4焊接。
优选的是，垫铁6包括：第一垫铁61、第二垫铁62，第一垫铁61与桁架4下弦杆41连接，且第一垫铁61位于桁架4下弦杆41的下方；第二垫铁62与桁架4上弦杆42连接，且第二垫铁62位于桁架4上弦杆42的下方。具体的，本实施例中，第一垫铁61与桁架4下弦杆41焊接，第二垫铁62与桁架4上弦杆42焊接。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构1施工平台，还包括：设置于混凝土结构2内的抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键7，第一抗剪键与桁架4下弦杆41连接，第二抗剪键7与桁架4上弦杆42连接。抗剪键用于防止施工过程中桁架4与混凝土结构2发生滑移。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构1施工平台，还包括：设置于混凝土结构2内的U型钢筋8，U型钢筋8与位于混凝土结构2内的桁架4上弦杆42交错设置。U型钢筋8用于防止施工过程中桁架4根部发生翘起。
优选的是，所述的高空大跨度悬挑结构1施工平台，还包括：施工围护结构10，设置于压型板9或支设模板的外围。
本实施例还提供一种上述的高空大跨度悬挑结构1施工平台的施工方法，包括以下步骤：
1)先施工及养护混凝土底座模块21，待混凝土底座模块21达到设计强度后，在混凝土底座模块21上安装立柱3。
2)待立柱3安装完成后，在混凝土底座模块21上施工及养护混凝土基座模块22，在混凝土基座模块22内设置第一垫铁71，部分立柱3预埋于混凝土基座模块22中。
3)在车间制作平行弦桁架4，安装抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键7，将第一抗剪键与桁架4下弦杆41连接，第二抗剪键8与桁架4上弦杆42连接。将预设个数的单榀桁架4通过上弦次梁51、下弦次梁52安装成一个吊装单元，吊装单元的大小根据现场吊车的吊装能力确定。分别对预设个数的吊装单元进行吊装，将平行弦桁架4与混凝土基座模块22外的立柱3进行连接，为了方便连接施工，采用螺栓连接的方式。第一垫铁61与桁架4下弦杆41连接，第一垫铁61位于桁架4下弦杆41的下方，第一垫铁61位于桁架4与混凝土结构2连接的边缘处，第一垫铁61用于支撑桁架4下弦杆41防止混凝土结构2局压破坏。
4)在混凝土基座模块22上施工及养护混凝土主体模块23，在混凝土主体模块23内施工安装抗翘起U型钢筋8，使得U型钢筋8与位于混凝土结构2内的桁架4的上弦杆42交错设置。混凝土主体模块23内施工安装第二垫铁62，位于桁架4与混凝土结构2连接的边缘处，第二垫铁62用于支撑桁架4上弦杆42防止混凝土结构2局压破坏，第二垫铁62与桁架4上弦杆42连接，且位于桁架4上弦杆42的下方。施工及养护混凝土主体模块23形成混凝土结构2，混凝土结构2包括：由下到上依次施工的混凝土底座模块21、混凝土基座模块22、混凝土主体模块23。
5)安装吊装单元之间的上弦次梁51、下弦次梁52。
6)在上弦次梁51上安装压型板9或者支设模板，具体的，本实施例中在上弦次梁51上安装压型板9，在压型板9外围设置施工围护结构10，形成施工平台。
在施工平台上部进行高空大悬挑混凝土结构2施工及养护。
本实施例中的平行弦桁架4、上弦次梁51、下弦次梁52的布置及型号需根据施工荷载的大小、设计假定进行设计确定的。
本实施例中的高空大跨度悬挑结构1施工平台可作为高空、悬挑混凝土结构2的施工平台，尤其适用于悬空高度大、跨度大、施工荷载大的情形。该施工平台结构简单、施工及安装方便，克服了传统施工方法的缺陷，有效地解决了高空大跨度悬挑结构1的施工难题，该施工方法节省材料，减少高空作业危险，降低施工难度及施工安全风险，同时避免了与周围构筑物的交叉作业、提高了高空大跨度悬挑结构1的施工效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，包括:混凝土结构、预埋于混凝土结构内的立柱、设置于立柱上的平行弦桁架、设置于桁架上弦杆的上弦次梁、设置于桁架下弦杆的下弦次梁、设置于上弦次梁上的压型板或支设模板。
2.根据权利要求1所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，部分桁架锚固于混凝土结构内，其余桁架设置于混凝土结构外。
3.根据权利要求2所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，还包括：设置于混凝土结构内的垫铁，垫铁与桁架连接，且位于桁架与混凝土结构连接的边缘处，垫铁用于支撑桁架防止混凝土结构局压破坏。
4.根据权利要求3所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，垫铁包括：第一垫铁、第二垫铁，第一垫铁与桁架下弦杆连接，且第一垫铁位于桁架下弦杆的下方；第二垫铁与桁架上弦杆连接，且第二垫铁位于桁架上弦杆的下方。
5.根据权利要求2所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，还包括：设置于混凝土结构内的抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键，第一抗剪键与桁架下弦杆连接，第二抗剪键与桁架上弦杆连接。
6.根据权利要求2所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，还包括：设置于混凝土结构内的U型钢筋，U型钢筋与位于混凝土结构内的桁架上弦杆交错设置。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的高空大跨度悬挑结构施工平台，其特征在于，还包括：施工围护结构，设置于压型板或支设模板的外围。
8.一种权利要求1～7任意一项所述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)先施工混凝土底座模块，待混凝土底座模块达到设计强度后，在混凝土底座模块上安装立柱；
2)待立柱安装完成后，在混凝土底座模块上施工混凝土基座模块，部分立柱预埋于混凝土基座模块中；
3)制作平行弦桁架，将预设个数的单榀桁架通过上弦次梁、下弦次梁安装成一个吊装单元，分别对预设个数的吊装单元进行吊装，将平行弦桁架与混凝土基座模块外的立柱进行连接；
4)在混凝土基座模块上施工混凝土主体模块，形成混凝土结构，混凝土结构包括：由下到上依次施工而成的混凝土底座模块、混凝土基座模块、混凝土主体模块；
5)安装吊装单元之间的上弦次梁、下弦次梁；
6)在上弦次梁上安装压型板或者支设模板，形成施工平台。
9.根据权利要求8所述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，其特征在于，垫铁包括:第一垫铁、第二垫铁；
所述步骤2)中还包括：施工混凝土基座模块时，在混凝土基座模块内施工设置第一垫铁，在后续步骤3)中将第一垫铁与桁架下弦杆连接，第一垫铁位于桁架下弦杆的下方；
所述步骤4)中还包括：施工混凝土主体模块时，在混凝土主体模块内施工设置第二垫铁，将第二垫铁与桁架上弦杆连接，第二垫铁位于桁架上弦杆的下方。
10.根据权利要求8所述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，其特征在于，所述步骤3)中还包括：安装抗剪键，抗剪键包括：第一抗剪键、第二抗剪键，将第一抗剪键与桁架下弦杆连接，第二抗剪键与桁架上弦杆连接。
11.根据权利要求8所述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，其特征在于，所述步骤4)施工混凝土主体模块时还包括：安装抗翘起U型钢筋，使得U型钢筋与位于混凝土结构内的桁架的上弦杆交错设置。
12.根据权利要求8所述的高空大跨度悬挑结构施工平台的施工方法，其特征在于，所述步骤6)中还包括在压型板或支设模板的外围设置施工围护结构。
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