斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法与流程

专利2025-04-11  5


本发明涉及斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法,属于斜拉桥施工。


背景技术:

1、在斜拉桥建设过程中,景观钢拱塔的运用愈加广泛,钢拱构件在施工前的预拼装及线性校准对施工质量起到至关重要的作用,传统胎架存在调节不便、材料损耗大、施工效率低的问题。钢拱构件在施工时,施工过程中的精准度、构件稳定性及施工质量都较难保证。传统主塔内腔施工时,由于空间狭窄、塔身高度较高等因素,导致主塔内作业施工效率低、施工成本高且具有一定的施工难度。因此,对斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法进行研究,具有重要的意义。

2、本发明针对以上施工中存在的问题,提出了相应的斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法,用以解决相关技术难题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法,用于提高景观钢构件的施工效率、提高钢拱作业过程中的精度及稳固性、提高混凝土主塔内部施工时的效率及安全性,为达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:

2、一种斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,包括以下施工步骤:

3、s1、对施工范围内的地面进行混凝土硬化,并对场地进行刻度划分,随后依据设计位置安装钢拱现场卧拼胎架;

4、使用高强化学螺栓将钢拱现场卧拼胎架底部的斜支撑底板、支座底板同混凝土硬化场地固定连接;

5、待钢拱现场卧拼胎架安装完毕后将景观钢拱节段吊运至型钢支撑梁上方进行预拼装作业,使用全站仪对施工过程中构件坐标进行测量、校准;

6、扭转钢拱现场卧拼胎架的底部可调节支座处的高强螺纹调节构件完成钢拱现场卧拼胎架的上部支架的高度调节,利用液压千斤顶推拉滑动挡块实现上部支架在水平位置上的调节,调节高度时斜向支撑通过转动可调节螺杆控制滑块在滑槽中的位置,完成斜向支撑的高度调节;

7、s2、在景观钢拱节段现场安装过程中,使用钢拱安装导向临时固定装置的高强对拉螺栓将上、下节段上的限位支座临时固定连接,随后进行焊接固定;

8、限位支座根据上下节段间焊缝进行对称布置且设有多道肋板加强支撑;

9、s3、在主塔内安装顶升式施工平台装置,控制平台上的液压伸缩装置将伸缩移动平台从固定平台内部伸长移出并支承在塔内混凝土齿块上,由此完成顶升式施工平台装置在塔内的支撑固定;

10、在进行下一区域施工前,首先将顶层的伸缩移动平台收缩至固定平台内部,然后启动液压顶升装置让其外套管和内顶管通过相对移动将顶层的平台顶升至上一段混凝土齿块处并控制顶层的伸缩移动平台支撑固定;

11、接着将中层、底层的伸缩移动平台收缩至固定平台内部并利用外套管、内顶管相对收缩完成中、底层平台的提升,最后当中、底层平台提升至预定位置时控制中、底层伸缩移动平台支撑固定,以能够在塔内继续进行作业;

12、s4、当前景观钢拱节段安装完成后,首先将作业平台向上提升并临时固定,然后待下方盘扣支架搭设到位后解除钢拱作业平台的临时固定连接,将作业平台固定安装至下方盘扣支架上;

13、钢拱作业平台提升到指定位置后,使用斜拉载荷钢丝绳将平台与主塔外壁进行临时固定连接,斜拉载荷钢丝绳底部连接在平台纵向型钢骨架的吊耳上、顶部借助主塔上斜拉索孔处的导管完成临时固结,利用钢拱作业平台上连接的两对斜拉载荷钢丝绳配合上横向钢支撑、竖向钢支撑、斜向钢支撑组合而成的框架结构完成钢拱作业平台的临时固定;

14、s5、进行钢拱施工盘扣支架搭设施工时,在竖向固定连接工字钢,随后在水平向连接型钢支架,最后将型钢支架与混凝土主塔抱箍连接。

15、进一步地,钢拱现场卧拼胎架包括上部支架、斜向支撑、下部支撑件以及底部可调节支座;上部支架设有型钢支撑梁,在型钢支撑梁顶部设有滑动挡块及固定连接的挡块滑槽、型钢支撑梁端部设有限位钢板及稳固连接的角撑钢板,滑动挡块及限位钢板之间固定安装有液压千斤顶。

16、进一步地,斜向支撑在斜撑杆顶端焊接钢垫板并通过对拉螺栓与下部支撑件稳固连接,斜撑杆底部与滑槽中的滑块转动连接,滑槽端部设有螺栓定位钢块及可调节螺栓、底面固定连接在斜支撑底板上,斜支撑底板与场地通过高强化学螺栓稳固连接。

17、进一步地,钢拱安装导向临时固定装置包括限位支座、固定连接肋板以及连接限位支座的高强对拉螺栓;限位支座以上下节段间焊缝为对称轴,成对布置在下部已安装固定的钢拱节段和上部正在安装的钢拱节段上,且在限位支座布置位置和焊缝施工位置之间预留有充足的作业空间。

18、进一步地,主塔内顶升式施工平台装置包括固定平台、伸缩移动平台、液压顶升装置、吊杆及液压伸缩装置;顶升式施工平台装置中的顶层及中层固定平台通过液压顶升装置连接且利用液压顶升装置以实现施工平台装置整体爬升,中层及底层固定平台通过吊杆固定连接;

19、进一步地,伸缩移动平台通过布置于侧边的液压伸缩装置实现在固定平台内外部的伸缩,伸缩移动平台端部与混凝土齿块接触部位设有防滑齿增强摩擦力;

20、液压伸缩装置通过端部固定块与中间固定块进行稳固连接;

21、施工作业区域布置于底层的固定平台和伸缩移动平台上,并在四周设有防护围栏。

22、进一步地,s4步骤中,在新一节段钢拱安装施工前,借助斜拉载荷钢丝绳将钢拱作业平台临时提升、固定在主塔外壁上;

23、进一步地,斜拉载荷钢丝绳底部连接在钢拱作业平台的吊耳上、顶部借助主塔上斜拉索孔中布置的导管和混凝土齿块临时拉结固定;钢拱作业平台底部框架由平台纵向型钢骨架、平台横向型钢骨架连接构成,作业区域内铺设花纹钢板并在外围设置围护构件,同时在内侧钢拱安装孔四周布置安全围护结构在作业区域;钢拱作业平台利用斜向钢支撑、横向钢支撑、竖向钢支撑组成的框架结构与主塔外壁间进行稳固支撑。

24、进一步地,斜拉桥异形景观钢拱主塔,通过上述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法施工得到。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

26、1)钢拱现场卧拼胎架有效保证了钢拱预拼装时的外轮廓尺寸及位置的校准精度,胎架结构简单便于批量制作从而缩短了加工周期,且支架在水平及竖向可调节,有效提高了整体施工效率,为后续钢拱安装施工中线形控制打下良好的基础。

27、2)钢拱安装导向临时固定装置,提高了钢拱节段在空中组装对位的精度控制,通过高强对拉螺栓及限位支座形成临时固结,提高了对接拼装的施工效率,减少了吊机等施工设备的占用时间,且临时固定装置可承受焊接施工过程中产生的应力、抵挡焊接过程中产生的温度变形,有效保证了施工质量。

28、3)主塔内顶升式施工平台装置,提高了主塔内垂直作业、运输的施工效率,平台顶升上爬的移动方式减少了吊装设备的使用,主塔内不需要搭设支架有效减少了人工成本和劳动强度,并且提高了主塔内的施工安全性。

29、4)提升作业平台临时固定技术,借助主塔壁锚索孔处的导管,使用两对钢丝绳配合外塔壁接触部位的组合框架结构将钢拱作业平台临时固定在混凝土主塔外壁上,避免施工平台频繁的吊运,降低了施工风险、提高了施工效率、保证了施工质量。

30、5)施工支架稳固抗风技术,在施工盘扣支架的竖向部位设置工字钢加强连接,并在水平方向利用型钢支架和主塔形成抱箍连接,从而提高了盘扣支架的整体稳定性,增强了支架抵御晃动的能力,提高了施工安全性。


技术特征:

1.斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,包括以下施工步骤:

2.如权利要求1所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,所述钢拱现场卧拼胎架包括上部支架(1)、斜向支撑(2)、下部支撑件(3)以及底部可调节支座(4);所述上部支架(1)设有型钢支撑梁(11),在型钢支撑梁(11)顶部设有滑动挡块(14)及固定连接的挡块滑槽(15),型钢支撑梁(11)端部设有限位钢板(12)及稳固连接的角撑钢板(13),所述滑动挡块(14)及限位钢板(12)之间固定安装有液压千斤顶(16)。

3.如权利要求2所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,所述斜向支撑(2)在斜撑杆(21)顶端焊接钢垫板(23)并通过对拉螺栓(24)与下部支撑件(3)稳固连接,所述斜撑杆(21)底部与滑槽(25)中的滑块(22)转动连接,所述滑槽(25)端部设有螺栓定位钢块(26)及可调节螺栓(27)、底面固定连接在斜支撑底板(28)上,斜支撑底板(28)与场地通过高强化学螺栓(29)稳固连接。

4.如权利要求1所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,所述钢拱安装导向临时固定装置包括限位支座(81)、固定连接肋板(82)以及连接限位支座(81)的高强对拉螺栓(83);所述限位支座(81)以上下节段间焊缝(9)为对称轴,成对布置在下部已安装固定的钢拱节段(5)和上部正在安装的钢拱节段(6)上,且在限位支座(81)布置位置和焊缝施工位置之间预留有充足的作业空间。

5.如权利要求1所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,所述主塔内顶升式施工平台装置包括固定平台(101)、伸缩移动平台(102)、液压顶升装置(106)、吊杆(107)及液压伸缩装置(103);所述顶升式施工平台装置中的顶层及中层固定平台(101)通过液压顶升装置(106)连接且利用液压顶升装置(106)以实现施工平台装置整体爬升,中层及底层固定平台(101)通过吊杆(107)固定连接;

6.如权利要求1-5任意一项所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法,其特征在于,s4步骤中,在新一节段钢拱安装施工前,借助斜拉载荷钢丝绳(150)将钢拱作业平台临时提升、固定在主塔外壁(130)上;

7.斜拉桥异形景观钢拱主塔,其特征在于,通过权利要求1-6任意一项所述的斜拉桥异形景观钢拱主塔施工方法施工得到。


技术总结
本发明涉及斜拉桥异形景观钢拱主塔及施工方法,包括钢拱现场卧拼胎架、钢拱安装导向临时固定装置、主塔内顶升式施工平台装置、提升作业平台临时固定技术以及施工支架稳固抗风技术。本申请提高了景观钢构件的施工效率、提高钢拱作业过程中的精度及稳固性、提高混凝土主塔内部施工时的效率及安全性。

技术研发人员:舒文海,程海波,马新颖,张章,吴亚光,赵永生,姚达,张靖
受保护的技术使用者:安徽省交通建设股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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