一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法与流程

专利2026-01-30  12


本发明涉及桥梁施工,尤其涉及一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法。


背景技术:

1、随着我国社会经济的不断发展,铁路、公路及城市轨道建设规模不断扩大,跨越江河湖海的大跨度悬索桥变得越来越多。修建跨越江河湖海的悬索桥,受水文地质及通航等条件的影响,施工难度大。悬索桥一般先施工主塔,架设主缆,拼装钢梁并张拉吊杆,在施工主塔时,同时在边跨架设钢箱梁低位滑移临时支架,利用吊机起吊船运边跨钢箱梁并滑移到设计位置下方,待主塔施工完成后,架设临时钢塔,主塔两侧对称起吊悬拼钢箱梁钢箱梁节段并张拉斜拉索,所有箱梁悬拼完成并合龙后,架设主缆,张拉吊杆,完成体系转换。

2、但是上述方案在主塔施工时,均通过附墙框、附墙杆与塔柱连接实现爬模动作,但是附墙杆与附墙框之间采用的竖直杆提升的方式进行连续提升,由于爬模机构之间存在一定的重量,从而在提升时会随着重力作用下滑,从而不够平稳安全,所以本发明的提出解决了上述技术问题的不足。


技术实现思路

1、基于现有的上述技术问题,本发明提出了一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法。

2、本发明提出的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,根据主塔结构及分节情况,主塔施工分为:预浇段3m+4节的下塔柱施工、4节的中塔柱施工、10节的上塔柱施工,所述塔柱施工方法包括:

3、s1、准备工作:在施工前,需要进行现场勘测和设计,确定施工方案和安全措施,并准备施工所需的材料、设备和人力资源,包括起重机、钢箱梁、斜拉索、支撑结构。

4、s2、基础施工:首先进行桥塔柱基础的施工,包括打桩、浇筑混凝土工序,确保基础牢固和稳定,并且下塔柱承台向上3m为预浇段,采用标准模板浇筑,预浇段浇筑完成后模板不拆除继续浇筑第一节段高3m。

5、s3、塔柱1~5节段施工:下塔柱1~3节段,大面布置架体作为工作平台,采用预埋支撑钢棒的方式支撑模板,小面圆弧段采用以直代曲的方式浇筑,小面按照正常施工顺序安装架体,采用液压爬模装置施工小面。

6、浇筑到第3节段,小面架体整体布置完毕,小面进入液压爬模标准施工程序,大面施工完第3节段后,安装液压爬模施工第4节段,重复小面的液压爬模安装方式,施工到第5节段时大面进入标准施工节段。

7、s4、塔柱6~18节段施工:采用爬模正常爬升施工,4、11、18节段施工时,由于塔内存在加厚段的隔墙,隔墙下部安装支架支承模板。

8、9节段施工时,塔内同样存在加厚段的隔墙,隔墙下部安装支承架支承模板,同时从9节段开始,两塔肢合龙为一个塔肢,在9节段下部安装合龙承重支架。

9、s5、完成施工后,爬模拆除,对塔柱结构进行验收和调试,确保各部件连接牢固、结构稳定,并符合设计要求和标准。

10、优选地,所述s3中1~5每节段对塔柱顶面混凝土凿毛,接高劲性骨架,绑扎钢筋,在横桥向小面上预埋爬模爬锥,在纵桥向大面上预埋爬锥及模板支撑钢棒,合模,浇筑对应节段塔柱混凝土。

11、优选地,所述s3中液压爬摸装置包括用作支撑主体的钢架梯笼,所述钢架梯笼的外表面滑动连接有u形状的施工平台,所述施工平台由上下对称设置的两个u形钢板以及连接两个所述u形钢板的钢筋架构成,所述施工平台的上表面设置有提升机构,所述提升机构的一侧设置有与所述钢架梯笼进行连接的卡接机构,所述施工平台的上下表面设置有撑脚机构。

12、其中,所述提升机构对所述钢架梯笼进行提升,所述钢架梯笼提升固定之后,所述提升机构对所述施工平台进行提升。

13、其中,所述卡接机构将所述钢架梯笼与所述施工平台上的所述提升机构进行间断性的卡接。

14、其中,所述撑脚机构将所述施工平台与塔柱进行连接而支撑起所述施工平台。

15、优选地,所述提升机构包括通过铰接座铰接连接在所述施工平台上表面的千斤顶,所述千斤顶的伸缩杆上表面固定连接有连接块。

16、通过上述技术方案,为了对塔柱进行节段性的浇筑成型,从而在已成型的塔柱外表面通过支架连接钢架梯笼,并可在钢架梯笼的上端外表面安装放模装置,从而通过放模装置中的液压缸将浇筑模板推动至已成型的塔柱上表面,进而可完成下一阶段的塔柱浇筑,为了在塔柱外表面进行连续施工,从而在施工平台与已成型的塔柱外表面固定之后,将钢架梯笼的连接支架拆除,通过施工平台上的千斤顶动作,从而在连接块的连接下,可将钢架梯笼向上提升。

17、优选地,所述提升机构还包括固定连接在所述施工平台一侧表面的支撑侧板,所述支撑侧板的一侧表面固定连接有u形状的支撑底座,所述支撑底座的内表面铰接有活动气缸,所述活动气缸的活塞杆表面通过铰接块与所述千斤顶的壳体外表面连接安装。

18、通过上述技术方案,为了控制千斤顶的连续提升,从而通过活动气缸间歇的拉动千斤顶,使得千斤顶通过连接块间歇的与钢架梯笼进行连接,因而可实现不断的爬模动作,施工平台的下端内表面设置有气缸将限位板进行推出而实现将钢架梯笼临时托住而便于钢架梯笼的连续提升,而直至达到指定高度。

19、优选地,所述提升机构还包括固定连接在所述施工平台内表面的l形状的安装板,所述安装板的一侧表面固定安装有导向滚轮,所述导向滚轮的外表面与所述钢架梯笼的外表面滑动连接。

20、通过上述技术方案,为了降低施工平台在钢架梯笼外表面的爬升阻力,从而通过安装板在施工平台的内表面安装导向滚轮,使其爬升时导向滚轮在钢架梯笼的竖向钢板外表面滚动,或者钢架梯笼在施工平台外表面爬升时也能降低钢架梯笼的爬升阻力。

21、优选地,所述卡接机构包括固定连接在所述连接块一侧表面的卡接板,所述卡接板靠近所述钢架梯笼的一侧表面呈对称分布固定连接有吸附筒,所述钢架梯笼靠近塔柱的一侧表面呈矩形阵列分布固定连接有吸附板,所述吸附板的一侧表面呈对称分布固定安装有真空吸盘,所述真空吸盘的外表面与对应所述吸附筒的内表面吸附。

22、通过上述技术方案,为了便于施工平台的阶段性爬升,从而当卡接板的吸附筒套接在真空吸盘外表面后通过真空吸附进行固定,进而可通过千斤顶作业实现提升的目的。

23、优选地,所述撑脚机构包括均呈对称分布固定连接在所述施工平台上下表面的推动气缸,上端两个所述推动气缸的活塞杆外表面固定连接有大撑块,下端两个所述推动气缸的活塞杆外表面固定连接有小撑块。

24、通过上述技术方案,为了将施工平台进行固定而便于钢架梯笼爬升,从而控制多个推动气缸进行动作,可将大撑块与小撑块抵紧已成型塔柱外表面,再通过锚钉将大撑块与小撑块进行固定,进而可实现施工平台的固定。

25、优选地,所述撑脚机构还包括呈对称分布铰接在所述大撑块一侧表面的伸缩杆,两个所述伸缩杆的长度不一致,同侧上下所述推动气缸的缸体上表面均通过铰接座铰接有大小不一致且均呈u形状的支撑块,所述伸缩杆的外表面与所述支撑块一侧表面贯穿开设的滑孔内壁滑动套接,所述伸缩杆的外表面固定套接有复位弹簧,所述复位弹簧的自由端与所述支撑块的一侧表面固定连接。

26、通过上述技术方案,为了提高大撑块与小撑块支撑的稳定性,从而在推动气缸将大撑块与小撑块推出后,伸缩杆在对应的支撑块内伸缩,并拉伸复位弹簧,使得两个伸缩杆与施工平台之间构成稳定的三角形,从而可对大撑块进行受力支撑,而下端倾斜的伸缩杆与塔柱、下端推动气缸的活塞杆之间也构成稳定的三角形,从而可对小撑块实现受力支撑。

27、优选地,所述撑脚机构还包括铰接安装在上端所述推动气缸缸体一侧表面的支撑气缸,所述支撑气缸的活塞杆外表面铰接有受力块,下端所述推动气缸的缸体一侧表面铰接有稳定杆,所述稳定杆的自由端与所述支撑气缸的缸体下表面铰接。

28、通过上述技术方案,为了分散施工平台的承重力,从而通过支撑气缸将受力块进行推动,使其呈斜侧方向倾斜向前移动,直至受力块的一侧与成型塔柱的外表面贴紧,并通过锚钉固定,而加设稳定杆可与支撑气缸之间形成三角稳定性。

29、本发明中的有益效果为:

30、1、通过设置提升机构,可实现施工平台与钢架梯笼的提升,并且能快速切换,使其完成爬模动作,在调节的过程中,通过活动气缸间歇的拉动千斤顶,使得千斤顶通过连接块间歇的与钢架梯笼进行连接,因而可实现不断的爬模动作,提高千斤顶的连续性。

31、2、通过设置卡接机构,可实现千斤顶的连接动作,使其实现提升的作用,在调节的过程中,通过卡接板的吸附筒套接在真空吸盘外表面后通过真空吸附进行固定,进而可通过千斤顶作业实现提升的目的。

32、3、通过设置撑脚机构,可通过利用三角稳定性实现爬模过程的平稳安全,在调节的过程中,通过推动气缸将大撑块与小撑块推出后,伸缩杆在对应的支撑块内伸缩,并拉伸复位弹簧,使得两个伸缩杆与施工平台之间构成稳定的三角形,从而可对大撑块进行受力支撑,而下端倾斜的伸缩杆与塔柱、下端推动气缸的活塞杆之间也构成稳定的三角形,从而可对小撑块实现受力支撑,并通过支撑气缸将受力块进行推动,使其呈斜侧方向倾斜向前移动,直至受力块的一侧与成型塔柱的外表面贴紧,并通过锚钉固定,而加设稳定杆可与支撑气缸之间形成三角稳定性,从而保证了爬模过程中的平稳安全。


技术特征:

1.一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:根据主塔结构及分节情况,主塔施工分为:预浇段3m+4节的下塔柱施工、4节的中塔柱施工、10节的上塔柱施工,所述塔柱施工方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述s3中1~5每节段对塔柱顶面混凝土凿毛,接高劲性骨架,绑扎钢筋,在横桥向小面上预埋爬模爬锥,在纵桥向大面上预埋爬锥及模板支撑钢棒,合模,浇筑对应节段塔柱混凝土。

3.根据权利要求1所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述s3中液压爬摸装置包括用作支撑主体的钢架梯笼(1),所述钢架梯笼(1)的外表面滑动连接有u形状的施工平台(2),所述施工平台(2)由上下对称设置的两个u形钢板以及连接两个所述u形钢板的钢筋架构成,所述施工平台(2)的上表面设置有提升机构(3),所述提升机构(3)的一侧设置有与所述钢架梯笼(1)进行连接的卡接机构(4),所述施工平台(2)的上下表面设置有撑脚机构(5);

4.根据权利要求3所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述提升机构(3)包括通过铰接座铰接连接在所述施工平台(2)上表面的千斤顶(31),所述千斤顶(31)的伸缩杆(54)上表面固定连接有连接块(32)。

5.根据权利要求4所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述提升机构(3)还包括固定连接在所述施工平台(2)一侧表面的支撑侧板(33),所述支撑侧板(33)的一侧表面固定连接有u形状的支撑底座(34),所述支撑底座(34)的内表面铰接有活动气缸(35),所述活动气缸(35)的活塞杆表面通过铰接块与所述千斤顶(31)的壳体外表面连接安装。

6.根据权利要求5所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述提升机构(3)还包括固定连接在所述施工平台(2)内表面的l形状的安装板(36),所述安装板(36)的一侧表面固定安装有导向滚轮(37),所述导向滚轮(37)的外表面与所述钢架梯笼(1)的外表面滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述卡接机构(4)包括固定连接在所述连接块(32)一侧表面的卡接板(41),所述卡接板(41)靠近所述钢架梯笼(1)的一侧表面呈对称分布固定连接有吸附筒(42),所述钢架梯笼(1)靠近塔柱的一侧表面呈矩形阵列分布固定连接有吸附板(43),所述吸附板(43)的一侧表面呈对称分布固定安装有真空吸盘(44),所述真空吸盘(44)的外表面与对应所述吸附筒(42)的内表面吸附。

8.根据权利要求3所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述撑脚机构(5)包括均呈对称分布固定连接在所述施工平台(2)上下表面的推动气缸(51),上端两个所述推动气缸(51)的活塞杆外表面固定连接有大撑块(52),下端两个所述推动气缸(51)的活塞杆外表面固定连接有小撑块(53)。

9.根据权利要求8所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述撑脚机构(5)还包括呈对称分布铰接在所述大撑块(52)一侧表面的伸缩杆(54),两个所述伸缩杆(54)的长度不一致,同侧上下所述推动气缸(51)的缸体上表面均通过铰接座铰接有大小不一致且均呈u形状的支撑块(55),所述伸缩杆(54)的外表面与所述支撑块(55)一侧表面贯穿开设的滑孔内壁滑动套接,所述伸缩杆(54)的外表面固定套接有复位弹簧(56),所述复位弹簧(56)的自由端与所述支撑块(55)的一侧表面固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,其特征在于:所述撑脚机构(5)还包括铰接安装在上端所述推动气缸(51)缸体一侧表面的支撑气缸(57),所述支撑气缸(57)的活塞杆外表面铰接有受力块(58),下端所述推动气缸(51)的缸体一侧表面铰接有稳定杆(59),所述稳定杆(59)的自由端与所述支撑气缸(57)的缸体下表面铰接。


技术总结
本发明属于桥梁施工技术领域,尤其是一种穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,塔柱施工方法包括S3、塔柱1~5节段施工:下塔柱1~3节段,大面布置架体作为施工平台,采用预埋支撑钢棒的方式支撑模板,小面圆弧段采用以直代曲的方式浇筑,小面按照正常施工顺序安装架体,采用液压爬模装置施工小面。该穿越钢箱梁斜拉桥塔柱施工方法,通过推动气缸将大撑块与小撑块推出后,伸缩杆在对应的支撑块内伸缩,并拉伸复位弹簧,使得两个伸缩杆与施工平台之间构成稳定的三角形,从而可对大撑块进行受力支撑,而下端倾斜的伸缩杆与塔柱、下端推动气缸的活塞杆之间也构成稳定的三角形,从而可对小撑块实现受力支撑,进而保证了爬模过程中的平稳安全。

技术研发人员:陈鹏飞,谢研,姜海涛,宫君健,顾鑫
受保护的技术使用者:中铁大桥局集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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