三点走行单索面牵索挂篮的制作方法

专利名称：三点走行单索面牵索挂篮的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种三点走行单索面牵索挂篮，属于悬臂浇注桥梁结 构的技术领域。
背景技术：
现有技术，如发明名称为单索面牵索挂篮的专利的实用新型专利(ZL 02289507)，结构为其底篮采用钢板梁及型钢焊接而成的空间劲性组合钢 结构，包括纵向置于底篮中部的二个主纵梁、纵向置于二个主纵梁外侧二 个边纵梁、横向置于底篮前部的前横梁、横向置于底篮后部的后横梁，以 及置于主纵梁与边纵梁之间及边纵梁外侧的分布纵梁，前后横梁之间的分 布横梁，其中主纵梁为单箱单室用缀板组合成的钢板梁，其前端为弧形首， 边纵梁为单箱钢板梁，它的移机装置包括钢板梁移机纵梁，设在边纵梁底 部的托轮，边纵梁后端接有锚杆，前端通过吊杆和吊轮悬挂于移机纵梁上， 止推装置位于主纵梁后端。
根据现有技术，单索面牵索挂篮前端仅靠单排斜拉索牵索形成的单点 支撑，施工过程中由于荷载加载不可能完全对称，牵索挂篮容易扭转变形， 对施工质量和控制均不利，单索面前支点挂篮前端平衡性差、两侧翼缘标 高控制较难、前下横梁需较大刚度等缺陷。现有的单索面挂篮为走行而单 独设置了移梁机、边纵梁等结构，未充分利用单索面挂篮自身特点，结构 体系复杂。

发明内容
本发明的目的旨在针对现有技术中所存在的缺陷，其一由于单索面牵 索挂篮前端仅靠单排斜拉索牵索形成的单点支撑，在施工过程中由于混凝 土浇筑时左右不对称，梁体左右来回变形，对施工质量、梁体线型的控制 均不利等缺陷；其二，现有的单索面挂篮为走行而单独设置了移梁机、边 纵梁等结构，未充分利用单索面挂篮自身特点，结构体系复杂。针对以上 缺陷，提出一种三点走行单索面牵索挂篮的施工方法。在主梁两腹板顶各 设置一道顶纵梁，顶纵梁在施工过程中解决单索面牵索挂篮立模时两翼缘 标高调整困难、施工时因加载不对称而造成挂篮扭转、倾斜等难题，同时 顶纵梁还用作挂篮走行导梁，改善了挂篮前移过程中的受力状态，因此，
挂篮走行过程中，较平稳安全。利用2个顶纵梁前端吊挂挂篮前点和梁底
中心的牵索吊挂挂篮后点组成三点吊挂挂篮走行，达到三点走行牵索挂篮 的目的，同时节省了为挂篮走行设置的梁底两边纵梁，并能有效防止单索 面牵索挂篮混凝土浇筑过程中的扭转。
本发明的技术解决方案其特征是由顶纵梁、前吊挂、牵索纵梁、前走 行吊挂框和水平千斤顶组成，其中顶纵梁设置在梁顶两边缘，主梁边腹板 顶面上；牵索纵梁通过牵引杆、牵索纵梁中锚固、牵索纵梁后锚固固定在 主梁梁体上，前走行吊挂框固定在顶纵梁上，前吊挂将顶纵梁与前下横梁 连接；水平千斤顶置于顶纵梁和牵索纵梁上；顶纵梁由贝雷梁组拼而成， 布置在梁顶两边腹板处；牵索纵梁由型钢组焊而成，布置在桥中心线梁底 处。通过顶纵梁2个前吊点和梁底牵索纵梁后吊挂三点走行挂篮。 本发明的优点
(1)本发明解决单索面牵索挂篮施工中由于上下游混凝土浇筑不对称 造成挂篮的稳定问题以及两侧翼缘线型控制。
(2) 挂篮与梁体节段重量比小。本桥挂篮与节段重量比为160/370 =
0.43。
(3) 与同类牵索挂篮比具有较好的经济指标。本牵索挂篮除牵索纵梁 和弧形梁上弦为288X470mm焊接箱梁，下弦为284X320mm的焊接箱梁外， 上下弦通过角钢和槽钢用螺栓连接；前后下横梁均为槽钢组成的桁架，新 制钢结构较少，且施工快捷。
(4) 、本牵索挂篮利用施工中的牵索纵梁和顶纵梁，进行三点走行。 现有技术中，边纵梁在施工过程中对挂篮不起作用，所以取消了庞大的边 纵梁，走行时利用牵索纵梁进行吊挂后端牵索挂篮，顶纵梁吊挂前下横梁， 形成稳定的三点体系，从而达到平稳前移，并且减轻了挂篮重量。因此顶 纵梁在施工过程中起到了三个作用: 一是作为挂篮走行时前吊点承重梁， 二是平衡施工过程中不上下游不均匀浇筑产生的倾覆扭矩，三是通过施工 控制，传递部分梁体荷载。
(5) 、单索面牵索挂篮走行方式独特。本牵索挂篮采用体系转换完成 后，顶纵梁先走行到位并锚固，然后利用顶纵梁吊挂前下横梁两点，在牵 索纵梁底设置牵索纵梁走行框，三点进行挂篮走行。走行前将走行框通预 张拉将其与梁体锚固，促使挂篮走行框走行过程中不晃动，同时通过水平 千斤顶张拉钢绞线方式走行挂篮，保证了挂篮走行过程中平稳、快速。


附图1是本发明使用时的立面示意图。附图2是图1中的A-A、 B-B剖示图。
图中，l是牵索纵梁、2是弧形梁、3是牵引杆、4是锚固张拉设施、5 是顶纵梁、6是前下横梁、7是后下横梁、8是底模、9是底模纵梁、10是 侧模、ll是牵索纵梁中锚固、12是牵索纵梁后锚固、13是抗剪柱、14是 止推块、15是牵索纵梁前走行吊挂框、16是牵索纵梁后走行吊挂框、17是 前吊挂、18是顶纵梁后锚固。
具体实施例方式
对照图1、 2，三点走行单索面牵索挂篮，其结构是由顶纵梁5、前吊 挂、牵索纵梁l、走行吊挂框和水平千斤顶组成，其中顶纵梁5设置在梁顶 两边缘，主梁边腹板顶面上；牵索纵梁l、走行吊挂框固定在顶纵梁5上， 前吊挂将顶纵梁5与前下横梁6连接，水平千斤顶置于顶纵梁和牵索纵梁 上，作用于梁顶面的反力座上，通过作用力与反作用力，实现挂篮的前移。
顶纵梁l由贝雷梁组拼而成，布置在梁顶两边腹板处；牵索纵梁由型钢 组焊而成，布置在桥中心线梁底处。
梁底中心线处的牵索纵梁1与弧形梁2连接成一个整体，成为主要受 力构件，牵引杆3通过锚固张拉设施4锚固在弧形梁2，从而将梁体荷载通 过斜拉索传递至主塔上，改善了挂篮前支点的受力状况。
主梁边腹板顶面上的顶纵梁5与前下横梁6，后下横梁7，底模纵梁9、 底模8、内模和侧模10组成承重平台及模板系统，其中侧模10、底模8与 内模构成了模板系统，共同支撑在底模纵梁上，前吊挂、后锚固将顶纵梁5， 前下横梁6，后下横梁7、模板系统连接成一个有机的整体。其中侧模IO、 底模8与内模构成了模板系统，共同支撑在底模纵梁上。斜拉索、牵索纵梁中锚固、牵索纵梁后锚固将牵索纵梁l，顶纵梁5，前下横梁6，后下横
梁7、模板系统连接成一个有机的整体。
前走行吊挂框15、后走行吊挂框16和水平千斤顶组成了挂篮前移的主 要结构，其中2个前走行吊挂框15、后走行吊挂框16组成三点体系，使结 构走行时平稳、快捷。
牵索纵梁中设置的止推系统，由抗剪柱13、止推块14组成。 前下横梁6、后下横梁7与牵索纵梁连接为一个整体。 施工过程中， 一部分施工荷载通过后下横梁7、牵索纵梁中锚固11、 牵索纵梁后锚固12将作用力传递至已浇注梁段上， 一部分施工荷载通过牵 索纵梁1与弧形梁2将作用力传递至主塔上，从而使结构受力更为合理。
牵索纵梁中设置的止推系统由抗剪柱13、止推块14组成。在主梁施工 过程中，由于牵索挂篮中斜拉索的作用，其水平分力作用于挂篮上，使挂 篮结构有后移趋势，因此设置止推系统。抗剪柱安装在梁预留的孔洞内， 止推块安装在抗剪柱的下端的牵索纵梁上，其作用是对抗剪柱起固定和限 位作用。
在梁顶两边缘设置顶纵梁5,顶纵梁5是用来平衡施工过程中的不平衡 荷载，顶纵梁5同时还可兼作挂篮走行导梁。在桥中心线梁底设置牵索纵 梁l，在梁顶两边腹板处设置贝雷梁顶纵梁。利用顶纵梁前吊点和梁底牵索 纵梁后吊挂三点走行挂篮。
在施工过程中，挂篮顶纵梁起平衡作用，并通过控制顶纵梁前端吊点初 张拉力，与斜拉索一起共同承担砼梁体前端荷载。梁体预应力张拉后，挂
篮顶纵梁先走行到位且固定后，作为挂篮底模平台前吊点走行的承重梁， 吊挂在底模平台前端。弧形梁上斜拉索体系转换完成后，将挂篮底模平台 下降，前端吊挂在顶纵梁上的走行筐上，梁底中心线处的牵索纵梁后端落 在牵索纵梁后走行吊挂框上，与顶纵梁前吊点和牵索纵梁前吊挂框三点吊 挂底模平台向前走行滑移挂篮。
采用下承式牵索挂篮形式，除顶纵梁外，其余结构全部布置在斜拉桥主 梁底，前支点用斜拉索牵引，中支点和后支点则锚固在已浇箱梁节段。由 牵索引起的水平力，通过设置在底篮主纵梁后部的止推装置传递给已浇箱 梁底板。同时在主梁浇注过程中，可利用千斤顶多次张拉斜拉索，调整现 浇梁段高程标高、增加牵索索力，更好地控制主梁的应力与线型。
在主梁顶面两边腹板各设置一道顶纵梁。顶纵梁在施工过程中解决单索 面牵索挂篮立模时两翼缘标高调整困难、施工时上下游加载不对称造成挂 篮扭转倾斜等难题。在施工过程中挂篮顶纵梁起平衡作用并通过控制顶纵 梁前端吊点初张拉力来控制其施工过程中与斜拉索一起共同承担砼梁体前 端荷载。梁体预应力张拉后，挂篮顶纵梁先走行到位固定后作为挂篮底模 平台前吊点走行的承重梁，吊挂底模平台前端。弧形梁上斜拉索体系转换 完成后，将挂篮底模平台下降，前端吊挂在顶纵梁上的走行筐上，梁底中 心献处的牵索纵梁后端落在后走行框上，利用顶纵梁前吊点和牵索纵梁后 吊挂框三点吊挂底模平台向前走行滑移挂篮。
在梁顶两边腹板处设置贝雷梁顶纵梁。顶纵梁在施工过程中解决单索面 牵索挂篮立模时两翼缘标高调整困难、施工时上下游加载不对称造成挂篮 扭转倾斜等难题。同时利用顶纵梁前吊点和梁底牵索纵梁后吊挂三点走行
挂篮，未单独为走行设置顶纵梁结构。 实施例
主梁标准节段长度6m，标准节段重约370t。斜拉索布置在中央分隔带 上，锚固在梁体中箱内的锚梁上，斜拉索采用双排布置，梁上索距为6m, 两排索横向间距为1. lm。主梁设纵、横、竖三向预应力。
主梁标准段采用牵索挂篮悬臂浇注施工。
(1) 、挂篮结构
挂篮主要结构为该牵索挂篮由设置在主梁边腹板顶面上的顶纵梁、梁 底中轴线的牵索纵梁、前后下横梁、底模平台、恻模及锚固和走行系统组 成。详见图1。
每组挂篮顶纵梁由四片加强贝雷梁组成，长18m。牵索纵梁长16.3m， 弧形梁长4. 5m。
牵索纵梁上下弦采用焊接钢箱梁，上下弦间桁高2.8m。前后下横梁为中 间双层，边上单层的桁架，桁架高2.8m，采用槽钢及角钢通过螺栓连接。 前后横梁穿过牵索纵梁上下弦杆并与上下弦杆焊接。前后下横梁上的底模 纵梁采用小槽钢及角钢焊接的小桁架，桁架高0.8m。止推装置焊接在牵索 纵梁上弦杆顶面，抗剪柱为焊接钢箱梁，从梁顶穿过梁底至牵索纵梁上弦。 抗剪柱与止推装置间现场操垫钢板。
(2) 、工艺流程
节段主梁牵索挂篮施工步骤见流程图。其主要工序为挂篮走行、提升 到位一标高调整一钢筋及预应力体系安装一牵索安装并调整标高—牵索张 拉一节段60%混凝土灌注一牵索张拉一混凝土养护及拆模板一主梁三向预 应力张拉与压浆一体系转换一挂篮脱模一挂篮前移。
挂篮安装(走行)到位后，利用辅助顶纵梁上两吊点，初步调整篮按标 高，锁定挂兰。绑扎钢筋安装内模，安装斜拉索并进行初张拉，将挂篮标 高预抬至监控标高，浇注60%梁体混凝土，进行斜拉索调索张拉，最后浇注 剩余混凝土。
梁体纵向、横向、竖向预应力后，利用牵索将前下横梁临时吊挂；松开 辅助顶纵梁前吊点，向前滑移挂篮辅助顶纵梁，走行到位并固定。将斜拉 索索力转换到梁体并张拉到监控索力。前下横梁通过前吊挂吊挂在挂篮顶 纵梁上，松开后吊挂，将牵索纵梁落在牵索纵梁后吊挂走行框上，利用纵 梁、牵索纵梁走行框三个点支撑挂兰，在顶纵梁、牵索纵梁上设置千斤顶 顶推挂兰；移动底模平台至下一节段继续悬臂施工。 (3)、挂篮走行工作内容及施工方法
挂篮走行到位后，调整前吊点力将挂篮按设计标高预抬，绑扎钢筋安装 内模，安装斜拉索并张拉，将挂篮标高预抬至设计位置，浇注60%梁体混凝 土，张拉斜拉索然后浇注剩余混凝土。梁体纵向、横向、竖向预应力张拉 后，松开顶纵梁前吊点，前下横梁吊挂在牵索上；向前滑移挂篮顶纵梁， 走行到位并固定；前下横梁通过吊挂框吊挂在挂篮顶纵梁上；进行牵索体 系转换；然后松开后吊挂，将牵索纵梁落在走行框上；利用顶纵梁上的两 前吊点和牵索纵梁后吊挂框上的一点，三点向前滑移挂篮至下一节段继续 悬臂施工。
安装好牵索纵梁上的牵索纵梁后吊挂走行框，并锚固。松开挂兰牵索纵 梁中锚固、后锚固、后下横梁吊点，然后用千斤顶同步将挂篮前吊点和牵
索纵梁中吊挂均匀同步下放。下放过程中，前下横梁上的临时吊挂作为 保险也同步下放。挂兰靠牵索纵梁走行框和顶纵梁纵梁前吊点三点支撑
当挂篮下放到走行框上后(下放高度约20cm)，将前下横梁吊挂在临时
吊挂上，松开顶纵梁纵梁上的前点，同时顶升后横梁反顶装置处的支撑杆， 反顶装置上的支撑杆顶部装有滚轮，以便挂篮走行时随之滚动，确保后横 梁走行平衡轮顶紧梁体，完成走行前工作。 在牵索纵梁顶设置反力座。
将挂篮前下横梁吊点重新安装到顶纵梁纵梁走行框上。将牵索纵梁走行 框清理千净，涂上一薄层黄油作润滑剂，以减小挂篮走行时摩阻力。在牵
索纵梁主桁上弦两侧各设2台20t千斤顶，利用牵索纵梁上的反力座和抗 剪柱间设置的千斤顶，顶推牵索纵梁向前走行；在顶纵梁纵梁上设各设一 台20t螺旋千斤顶顶推吊挂走行框，带动前下横梁向前滑移。缓慢向前将 挂篮走行到位。由于顶纵梁纵梁宽度较小，横向稳定性较差，故当前吊点 走行框在其上滑移时应在其前端设八字型的缆风将其与已浇注主梁连接并 收紧缆风，确保其稳定。
权利要求
1、三点走行单索面牵索挂篮，其特征是包括顶纵梁、前吊挂、牵索纵梁、前走行吊挂框和水平千斤顶，其中顶纵梁由贝雷梁组拼而成，设置在梁顶两边缘，主梁边腹板顶面上；牵索纵梁通过牵引杆、牵索纵梁中锚固、牵索纵梁后锚固固定在主梁梁体上，前走行吊挂框固定在顶纵梁上，前吊挂将顶纵梁与前下横梁连接；水平千斤顶置于顶纵梁和牵索纵梁上；牵索纵梁由型钢组焊而成，布置在桥中心线梁底处。
2、 根据权利要求1所述的三点走行单索面牵索挂篮，其特征是梁底 中心线处的牵索纵梁与弧形梁连接成一个整体，牵引杆通过锚固张拉设施 锚固在弧形梁上。
3、 根据权利要求1所述的三点走行单索面牵索挂篮，其特征是设置 在主梁边腹板顶面上的顶纵梁与前下横梁，后下横梁，底模纵梁、底模、 内模和侧模组成承重平台及模板系统，其中侧模、底模与内模构成了模板 系统，共同支撑在底模纵梁上，斜拉索、牵索纵梁中锚固、牵索纵梁后锚 固将牵索纵梁，顶纵梁，前下横梁，后下横梁、模板系统连接成一个有机 的整体。
4、 根据权利要求l所述的三点走行单索面牵索挂篮，其特征是前走行 吊挂框、后走行吊挂框和水平千斤顶组成了挂篮前移的主要结构，其中2 个前走行吊挂框、后走行吊挂框组成三点体系，使结构走行时平稳、快捷。
5、 根据权利要求1所述的三点走行单索面牵索挂篮，其特征是在牵索 纵梁中设置的止推系统，由抗剪柱、止推块组成。
6、根据权利要求3所述的三点走行单索面牵索挂篮，其特征是前下横 梁、后下横梁与牵索纵梁连接为一个整体。
全文摘要
本发明是三点走行单索面牵索挂篮，其结构是顶纵梁由贝雷梁组拼而成，布置在主梁顶面两边腹板处；牵索纵梁由型钢组焊而成的桁架结构，布置在桥中心线梁底处；走行吊挂框固定在顶纵梁上，前吊挂将顶纵梁与牵索纵梁的前下横梁连接，前移用水平千斤顶分别置于两顶纵梁和牵索纵梁上，三点共同顶推。优点走行时，利用顶纵梁的两个前吊挂和牵索纵梁的后吊挂走行框实现三点走行，减少为走行专门设置的边纵梁等结构设施。该结构中挂篮与梁体节段重量比小，与同类牵索挂篮比具有较好的经济指标。进行三点走行时，利用已浇注完成的梁体上安装后吊挂走行框支撑牵索挂篮，2片顶纵梁吊挂前下横梁，形成稳定的三点体系，达到平稳、快速前移，减轻挂篮重量。
文档编号E01D21/10GK101173503SQ20071019023
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者农代培, 刘晓霞, 唐绍华, 张建红, 鹏 彭, 戴宗诚, 杨齐海, 胡东高, 邱训兵, 峰 闵, 陆忠建, 陈长明 申请人:中铁大桥局集团第二工程有限公司