一种桥梁防震钢挡块吊装的施工平台及安装方法与流程

本发明涉及桥梁高架桥架设领域，尤其涉及一种桥梁防震钢挡块吊装的施工平台及安装方法。

背景技术

桥梁防震钢挡块主要用于限制桥梁上部结构的横向位移，通常在盖梁或桥台上设置横向挡块（或剪力键），有关规范将其挡块分为内部挡块和外部挡块，内部挡块通常从墩台深入梁体内部或梁之间，外部挡块通常置于上部结构的两侧，桥台的翼墙通常来充当外部挡块。地震作用下，挡块不仅起到横向限位、防止落梁的作用，还能保护支座的抗震安全性。现有的防震钢挡块为不规则的钢构件，需要安装在已架箱梁底部的预埋钢板上。安装时，防落梁挡块带螺栓孔的平面要求与箱梁底部的预埋钢板螺栓孔精确对位后，再用螺栓连接即完成安装工作。当防震钢挡块不发挥作用时，箱梁可自由振动，当防震钢挡块发挥作用时，箱梁的振动受到约束。

防震钢挡块一般在架梁后安装，如果将防震钢挡块在架梁前安装，虽然十分方便，但提前安装防震钢挡块将会影响箱梁架设时的喂梁及支座灌浆，且防震梁挡块的位置与千斤顶的位置重合，不能实现正常落梁。受箱梁底部和桥墩顶面空间的限制，防震钢挡块安装主要依靠人工配合吊车或升降平台将防震钢挡块吊至桥墩凹槽上，如在桥墩顶部预埋角钢后，布置简易悬臂吊安装，除需要在桥墩顶部安排4个操作人员配合将防震钢挡块扶正并精确定位外，还需安排人员专门操作简易悬臂吊以及电动和手动葫芦的操作，简易悬臂吊的转移需要配合吊车的转移和重复安装、拆缷，工序十分繁琐，每安装一孔桥梁的防震钢挡块需要转移1次；如采用吊车配合人工安装防震梁挡块，吊车将防震钢挡块提升至箱梁底部高程后，要用人工将防震钢挡块用钢丝绳托拉至桥墩凹槽处，采用人工完成需要8-9人（每人在半空中拖拉100kg）操作，如空间不能容纳施工人员，必须辅助机械推拉协助完成，而且在有限的空间内定位时十分困难，还需要安排专人统一指挥，因此，施工难度很大；墩高小于10米的防震梁挡块利用装载机改制的叉车进行安装，桥墩高度限制了其灵活应用，尤其是平台不能降至地面，需配合其它设备将防震钢挡块装入平台内，平台与装载机的连接困难也较大，存在一定的安全风险，其升降过程中平台的晃动对操作人员心理产生恐惧感；铁路桥梁施工中发布的防落梁挡块安装系统，是设置在已架箱梁底部与桥墩凹槽之间的固定式防落梁挡块的起吊装置，与已架箱梁底部与桥墩墩顶之间的防落梁挡块精确对位小车，在跨桥墩运行时，需要采取相应的措施辅助，设置在已架箱梁梁面上的自行移动式起吊装置要排除桥面施工的影响，要求为其留出一条施工通道，操作人员进入桥墩顶部施工，而且移动时需要另配备2-3人随其移动检查线路，排险通行线路障碍，系统上下同时移动的协调指挥等均需安排人员，其移动速度较慢。

上述防震钢挡块的安装方法存在较大的安全隐患，同时作业时的劳动强度大，安装速度缓慢，导致施工成本增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有桥梁防震钢挡块安装速度慢、劳动强度大、成本高的缺点而提供一种简捷、快速的将防震钢挡块直接运送到达桥墩凹槽的桥梁防震钢挡块吊装的施工平台及安装方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桥梁防震钢挡块吊装的施工平台，该施工平台包括底板、围栏及操作门，操作门的外侧底板下方固定设置一垂直于底板的定位板，定位板外侧的底板上预留有宽度不小于10cm的搭板，用于与墩顶的搭接；施工平台底板一端与汽车吊大臂顶端的端头钢板的一端铰接，施工平台底板的另一端与端头钢板的另一端通过可调节施工平台底板水平高度的丝杠套筒结构连接。

所述底板远离定位板的一端设置两个对称设置的第一套管，第一套管贯穿施工平台的底板，上端面与底板平齐，两第一套管内分别插入带外丝的可调丝杠，可调丝杠的外径小于第一套管的内径，可调丝杠的上端设置一可带动可调丝杠只向一个方向旋转的调节套筒，调节套筒设置有外螺纹和内螺纹，调节套筒的外螺纹与第一套管的内螺纹相配合，调节套筒的内螺纹与可调丝杠的外丝扣合，调节套筒旋入第一套管与可调丝杠之间的间隙；所述汽车吊大臂的端头钢板的前端和后端均设置有贯穿端头钢板的插销套筒，插销套筒内均设置有内螺纹，每个插销套筒的两端均旋入螺杆，螺杆上设置有与旋入处的插销套筒内螺纹相配合的外螺纹，旋入端头钢板前端的两个螺杆的另一端分别插入两个第二套管下端的套管支座内，可调丝杠旋入第二套管内，可调丝杠的外丝与第二套管内部的攻丝相配合形成丝杠套筒结构；靠近定位板的底板的下端面的两侧焊接两个对称的铰接架，铰接架的下端为第三套管，端头钢板后端的两个螺杆的另一端分别插入两个第三套管内形成铰接；通过施工平台底板与汽车吊大臂一端的插销铰接，配合另一端通过丝杠套筒结构与底板连接，旋转调节套筒，调节底板临桥墩侧的上下位置，进而调节施工平台的水平倾角；调节套筒上设置有手柄。

所述施工平台底板包括承重结构及钢板，承重结构制作方式为：采用两根长10cm*10cm方钢作为承重梁，承重梁长200cm，按间距60cm布置；分配梁采用10cm*10cm角钢制作，间距按40cm布置，分配梁与承重梁焊接牢固，形成承重结构；钢板焊接在承重结构的分配梁上。

一种桥梁防震钢挡块的安装方法，该方法包括：（1）将与防震钢挡块锚固的同尺寸、螺栓孔位置一致的预埋钢板作为底模，随混凝土浇筑埋入，预埋钢板上采用双螺栓套筒结构形式；（2）在汽车吊大臂上的端头钢板上安装施工平台，底板靠近定位板的一端与端头钢板插销内旋入的螺杆铰接，远离定位板的一端的底板与端头钢板的前端通过丝杠套筒结构连接，调节丝杠套筒，可调节底板与端头钢板的水平倾角；（3）先通过汽车吊大臂将施工平台移至地面，人工将防震钢挡块从打开的操作门移至施工平台的底板上，防震钢挡块的下部设置几根滚杠；（4）安排作业人员进入墩顶的防震钢挡块安装的作业平台，汽车吊大臂上升至安装防震钢挡块的桥墩顶部，使施工平台的定位板与墩顶凹槽平面贴紧实现定位，搭板搭接在墩顶上，通过丝杠套筒结构调节使得施工平台的一端上移，使施工平台底板与墩顶凹槽水平面产生一个倾斜的角度，利用防震钢挡块下部的滚杠滑动，便于防震钢挡块进入桥墩顶的凹槽平面；（5）作业人员利用倾斜角度将防震钢挡块缓缓拖拉进入桥墩顶的凹槽平面，保证防震钢挡块移动至预埋的螺栓套筒下部，调节防震钢挡块与预埋钢板的方向，完成防震钢挡块进入作业面的输送任务；（6）调节防震钢挡块与预埋钢板的对位螺栓，通过螺栓压紧并完成防震钢挡块的安装。

步骤（2）中汽车吊大臂的端头钢板与施工平台的连接方式如下：第三套管的轴线方向与端头钢板前端的插销套筒轴线方向一致时，将两根螺杆分别插入两个第三套管内，螺杆的另一端分别旋入端头钢板前端的插销套筒内孔中，作为施工平台与端头钢板铰接的轴，使两个焊接在施工平台底部的第三套管与端头钢板的插销套筒内的水平螺杆形成铰接方式；在两个套管支座内分别插入两个螺杆，螺杆的另外一端旋入端头钢板后端的插销套筒的两个孔内，然后将第二套管的内螺纹对应底板的正下方，将可调丝杠的下端从第一套管的开口向下插入第二套管的内螺纹中，第一套管的内直径大于第二套管的内直径，可调丝杠的下端外螺纹与第二套管的内螺纹相配合，将可调丝杠的位置确定以后，将调节套筒旋入第一套管与可调丝杠之间的间隙中，可调丝杠只随调节套筒一个方向旋转；以铰接的一端作为支点，在施工平台上旋转调节套筒时，实现可调丝杠相对于第一套管的上下运动，进而调节施工平台与端头钢板之间的水平倾角，施工平台与端头钢板的最大水平倾角为15°。

采用钢丝绳将防震钢挡块的四角与施工平台围栏四个角处设的挂钩相接固定，防止输送上升过程中防震钢挡块在滚杠上滑动。

预埋防震钢挡块固定的预埋钢板时埋入一端采用套筒螺栓预埋在混凝土内，另一端外露用于与防震钢挡块的连接，钢板外露一侧的螺栓套筒出露2-3cm，以便梁体混凝土浇筑完成并拆模后方便固定防震钢挡块的螺栓安装，也便于防震钢挡块螺栓孔与螺栓套筒的精准对位。

利用机械千斤顶将挡块顶起，距预埋钢板5-10cm时，可用一根35cm长的φ20钢管将防震钢挡块与预埋件螺栓孔对齐，然后将螺栓全部拧上，尽量保证防震钢挡块水平，防止螺栓错丝；螺栓拧上后，将机械千斤顶先下落3-4mm，待防震钢挡块自平后，再将千斤顶往上升，直到将防震钢挡块推到与预埋钢板相交，千斤顶上推过程中，不断地拧紧螺栓。

防震钢挡块与预埋钢板之间的空隙，在防震钢挡块安装后用做过防腐处理的钢楔板填塞，当厚度与空隙出现差异时，根据空隙大小选用合适的楔板并与钢板焊牢。

步骤（6）中具体安装方法如下：人工将预埋的螺栓套筒与防震钢挡块的螺栓孔对齐，穿入螺栓，先逐个螺栓上2-3丝，退出防震钢挡块下的滚杠，然后用机械式千斤顶将防震钢挡块提升至梁底预埋钢板处，并与之密贴，完成防震钢挡块与预埋钢板螺栓的对位调整，用平头螺栓将预埋钢板用力压紧完成防震钢挡块的安装工作，直到所有螺栓全部达到设计的扭力。

本发明的上述技术方案产生的积极效果如下：

1.本发明采用汽车吊挂施工平台输送防震钢挡块直接到达桥墩凹槽，上升过程不需要人力配合；施工平台既可以落地方便防震钢挡块装入平台内，也可以伸高至桥梁墩顶的凹槽处，其操作更方便，适用范围更广泛；

2.施工人员和防震钢挡块在施工平台内完成作业，可防止施工坠落安全隐患，作业人员安全受控，同时解决人员及操作工器具的进场和撤离；

3.为保证防震钢挡块和作业人员投送过程中的安全，活动施工作业平台周边设钢筋围栏，临桥梁墩顶一侧设一个门，方便人员由此进出以及挡块的装入和卸出。平台上升过程中，挡块四角用钢丝绳将其固定牢固，防止上降过程中挡块滑动；在墩顶移动挡块时，在操作平台上布置保险绳防止挡块滑动坠落，操作人员栓保险带与平台及大臂相连，以策安全。

4.采用丝杠套筒结构连接施工平台与汽车吊大臂，可通过调节丝杠调节施工平台底板的水平倾角，进而能方便地利用该倾斜的角度将防震钢挡块简单地拉入桥墩凹槽内，使用方便节省人力；

5.可投送防震钢挡块至汽车吊起重范围内任意高度的桥墩处，施工转移灵活。

6.采用双套管设计理念，使防震钢挡块与预埋钢板的对位和锚固操作更简便。

7.本发明设计合理、使用简便，降低了劳动强度，提高了作业效率，消除了安全隐患，降低了安装成本。

附图说明

图1为本发明施工平台的结构示意图。

图2为本发明汽车吊大臂端头钢板的结构示意图。

图3为本发明底板与汽车吊大臂端头钢板通过钢棒插销铆接的局部结构示意图。

图4为本发明底板与汽车吊大臂端头钢板通过丝杠套筒结构连接的结构示意图。

图5为本发明承重结构的结构示意图。

图6为本发明放置防震钢挡块以后施工平台、端头钢板的侧视的局部示意图。

图中标注如下：1、底板；2、围栏；3、操作门；4、定位板；5、搭板；6、端头钢板；7、螺杆；8、第一套管；9、套管支座；10、可调丝杠；11、第二套管；12、第三套管；13、铰接架；14、承重结构；15、插销套筒；16、调节套筒；17、手柄；18、防震钢挡块；19、滚杠。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述和说明。

实施例：陇海快速通道工程渠南路至西四环波形钢腹板箱梁防震钢挡块的安装案例

一、工程概况：

郑州市陇海快速通道工程渠南路至西四环波形钢腹板箱梁防震钢挡块由n1×1+n2×2+n3×5三种型号的钢板焊接而成，总重1.039t，最大几何尺寸长×宽×高=1460mm×1460mm×960mm。挡块横桥向与桥墩凹槽两侧净空间距200mm，距底净空间距100mm，桥梁1#和2#支座垫石可操作空间宽×高约为1.6m×0.8m。如挡块施工采取单件安装后再进行焊接组装工艺,需要完成大量的仰焊作业,受安装空间的限制,不仅施工难度很大、施工质量不能保证,而且存在安全隐患。为此,需先完成挡块的整体组装后，再进行整体安装。

因本工程防震钢挡块布置在梁底的中心部位，采用简易悬臂吊安装不能将防震钢挡块吊送到位，需要配合人力拖拉，在狭小的空间人员不能展开用力，因此，要将近1t重的挡块拖拉到位不仅不现实，而且因起吊后挡块的摇摆可能对作业人员或简易设备造成安全风险；采用装载机改制叉车平台输送挡块，又因桥梁墩高接近20m而不能有效实施；采用铁路桥梁施工中使用的防落梁挡块安装系统安装防震钢挡块，虽可安全有效的完成施工任务，但其复杂的结构设计和多种设备的组合运用，不仅工序复杂，而且施工调度难度较大，尤其是该防震钢挡块的重量（1039kg）要远大于铁路桥梁的150kg，其固定式防落梁挡块起吊装置、防落梁挡块精确对位小车、自行移动式起吊装置、手推车轮、车架、钢丝绳挂钩、电动葫芦等的起重能力和结构设计均需重新设计计算和复核。

二、采用本发明防震钢挡块吊装的施工平台进行防震钢挡块安装，如图1-6所示，该施工平台包括底板1、围栏2及操作门3，操作门的外侧底板下方固定设置一垂直于底板的定位板4，定位板外侧的底板上预留有宽度不小于10cm的搭板5，用于与墩顶的搭接；施工平台底板一端与汽车吊大臂顶端的端头钢板6的一端铰接，施工平台底板的另一端与端头钢板的另一端通过可调节施工平台底板水平高度的丝杠套筒结构连接。

汽车吊大臂顶端的端头钢板为一块钢板，前后两端的中间位置均开有方形槽，如图2所示。

所述底板远离定位板的一端设置两个对称设置的第一套管8，第一套管贯穿施工平台的底板，上端面与底板平齐，两第一套管内分别插入外部攻丝的可调丝杠10，可调丝杠的外径小于第一套管的内径，可调丝杠的上端设置一可带动可调丝杠在一个方向旋转的调节套筒16，调节套筒设置有内丝和外螺纹，调节套筒的内丝与可调丝杠的外丝扣合，带动可调丝杠在一个方向旋转，第一套管内部设置内螺纹，调节套筒的外螺纹与第一套管的内螺纹相配合，调节套筒可旋入第一套管与可调丝杠之间的间隙，调节套筒可带动可调丝杠相对于第一套管向上运动；所述汽车吊大臂的端头钢板的前端和后端均设置有贯穿端头钢板的插销套筒15，插销套筒内均设置有内螺纹，每个插销套筒的两端均旋入螺杆7，螺杆上设置有与旋入处的插销套筒内螺纹相配合的外螺纹，旋入端头钢板前端的两个螺杆的另一端分别插入两个套管支座9，第二套管11内部攻丝，可调丝杠旋入第二套管内，可调丝杠的外丝与第二套管的内丝相配合形成丝杠套筒结构；靠近定位板的底板的下端面的两侧焊接两个对称的铰接架13，铰接架的下端为第三套管12，端头钢板后端的两个螺杆的另一端分别插入两个第三套管内形成铰接，通过施工平台底板与汽车吊大臂一端的插销铰接，配合另一端通过丝杠套筒结构与底板连接，调节可调丝杠，调节底板临桥墩侧的上下位置，进而调节施工平台的水平倾角。施工平台与端头钢板的最大水平倾角为15°。

调节套筒上设置有手柄17。

所述施工平台底板包括承重结构14及钢板，承重结构制作方式为：采用两根长10cm*10cm方钢作为承重梁，承重梁长200cm，按间距60cm布置；分配梁采用10cm*10cm角钢制作，间距按40cm布置，分配梁与承重梁焊接牢固，形成承重结构；钢板焊接在承重结构的分配梁上。

采用上述的施工平台进行防震钢挡块的安装步骤如下：

步骤1．将与防震钢挡块18锚固钢板同尺寸、螺栓孔位置一致的钢板作为底模，并随混凝土浇筑埋入混凝土中，预埋钢板上采用双螺栓套筒结构形式，埋入一端采用套筒螺栓预埋在混凝土内，另一侧外露长度2-3cm用于与防震钢挡块的连接，预埋钢板采用锚筋和锚固螺栓锚固在现浇混凝土梁端，作为防震钢挡块的连接板。

步骤2.采用工厂化作业，完成抗震挡块的焊接作业，并除锈镀锌完成防震钢挡块的防腐处理，运至现场备用。

步骤3.制作施工平台，采用两根长10cm*10cm方钢作为承重梁，承重梁长200cm，按间距60cm布置；分配梁采用10cm*10cm角钢制作，间距按40cm布置，分配梁与承重梁焊接牢固，形成承重结构14；钢板焊接在承重结构的分配梁上形成施工平台的底板。

步骤4.在施工平台三面采用φ48mm的架子管作为围栏，在临桥墩一侧方向用φ48mm的架子管制作成向两侧打开的折叠操作门，方便作业人员进出与防震钢挡块的装卸。

步骤5.为方便吊车将平台送至墩顶后的定位，在操作门的外侧焊接3mm厚钢板作为定位板，定位板垂直于底板，在围挡结构外的定位板外侧预留出宽10cm的钢板作为施工平台与墩顶搭接的搭板。

步骤6.平台制作完成后，将其安装在汽车吊大臂顶端的端头钢板上，利用顶端厚20mm长*宽=70cm*60cm的钢板作为一次平台承载施工平台，然后将施工平台上的承重梁与吊车大臂端头板上一端的一根钢棒插销铰接，钢棒直径为60毫米，吊车大臂端头板另一端的一根钢棒与施工平台承重梁的连接采用套筒丝杠连接，用于调整施工平台的水平，使平台在吊车输送过程中保持处于水平状态；端头钢板与施工平台的连接方式如下：

步骤（2）中汽车吊大臂的端头钢板与施工平台的连接方式如下：第三套管的轴线方向与端头钢板前端的插销套筒轴线方向一致时，将两根螺杆分别插入两个第三套管内，螺杆的另一端分别旋入端头钢板前端的插销套筒内孔中，作为施工平台与端头钢板铰接的轴，使两个焊接在施工平台底部的第三套管与端头钢板的插销套筒内的水平螺杆形成铰接方式；在两个套管支座内分别插入两个螺杆，螺杆的另外一端旋入端头钢板后端的插销套筒的两个孔内，然后将第二套管的内螺纹对应底板的正下方，将可调丝杠的下端从第一套管的开口向下穿过第一套管旋入第二套管的内螺纹中，第一套管的内直径大于第二套管的内直径，可调丝杠的下端外螺纹与第二套管的内螺纹相配合，将可调丝杠的位置确定以后，将调节套筒旋入第一套管与可调丝杠之间的间隙中，当调节套筒旋入后，由于可调丝杠只随调节套筒一个方向旋转，反向旋转调节套筒，调节套筒带动可调丝杠相对于第一套管向上运动，改变施工平台与端头钢板的水平倾角。以铰接的一端作为支点，在施工平台上旋转调节套筒时，因丝杠较长，只用调节套筒转动，往上下方向活动，丝杠底部与第二套管连接紧密，旋转调节套筒即可实现可调丝杠相对于第一套管的上下运动，进而调节施工平台与端头钢板之间的水平倾角。施工平台与端头钢板的最大水平倾角为15°。

步骤7.施工平台在吊车大臂一次平台上安装完成后，启动吊车，将施工平台放下至地面，利用丝杠套筒结构调整施工平台与地面水平相接，人工用滚杠将防震钢挡块移至施工平台上，防震钢挡块的下端设置几根滚杠19，采用钢丝绳将防震钢挡块的四角与施工平台围栏四个角处设的挂钩相接固定，防止输送上升过程中防震钢挡块在滚杠上滑动。

步骤8.安排4个作业人员进入施工平台，汽车吊大臂上升至安装防震钢挡块的桥墩顶部；使施工平台的定位板与墩顶凹槽平齐紧贴，搭板搭接在墩顶上。

步骤9.在桥墩的另一侧布置一根钢管作为锚点固定手动葫芦索引，先通过丝杠套筒结构调节施工平台的倾斜角度，使远离定位板一端的底板向上倾斜，便于防震钢挡块向凹槽内的移动；利用防震钢挡块下部的滚杠滑动，将防震钢挡块缓缓拖拉进入桥墩顶的凹槽平面，人工配合用撬杠控制，保证防震钢挡块始终在滚杠上移动至预埋的螺栓套筒下部，调节防震钢挡块与预埋钢板的方向，完成防震钢挡块进入作业面的输送任务。

步骤10.利用机械千斤顶将挡块顶起，距预埋钢板5-10cm时，可用一根35cm长的φ20钢管将防震钢挡块与预埋件螺栓孔对齐，然后将螺栓全部拧上，尽量保证防震钢挡块水平，防止螺栓错丝。

步骤11.螺丝拧上后，将机械顶先下落3-4mm。待防震钢挡块自平后，再将千斤顶往上升，直到将防震钢挡块推到与预埋钢板相交。千斤顶上推过程中，不断地拧紧螺栓。

步骤12.防震钢挡块钢板与预埋钢板密贴后，采用扳手将螺栓拧紧。

步骤13.防震钢挡块与预埋钢板的空隙，在挡块安装后用做过防腐处理的钢楔板填塞，当厚度与空隙出现差异时，根据空隙大小选用合适的楔板并与钢板焊牢。