一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统及其设计工法的制作方法

本发明涉及一种挂篮走行系统，具体为一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统及其设计工法，属于城市桥梁工程技术领域。

背景技术：

列车进出车站区段的桥梁分为双线和单线，跨河道、既有路采用悬浇施工，由于单线梁悬浇块段重量不满足常规挂篮需求，特设计组装式贝雷梁挂篮，贝雷梁组装挂篮现浇箱梁是以后张法预应力施工技术为基础，利用悬挑挂篮作为操作平台沿桥梁线路方向对称进行桥梁梁体施工的一种施工方法。

挂篮尾部用psb830精轧螺纹钢锚固在已浇筑的梁段上，前端悬臂外伸，其下方通过前吊杆和后吊杆提起底模桁架和侧模桁架，为悬浇梁提供支撑平台。它的主要特点是将现浇梁体分段进行施工，利用梁体结构自身承受其施工过程中的所有荷载，而传统拼装贝雷桁架的行走系统多采用梁面上铺设轨道另加反扣轮的形式，不易操作且存在极大的安全隐患，挂篮前移、后退过程存在倾覆的风险。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统及其设计工法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统，包括挂篮，所述挂篮包括主桁架系统、外导梁系统、模板系统、锚固系统和走行系统，所述主桁架系统为挂篮的主要受力结构，所述外导梁系统用于支承模板系统的侧模重量，所述锚固系统通过预留孔将锚固梁锚固在已浇筑梁体，所述走行系统设置在主桁架系统的平行桁架上方。

作为本发明进一步的方案：所述主桁架系统由平行桁架、横梁和联结系构成，所述平行桁架由三片贝雷梁组拼成，所述横梁包括前横梁和后横梁，且所述平行桁架前端设有一组前横梁以及一组后横梁，尾部设有两组锚固梁，所述平行桁架设置有两组，且平行桁架之间通过前后横梁的联结系进行联结。

作为本发明进一步的方案：所述外导梁系统由外导梁和吊杆构成，所述外导梁的前端通过吊杆悬挂于横梁的前横梁上，尾部悬挂于已浇筑的梁体翼缘上。

作为本发明进一步的方案：所述模板系统由侧模、底模和内模构成，所述侧模与底模构成模板系统的外模，所述内模设置在侧模与底模的内侧，且所述内模与外导梁进行连接，所述侧模采用大面钢模，所述底模采用桁架式钢骨架，所述内模采用木模。

作为本发明进一步的方案：所述锚固系统包括锚固梁和吊带，所述锚固梁过预留孔锚固在已浇筑梁体，且所述锚固梁的两端连接有吊带。

作为本发明进一步的方案：所述走行系统包括滑道，所述滑道设置在主桁架系统的平行桁架上方，所述滑道采用六根槽钢反扣在贝雷梁所组成的平行桁架上，且连接处涂抹黄油。

一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统的设计工法，其设计工法包括以下步骤：

步骤1、轨枕安装，在施工完成的梁段上对主桁架下枕梁位置利用高强水泥砂浆进行找平，在找平过程中注意承重主桁架前支点位置为双拼工45b工字钢，以线路中心线为基准，参考挂篮拼装图，放出线路中心线找准贝雷梁桁架中心位置，根据图纸铺设枕梁，枕梁顺桥向间距按照贝雷桁架竖向立杆位置布设；

步骤2、贝雷桁架、后锚梁、压梁安装，根据现场吊车起吊能力，可在地面将贝雷桁架拼好后整体起吊至桥面，也可分件吊装各杆件至桥面进行拼装，当采用整体吊装方式时，在起吊前在主桁架上做好标记，需确保各构件安装无误且无遗漏，构成主桁架系统；

贝雷桁架放置完毕后，检查平行桁架前端距离是否满足悬浇段施工及挂篮前移条件；确认无误后用两个3t倒链葫芦分别把贝雷主桁架固定，防止倾倒伤人，然后接长腹板內竖向预应力精轧螺纹钢通过压梁轨枕将贝雷桁架锚固在横梁上，贝雷桁架锚固时需严格保证纵向及横向处于水平，如有偏差可采用钢板进行垫平调整，严格控制贝雷桁架中心间距与设计一致；当主桁架前支点位置没有竖向立杆时需增加竖向加强杆进行加强，放置后锚扁担梁及后锚吊杆，用2个30t螺旋千斤顶打紧，分别将2个主桁架锚固在梁面上，主桁架前端设置剪刀撑；

步骤3、走行系统滑道安装，滑道安装前分别测量出横梁的前、后上横梁位置，控制滑道的长度要分别长于前、后上横梁位置各50cm。然后在贝雷桁架上涂抹黄油，滑道的前、后端提前加工成八字口状，防止挂篮前移、后退过程中滑道被贝雷销抵住不能前移或后退；单个t构设计6根滑道，每根滑道长6m，安装时吊车每次起1根22槽钢，使其反扣在贝雷桁架顶部；

步骤4、前、后上横梁安装，前后上横梁分别采用i32b、i25b型钢，横梁中点应与桥梁中心线重合，放置在滑道上方，前后上横梁与滑道焊接牢固并采用方钢将前后上横向焊接为整体；

步骤5、安装吊带、下横梁、底纵梁，前上横梁设6根吊带，4根吊底模、2根吊外侧模；后横梁上设2根吊带，吊后下横梁，以便挂篮前移或后退带模行走，后下横梁另设计2根短吊带锚固于梁底已浇筑混凝土预留孔处，吊带安装前，精轧螺纹钢上端部先放置一个平垫片，最后安装两个螺母，用吊装带固定平垫片下部，汽车吊吊起后通过前后上横梁预留孔垂直下放到位，在前后上横梁的端部各设置1个10t倒链葫芦共计4个，调整底模标高时使用；

下横梁安装时使下横梁略低于已浇筑梁底混凝土面50～70cm，用后上横梁上的10t倒链葫芦加φ25钢丝绳暂时固定后下横梁，提起吊带穿过预留孔锚固后下横梁，前下横梁与后下横梁安装相同，前后下横梁安装时确保其处于水平以利于底纵梁安装；

步骤6、底模、外模、导梁、防护，底模3-2由底模3-2前下横梁，底模后下横梁，纵梁及面板组成，横梁之间通过纵梁连接，面板铺设在纵梁上；底模在桥下组装好后用汽车吊吊装就位，面板宽度比箱梁梁底窄6～8mm，两侧边缘贴5～7mm双面胶，防止混凝土浇注时侧模与底板结合处漏浆；

侧模采用订制钢模板，模板外侧焊接定型钢构架做加强，在桥下将外侧模组装好后把导梁穿进外侧模桁架，侧模支撑在外模导梁上，后端通过吊带悬吊在已浇筑箱梁顶板上，后吊带与导梁间设有承重吊架和滑动吊架，滑动吊架加工滚动轴，挂篮行走时，外侧模导梁与侧模一起沿滑动吊架移动；

底篮前、后横梁平台及挂篮前上横梁平台通过采用螺栓连接于横梁上的平台支架承托，平台步行板两侧与平台支架间均采用点焊固定，焊高5mm，底篮前、后横梁间通过底篮侧向平台连通，底篮侧向平台与底篮横梁间采用断焊连接固定，焊高6mm，焊缝长度75mm，间距100mm；

主桁架系统包含爬梯和走行通道两部分，走行通道一端采用螺栓与挂篮前上横梁步行板侧边连接，一端搭设在平行桁架上弦杆上并采用点焊固定，然后通过直立爬梯与地面连通；

步骤7、悬臂施工

①挂篮预压

预压前，检查并确认挂篮各锚固及吊杆是否正确安装，紧固后锚系统受力吊杆，特别是后压系统和前横梁系统的吊杆，使其各吊杆受力均匀，确认正确安装后方可进行挂篮预压试验。

②梁段施工

调节底模3-2至设计标高，绑扎底腹板钢筋及安装预应力管道，安装内模，绑扎顶板钢筋及预应力管道。确认各杆件、吊杆及后锚安装到位后方可进行梁段混凝土浇筑。浇筑时需确保梁段混凝土对称浇筑，两侧不平衡重量不得大于设计要求。

③挂篮脱模

梁段混凝土达到设计强度的70％后拆除内模，梁段混凝土达到设计强度的95％，弹性模量达到设计值的100％且龄期不低于5天方可张拉；张拉、压浆后即可进行脱底模。

调节外导梁前吊杆及吊架吊杆千斤顶，使侧模连同外导梁2-1一起依靠其自身重力平稳下降，直至导梁落在导梁滑架上；

步骤8、接长贝雷主桁架，首先在桥面上放置i45b型钢垫梁，用汽车吊吊起提前拼装好的贝雷梁组合桁架，通过提前预埋在腹板精轧螺纹钢，接长腹板內竖向精轧螺纹钢通过压梁轨枕将贝雷桁架锚固在梁体上，压梁对贝雷主桁架进行锚固，用贝雷销销死、安装剪刀撑；最后使用2台30t千斤顶逐步把所有后锚系统打紧；

步骤9、安装挂篮牵引装置、挂篮前移，在接长的贝雷梁桁架最前端设置受力挡板，采用穿心千斤顶或倒链葫芦匀速牵引模板系统前移到位。

本发明的有益效果是：该组装式贝雷梁挂篮上走行系统设计工法设计合理：

1走行系统设置于主桁架上部，比反扣在行走轨道上更安全，风险系数低，可广泛推广；

2走行系统利用主桁架替代行走轨，滑道采用常规槽钢，无需单独加工，材料可周转使用，节约成本；

3此种组装式贝雷梁挂篮节约施工成本，为社会创造良好效益。

附图说明

图1为本发明横断面结构示意图；

图2为本发明纵断面结构示意图。

图中：1、主桁架系统，2、外导梁系统，3、模板系统，4、锚固系统，5、走行系统，1-1、平行桁架，1-2、横梁，1-3、联结系，2-1、外导梁，2-2、吊杆，3-1、侧模，3-2、底模，3-3、内模，4-1、锚固梁，4-2、吊带和5-1、滑道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统，包括挂篮，所述挂篮包括主桁架系统1、外导梁系统2、模板系统3、锚固系统4和走行系统5，所述主桁架系统1为挂篮的主要受力结构，所述外导梁系统2用于支承模板系统3的侧模3-1重量，所述锚固系统4通过预留孔将锚固梁4-1锚固在已浇筑梁体，所述走行系统5设置在主桁架系统1的平行桁架1-1上方。

进一步的，在本发明实施例中，所述主桁架系统1由平行桁架1-1、横梁1-2和联结系1-3构成，所述平行桁架1-1由三片贝雷梁组拼成，所述横梁1-2包括前横梁和后横梁，且所述平行桁架1-1前端设有一组前横梁以及一组后横梁，尾部设有两组锚固梁4-1，所述平行桁架1-1设置有两组，且平行桁架1-1之间通过前后横梁1-2的联结系1-3进行联结。

进一步的，在本发明实施例中，所述外导梁系统2由外导梁2-1和吊杆2-2构成，所述外导梁2-1的前端通过吊杆2-2悬挂于横梁1-2的前横梁上，尾部悬挂于已浇筑的梁体翼缘上。

进一步的，在本发明实施例中，所述模板系统3由侧模3-1、底模3-2和内模3-3构成，所述侧模3-1与底模3-2构成模板系统3的外模，所述内模3-3设置在侧模3-1与底模3-2的内侧，且所述内模3-3与外导梁2-1进行连接，所述侧模3-1采用大面钢模，所述底模3-2采用桁架式钢骨架，所述内模3-3采用木模，使模板整体性能好，刚度大，砼的外观质量好，内模采用木模，施工成本较低且易施工。

进一步的，在本发明实施例中，所述锚固系统4包括锚固梁4-1和吊带4-2，所述锚固梁4-1过预留孔锚固在已浇筑梁体，且所述锚固梁4-1的两端连接有吊带4-2，能够将倾覆反力传至已浇筑梁体。

进一步的，在本发明实施例中，所述走行系统5包括滑道5-1，所述滑道5-1设置在主桁架系统1的平行桁架1-1上方，所述滑道5-1采用六根槽钢反扣在贝雷梁所组成的平行桁架1-1上，且连接处涂抹黄油，通过牵引装置能够便于拉动挂篮前移或后退，避免出现倾覆的风险，确保施工安全。

一种组装式贝雷梁挂篮上走行系统的设计工法，其设计工法包括以下步骤：

步骤1、轨枕安装，在施工完成的梁段上对主桁架下枕梁位置利用高强水泥砂浆进行找平，在找平过程中注意承重主桁架前支点位置为双拼工45b工字钢，以线路中心线为基准，参考挂篮拼装图，放出线路中心线找准贝雷梁桁架中心位置，根据图纸铺设枕梁，枕梁顺桥向间距按照贝雷桁架竖向立杆位置布设，45工钢枕梁能够抬高贝雷梁主桁架的高度为方便桥梁顶板钢筋绑扎、预应力张拉提供作业空间；

步骤2、贝雷桁架、后锚梁、压梁安装，根据现场吊车起吊能力，可在地面将贝雷桁架拼好后整体起吊至桥面，也可分件吊装各杆件至桥面进行拼装，当采用整体吊装方式时，在起吊前在主桁架上做好标记，需确保各构件安装无误且无遗漏，构成主桁架系统1。

贝雷桁架放置完毕后，检查平行桁架1-1前端距离是否满足悬浇段施工及挂篮前移条件；确认无误后用两个3t倒链葫芦分别把贝雷主桁架固定，防止倾倒伤人，然后接长腹板內竖向预应力精轧螺纹钢通过压梁轨枕将贝雷桁架锚固在横梁1-2上，贝雷桁架锚固时需严格保证纵向及横向处于水平，如有偏差可采用钢板进行垫平调整，严格控制贝雷桁架中心间距与设计一致；当主桁架前支点位置没有竖向立杆时需增加竖向加强杆进行加强，放置后锚扁担梁及后锚吊杆，用2个30t螺旋千斤顶打紧，分别将2个主桁架锚固在梁面上，主桁架前端设置剪刀撑；

步骤3、走行系统滑道安装，滑道5-1安装前分别测量出横梁1-2的前、后上横梁位置，控制滑道5-1的长度要分别长于前、后上横梁位置各50cm。然后在贝雷桁架上涂抹黄油，滑道的前、后端提前加工成八字口状，防止挂篮前移、后退过程中滑道被贝雷销抵住不能前移或后退；单个t构设计6根滑道，每根滑道长6m，安装时吊车每次起1根22槽钢，使其反扣在贝雷桁架顶部，吊装、安装过程中需确保滑道不变形、不扭曲，以免增加挂篮前移、后退阻力；

步骤4、前、后上横梁安装，前后上横梁分别采用i32b、i25b型钢，横梁中点应与桥梁中心线重合，放置在滑道5-1上方，前后上横梁与滑道5-1焊接牢固并采用方钢将前后上横向焊接为整体；

步骤5、安装吊带、下横梁、底纵梁，前上横梁设6根吊带4-2，4根吊底模3-2、2根吊外侧模3-1；后横梁上设2根吊带4-2，吊后下横梁，以便挂篮前移或后退带模行走，后下横梁另设计2根短吊带锚固于梁底已浇筑混凝土预留孔处，吊带4-2安装前，精轧螺纹钢上端部先放置一个平垫片，最后安装两个螺母，用吊装4-2带固定平垫片下部，汽车吊吊起后通过前后上横梁预留孔垂直下放到位，在前后上横梁的端部各设置1个10t倒链葫芦共计4个，调整底模标高时使用。

下横梁安装时使下横梁略低于已浇筑梁底混凝土面50～70cm，用后上横梁上的10t倒链葫芦加φ25钢丝绳暂时固定后下横梁，提起吊带4-2穿过预留孔锚固后下横梁，前下横梁与后下横梁安装相同，前后下横梁安装时确保其处于水平以利于底纵梁安装；

步骤6、底模、外模、导梁、防护，底模3-2由底模3-2前下横梁，底模3-2后下横梁，纵梁及面板组成，横梁1-2之间通过纵梁连接，面板铺设在纵梁上；底模3-2在桥下组装好后用汽车吊吊装就位，面板宽度比箱梁梁底窄6～8mm，两侧边缘贴5～7mm双面胶，防止混凝土浇注时侧模与底板结合处漏浆。

侧模3-1采用订制钢模板，模板外侧焊接定型钢构架做加强，在桥下将外侧模组装好后把导梁穿进外侧模桁架，侧模3-1支撑在外模导梁上，后端通过吊带悬吊在已浇筑箱梁顶板上，后吊带与导梁间设有承重吊架和滑动吊架，滑动吊架加工滚动轴，挂篮行走时，外侧模导梁与侧模3-1一起沿滑动吊架移动。

底篮前、后横梁平台及挂篮前上横梁平台通过采用螺栓连接于横梁上的平台支架承托，平台步行板两侧与平台支架间均采用点焊固定，焊高5mm，底篮前、后横梁间通过底篮侧向平台连通，底篮侧向平台与底篮横梁间采用断焊连接固定，焊高6mm，焊缝长度75mm，间距100mm。

主桁架系统1包含爬梯和走行通道两部分，走行通道一端采用螺栓与挂篮前上横梁步行板侧边连接，一端搭设在平行桁架1-1上弦杆上并采用点焊固定，然后通过直立爬梯与地面连通；

步骤7、悬臂施工

①挂篮预压

预压前，检查并确认挂篮各锚固及吊杆是否正确安装，紧固后锚系统受力吊杆，特别是后压系统和前横梁系统的吊杆，使其各吊杆受力均匀，确认正确安装后方可进行挂篮预压试验。

②梁段施工

调节底模3-2至设计标高，绑扎底腹板钢筋及安装预应力管道，安装内模3-3，绑扎顶板钢筋及预应力管道。确认各杆件、吊杆2-2及后锚安装到位后方可进行梁段混凝土浇筑。浇筑时需确保梁段混凝土对称浇筑，两侧不平衡重量不得大于设计要求。

③挂篮脱模

梁段混凝土达到设计强度的70％后拆除内模3-3，梁段混凝土达到设计强度的95％，弹性模量达到设计值的100％且龄期不低于5天方可张拉；张拉、压浆后即可进行脱底模3-2。

调节外导梁2-1前吊杆2-2及吊架吊杆千斤顶，使侧模3-1连同外导梁2-1一起依靠其自身重力平稳下降，直至导梁落在导梁滑架上；

步骤8、接长贝雷主桁架，首先在桥面上放置i45b型钢垫梁，用汽车吊吊起提前拼装好的贝雷梁组合桁架，通过提前预埋在腹板精轧螺纹钢，接长腹板內竖向精轧螺纹钢通过压梁轨枕将贝雷桁架锚固在梁体上，压梁对贝雷主桁架进行锚固，用贝雷销销死、安装剪刀撑；最后使用2台30t千斤顶逐步把所有后锚系统打紧；

步骤9、安装挂篮牵引装置、挂篮前移，在接长的贝雷梁桁架最前端设置受力挡板，采用穿心千斤顶或倒链葫芦匀速牵引模板系统前移到位。

工作原理：在使用该组装式贝雷梁挂篮上走行系统设计工法时，挂篮的走行系统5采用拼装贝雷桁架代替行走轨，22槽钢反扣在贝雷梁顶部作为滑道和横向限位装置，并将横梁1-2的上前后横梁与滑道5-1槽钢焊接成整体。同时，为确保悬臂系统稳定性，两拼装贝雷片主桁架横向之间采用剪刀撑连接加强，上前后横梁之间采用矩形管焊接成整体。模板系统3通过前、后横梁上的吊杆2-2锁定在待浇筑梁体块段上。贝雷主桁架采用吊装的方法进行接长，挂篮模板体系前移，采用在主桁架贝雷梁顶部分别设置6道22槽钢并涂抹黄油作为滑道5-1，在主桁梁的前端设置固定点，用前卡式千斤顶或手拉葫芦牵引前移挂篮。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。