悬浇施工挂篮系统的制作方法

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种悬浇施工挂篮系统。

背景技术：

悬臂浇筑法主要用在具有预应力混凝土主梁的斜拉桥上。其主梁混凝土的悬臂浇筑与一般预应力混凝土梁式桥的基本相同。利用待浇梁段斜拉索作为挂篮的前支点，施工过程中将挂篮后端锚固在已浇梁段上。由斜拉索和已浇梁段共同来承担待浇节段的混凝土梁段的质量。待主梁混凝土达到设计强度后，拆除斜拉索与挂篮的连接，使节段重力转换到斜拉索上，再前移挂篮。优点是结构的整体性好，施工中不需用大吨位悬臂吊机和运输预制节段块件的驳船，加快了施工进度。不足之处是在整个施工过程中必须严格控制挂篮的变形和混凝土收缩、徐变的影响，相对于其它施工方法而言其施工周期较长，在浇筑一个节段混凝土过程中要分阶段调索，工艺复杂，挂篮与斜拉索之间的套管定位难度较大。

因此有必要研发一种抗形变能力更强，且套接斜拉索更为方便的悬浇施工挂篮系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种悬浇施工挂篮系统，该悬浇施工挂篮系统抗形变能力更强，且套接斜拉索更为方便。

为了实现上述目的，根据本发明提供了一种悬浇施工挂篮系统，所述悬浇施工挂篮系统包括：

挂篮主体，所述挂篮主体包括底板、挂钩立柱、挂钩及行走机构，所述底板用于设置在桥梁主梁底部，所述挂钩立柱的一端连接于所述底板，设置在所述底板的两端，所述挂钩连接于所述挂钩立柱的另一端，所述行走机构连接于所述挂钩；

挂篮模板，所述挂篮模板设置在所述底板顶部，位于所述桥面与所述桥梁主梁之间；

梁下牵引装置，所述梁下牵引装置设置在所述底板底部两侧，所述梁下牵引装置能够穿过所述底板连接于斜拉桥的斜拉索。

优选地，还包括辅助吊架，所述辅助吊架包括：工型轨道及桁架，所述工型轨道铺装在所述桥面上，所述桁架设置在所述工型轨道上，位于所述挂钩远离所述挂钩立柱一侧。

优选地，所述桁架包括底梁、安装板、主桁架、前桁架，所述安装板位于所述底梁顶部，所述主桁架一端连接于所述底梁另一端连接于所述安装板，所述前桁架一端连接于所述安装板另一端连接于所述底梁，所述底梁、所述主桁架及所述前桁架呈三角形，所述底梁通过后支座及前支座连接于所述工型轨道，所述后支座设置在所述底梁底部远离所述前桁架一端，所述前支座设置在所述底梁中部。

优选地，还包括锚固精轧螺纹钢及前吊点精轧螺纹钢，所述锚固精轧螺纹钢穿过所述底梁及开设在桥面上的锚固孔将所述底梁固定在所述桥面上，所述前吊点轧螺纹钢一端连接于所述前桁架，另一端连接于所述底板。

优选地，还包括轨道压梁及轨道精轧螺纹钢，所述轨道精轧螺纹钢穿过所述轨道压梁及桥面将所述轨道压梁压实在所述工型轨道两侧。

优选地，所述行走机构包括滑槽及行走轮，所述滑槽开设在所述桥面上，所述行走轮滑设在所述滑槽内，通过连杆连接于所述挂钩。

优选地，所述梁下牵引装置包括弧形首、张拉分配装置、张拉杆及斜拉索套筒，所述弧形首设置在所述底板底部两侧，所述张拉分配装置设置在所述弧形首底部，连接于所述张拉杆一端，所述张拉杆另一端穿过所述弧形首连接于所述斜拉索套筒，所述斜拉索套筒用于套接斜拉桥的斜拉索与张拉杆。

优选地，张拉分配装置包括张拉分配梁、工作螺母及千斤顶，所述张拉分配梁设置在所述张拉杆远离所述斜拉索套筒一端，所述工作螺母套设在所述张拉分配梁上，所述千斤顶的撑脚连接于所述工作螺母。

优选地，还包括拉索角度调节装置，所述拉索角度调节装置包括转向板、滑车组及卷扬机，所述滑车组包括两个滑轮及缠绕在所述滑轮上的钢索，每个所述滑轮上设置有一个挂钩，所述挂钩用于挂设在所述转向板及所述斜拉索套筒上，所述卷扬机的输出端连接于所述钢索。

优选地，所述挂篮模板由多个模板组件拼接而成，所述挂篮模板顶部形状与所述桥梁主梁底部形状相配合。

有益效果：本发明挂篮主体，通过底板、挂钩立柱及挂钩的设置呈c字形，抗形变能力更强，本发明通过梁下牵引装置，便于与桥梁斜拉索的套接固定。

附图说明

图1是本发明一个实施例的悬浇施工挂篮系统的主视图。

图2是本发明一个实施例的悬浇施工挂篮系统的侧视图。

图3是本发明一个实施例的辅助吊架的示意性结构图。

图4是本发明一个实施例的梁下牵引装置的示意性结构图。

附图标记说明：

1、挂篮主体；2、底板；3、挂钩立柱；4、挂钩；5、行走机构；6、挂篮模板；7、梁下牵引装置；8、辅助吊架；9、工型轨道；10、桁架；11、底梁；12、安装板；13、主桁架；14、前桁架；15、后支座；16、前支座；17、锚固精轧螺纹钢；18、前吊点轧螺纹钢；19、轨道压梁；20、轨道精轧螺纹钢；21、滑槽；22、行走轮；23、弧形首；24、张拉杆；25、斜拉索套筒；26、张拉分配梁；27、工作螺母；28、千斤顶；29、转向板；30、滑车组；31、卷扬机。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本发明技术方案。

本发明提供了一种悬浇施工挂篮系统，所述悬浇施工挂篮系统包括：

挂篮主体，所述挂篮主体包括底板、挂钩立柱、挂钩及行走机构，所述底板用于设置在桥梁主梁底部，所述挂钩立柱的一端连接于所述底板，设置在所述底板的两端，所述挂钩连接于所述挂钩立柱的另一端，所述行走机构连接于所述挂钩；

挂篮模板，所述挂篮模板设置在所述底板顶部，位于所述桥梁主梁与所述底板之间；

梁下牵引装置，所述梁下牵引装置设置在所述底板底部两侧，所述梁下牵引装置能够穿过所述底板连接于斜拉桥的斜拉索。

具体地，本发明的设计考虑了挂篮行走、挂篮受力、挂篮模板的刚度因素，挂篮主体的c型设计可满足梁段浇筑的受力要求，但由于在节段施工时，更优选地，挂篮连接全部采用高强螺栓，通过螺栓的紧固可以增加连接面的摩擦力，增强节点的抗剪性能。在挂篮组装过程中，桥梁主梁利用支架现浇完成后，在已浇注完的主梁上摆设挂篮安装需要的悬臂大梁，把在现场挂篮拼装平台上拼好的挂篮单片桁架吊挂于悬臂大梁，形成挂篮主体，然后一步步进行连接，使挂篮连接成为整体。在挂篮使用过程中，通过将桥梁的斜拉索连接于梁下牵引装置，通过斜拉索与已浇注完的主梁共同承担悬浇施工挂篮系统及后续浇筑材料的重量，在后续浇筑材料达到施工要求后，进一步通过行走机构前移悬浇施工挂篮系统可以快速完成桥梁浇筑。

进一步地，还包括辅助吊架，所述辅助吊架包括：工型轨道及桁架，所述工型轨道铺装在所述桥面上，所述桁架设置在所述工型轨道上，位于所述挂钩远离所述挂钩立柱一侧。

具体地，通过辅助吊架的设置，便于辅助设备及浇筑材料的吊装。

更优选地，挂篮主体的主纵梁远离前吊点位置设置有反顶轮及千斤顶，c型挂钩立柱设置后撑以调整斜腹板和翼缘板位置标高。

进一步地，所述桁架包括底梁、安装板、主桁架、前桁架，所述安装板位于所述底梁顶部，所述主桁架一端连接于所述底梁另一端连接于所述安装板，所述前桁架一端连接于所述安装板另一端连接于所述底梁，所述底梁、所述主桁架及所述前桁架呈三角形，所述底梁通过后支座及前支座连接于所述工型轨道，所述后支座设置在所述底梁底部远离所述前桁架一端，所述前支座设置在所述底梁中部。

具体地，桁架呈三角形设计，使辅助吊架的结构更为稳固。

进一步地，还包括锚固精轧螺纹钢及前吊点精轧螺纹钢，所述锚固精轧螺纹钢穿过所述底梁及开设在桥面上的锚固孔将所述底梁固定在所述桥面上，所述前吊点轧螺纹钢一端连接于所述前桁架，另一端连接于所述底板。

具体地，通过锚固精轧螺纹钢及前吊点轧螺纹钢的设置，使得辅助吊架相对于桥面的锚固更加稳固。

进一步地，还包括轨道压梁及轨道精轧螺纹钢，所述轨道精轧螺纹钢穿过所述轨道压梁及桥面将所述轨道压梁压实在所述工型轨道两侧。

具体地，与现有技术相比，本辅助吊架首次使用安装板结构，主桁架与前桁架预设螺孔，通过高强螺栓与安装板相连接；辅助吊架为挂篮施工的辅助结构，前吊点仅联接底板，不与内模、侧模连接；结构尺寸大，具有更大的承载能力。有益效果如下：1、通过高强螺栓连接，使连接处受力均匀，避免了传统销轴连接的应力过于集中现象，2、受力简单明确，对于特宽梁段，由于挂篮宽度大，自重大，受荷后出现较大塑性变形，可通过辅助吊架的前吊点调整底板标高，3、在浇筑大体积混凝土时，挂篮自重、模板、混凝土方量大，辅助吊挂可以提供安全储备。

更优选地，在挂篮辅助吊架前上横梁位置安装小塔吊，吊重：4吨以内，优点：随挂篮前移，方便钢筋吊移、模板安装等。

进一步地，所述行走机构包括滑槽及行走轮，所述滑槽开设在所述桥面上，所述行走轮滑设在所述滑槽内，通过连杆连接于所述挂钩。

具体地，通过行走轮及滑槽的设置，便于在已到达施工标准的浇筑梁上前移悬浇施工挂篮系统。

进一步地，所述梁下牵引装置包括弧形首、张拉分配装置、张拉杆及斜拉索套筒，所述弧形首设置在所述底板底部两侧，所述张拉分配装置设置在所述弧形首底部，连接于所述张拉杆一端，所述张拉杆另一端穿过所述弧形首连接于所述斜拉索套筒，所述斜拉索套筒用于套接斜拉桥的斜拉索与张拉杆。

具体地，通过弧形首的设置，使梁下牵引装置一侧呈圆角形，更好地承受张拉力。张拉杆可以通过斜拉索套筒连接于桥梁的斜拉索，便于斜拉索的快速固定，通过张拉分配装置为张拉杆施加张拉力。

进一步地，张拉分配装置包括张拉分配梁、工作螺母及千斤顶，所述张拉分配梁设置在所述张拉杆远离所述斜拉索套筒一端，所述工作螺母套设在所述张拉分配梁上，所述千斤顶的千斤顶撑脚连接于所述工作螺母。

具体地，通过千斤顶与张拉分配梁能够为张拉杆施加张拉力。

进一步地，还包括拉索角度调节装置，所述拉索角度调节装置包括转向板、滑车组及卷扬机，所述滑车组包括两个滑轮及缠绕在所述滑轮上的钢索，每个所述滑轮上设置有一个挂钩，所述挂钩用于挂设在所述转向板及所述斜拉索套筒上，所述卷扬机的输出端连接于所述钢索。

具体地，通过卷扬机及滑车组的设置调整张拉杆的角度，便于使斜拉索套筒连接于桥梁的斜拉索。

具体地，本申请张拉分配装置工作过程为：该调节装置包括卷扬机、滑车组、转向板三部分，转向板位于挂篮主体的底板临空一侧，钢缆一端连接卷扬机，另一端通过转向板连接张拉杆下端或斜拉索套筒，可完成拉索角度及张拉杆角度的调节。有益效果：通过卷扬要同、转向板、滑车组的巧妙配合，克服了张拉杆长、锚杯重、施工空间狭小等困难，实现了拉索角度调节的半自动化，节省了人力物力工时。

具体地，张拉分配装置设置在梁底，可以在挂篮主体一侧设置自滑动升降装置，升高时可作施工平台，完成梁底板施工，降低时保证挂篮顶部与梁底有足够净空，在前移过程中不会碰撞到梁底锚块。

进一步地，所述挂篮模板由多个模板组件拼接而成，所述挂篮模板顶部形状与所述桥梁主梁底部形状相配合。

具体地，本项目设计建造一种不仅可以满足普通悬臂浇筑使用挂篮，同时具备自行走功能，适用于超宽桥梁建设。挂篮主体呈c字型，满足挂篮移动、支撑自重需求，针对宽度大，仅通过拉索难以控制挂篮及底模标高，在斜拉索两侧增设挂钩立柱以满足控制标高的需求；在c型挂篮后方安装后撑以调整斜腹板和翼缘板位置标高，结点连接采用高强螺栓通过预紧锚固增强摩擦面抗剪能力；在梁下牵引装置设置一种角度调节装置，可以顺利调节斜拉索角度；可以在挂篮辅助吊架前上横梁位置设置小型塔吊，满足日常钢筋及小型施工机具的移动需求，解决了悬臂施工吊运能力不足的问题；斜拉索张拉在梁底，设计一种自滑动升降装置，使挂篮前移不会碰撞到梁底锚索。总之，在斜拉桥建造复杂、工序繁多的情况下研究一套行之有效的挂篮设计生产方案，可以圆满完成斜拉桥生产任务。

实施例1

图1是本发明一个实施例的悬浇施工挂篮系统的主视图。图2是本发明一个实施例的悬浇施工挂篮系统的侧视图。图3是本发明一个实施例的辅助吊架的示意性结构图。图4是本发明一个实施例的梁下牵引装置的示意性结构图。

如图1-4所示，以某桥梁施工为例，该桥梁主桥采用(100m+100m)独塔单索面斜拉桥，桥塔中心桩号为k0+713.333，桥面全宽40m；引桥上部结构采用37m、40m装配式部分预应力混凝土组合箱梁。桥梁起点桩号k0+262.833，跨越滨河大道、洛河北堤、洛河、洛河南堤，终点桩号k1+113.333。全桥跨径布置为(4×37m)+(5×40m)+(2×100m)+(4×37m)+(4×37m)，全长850.5m。主桥单幅布置主梁采用预应力混凝土箱梁，单箱五室，主梁采用悬浇施工。全桥共分为16对悬浇节段，每段长5m，合拢段长2m，墩顶现浇段(0#段)长23m，边跨支架现浇不平衡段长6.5m；自主墩中心线至梁端节段为：11.5m(1/2墩顶现浇段)+(16×5m)(悬浇段)+2m(合拢段)+6.5m(支架现浇段)＝100m。采用本实施例的悬浇施工挂篮系统进行浇筑，该悬浇施工挂篮系统包括：挂篮主体1，所述挂篮主体1包括底板2、挂钩立柱3、挂钩4及行走机构5，所述底板1用于设置在桥梁主梁底部，所述挂钩立柱3的一端连接于所述底板2，设置在所述底板2的两端，所述挂钩4连接于所述挂钩立柱3的另一端，所述行走机构5连接于所述挂钩4；挂篮模板6，所述挂篮模板设6置在所述底板2顶部，位于所述桥梁主梁与所述底板2之间；梁下牵引装置7，所述梁下牵引装置7设置在所述底板2底部两侧，所述梁下牵引装置7能够穿过所述底板2连接于斜拉桥的斜拉索；辅助吊架8，所述辅助吊架8包括：工型轨道9及桁架10，所述工型轨道9铺装在所述桥面上，所述桁架10设置在所述工型轨道9上，位于所述挂钩4远离所述挂钩立柱3一侧。

其中，所述桁架10包括底梁11、安装板12、主桁架13、前桁架14，所述安装板12位于所述底梁11顶部，所述主桁架13一端连接于所述底梁11另一端连接于所述安装板12，所述前桁架14一端连接于所述安装板12另一端连接于所述底梁11，所述底梁11、所述主桁架13及所述前桁架14呈三角形，所述底梁11通过后支座15及前支座16连接于所述工型轨道9，所述后支座15设置在所述底梁11底部远离所述前桁架14一端，所述前支座16设置在所述底梁11中部。

其中，辅助吊架8还包括锚固精轧螺纹钢17及前吊点精轧螺纹钢18，所述锚固精轧螺纹钢17穿过所述底梁11及开设在桥面上的锚固孔将所述底梁11固定在所述桥面上，所述前吊点轧螺纹钢18一端连接于所述前桁架14，另一端连接于所述底板2。

其中，辅助吊架8还包括轨道压梁19及轨道精轧螺纹钢20，所述轨道精轧螺纹钢20穿过所述轨道压梁19及桥面将所述轨道压梁19压实在所述工型轨道9两侧。

其中，所述行走机构5包括滑槽21及行走轮22，所述滑槽开21设在所述桥面上，所述行走轮22滑设在所述滑槽内，通过连杆连接于所述挂钩4。

其中，所述梁下牵引装置包括弧形首23、张拉分配装置、张拉杆24及斜拉索套筒25，所述弧形首23设置在所述底板2底部两侧，所述张拉分配装置设置在所述弧形首23底部，连接于所述张拉杆24一端，所述张拉杆24另一端穿过所述弧形首23连接于所述斜拉索套筒25，所述斜拉索套筒25用于套接斜拉桥的斜拉索与张拉杆57。

其中，张拉分配装置包括张拉分配梁26、工作螺母27及千斤顶28，所述张拉分配梁26设置在所述张拉杆24远离所述斜拉索套筒25一端，所述工作螺母27套设在所述张拉分配梁26上，所述千斤顶28的千斤顶撑脚连接于所述工作螺母27。

其中，还包括拉索角度调节装置，所述拉索角度调节装置包括转向板29、滑车组30及卷扬机30，所述滑车组30包括两个滑轮及缠绕在所述滑轮上的钢索，每个所述滑轮上设置有一个挂钩，所述挂钩用于挂设在所述转向板及所述斜拉索套筒上，所述卷扬机31的输出端连接于所述钢索。

其中，所述挂篮模板6由多个模板组件拼接而成，所述挂篮模板6顶部形状与所述桥梁主梁底部形状相配合。

具体地，挂篮悬浇段施工工艺流程：主塔施工→挂篮安装→测量放样、挂篮定位→挂篮提升、调整模内底高程、挂篮锚固→安装斜拉索、按照监控指令第一次张拉牵引索力(模板自重、钢筋混凝土50％、施工机具、施工人员)，并进行模内底高程复核、调整→底板钢筋绑扎→腹板钢筋绑扎→内模安装→顶板钢筋绑扎→浇筑混凝土50％→根据监控质量要求进行斜拉索第二次张拉至施工索力→浇筑剩余混凝土→混凝土养生→主梁预应力张拉并压浆→根据监控指令要求进行索力转换、斜拉索第三次张拉→卸挂篮锚杆组、脱模→安装行走滑轮→挂篮前移行走至下一节段→重复以上步骤进行下一节段箱梁→……→成桥后索力调整。斜拉索施工前需计算无应力索长及施工整长，在悬浇施工开始前按照悬浇施工流程确定斜拉索三次张拉力。斜拉索的挂设就是在确保安全的条件下将新制斜拉索两端锚杯分别引出锚垫板，并拧上锚杯螺母。斜拉索安装应遵循“先塔后梁”的原则，即塔端挂设、梁面展索、梁端牵引，应注意牵引过程中，张拉分配梁下的张拉杆锚固副螺母应及时跟进。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。