一种空心墩墩顶悬吊式施工方法与流程

1.本发明属于空心墩墩顶施工技术领域，尤其是涉及一种空心墩墩顶悬吊式施工方法。


背景技术：

2.铁路桥梁墩身超过25m高度一般会按照空心墩设计，空心墩墩顶墩帽施工支撑结构的选择直接影响着墩顶墩帽施工效率及施工成本。现有空心墩墩顶墩帽支撑结构通常有预埋悬挑法、通长过梁法、预制混凝土过梁法、墩内支架法等，以上方法均存在支撑结构安装时间较长、拆模困难、支撑材料无法循环利用等缺陷，严重制约了空心墩整体施工工效，且增加了大量成本投入。
3.因此，现如今缺少一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，实现空心墩墩顶墩帽底模的吊装，进而完成空心墩墩顶墩帽的混凝土浇筑施工，施工操作便捷且模板拆装便捷，有效地适应空心墩墩顶墩帽施工。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其方法步骤简单，设计合理，实现空心墩墩顶墩帽底模的吊装，进而完成空心墩墩顶墩帽的混凝土浇筑施工，施工操作便捷且模板拆装便捷，有效地适应空心墩墩顶墩帽施工。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.步骤一、施工前准备及顶部悬吊机构、底部悬挑部件和竖向调节件的制作：
7.步骤二、底部悬挑机构及竖向调节件的安装：
8.步骤201、在墩身顶节模板上安装多个底部悬挑部件；
9.步骤202、在相邻两个所述底部悬挑机构之间安装悬挑连接件；
10.步骤203、在各个底部悬挑部件上分别安装一个竖向调节件；
11.步骤204、在相邻两个所述竖向调节件之间安装加强系件；
12.步骤三、顶部悬吊机构的吊装及竖向调节件调节：
13.步骤301、操作所述竖向调节件收缩；
14.步骤302、采用塔式起重机将所述顶部悬吊机构起吊至空心墩墩身顶部，将所述顶部悬吊机构中顶横梁和所述竖向调节件顶部连接；
15.步骤302、在所述顶部悬吊机构中安装部分吊杆，并操作所述竖向调节件伸长将所述顶部悬吊机构调节至空心墩墩身顶部设计位置；其中，吊杆上包裹pvc塑料管；
16.步骤四、底模的安装与调节：
17.在吊杆的底部安装底模，并操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩墩身顶部内设计位置；
18.步骤五、墩顶混凝土浇筑：
19.在空心墩墩身顶部浇筑混凝土并养护，形成空心墩墩帽段；其中，空心墩墩帽段中预留过人洞；
20.步骤六、底模的拆除：
21.步骤601、操作所述竖向调节件收缩，所述竖向调节件收缩通过所述顶部悬吊机构和吊杆推动所述底模向下移动60cm～70cm；
22.步骤602、通过过人洞，人工逐步拆除所述底模中的竹胶板、长条方木和部分底支撑梁；
23.步骤七、逐步拆除吊杆及吊杆孔封堵：
24.步骤八、底模剩余部件、顶部悬吊机构、底部悬挑机构和竖向调节机构拆除。
25.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤一中施工前准备及顶部悬吊机构、底部悬挑部件和竖向调节件的制作，具体过程如下：
26.步骤101、加工制作两个顶横梁连接桁架，并在两个顶横梁连接桁架的底部焊接多个平行布设的顶横梁，形成顶部悬吊机构；
27.步骤102、加工制作多个底部悬挑部件；
28.步骤103、制作多个竖向调节件；
29.步骤104、拆除空心墩墩身全部内模板，拆除空心墩墩身外部模板且预留墩身顶节模板。
30.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤101中加工制作两个顶横梁连接桁架，具体过程如下：
31.步骤1011、在两个平行布设的连接梁焊接多个桁杆；其中，相邻两个桁杆与连接梁组成锐角三角形；
32.步骤1012、在两个所述连接梁端部焊接竖向连杆与斜向连杆；
33.步骤1013、在所述连接梁的底部焊接加固连接板，在竖向连杆与斜向连杆的连接处焊接端部连接板；其中，所述加固连接板位于所述连接梁与桁杆的连接处，所述顶横梁与加固连接板和端部连接板焊接。
34.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤102中加工制作多个底部悬挑部件，具体过程如下：
35.步骤1021、在悬挑横杆上焊接悬挑斜撑；其中，悬挑横杆和悬挑斜撑朝向空心墩墩身的夹角为锐角；
36.步骤1022、在所述悬挑横杆的端部焊接上锚固板，在悬挑斜撑的端部焊接下锚固板；
37.步骤201中在墩身顶节模板上安装多个底部悬挑部件，具体过程如下：
38.将所述上锚固板和所述下锚固板与墩身顶节模板连接，实现底部悬挑部件的安装；
39.步骤202中在相邻两个所述底部悬挑机构之间安装悬挑连接件，具体过程如下：
40.在相邻两个悬挑横杆之间安装第一加固杆与第二加固杆；其中，位于端部的第一加固杆与第二加固杆与悬挑横杆之间形成锐角三角形，剩余的第一加固杆与第二加固杆与悬挑横杆之间形成直角三角形。
41.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤103中制作多个竖向调节件，具体过程如下：
42.步骤1031、在竖向支撑杆下部焊接底部加强斜撑；
43.步骤1032、在竖向支撑杆顶部安装千斤顶；其中，千斤顶的下端通过下安装板与竖向支撑杆顶部连接，所述千斤顶的上端设置有上安装板；
44.步骤1033、在所述上安装板上安装上支撑杆，并在上支撑杆上安装上连接板。
45.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤203中在各个底部悬挑部件上分别安装一个竖向调节件，具体过程如下：
46.将竖向支撑杆的底部安装在悬挑横杆上，并将底部加强斜撑与悬挑横杆上稳固连接；
47.步骤302中将所述顶部悬吊机构中顶横梁和所述竖向调节件顶部连接，具体过程如下：
48.步骤3021、将上连接板伸入顶横梁中，并将上连接板和顶横梁通过连接螺栓安装；
49.步骤3022、在顶横梁底端和上支撑杆之间安装顶部加强斜撑；其中，所述顶部加强斜撑的上端通过上铰接座铰接在顶横梁底端，所述顶部加强斜撑的下端通过下铰接座铰接在上支撑杆上。
50.上述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤七中逐步拆除吊杆及吊杆孔封堵，具体过程如下：
51.步骤701、逐步拆除吊杆和pvc塑料管，采用长螺旋钻逐步将拆除吊杆的吊杆孔内壁凿毛，在凿毛后的吊杆孔中穿设钢筋；其中，通过过人洞和剩余底支撑梁在钢筋的底部安装竹胶板块，所述竹胶板块的顶部贴合空心墩墩帽段底面；
52.步骤703、在凿毛后的吊杆孔中浇筑混凝土形成第一封堵段；其中，第一封堵段的高度为50cm～100cm；然后在凿毛后的吊杆孔中继续浇筑混凝土，直至与空心墩墩帽段顶部相齐平，完成吊杆孔封堵。
53.8.按照权利要求1所述的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，其特征在于：步骤四中在吊杆的底部安装底模，并操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩墩身顶部内设计位置，具体过程如下：
54.步骤401、在吊杆的底部安装多个底支撑梁；其中，底支撑梁的长度方向与所述顶部悬吊机构的长度方向垂直；
55.步骤402、在多个底支撑梁上安装多个长条方木；其中，长条方木与底支撑梁垂直布设；
56.步骤403、在长条方木上拼接多块竹胶板，且两个竹胶板的拼接处通过胶带处理或泡沫胶填充平整，完成底模的安装；其中，所述pvc塑料管的底端贴合竹胶板，所述pvc塑料管的顶端伸出空心墩墩帽段顶部设计标高位置；
57.步骤404、操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩墩身顶部内设计位置。
58.本发明与现有技术相比具有以下优点：
59.1、本发明空心墩墩顶墩帽的施工方法步骤简单、实现方便且操作简便，提高了空心墩墩顶墩帽的施工工效。
60.2、本发明空心墩墩顶墩帽的施工方法操作简便且使用效果好，首先是施工前准备及顶部悬吊机构、底部悬挑部件和竖向调节件的制作；其次进行底部悬挑机构及竖向调节件的安装；之后顶部悬吊机构的吊装及竖向调节件调节；接着进行底模的安装与调节；然后是墩顶混凝土浇筑，之后底模的拆除、逐步拆除吊杆及吊杆孔封堵，最后是顶部悬吊机构、底部悬挑机构和竖向调节机构拆除，完成空心墩墩顶墩帽的施工。
61.3、本发明通过将底模悬吊在空心墩墩顶内腔中，从而避免底部支撑梁两端埋入墩身，便于底模的拆装，提高了施工操作便捷性。
62.4、本发明设置竖向调节件，实现顶部悬吊机构的上升与下降，进而便于底模的调节，提高了便捷性。
63.综上所述，本发明方法步骤简单，设计合理，实现空心墩墩顶墩帽底模的吊装，进而完成空心墩墩顶墩帽的混凝土浇筑施工，施工操作便捷且模板拆装便捷，有效地适应空心墩墩顶墩帽施工。
64.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
65.图1为本发明的流程框图。
66.图2为本发明的结构示意图。
67.图3为本发明顶横梁连接桁架的结构示意图。
68.图4为本发明底部悬挑部件和悬挑连接件的结构示意图。
69.图5为本发明底部悬挑部件的结构示意图。
70.附图标记说明:
71.1—空心墩；
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2—墩身顶节模板；
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3-1—加强系件；
72.3-2—底部加强斜撑；
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3-3—竖向支撑杆；
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3-4—顶部加强斜撑；
73.3-5—上连接板；
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3-6—千斤顶；
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3-7—上支撑杆；
74.4—顶部悬吊机构；
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4-1—顶横梁；
75.4-2—顶横梁连接桁架；
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4-2-1—第一连接梁；
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4-2-2—第二连接梁；
76.4-2-3—桁杆；
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4-2-4—加固连接板；
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4-2-5—竖向连杆；
77.4-2-6—斜向连杆；
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4-2-7—端部连接板；
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5—吊杆；
78.6—悬挑连接件；
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6-1—第一加固杆；
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6-2—第二加固杆；
79.7—底部悬挑机构；
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7-1—悬挑横杆；
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7-4—悬挑斜撑；
80.8-1—下锁紧件；
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8-2—上锁紧件；
81.9-1—长条方木；
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9-2—底支撑梁。
具体实施方式
82.如图1至图5所示的一种空心墩墩顶悬吊式施工方法，包括以下步骤：
83.步骤一、施工前准备及顶部悬吊机构、底部悬挑部件和竖向调节件的制作：
84.步骤二、底部悬挑机构及竖向调节件的安装：
85.步骤201、在墩身顶节模板2上安装多个底部悬挑部件7；
86.步骤202、在相邻两个所述底部悬挑机构7之间安装悬挑连接件6；
87.步骤203、在各个底部悬挑部件7上分别安装一个竖向调节件；
88.步骤204、在相邻两个所述竖向调节件之间安装加强系件3-1；
89.步骤三、顶部悬吊机构的吊装及竖向调节件调节：
90.步骤301、操作所述竖向调节件收缩；
91.步骤302、采用塔式起重机将所述顶部悬吊机构起吊至空心墩1墩身顶部，将所述顶部悬吊机构中顶横梁4-1和所述竖向调节件顶部连接；
92.步骤302、在所述顶部悬吊机构中安装部分吊杆5，并操作所述竖向调节件伸长将所述顶部悬吊机构调节至空心墩1墩身顶部设计位置；其中，吊杆5上包裹pvc塑料管；
93.步骤四、底模的安装与调节：
94.在吊杆5的底部安装底模，并操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩1墩身顶部内设计位置；
95.步骤五、墩顶混凝土浇筑：
96.在空心墩1墩身顶部浇筑混凝土并养护，形成空心墩1墩帽段；其中，空心墩1墩帽段中预留过人洞；
97.步骤六、底模的拆除：
98.步骤601、操作所述竖向调节件收缩，所述竖向调节件收缩通过所述顶部悬吊机构和吊杆5推动所述底模向下移动60cm～70cm；
99.步骤602、通过过人洞，人工逐步拆除所述底模中的竹胶板、长条方木9-1和部分底支撑梁9-2；
100.步骤七、逐步拆除吊杆及吊杆孔封堵：
101.步骤八、底模剩余部件、顶部悬吊机构、底部悬挑机构和竖向调节机构拆除。
102.本实施例中，步骤一中施工前准备及顶部悬吊机构、底部悬挑部件和竖向调节件的制作，具体过程如下：
103.步骤101、加工制作两个顶横梁连接桁架4-2，并在两个顶横梁连接桁架4-2的底部焊接多个平行布设的顶横梁4-1，形成顶部悬吊机构4；
104.步骤102、加工制作多个底部悬挑部件7；
105.步骤103、制作多个竖向调节件；
106.步骤104、拆除空心墩1墩身全部内模板，拆除空心墩1墩身外部模板且预留墩身顶节模板2。
107.本实施例中，步骤101中加工制作两个顶横梁连接桁架4-2，具体过程如下：
108.步骤1011、在两个平行布设的连接梁焊接多个桁杆4-2-3；其中，相邻两个桁杆4-2-3与连接梁组成锐角三角形；
109.步骤1012、在两个所述连接梁端部焊接竖向连杆4-2-5与斜向连杆4-2-6；
110.步骤1013、在所述连接梁的底部焊接加固连接板4-2-4，在竖向连杆4-2-5与斜向连杆4-2-6的连接处焊接端部连接板4-2-7；其中，所述加固连接板4-2-4位于所述连接梁与桁杆4-2-3的连接处，所述顶横梁4-1与加固连接板4-2-4和端部连接板4-2-7焊接。
111.本实施例中，步骤102中加工制作多个底部悬挑部件7，具体过程如下：
112.步骤1021、在悬挑横杆7-1上焊接悬挑斜撑7-4；其中，悬挑横杆7-1和悬挑斜撑7-4朝向空心墩1墩身的夹角为锐角；
113.步骤1022、在所述悬挑横杆7-1的端部焊接上锚固板，在悬挑斜撑7-4的端部焊接下锚固板；
114.步骤201中在墩身顶节模板2上安装多个底部悬挑部件7，具体过程如下：
115.将所述上锚固板和所述下锚固板与墩身顶节模板2连接，实现底部悬挑部件7的安装；
116.步骤202中在相邻两个所述底部悬挑机构7之间安装悬挑连接件6，具体过程如下：
117.在相邻两个悬挑横杆7-1之间安装第一加固杆6-1与第二加固杆6-2；其中，位于端部的第一加固杆6-1与第二加固杆6-2与悬挑横杆7-1之间形成锐角三角形，剩余的第一加固杆6-1与第二加固杆6-2与悬挑横杆7-1之间形成直角三角形。
118.本实施例中，步骤103中制作多个竖向调节件，具体过程如下：
119.步骤1031、在竖向支撑杆3-3下部焊接底部加强斜撑3-2；
120.步骤1032、在竖向支撑杆3-3顶部安装千斤顶3-6；其中，千斤顶3-6的下端通过下安装板与竖向支撑杆3-3顶部连接，所述千斤顶3-6的上端设置有上安装板；
121.步骤1033、在所述上安装板上安装上支撑杆3-7，并在上支撑杆3-7上安装上连接板3-5。
122.本实施例中，步骤203中在各个底部悬挑部件7上分别安装一个竖向调节件，具体过程如下：
123.将竖向支撑杆3-3的底部安装在悬挑横杆7-1上，并将底部加强斜撑3-2与悬挑横杆7-1上稳固连接；
124.步骤302中将所述顶部悬吊机构中顶横梁4-1和所述竖向调节件顶部连接，具体过程如下：
125.步骤3021、将上连接板3-5伸入顶横梁4-1中，并将上连接板3-5和顶横梁4-1通过连接螺栓安装；
126.步骤3022、在顶横梁4-1底端和上支撑杆3-7之间安装顶部加强斜撑3-4；其中，所述顶部加强斜撑3-4的上端通过上铰接座铰接在顶横梁4-1底端，所述顶部加强斜撑3-4的下端通过下铰接座铰接在上支撑杆3-7上。
127.本实施例中，步骤七中逐步拆除吊杆及吊杆孔封堵，具体过程如下：
128.步骤701、逐步拆除吊杆5和pvc塑料管，采用长螺旋钻逐步将拆除吊杆5的吊杆孔内壁凿毛，在凿毛后的吊杆孔中穿设φ8钢筋；其中，通过过人洞和剩余底支撑梁9-2在φ8钢筋的底部安装竹胶板块，所述竹胶板块的顶部贴合空心墩1墩帽段底面；
129.步骤703、在凿毛后的吊杆孔中浇筑混凝土形成第一封堵段；其中，第一封堵段的高度为50cm～100cm；然后在凿毛后的吊杆孔中继续浇筑混凝土，直至与空心墩1墩帽段顶部相齐平，完成吊杆孔封堵。
130.本实施例中，步骤四中在吊杆5的底部安装底模，并操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩1墩身顶部内设计位置，具体过程如下：
131.步骤401、在吊杆5的底部安装多个底支撑梁9-2；其中，底支撑梁9-2的长度方向与所述顶部悬吊机构的长度方向垂直；
132.步骤402、在多个底支撑梁9-2上安装多个长条方木9-1；其中，长条方木9-1与底支撑梁9-2垂直布设；
133.步骤403、在长条方木9-1上拼接多块竹胶板，且两个竹胶板的拼接处通过胶带处理或泡沫胶填充平整，完成底模的安装；其中，所述pvc塑料管的底端贴合竹胶板，所述pvc塑料管的顶端伸出空心墩1墩帽段顶部设计标高位置；
134.步骤404、操作所述竖向调节件收缩或者伸长，以使所述底模位于空心墩1墩身顶部内设计位置。
135.本实施例中，加强系件3-1可为斜撑杆件。
136.本实施例中，操作所述竖向调节件收缩或者伸长，具体过程为：操作千斤顶3-6收缩或者伸长，千斤顶3-6收缩或者伸长通过上支撑杆3-7和上连接板3-5带动所述顶部悬吊机构升降。
137.本实施例中，在所述顶部悬吊机构中安装部分吊杆5，吊杆5的底部安装底模，具体为：在吊杆5穿过顶横梁4-1的顶端部安装有上锁紧件8-2，在吊杆5穿过底支撑梁9-2的底端部安装有下锁紧件8-1。
138.本实施例中，上锁紧件8-2和下锁紧件8-1均可采用垫板和双螺母。
139.综上所述，本发明方法步骤简单，设计合理，实现空心墩墩顶墩帽底模的吊装，进而完成空心墩墩顶墩帽的混凝土浇筑施工，施工操作便捷且模板拆装便捷，有效地适应空心墩墩顶墩帽施工。
140.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。