悬臂式桥梁施工装置及其施工方法

本发明涉及桥梁施工领域，具体公开了悬臂式桥梁施工装置及其施工方法。

背景技术：

1、悬臂式桥梁建造方法是指在桥墩两侧设置工作平台，平衡地逐段向跨中悬臂浇筑或拼装梁段，直至桥跨结构合龙的施工方法。悬臂施工法可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类，其工作原理均可用工作平台移位(挂篮或吊机)、施工梁段就位(浇筑或拼装)和施工梁段联结(强拉预应力)等三个步骤来概括。

2、现有技术中多采用挂篮施工，挂篮施工的方式可以逐步向外现浇梁体，每个节段施工的距离一般只有几米，且每次浇筑需要重新安装模板等，所以挂篮施工具有一定的局限性：1、施工周期相对较长，每个节段浇筑长度过短；2、钢模板密封性较差容易漏浆；3、整个梁体的连续性相对较差，可能出现纵向线性不平等情况。

3、现有技术中有一项专利201410596949.2，一种悬臂梁现浇施工用接长挂篮及其施工方法，在现有挂篮上焊接结构相同、左右对称的左、右接长段，该右接长段结构为：所述前下横梁工字钢的槽口内沿底篮纵梁方向向右延伸地焊接相互平行的多根槽钢而形成支承台，该支承台在底篮纵梁方向的长度为待浇梁体长度与施工操作平台长度之和，上述每根槽钢下方设置有一根斜向支撑，该斜向支撑焊接在槽钢底面中部与所述横梁吊架之间，上述支承台上面铺设有一层竹胶板，支承台的右端外沿上均布焊接有防护栏。本发明将现有挂篮前下横梁接长，并在接长段底板与前段梁之间设置斜拉筋以形成一个工作平台，在前段梁浇筑完成后的保养等强期间同时进行后一段梁的钢筋绑扎工作，从而有效缩短了箱梁节段施工周期。该方法主要采用延伸挂篮施工平台长度的方式来增加梁体浇筑长度，但该方法存在一定的缺陷，例如延伸平台后整个平台的受力性能降低，容易出现事故，挂篮整体质量大、结构复杂、移动挂篮相对不方便，所以如何能够高效的提高悬臂式桥梁施工的效率十分重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供悬臂式桥梁施工装置及其施工方法，以解决如何减少悬臂式造桥工艺建造周期的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种悬臂式桥梁施工装置，包括移动台车平台、固定施工平台、吊装机械单元；

4、所述移动台车平台包括第一桥面轨道、台车本体和吊装支撑部，所述第一桥面轨道铺设在梁体上，所述台车平台包括台车下平台和台车上平台，所述台车上平台设置在台车下平台的上端面，所述台车下平台的底部设置有若干滑轮，所述滑轮能够在第一桥面轨道上移动，所述台车上平台的长度大于台车下平台，台车上平台的前端形成有伸出到台车下平台前方的纵向外延部，所述台车上平台的两侧形成有伸出到梁体外部的横向外延部，所述吊装支撑部包括吊杆、承载台和顶升设备，所述吊杆设置在横向外延部的下端，所述承载台设置在吊杆上，所述顶升设备设置在承载台上；

5、所述固定施工平台包括固定架、浇筑平台和模板单元，所述固定架固定设置在梁体的底部，所述浇筑平台设置在固定架上，所述浇筑平台的底部沿长度方向形成有贯穿的第一通槽，所述第一通槽位于顶升设备的上方，所述模板单元包括钢模板和木模板，所述钢模板位于浇筑平台的前后端，所述钢模板与固定架可拆卸连接，所述钢模板上设置有安装片，所述木模板固定设置在安装片上；

6、所述吊装机械单元包括第二桥面轨道和吊装机械，所述第二桥面轨道设置在梁体上，所述吊装机械滑动设置在第二桥面轨道上。

7、本方案中设置有固定施工平台，固定施工平台位于桥梁的梁体底部，其主要作用是浇筑出现浇梁，现浇梁浇筑完成后采用移动台车平台将其移动到梁体的前端/后端，然后移动台车平台和吊装机械单元共同将现浇梁移动到指定位置，然后再将现浇梁与梁体浇筑在一起。本方案的优点在于：现浇梁通过支模板浇筑的方式成型，与挂篮施工不同，浇筑成型时现浇梁的长度远比挂篮施工长，一般挂篮施工浇筑梁体的长度在3-5米左右，现浇方式只需考虑固定施工平台的大小以及移动台车平台的运输能力，建议浇筑一次现浇梁的长度在10-20米左右，所以本方案可以在一定程度上提高整个悬臂梁施工的效率、减少施工周期；同时，本方案中采用现浇方式可以避免挂篮施工中的问题，如钢模板密封不好导致漏浆等。当然，本方案中的缺陷在于移动台车平台若结构规模较大，会使梁体承载量过大，其结构规模小又无法运输较长的现浇梁，所以现浇梁的浇筑长度设计十分重要，需要根据整个桥梁规模而定。

8、可选地，所述第一桥面轨道包括呈矩形状的第一轨道本体，所述第一轨道本体通过锚杆固定在梁体上，所述第一轨道本体上沿长度方向设置有三个第一轨道槽，所述台车下平台包括呈c字形的下台部，所述下台部为钢架结构，下台部包裹在梁体的两侧，下台部设置有滑动安装座，所述滑动安装座上竖直滑动设置有滑轮座，所述滑轮座位于中间的第一轨道槽中，所述滑动安装座的两侧可以通过台车千斤顶顶起，滑动安装座顶起后可以与滑轮座固定连接。本方案中，第一桥面轨道主要供移动台车平台前后移动用，第一桥面轨道上设置有三个第一轨道槽，中间的第一轨道槽用于放置滑轮座，滑轮座可以在其中移动，另外两个第一轨道槽则用于安装牵引机械的倒链。移动台车平台中包括有台车下平台，其中台车下平台包括若干下台部，下台部设置有滑动安装座，滑动安装座上设置有滑轮座，滑轮座可以与滑动安装座固定连接。滑轮座与滑动安装座固定连接的步骤：先采用台车千斤顶将滑动安装座顶起，此时整个移动台车平台也会被向上顶起，当滑轮座与滑动安装座对齐后再将两者固定连接，此时整个移动台车平台的就由滑轮座进行支撑，再驱动移动台车平台在第一轨道槽上移动。

9、可选地，桥梁的梁体上还可以设置倒链牵引机，所述倒链牵引机用于牵引台车下平台移动。倒链牵引机的牵引性能和安全性都比较好，可以满足施工需求。

10、可选地，所述台车上平台设置有设备平台，所述设备平台上安装有卷绕器，所述卷绕器上设置有钢绞线，所述设备平台上设置有供钢绞线穿过的第一通孔，所述第一通孔的底部设置有吊杆安装器；所述吊杆包括上杆部和下杆部，所述上杆部和下杆部均内部中空，下杆部滑动套设在上杆部的下端，上杆部和下杆部可以固定连接，所述上杆部固定设置在吊杆安装器上，所述下杆部固定设置在承载台上。本方案中的吊杆设置成上杆部和下杆部的结构，且上杆部能够伸入到下杆部中，两者可以伸缩。所以当卷绕器启动时，上杆部和下杆部之间就可以缩回。整个吊杆的作用是保护钢绞线，同时吊杆的上下端分别固定设置在吊杆安装器和承载台上，所以承载台不会在水平方向上晃动，当出现大风天气时，承载台可以保持稳定状态。

11、可选地，所述固定架包括水平固定部和竖直固定部，所述水平固定部固定设置在梁体的底部，所述竖直固定部为钢架结构，竖直固定部竖直固定设置在水平固定部上，所述浇筑平台水平固定设置在竖直固定部上；所述浇筑平台和竖直固定部上均设置有若干卡板，所述卡板用于安装限位木模板；所述竖直固定部的前后两侧上设置有铰接座，所述钢模板与铰接座连接，所述钢模板的底部设置有固定卡扣，所述固定卡扣可以与浇筑平台固定，所述钢模板上可拆卸设置有密封圈。本方案中，因为设置在钢模板和浇筑平台，两者有足够的承载力用于混凝土浇筑，所以可以采用木模板，而木模板也可以采用一次性的木质材料，拆卸木模板时可以选择强行破坏拆除，拆模板的效率更高。钢模板铰接设置在竖直固定部上，其可以翻转，所以对于钢模板的安装和拆卸十分方便，且钢模板上设置有密封圈用于密封，可以解决浇筑漏浆的问题。

12、悬臂式桥梁施工装置的施工方法，包括以下步骤：

13、s1，在梁体上安装移动台车平台、固定施工平台和吊装机械单元；

14、s2，在固定施工平台的浇筑平台上安装木模板，木模板安装完成后将钢模板的固定卡扣与浇筑平台固定连接，然后向木模板和钢模板中灌注混凝土，等待混凝土成型进而形成现浇梁；

15、s3，拆下钢模板，如果钢模板与模板结合处固定无法拆除，则人工破坏木模板，然后启动承载台上的顶升设备，顶升设备与现浇梁的底部接触并将其顶起，然后启动移动台车平台和吊装机械单元向前移动，移动台车平台将现浇梁运输到梁体的端部，然后使承载台向上移动到指定位置，如果现浇梁的位置有偏差则可以采用吊装机械将现浇梁吊装到指定位置，位置找平对齐后，在现浇梁和梁体之间支模板进行混凝土浇筑，等待混凝土成型使现浇梁和梁体连接；

16、s4，移动台车平台启动时，浇筑平台安装钢模板和新的木模板并再次进行现浇梁的浇筑施工；

17、s5，现浇梁和梁体连接完成后，启动移动台车平台和吊装机械单元复位，等待新的现浇梁浇筑成型后，重复s3步骤将新的现浇梁再与梁体连接。

18、可选地，s3中，移动台车平台由倒链牵引机进行牵引驱动，吊装机械单元也可以由倒链牵引机进行牵引驱动，吊装机械单元若带有驱动器也可以自行驱动移动；移动台车平台移动前，启动台车千斤顶并将滑动安装座向上顶起一定距离，然后将滑动安装座与滑轮座固定，然后再采用倒链牵引机进行牵引；移动台车平台到位后，采用台车千斤顶将其顶起然后拆除滑动安装座和滑轮座的固定结构，使滑动安装座与第一桥面轨道接触，还可以采用锚杆将滑动安装座固定在第一桥面轨道上。

19、可选地，s3中，承载台向上移动前，需要先松开上杆部和下杆部的固定连接结构，然后启动卷绕器，卷绕器卷绕钢绞线并带动承载台向上移动，过程中上杆部逐渐移动到下杆部的内部，整个吊杆长度变小。

20、本方案的工作原理及有益效果在于：

21、本方案的主要发明点在于：本方案中设置有移动台车平台、固定施工平台，其中移动台车平台类似于现有技术中的挂篮结构，但与挂篮结构不同的是，移动台车平台上并不需要浇筑桥梁的梁体，则整个移动台车平台的结构比挂篮结构简单很多。而固定施工平台则是固定设置在梁体下方用作现浇梁的浇筑，采用一个固定的平台进行浇筑实际上与工程预制现浇梁效果相差不大。现浇梁浇筑完成后采用移动台车平台和吊装机械单元将其吊装到指定位置，然后再通过现浇连接方式将其连接到梁体的两侧。现有技术中的挂篮施工中，由于挂篮结构太大且太复杂，所以梁体一次浇筑长度在3-5米左右，效率相对较低，而且移动挂篮的方式太复杂，也费时费力。而采用本方案中的机械结构和施工方法可以在一定程度上提高施工效率，减少施工周期。不过本方案中需要注意的是梁体的承载能力，根据其承载能力来选择现浇梁的浇筑长度、移动台车平台和固定施工平台的结构规模。