斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架，其特征是設(shè)置鋼管支架是以主塔承臺為支撐，在主塔承臺上，位于塔拱的下方呈豎直設(shè)置各鋼管立柱，在鋼管立柱上間隔設(shè)置各道鋼管橫撐，在各鋼管立柱和鋼管橫撐之間分別設(shè)置鋼管橫聯(lián)和鋼管斜聯(lián)構(gòu)成鋼管支架，在鋼管支架頂部平臺上設(shè)置貝雷梁，塔頂橫梁是以貝雷梁為支撐平臺，在支撐平臺上設(shè)置用于平衡塔頂橫梁因傾斜而產(chǎn)生的作用力的反力架。本實用新型使得對于斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋的拱塔的施工過程在保證受力穩(wěn)定性的前提下保證施工質(zhì)量、提高施工進(jìn)度。
【專利說明】斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及應(yīng)用在斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋施工中的斜置拱塔的施工用鋼管支架。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，對于鋼筋混凝土拱形塔在塔面豎直即塔柱順橋向無傾斜的情況下，是采用分節(jié)段逐步向塔頂增高的施工方法，塔柱拱圈內(nèi)對稱設(shè)置支撐件，以確保塔柱安全穩(wěn)定，直至施工到塔頂。
[0003]圖1所示，為一種斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，其拱塔塔柱的中線順橋向傾斜12°，拱塔橫橋向呈拱形，塔柱高度達(dá)到67.597m。針對這一形式拱塔，由于塔柱傾斜、跨度大且荷載大必須考慮其順橋向的受力穩(wěn)定性問題，而現(xiàn)有技術(shù)中的針對無傾斜鋼筋混凝土拱形塔的施工方法由于不能保證其順橋向的受力穩(wěn)定性會極大地影響施工進(jìn)度，甚至影響施工質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架，以使得對于斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋的拱塔的施工過程在保證受力穩(wěn)定性的前提下保證施工質(zhì)量、提高施工進(jìn)度。
[0005]本實用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型中斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架的結(jié)構(gòu)特點是設(shè)置鋼管支架是以主塔承臺為支撐，在主塔承臺上，位于塔拱的下方呈豎直設(shè)置各鋼管立柱，在所述鋼管立柱上間隔設(shè)置各道鋼管橫撐，在所述各鋼管立柱和鋼管橫撐之間分別設(shè)置鋼管橫聯(lián)和鋼管斜聯(lián)構(gòu)成鋼管支架，在鋼管支架頂部平臺上設(shè)置貝雷梁，塔頂橫梁是以貝雷梁為支撐平臺，在所述支撐平臺上設(shè)置用于平衡塔頂橫梁因傾斜而產(chǎn)生的作用力的反力架。
[0007]本實用新型斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架的特點也在于:在所述鋼管立柱上焊接有可供施工人員上下的爬梯。
[0008]本實用新型斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工方法是:根據(jù)施工模板及主塔線形將主塔豎向分成多個施工節(jié)段，對于主塔塔身是以液壓爬模和斜拉索掛設(shè)施工相結(jié)合，以所述液壓爬模承受施工節(jié)段混凝土的施工荷載，并將施工荷載傳遞至施工節(jié)段以下的塔柱上；塔身的豎向荷載由塔身自身傳遞至主塔承臺，塔身因傾斜產(chǎn)生的水平力由隨著施工進(jìn)程逐步張拉的斜拉索作為臨時索張拉平衡，主塔結(jié)構(gòu)全部封頂后，全部臨時索根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行初張拉成為斜拉橋設(shè)計的工作索。
[0009]與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0010]1、本實用新型通過主塔鋼管支架平臺及反力架有效解決了塔頂橫梁傾斜條件下鋼筋混凝土的施工問題；通過在鋼管支架頂部平臺上搭設(shè)碗扣式鋼管支撐架和在塔頂內(nèi)設(shè)拱架有效解決了主塔拱部傾斜、跨度大且荷載大的施工技術(shù)難題；利用斜拉橋工作索作為臨時索張拉平衡塔柱傾斜產(chǎn)生的水平力，有效避免了塔背面混凝土在拉應(yīng)力下出現(xiàn)裂縫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋布置示意圖；
[0012]圖2a為本實用新型中主塔分節(jié)段主視示意圖；
[0013]圖2b為本實用新型中主塔分節(jié)段側(cè)視示意圖；
[0014]圖3a為本實用新型中主塔鋼管支架主視示意圖；
[0015]圖3b為本實用新型中主塔鋼管支架側(cè)視示意圖；
[0016]圖4a和圖4b所示為本實用新型中塔頂橫梁反力架和模板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中標(biāo)號:1第一節(jié)段，2第二節(jié)段，3第三節(jié)段，4第四節(jié)段，5第五節(jié)段，6第六節(jié)段，7第七節(jié)段，8第八節(jié)段，9第九節(jié)段，10第十節(jié)段，11第十一節(jié)段，12第十二節(jié)段，13第十三節(jié)段，14第十四節(jié)段，15第十五節(jié)段，16第十六節(jié)段，17主梁，18中橫梁，19塔頂橫梁，20主塔承臺，21主塔，22橋面板，23鋼管立柱，24鋼管橫聯(lián)，25鋼管斜聯(lián)，26鋼管橫撐，27爬梯，28貝雷梁，29鋼管支架頂部平臺，30工作索，31反加架，32橫梁模板，33拉筋。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1，本實施例針對斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，其拱塔塔柱的中線順橋向傾斜12°，拱塔橫橋向呈拱形，塔柱高度達(dá)到67.597m。
[0019]本實施例根據(jù)施工模板及主塔線形將主塔21豎向分成多個施工節(jié)段，對于主塔塔身是以液壓爬模和斜拉索掛設(shè)施工相結(jié)合，以液壓爬模承受施工節(jié)段混凝土的施工荷載，并將施工荷載傳遞至施工節(jié)段以下的塔柱上；塔身的豎向荷載由塔身自身傳遞至主塔承臺20，塔身因傾斜產(chǎn)生的水平力由隨著施工進(jìn)程逐步張拉的斜拉索作為臨時索張拉平衡，主塔結(jié)構(gòu)全部封頂后，全部臨時索根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行初張拉成為斜拉橋設(shè)計的工作索30。
[0020]本實施例中將主塔豎向分成十六個施工節(jié)段，并自下而上依次為第一節(jié)段1、第二節(jié)段2、第三節(jié)段3、第四節(jié)段4、第五節(jié)段5、第六節(jié)段6、第七節(jié)段7、第八節(jié)段8、第九節(jié)段
9、第十節(jié)段10、第十一節(jié)段11、第十二節(jié)段12、第十三節(jié)段13、第十四節(jié)段14、第十五節(jié)段15和第十六節(jié)段16，所述各施工節(jié)段的豎直高度分別為:第一節(jié)段為5.56m、第二節(jié)段第八節(jié)段均為4.6m、第九節(jié)段為4.603m、第十節(jié)段至第十二節(jié)段均為4.418m、第十三節(jié)段為
3.436m、第十四節(jié)段和第十五節(jié)段均為2.455m、第十六節(jié)段為3.635m ;其中，第一節(jié)段和第二節(jié)段為下塔柱，第三節(jié)段至第九節(jié)段為中塔柱，第十節(jié)段至第十四節(jié)段為上塔柱，第十五節(jié)段和第十六節(jié)段形成為塔拱，第二節(jié)段處在中橫梁18處，第十四節(jié)段處在塔頂橫梁19位置處。
[0021]本實施例中主塔按如下過程施工:
[0022]步驟1:在進(jìn)行主梁0#塊支架基礎(chǔ)及立柱施工的同時進(jìn)行主塔立柱基礎(chǔ)的施工，并在主梁17橋面板22位置預(yù)留主塔立柱孔位。
[0023]步驟2、分段施工主塔下塔柱的第一節(jié)段和第二節(jié)段，第二節(jié)段先隨中橫梁底腹板施工下半段，再隨主塔0#塊及中橫梁頂板施工上半段。
[0024]步驟3、在主梁0#塊施工完成后，同時進(jìn)行橋面以上主塔鋼管支架和第三節(jié)段施工，并在第三節(jié)段上預(yù)埋塔身爬模預(yù)埋件，主塔鋼管支架第一次搭設(shè)至中塔柱的頂部，對應(yīng)于主塔第九節(jié)段頂部。
[0025]步驟4、拆除第三節(jié)段模板，安裝塔身液壓爬模，依次進(jìn)行第四節(jié)段至第六節(jié)段；此時不需要采取斜拉索張拉的措施，僅依靠主塔自身承受塔身傾斜荷載，此時主塔背面塔梁結(jié)合橋面處混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.27MPa，所受拉應(yīng)力滿足主塔背面混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0026]步驟5、按以下過程逐段進(jìn)行第七節(jié)段至第十四節(jié)段的施工，并且在第九節(jié)段完成施工時，鋼管支架第二次搭設(shè)至第十三節(jié)段處，利用鋼管支架和爬模平臺搭設(shè)第十四節(jié)段施工支撐架；
[0027]5.1、在開始澆筑主塔第七節(jié)段混凝土前，安裝主塔第五節(jié)段處的SCO斜拉索，索力為2000KN，以抵消主塔七節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到壓應(yīng)力為-0.08MPa，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0028]5.2、在開始澆筑主塔第八節(jié)段混凝土前，安裝主塔第六節(jié)段處的SCl斜拉索，索力為1600KN，以抵消主塔第八節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受
0.01~0.72MPa壓應(yīng)力，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0029]5.3、在開始澆筑主塔第九節(jié)段混凝土前，安裝主塔第七節(jié)段處的SC2斜拉索，索力為1000KN，以抵消主塔第九節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.03MPa,〈0.7Mpa，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0030]5.4、在開始澆筑主塔第十節(jié)段混凝土前，安裝主塔第八節(jié)段處的SC4斜拉索，索力為800KN，以抵消主塔第十節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔南背面混凝土受
0.09~1.2MPa壓應(yīng)力，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0031]5.5、在開始澆筑主塔第十一節(jié)段混凝土前，安裝主塔第九節(jié)段處的SC7斜拉索，索力為700KN，以抵消主塔第十一節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.13Mpa，〈0.7Mpa，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0032]5.6、在開始澆筑主塔第十二節(jié)段混凝土前，安裝主塔第十節(jié)段處的SC9斜拉索，索力為500KN，以抵消主塔第十二節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.41Mpa，〈0.7Mpa，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0033]5.7、在開始澆筑主塔第十三節(jié)段混凝土前，安裝主塔第十一節(jié)段處的SC12斜拉索，索力為400KN，以抵消主塔第十三節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.44Mpa，〈0.7Mpa，滿足主塔混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求。
[0034]5.8、在開始澆筑主塔第十四節(jié)段混凝土前，安裝主塔第十一節(jié)段處的SC13斜拉索，索力為300KN，以抵消主塔第十四節(jié)段混凝土對塔身產(chǎn)生的水平力，此時主塔背面混凝土受到最大拉應(yīng)力為0.53Mpa，〈0.7Mpa，滿足塔背混凝土表面不產(chǎn)生拉裂裂紋的要求，至此完成塔頂橫梁以下各節(jié)段施工。
[0035]步驟6、在第十四節(jié)段施工完成時進(jìn)行塔頂橫梁的反力架31和橫梁模板32的施工，安裝塔頂橫梁鋼筋，并一次完成塔頂橫梁混凝土的澆筑成形，同時在第十四節(jié)段和第十五節(jié)段的接縫處預(yù)埋塔頂拱架的底腳鋼板。[0036]步驟7、在鋼管支架頂部平臺上搭設(shè)碗扣式鋼管支撐架和塔頂拱架，首先進(jìn)行第十五節(jié)段的施工，在第十五段混凝土達(dá)到75%強度后，進(jìn)行第十六節(jié)段的混凝土澆筑，完成塔柱施工。
[0037]實施工中，對于下塔柱的第一節(jié)段和第二節(jié)段，是利用110#工字鋼、爬模維薩板和木“工”字梁拼裝節(jié)段模板；對于中塔柱中第三節(jié)段至第九節(jié)段以及上塔柱第十至第十三節(jié)段是采用液壓爬模進(jìn)行節(jié)段施工；對于上塔柱的第十四節(jié)段和塔拱部的第十五節(jié)段和第十六節(jié)段是采用支架法木模進(jìn)行節(jié)段施工。
[0038]本實施例中，對于塔頂橫梁以下各節(jié)段施工是以鋼管支架作為輔助架體和通道，在塔頂橫梁25以上部位施工是以鋼管支架作為承重支撐架，鋼筋等材料的豎直運輸采用塔吊，混凝土豎直運輸采用地泵，人員上下通道是焊接在鋼管支架立柱上的爬梯。
[0039]圖3a和圖3b所示，本實施例中設(shè)置鋼管支架是以主塔承臺20為支撐，在主塔承臺20上，位于塔拱的下方呈豎直設(shè)置各鋼管立柱23，在鋼管立柱23上間隔設(shè)置各道鋼管橫撐26，在各鋼管立柱23和鋼管橫撐26之間分別設(shè)置鋼管橫聯(lián)24和鋼管斜聯(lián)25構(gòu)成鋼管支架，爬梯27焊接在鋼管立柱23上，以供施工人員上下；在鋼管支架頂部平臺29上設(shè)置貝雷梁28，塔頂橫梁19是以貝雷梁28上的鋼管支架頂部平臺29為支撐平臺。
[0040]圖4所示為本實施例中塔頂橫梁反力架31和橫梁模板32的結(jié)構(gòu)示意圖；為了平衡塔頂橫梁19因傾斜而產(chǎn)生的作用力，在鋼管支架頂部平臺29上設(shè)置塔頂橫梁的反加架31 ;如圖4b所示，反力架31與橫梁模板32之間以拉筋33設(shè)置，以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架，其特征是:設(shè)置鋼管支架是以主塔承臺(20)為支撐，在主塔承臺(20)上、位于塔拱的下方呈豎直設(shè)置各鋼管立柱(23)，在所述鋼管立柱(23)上間隔設(shè)置各道鋼管橫撐(26)，在所述各鋼管立柱(23)和鋼管橫撐(26)之間分別設(shè)置鋼管橫聯(lián)(24)和鋼管斜聯(lián)(25)構(gòu)成鋼管支架，在鋼管支架頂部平臺(29)上設(shè)置貝雷梁(28)，塔頂橫梁(19)是以貝雷梁(28)上的鋼管支架頂部平臺(29)為支撐平臺，在所述支撐平臺上設(shè)置用于平衡塔頂橫梁(19)因傾斜而產(chǎn)生的作用力的反力架(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜置拱塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中拱塔施工中的鋼管支架，其特征是:在所述鋼管立柱(23)上焊接有可供施工人員上下的爬梯(27)。
【文檔編號】E01D101/28GK203613467SQ201320868967
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】周運志, 陳軍, 程紅松, 汪樹生, 浦玉東, 郭樂, 李彩龍, 湯云霞, 周恒樹, 蘭憲科, 朱旭東, 趙如軍 申請人:中鐵上海工程局有限公司, 中鐵上海工程局有限公司第三分公司