大吨位牵索挂篮施工装置及施工方法

技术领域

本发明涉及一种大吨位牵索挂篮施工装置及施工方法，主要适用于大悬臂钢脊骨梁顶推施工。

背景技术

随着我国桥梁建设的迅速发展，斜拉桥的建设项目如雨后春笋般不断涌现。斜拉桥的主梁是桥梁最主要的构成部分，其施工质量的好坏直接关系到桥梁建设的成败，也关系到斜拉桥全桥的结构受力、线型、内力分布状况等，直接影响桥梁结构的使用性能。

斜拉桥主梁施工工艺有前支点挂篮施工、后支点挂篮施工、支架施工等。其中前支点牵索挂篮因其通过斜拉索与挂篮的前端锚固，将节段混凝土的部分质量分摊至主塔上，以此减轻对已浇筑主梁的承载量，进而降低主梁结构的设计荷载，在斜拉桥施工中较为常见。而在整个主梁施工工艺流程中，前支点牵索挂篮的安装施工是难度最大、安全风险最高的一个分项施工步骤。

因此，充分考虑桥位区施工环境、工期进度、安装方法等限制条件，选择合理可行的挂篮安装方法是保证工程顺利推进的核心条件。亟需在总结传统施工方法的基础上对大吨位牵索挂篮施工方式进行创新，提出一种大吨位牵索挂篮施工装置及施工方法，来提高大吨位牵索挂篮的施工效率，同时避免了施工作业人员窝工问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种大吨位牵索挂篮施工装置及施工方法。

这种大吨位牵索挂篮施工装置，包括：墩台、扩大条形基础、拼装临时支架、承重梁、圆钢轨道、挂篮和施工平台，墩台两侧分别设有扩大条形基础、分配梁和承重梁，扩大条形基础之间设有拼装临时支架，拼装临时支架上设有挂篮托板，挂篮设在挂篮托板上，挂篮一侧的设分配梁上有施工平台；

扩大条形基础包括条形基础和系梁，两个条形基础之间设有系梁，条形基础内部设有钢管桩，钢管桩顶部设有分配梁；所述施工平台设于分配梁顶面，施工平台远离挂篮一侧设有防护网；

分配梁上部设有承重梁，承重梁上通过圆钢轨道设有滑移单元，挂篮通过滑移单元连接圆钢轨道。

作为优选：系梁中部设有系梁调节块，系梁两端设有系梁限位板，系梁限位板预埋于条形基础上，条形基础内部设有两道钢管桩，两道钢管桩顶部设有分配梁。

作为优选：所述分配梁为双拼工字钢，所述承重梁为三拼工字钢，承重梁两侧设有轨道限位板。

作为优选：所述承重梁上部设有圆钢轨道，圆钢轨道上设有油脂表面，滑移单元两侧设有异形限位板，异形限位板与承重梁间设有异形限位板固定螺栓，滑移单元包括挂篮连接工字钢和挂篮连接工字钢加劲板。

作为优选：所述拼装临时支架包括拼装临时支架立柱和工字钢底板，拼装临时支架通过拼装临时支架立柱顶面设有立柱托板，两道拼装临时支架立柱间设有支撑工字钢，支撑工字钢两侧分别设有限位钢管，支撑工字钢底部设有支撑工字钢底板，支撑工字钢底板与限位钢管间设有十字扣件，支撑工字钢上部设有挂篮托板，挂篮托板与支撑工字钢间设有限位槽钢，挂篮托板顶面设有防滑垫，挂篮设在防滑垫上。

作为优选：施工平台靠近挂篮一侧设有施工平台内限位槽钢，另一侧设有施工平台端头，所述施工平台端头为槽型，施工平台端头内部设有施工平台加劲工字钢，施工平台端头还设有施工平台对拉螺栓，施工平台端头顶面设有立柱套筒，立柱套筒顶部设有防护网下固定钩，立柱套筒内设有护栏立柱，护栏立柱间设有防护网，防护网底部固定于防护网下固定钩上，防护网顶部通过防护网固定钩固定于护栏立柱上。

作为优选：所述钢管桩之间通过抱箍板设有交叉角钢支撑，交叉角钢支撑固定于抱箍板上，所述抱箍板由两块半圆弧板组成，抱箍板的两块半圆弧板通过抱箍转轴铰接连接，抱箍板抱箍于钢管桩上，抱箍板两块半圆弧板远离抱箍转轴的端部通过抱箍耳板和螺栓固定连接。

这种大吨位牵索挂篮施工装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、扩大条形基础施工：打入钢管桩，绑扎条形基础的钢筋，预埋系梁限位板后安装系梁，并调节系梁调节块；浇筑形成扩大条形基础，并在钢管桩之间通过抱箍板安装交叉角钢支撑；

步骤二、拼装临时支架安装：在扩大基础间安装拼装平台临时支架，拼装平台临时支架顶部安装挂篮托板，在挂篮托板上安装防滑垫板；

步骤三、滑移轨道安装：在钢管桩上安装分配梁，分配梁上安装承重梁，承重梁上设置圆钢轨道，随后安装滑移单元和异形限位板；

步骤四、施工平台安装：在分配梁端部安装施工平台，在施工平台板端头安装护栏立柱和防护网；

步骤五、挂篮滑移：在拼装临时支架上拼装完成挂篮后，挂篮在圆钢轨道上滑移，滑移过程中通过施工平台实时监测。

作为优选，步骤二具体为：在扩大基础间安装拼装平台临时支架，拼装平台临时支架立柱上安装立柱托板，并在相应位置安装支撑工字钢底板，随后安装支撑工字钢，同时在支撑工字钢两侧安装限位钢管，用十字扣件固定，随后安装带有限位槽钢的挂篮托板，最后在挂篮托板上安装防滑垫板。

作为优选，步骤四具体为：首先安装施工平台加劲工字钢，在靠近挂篮一侧安装施工平台内限位槽钢，随后安装带有施工平台板端头的施工平台，并将施工平台与施工平台内限位槽钢焊接固定，随后钻孔安装施工平台对拉螺栓，并安装带有防护网下固定钩的立柱套筒，并安装护栏立柱，同时安装防护网，将防护网的上端挂于防护网固定钩上。

本发明的有益效果是：

1)拼装平台采用“扩大基础+钢管桩+分配梁+承重梁”结构体系，保证拼装时的施工效率及施工安全性。

2)在圆钢轨道的端部位置的分配梁上设置施工平台，便于挂篮滑移就位时的观测和调整，保证挂篮滑移时的施工安全性。

3)大吨位牵索挂篮在待悬浇段位置利用拼装临时支架提前拼装，规避了与主塔等垂直交叉作业施工，提高了施工质量和施工效率。

附图说明

图1是本发明大吨位牵索挂篮施工整体示意图；

图2是钢管桩上设置抱箍板的示意图；

图3是扩大基础+钢管桩+分配梁结构图；

图4是扩大基础+钢管桩+分配梁结构放大图；

图5是分配梁+承重梁示意图；

图6是滑移单元图；

图7是滑移单元侧视图；

图8是拼装临时支架示意图；

图9是图8中A区域拼装临时支架顶部放大图；

图10是图1中的A-A剖面上的施工平台结构示意图；

图11是图10中B区域的放大图。

其中：10.墩台2.钢管桩3.条形基础4.分配梁5.系梁限位板6.系梁调节块7.系梁8.拼装临时支架22.抱箍转轴23.抱箍板24.抱箍端耳板31.轨道限位板32.交叉角钢支撑33.承重梁35.抱箍顶块36.圆钢轨道37.油脂表面38.挂篮连接工字钢39.挂篮连接工字钢加劲板40.异形限位板41.异形限位板固定螺栓42.挂篮43.滑移单元44.支撑工字钢底板45.十字扣件46.限位钢管47.支撑工字钢48.限位槽钢49.拼装临时支架立柱50.立柱托板51.挂篮托板52.防滑垫板53.防护网54.防护网下固定钩55.护栏立柱56.立柱套筒57.施工平台板端头58.施工平台对拉螺栓59.施工平台60.施工平台加劲工字钢61.防护网固定钩62.施工平台内限位槽钢。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

作为一种实施例，如图1所示，大吨位牵索挂篮施工装置，主要包括墩台10、扩大条形基础、拼装临时支架8、承重梁33、圆钢轨道36、挂篮42和施工平台59，墩台10两侧分别设有扩大条形基础、分配梁4和承重梁33，扩大条形基础之间设有拼装临时支架8，拼装临时支架8上设有挂篮托板51，挂篮42设在挂篮托板51上，挂篮42一侧的设分配梁4上有施工平台59；

如图2所示，钢管桩2间设置交叉角钢支撑32，交叉角钢支撑32固定于抱箍板23上，所述抱箍板23又两块半圆弧板组成，连接处设有抱箍转轴22，抱箍于钢管桩2上，并通过抱箍耳板24上的螺栓固定。

如图3和图4所示，单个扩大条形基础包含两个条形基础3，条形基础3间设置系梁7，系梁7中部设置系梁调节块6，系梁7两端设置系梁限位板5，系梁限位板5预埋于条形基础3上，条形基础3内部设置钢管桩2，两钢管桩2顶部设置分配梁4。

如图5所示，分配梁4为双拼工字钢，上部设置承重梁33，所述承重梁33为三拼工字钢，两侧设置轨道限位板31。

如图6和图7所示，承重梁33上部设置三根圆钢轨道36，圆钢轨道36上设有油脂表面37，圆钢轨道36上部设有滑移单元43，滑移单元43两侧设置异形限位板40，异形限位板40与承重梁33间设置异形限位板固定螺栓41，滑移单元43包含挂篮连接工字钢38与挂篮连接工字钢加劲板39。

如图8和图9所示，拼装临时支架8的拼装临时支架立柱49顶面设置立柱托板50，两拼装临时支架立柱49间设置支撑工字钢47，支撑工字钢47两侧各设置限位钢管46，支撑工字钢47底部设置支撑工字钢底板44，支撑工字钢底板44与限位钢管46间设置十字扣件45，支撑工字钢47上部设置挂篮托板51，挂篮托板51与支撑工字钢47间设置限位槽钢48，挂篮托板51顶面设置防滑垫52，防滑垫52上设置挂篮42。

如图10和图11所示，分配梁4顶面设置施工平台59，施工平台59内端设置施工平台内限位槽钢62，外侧设置施工平台端头57，所述施工平台端头57为槽型，施工平台端头57内部设有施工平台加劲工字钢60，同时设置施工平台对拉螺栓58，施工平台端头57顶面设置立柱套筒56，立柱套筒56内侧顶部设置防护网下固定钩54，立柱套筒内设置护栏立柱55，护栏立柱55间设置防护网53，防护网53底部固定于防护网下固定钩54上，顶部固定于防护网固定钩61上，所述防护网固定钩61端部固定于护栏立柱55上。

实施例二

作为另一种实施例，实施例一中的大吨位牵索挂篮的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、扩大基础施工：首先打入钢管桩3，开挖混凝土条形基础2后绑扎钢筋并浇筑，浇筑前预埋系梁限位板5，随后安装系梁7，并调节系梁调节块6将系梁7顶紧。

钢管桩间剪刀撑安装：首先安装抱箍板23，调节就位后将抱箍端耳板24上的螺栓拧紧，随后焊接交叉角钢支撑32。

步骤二、拼装临时支架安装：在扩大基础间安装拼装平台临时支架8，拼装平台临时支架立柱49上安装立柱托板50，并在相应位置安装支撑工字钢底板44，随后安装支撑工字钢47，同时在支撑工字钢47两侧安装限位钢管46，用十字扣件45固定，随后安装带有限位槽钢48的挂篮托板51，最后在挂篮托板51上安装防滑垫板52。

步骤三、滑移轨道安装：在钢管桩2上安装分配梁4，分配梁4上安装承重梁33，并在承重梁33两侧安装轨道限位板31。

滑移体系安装：承重梁33上设置三根带有油脂表面37的圆钢轨道36，随后安装滑移单元43，并在承重梁与滑移单元间43安装异形限位板40，并用异形限位板固定螺栓41固定。

步骤四、施工平台安装：在分配梁4端部安装施工平台59，首先安装施工平台加劲工字钢60，在内侧安装施工平台内限位槽钢62，随后安装带有施工平台板端头57的施工平台59，并与施工平台内限位槽钢62焊接固定，随后钻孔安装施工平台对拉螺栓58，并安装带有防护网下固定钩61的立柱套筒56，并安装护栏立柱55，同时安装防护网53，将防护网53的上端挂于防护网固定钩61上。

步骤五、挂篮滑移：挂篮42在拼装临时支架8上拼装完成后，在圆钢轨道36上滑移，滑移过程中通过施工平台59实时监测。