雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統的制作方法

本實用新型屬于橋梁施工技術領域，具體涉及一種雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統。

背景技術：

隨著經濟的不斷發展，基礎建設得到進一步加快，國內橋梁施工日趨增多，尤其山區施工項目越來越多，雙柱式橋墩之間設置橫系梁以增加墩身橫向剛度的工藝在山區公路橋梁施工中得到廣泛應用，高墩是橋梁建設中經常遇到的內容，近年來，墩身高度已經由30~50米發展到超百米，山區高墩施工中往往受到地形、地貌條件的制約，高墩施工亟待實現標準化、規范化，以保證工程質量和施工安全，另外，隨著建筑業的不斷發展，建設單位對工程的質量和進度要求越來越高，而傳統的翻模和爬模施工對橋梁高墩來說進度明顯較慢，若采用滑模施工，雖然進度較快，但是由于混凝土和模板之間滑動產生很大的摩擦力，影響墩身表面質量，同時也會損傷混凝土內在質量。

技術實現要素：

本實用新型為了解決采用傳統的翻模和爬模施工對橋梁高墩進度明顯較慢，采用滑模施工，雖然進度較快，但是由于混凝土和模板之間滑動產生很大的摩擦力，影響墩身表面質量，同時也會損傷混凝土內在質量的問題，提供了一種雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統。

本實用新型采用如下的技術方案實現：一種雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統，包括桁架平臺、提升架、輔助平臺、支撐桿、液壓系統以及模板系統，

所述的桁架平臺包括橫向桁架和縱向桁架，內側的橫向桁架與桁架平臺可拆卸式連接，桁架平臺上下口設置兩層頂絲，桁架上下主肋對應頂絲位置設置頂絲固定裝置，桁架上表面鋪有木板，外圍焊接有防護欄，桁架平臺之下連接輔助平臺；

所述的提升架與桁架平臺連接為整體，通過安裝在提升架橫梁上的千斤頂支撐在支撐桿上，

所述的支撐桿設置于墩柱四個角，支撐桿的下端埋在混凝土內，上端穿過液壓千斤頂的通心孔；

所述模板系統上對應頂絲位置也設置頂絲固定裝置；

其完成的雙柱墩和中系梁桁架整體移動施工方法，步驟如下：

1）、桁架拼裝：拼裝前確定支撐桿在墩柱內的位置，用高標號混凝土預埋鋼板作為基礎，再安裝橫向、縱向桁架，使其組成一個平面桁架結構，同時要保證平臺在同一個水平面上；桁架平臺與提升架連接牢固，提升架與縱向桁架、千斤頂連接牢固，支撐桿上端穿過提升架、液壓千斤頂的通心孔，與預埋鋼板焊接牢固；

2）、模板安裝及加固：第一、二節墩柱混凝土澆筑完成后，第二節墩柱模板不動，拆除第一節墩柱模板，在輔助平臺處理模板，千斤頂提升，采用倒鏈將模板提升至第三節墩柱模板位置上，用頂絲將模板與桁架固定，通過擰緊螺帽調節模板與桁架間距，進行模板組裝并將本節墩柱模板與第二節墩柱模板聯接，采用全站儀測量復核無誤后澆筑混凝土；混凝土達到拆模強度后拆除第二節墩柱模板，提升至第四節墩柱模板位置，依次拆模、翻升立模、模板組拼、澆筑混凝土，循環作業，至中系梁位置時，拆除內側橫向桁架，操作人員在輔助平臺上直接搭設支撐平臺，同時安裝中系梁和墩柱模板，測量復核無誤后澆筑混凝土，混凝土達到拆模強度后拆除支撐平臺和模板，安裝內側橫向桁架，安裝墩柱鋼筋、模板，澆筑砼依次循環，直至墩頂；

3）、混凝土澆筑及養護：混凝土澆筑采用對稱分層進行，混凝土澆筑完畢后，用土工布或塑料布覆蓋，并在混凝土終凝后立即灑水養護。

所述桁架平臺高度為180㎝，寬度為100㎝；桁架平臺的主梁和主肋采用∠80×10，斜肋采用∠63×10；所述頂絲直徑為32mm；所述木板為50mm，外圍防護欄高為150㎝；所述輔助平臺桁架為[12#，四周每隔0.5米水平設置一道Φ12螺紋鋼，連接處螺栓連接，外設護欄，用安全網封閉。所述提升架肋板為[20#b；所述千斤頂為10t爬升千斤頂，支撐桿為外徑48mm，壁厚3.5mm的腳手管。所述液壓系統由液壓控制臺、液壓千斤頂、油管、分油器、針型閥門以及附件組成。所述模板系統由大型鋼模和拉桿組成，絲杠頂緊和對拉螺栓加固鋼模；鋼模為拉桿式鋼模，鋼模面板厚6mm，豎肋為[10#，背楞為[12#，每套鋼模板分2節，每節高度為2.25m。所述混凝土對稱分層澆筑，每層澆筑厚度為30cm，振搗棒移動間距不超過振搗棒作用半徑的1.5倍且與模板保持50-100mm的距離，插入下層混凝土50-100mm，混凝土澆筑完畢后養護期不少于7天。

所述雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統以及其完成的雙柱墩和中系梁桁架整體移動施工方法應用于40米以上的雙柱式橋墩中間設置橫系梁的結構形式，墩身為等截面或變截面。

本實用新型在桁架上下主肋設置了頂絲固定裝置，并且在模板上對應頂絲位置也設置了頂絲固定裝置，頂絲設置了兩層，通扳手擰桁架主肋上的頂絲固定裝置，來調節模板與桁架的間距，將拆卸的模板在輔助平臺上處理完畢，采用倒鏈提升，通過頂絲將模板與桁架固定，調節頂絲，進行模板組裝，依次翻升。內側的橫向桁架與桁架平臺可拆卸式連接，施工至中系梁位置，操作人員站在輔助平臺上進行中系梁支承平臺搭設，通過翻模進行墩身施工和雙柱墩、中系梁同步施工，保證了混凝土質量，通過桁架移動施工加快了工程進度，安全又方便，無需大型起重設備，節約成本。

本實用新型的工藝原理是：將傳統的滑模、翻模施工工藝相結合，并對桁架進行改進，利用桁架移動，進行模板翻升。桁架平臺主要是提供操作平臺，桁架平臺下設置的輔助平臺用于模板拆卸和打磨施工。桁架上所有荷載通過提升架傳遞給支撐桿上的千斤頂，模板利用絲杠與桁架固定，墩身模板依次翻升，循環施工，施工至中系梁位置時，拆除內側兩個橫向桁架，直接在輔助平臺上搭設系梁支撐體系，與墩柱同時施工。

本實用新型避免了滑模施工對混凝土表面的搓動、損傷，提高了混凝土質量。模板與桁架固定，桁架提升、拆模與裝模重復作業，依次循環，直至墩頂，這種工藝操作簡便，能安全快速地作業。墩柱與中系梁同步施工，并且施工中不需要傳統的落地腳手架及支撐架，節省大量的非結構用材，施工方便，質量可靠。整個施工過程采用千斤頂作為動力設備，無需投入大型起重設備，節約成本，工藝可操作性強，經濟合理。施工用地較少，施工現場整潔，施工過程對環境影響較小。

本實用新型實現了橋墩與中系梁同步、快速施工，加快了橋梁工程施工速度，同時保證了墩身混凝土的質量。保證了施工的安全，縮短了施工周期，節省了施工用地，減少了對環境、交通的影響，減少了對當地居民生產、生活的影響，實現了良好的經濟效益和社會效益，得到設計、監理和建設單位的一致好評。本實用新型既符合質量、安全環保要求，大大節約了工期，又保證了墩柱節點施工進度，確保了高質量、高標準、快進度地完成本工程，有廣闊的推廣應用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型工藝流程圖；圖2為桁架側面示意圖；圖3為桁架立面示意圖；圖4為桁架平面示意圖；圖5為單柱墩桁架平面示意圖。

圖中：1-桁架平臺；1.1-橫向桁架；1.2-縱向桁架；a-主梁；b-斜肋；2-提升架；2.1-提升架肋板；3-輔助平臺；4-支撐桿；5-頂絲；6-模板系統；7-5T導鏈；8-對拉桿；9-螺紋鋼。

具體實施方式

某市繞城高速公路東南段B2-1工區，路線全長4.29km，全線為雙向六車道,橋梁6座，共計2.32km，墩柱均采用雙柱式橋墩之間設置橫系梁的結構形式，墩柱總計209根，系梁總計223個，墩柱大于40米的有50根，截面類型為變截面實心墩或薄壁空心墩。該工程2014年9月開工，至2016年10月實體工程已全部完工。

該工程工期緊，質量、環保要求高，危險性較大。通過對墩身及中系梁結構形式、施工工序進行深入研究，總結形成雙柱墩和中系梁桁架整體移動施工方法，既符合質量、安全環保要求，大大節約了工期，又保證了墩柱節點施工進度，確保了高質量、高標準、快進度地完成本工程，有廣闊的推廣應用前景。

雙柱墩和中系梁桁架整體移動系統，包括桁架平臺1、提升架2、輔助平臺3、支撐桿4、液壓系統以及模板系統6，

所述的桁架平臺1包括橫向桁架1.1和縱向桁架1.2，內側的橫向桁架與桁架平臺１可拆卸式連接，桁架平臺1上下口設置兩層頂絲5，桁架上下主肋對應頂絲位置設置頂絲固定裝置，桁架上表面鋪有木板，外圍焊接有防護欄，桁架平臺之下連接輔助平臺3，桁架平臺1為高度180㎝，寬度為100㎝；桁架平臺的主梁a和主肋采用∠80×10，斜肋b采用∠63×10；為了調整、加固模板垂直度，桁架平臺上下口設置兩層直徑32mm頂絲5；桁架主要作用是提供操作平臺，并為加固模板提供依托，桁架上表面鋪設的木板為50mm，外圍防護欄高為150㎝；在施工過程中，輔助平臺是用來拆模、清理模板、刷脫模劑、養護混凝土的施工操作平臺。輔助平臺3桁架采用[12#，四周每隔0.5米水平設置一道Φ12螺紋鋼9，所有連接處全部用螺栓連接，外設護欄，用安全網封閉。

所述的提升架2與桁架平臺1連接為整體，提升架2是整個操作平臺和混凝土之間的聯系構造，通過安裝在其橫梁上的千斤頂支撐在支撐桿4上，整個荷載通過提升架傳遞給支撐桿4；提升架2肋板采用[20#b。

所述的支撐桿4設置于墩柱四個角，支撐桿４的下端埋在混凝土內，上端穿過液壓千斤頂的通心孔，承受整個桁架荷載。在選用10t爬升千斤頂的同時，選用外徑48mm,壁厚3.5mm的腳手管作為支撐桿。

所述液壓系統由液壓控制臺、液壓千斤頂、油管、分油器、針型閥門和其他附件組成。組裝前必須檢查管路是否通暢，耐壓是否符合要求，有無漏油等現象，若有此類現象須及時排除。

所述模板系統6上對應頂絲位置也設置頂絲固定裝置；所述模板系統由大型鋼模和拉桿組成，絲杠頂緊和對拉螺栓加固鋼模；鋼模為拉桿式鋼模，鋼模面板厚6mm，豎肋為[10#，背楞為[12#，每套鋼模板分2節，每節高度為2.25m。所述桁架上下主肋以及模板系統上設置的頂絲固定裝置為常規螺栓帽固定頂絲。

其完成的雙柱墩和中系梁桁架整體移動施工方法，步驟如下：

1）、桁架拼裝：拼裝前確定支撐桿在墩柱內的位置，用高標號混凝土預埋鋼板作為基礎，再安裝橫向、縱向桁架，使其組成一個平面桁架結構，同時要保證平臺在同一個水平面上；桁架平臺與提升架連接牢固，提升架與縱向桁架、千斤頂連接牢固，支撐桿上端穿過提升架、液壓千斤頂的通心孔，與預埋鋼板焊接牢固，千斤頂及油路組裝必須做試壓工作，確保千斤頂完好，安裝后應垂直，并保持清潔。桁架拼裝后，進行一次試滑，來檢查桁架的整體穩定性和液壓設備的可靠性。

2）、鋼筋加工及安裝：所有鋼材必須有出廠合格證，經過現場取樣復試合格后方可使用，其力學性能、標準應符合設計和規范要求。墩身新舊接縫處進行鑿毛處理，鑿出砼新鮮面，將鑿出碎碴清理干凈。鋼筋在鋼筋加工廠集中加工，墩柱主筋采用直螺紋套筒連接，再進行箍筋綁扎，墩柱主筋采用4.5m接高一次。鋼筋保護層控制：鋼筋與模板間采用砂漿墊塊,墊塊應與鋼筋綁扎牢固,并互相錯開。墩柱施工至中系梁位置時，同時安裝墩柱及中系梁鋼筋。

3）、模板安裝及加固：第一、二節墩柱混凝土澆筑完成后，第二節墩柱模板不動，拆除第一節墩柱模板，在輔助平臺處理模板，千斤頂提升，采用倒鏈將模板提升至第三節墩柱模板位置上，用頂絲將模板與桁架固定，通過擰緊螺帽調節模板與桁架間距，進行模板組裝并將本節墩柱模板與第二節墩柱模板聯接，采用全站儀測量復核無誤后澆筑混凝土；混凝土達到拆模強度后拆除第二節墩柱模板，提升至第四節墩柱模板位置，依次拆模、翻升立模、模板組拼、澆筑混凝土，循環作業，至中系梁位置時，拆除內側橫向桁架，操作人員在輔助平臺上直接搭設支撐平臺，同時安裝中系梁和墩柱模板，測量復核無誤后澆筑混凝土，混凝土達到拆模強度后拆除支撐平臺和模板，安裝內側橫向桁架，安裝墩柱鋼筋、模板，澆筑砼依次循環，直至墩頂；

模板安裝前，必須打磨干凈，刷可靠脫模劑，模板拼裝過程中認真嚴謹，拼裝后仔細檢查，保證尺寸準確、接縫嚴密，模板采用絲杠頂緊和對拉螺栓的方法加固。模板安裝完畢后，檢查其頂面高程、各部位尺寸、節點聯系及縱橫向穩定性，檢驗合格經簽認后澆注混凝土。

3）、混凝土澆筑及養護：混凝土采用集中拌和，混凝土運輸車運輸。拌和中嚴格控制原材料計量，并對混凝土坍落度進行現場測定。墩柱采用汽車吊吊料斗澆筑，混凝土澆筑對稱分層進行，每層澆筑厚度30cm，振搗棒移動間距不超過振搗棒作用半徑的1.5倍且與模板應保持50-100mm的距離，插入下層混凝土50-100mm，每一處振搗完畢后不停振搗并徐徐提出振搗棒；應避免振搗棒碰撞模板、鋼筋及其它預埋件。對每一振搗部位，必須振搗到該部位混凝土密實。達到密實標準時混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平整泛漿。混凝土澆筑完畢后，用土工布或塑料布覆蓋，并在混凝土終凝后立即灑水養護，養護期不少于7天。

工藝原理是：將傳統的滑模、翻模施工工藝相結合，并對桁架進行改進，利用桁架移動，進行模板翻升。桁架平臺主要是提供操作平臺，桁架平臺下設置的輔助平臺用于模板拆卸和打磨施工。桁架上所有荷載通過提升架傳遞給支撐桿上的千斤頂，模板利用絲杠與桁架固定，墩身模板依次翻升，循環施工，施工至中系梁位置時，拆除內側兩個橫向桁架，直接在輔助平臺上搭設系梁支撐體系，與墩柱同時施工。

質量控制：桁架結構設計、施工質量標準執行《鋼結構設計規范》GB50017-2003、《橋梁用鋼結構》 GB714-2000、《鋼結構工程施工質量驗收規范》 GB50205-2001、《建筑鋼結構焊接技術規程》 JGJ81—2002、《焊縫質量管理規程》 JB3223-83。鋼筋、水泥等材料必須有廠家的試驗報告和出廠合格質量證明，使用前先按要求進行分批檢驗。砂、石等地方材料，每批進場材料均由試驗室檢驗合格后方可使用。嚴格按照《公路橋涵施工技術規范》的規定進行鋼筋、模板、混凝土作業。鋼筋堆放應做到下墊上蓋，使用前應將表面的油膩、漆皮、鐵銹清除干凈，以免機械損傷或受潮銹蝕破壞。采用全站儀對每節墩身進行坐標法放樣控制墩身平面偏位誤差。采用鋼尺測量模板對角線，復核檢查模板尺寸，在系梁和墩柱封頂施工時，采用全站儀精確測量，確定高程。在施工中，建立操作人員自檢、班組互檢、工序交接檢查和工前檢查、工中檢查和工后檢查以及分項分部檢查、定期檢查和隨機抽查的內部檢查制度。混凝土分層澆筑，振搗，不得漏搗，振搗時振動棒不要接觸模板、鋼筋、預埋件。澆注后的混凝土必須及時養生。模板的強度及剛度應符合規范要求，模板內側應光滑、平整，安裝后模板標高、內部尺寸、軸線位置、相鄰板高差及表面平整度允許偏差按《公路橋涵施工技術規范》進行檢查。發現有超過允許偏差變形值的可能時，應隨時糾正。

鋼筋安裝質量標準見表1，墩柱施工質量標準見表2。

表1：

表2

安全措施：施工人員應認真貫徹執行安全生產規程中的各項規定，所有施工人員施工前必須進行安全培訓教育，通過考試合格后方可上崗作業。嚴格執行安全生產責任制，明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產。

桁架平臺的安全欄桿、輔助平臺外側四周懸掛安全網，腳手板鋪設要固定牢固，施工人員上、下采用爬梯，爬梯安裝要牢固，四周用安全網封閉，保護施工人員安全，施工場地設置安全警示標志。雙層作業時，上下層應緊密聯系，時刻注意下層作業人員的人身安全，高空作業人員系好安全帶、帶工具包，嚴禁亂扔、亂放工具，以免傷及下方作業人員的人身安全，嚴防高空墜物。

所有使用的電器設備均要有可靠接地，并設專人負責，應定期和不定期對施工機械設備的磨損、連接和狀態偏離等狀況進行檢查，及時對機械設備進行保養、維修，特別對提升設備重點進行日常檢修，嚴禁機械設備“帶病”運行，并且經常檢查油管路、千斤頂頂升后是否鎖死，工作結束后要及時覆蓋，關閉電源。制定施工現場用電安全措施，安裝、維修或拆除臨時用電設施必須有證專業電工進行，必須堅持一機一閘一漏電和下班斷電加鎖的原則。

吊裝作業前必須嚴格檢查起重設備的可靠性和安全性，并進行試吊，起吊索具定期檢查更換，吊裝作業應指派專人統一指揮，負責吊裝的起重工要掌握作業的安全操作要求，其他人員要有明確分工，嚴禁違章操作。

平臺上堆料要均勻放置，操作平臺一旦發生傾斜,會使支撐桿彎曲導致提升困難。若支撐桿彎曲不大,可通過焊接支撐構件等對其進行糾正，若彎曲較大,則應更換彎曲部分。定期用全站儀觀測千斤頂高差，在同一水平面上的千斤頂高差不能大于2cm,相鄰千斤頂的高差不能大于1cm。

框架與平臺、模板螺栓要經常檢查，不得有松動現象，平臺上不得放多余物品。澆筑混凝土時，凡在平臺上的工作人員要加倍注意安全，堤防被吊斗撞傷。夜間施工區必須配備足夠的照明設施，夜間施工各施工作業點配備專職安全值班人員，照明供電安全由值班電工負責。高空作業時，風力影響超過6級（含6級）以上大風時，施工應停止，并對工地進行安全檢查。陰雨天氣還要注意防雷，若出現雷雨雪等惡劣天氣時，施工應停止。

環保措施：加強施工管理，強化環保意識。施工機械防止漏油，優先選用先進的環保機械。禁止機械運轉過程中產生的油污水未經處理就直接排放，或維修施工機械時油污水直接排放。施工期間，對于水中有沉淀物和污泥的需經沉淀處理后再排放。注意保養施工機械，加強施工機械各部分的潤滑，使機械維持最低噪聲水平，車輛經過村鎮時不得加大油門快速通過，應提前減速緩慢通過。選用性能良好、噪音低的施工設備，并加強設備的現場維修和保養，保證設備一直處于正常的運轉狀態。天氣晴朗時，對施工現場、便道進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。高墩施工廢棄物主要有密封模板用海綿雙面膠及澆筑混凝土時浪費的混凝土，做好海綿雙面膠回收和混凝土清理，嚴禁在施工現場焚燒廢棄物。現場材料堆放設置合理，保護公路用地范圍之外的現有綠色植被，地表清除必須特別注意，盡最大可能保護清理區域范圍外的天然植被。轉運桁架時，及時清理沿途散落的工程材料，避免污染環境。

效益分析：該繞城高速公路東南段B2-1工區，施工橋梁墩柱大于40米的有50根，施工工期6個月，采用本實用新型所述方法，利用了桁架提升，從而減少了大型起重設備的使用率，每月可少租用25t汽車吊2臺，每臺月租2.8萬，總計節約了33.6萬元。保證了施工的安全，縮短了施工周期，節省了施工用地，減少了對環境、交通的影響，減少了對當地居民生產、生活的影響，獲得了良好的口碑，實現了良好的經濟效益和社會效益，得到設計、監理和建設單位的一致好評。