一种桥梁高墩组拼式滑架结构及施工方法

摘要

本发明公开了一种桥梁高墩组拼式滑架结构及施工方法，包括滑架的底板，所述底板上分别连接有第一标准节和第二标准节，底板、第一标准节和第二标准节组成滑架。高墩组拼式滑架兼具翻模施工的经济性和便捷性，同时拥有爬模的安全性好等特点，组拼式的滑架制作思路，更将常规“焊接加工‑拆解报废”优化为“螺栓连接‑周转使用”，进一步提高了滑架施工的经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁高墩施工技术，特别是一种桥梁高墩组拼式滑架结构及施工方法。

背景技术

我国高速公路建设虽然起步相对较晚，但是整体发展较快。未来，高速公路的发展仍是我国推进交通基础设施建设发展的主要动力，但是受制于高速公路建设技术要求高、资金投入成本大、运营维护难等问题的存在，高速公路逐步向西部山区推进，桥梁高墩愈发常见。高墩施工工序繁杂、高空作业时间长、安全风险大、文明施工管控难等问题，一直是项目实施过程中的管控重点和难点。桥梁高墩施工目前常用的施工方法有翻模、爬模、滑模、滑架等施工技术，翻模技术应用较早，施工简单，能保证几何尺寸，外观整洁，但模板空中翻转，操作危险，自身支撑条件的限制，安全系数低，抗风性差，无施工作业平台，高空安装和拆卸模板，易发生安全事故，因此，在高墩施工中已被多数省份禁用。滑模技术速度快，劳动强度小，但技术要求高，施工控制复杂，外观质量较差，且易污染，预留孔道及预埋件多的墩柱不宜用此法。爬模技术兼具有滑模和翻模的优势，施工安全，质量可靠，修补方便，但模板系统造价高，使用过程中保养、维护费用高，模板配件标准化高，损坏后需要从厂家定做，对整个顶升系统的机械性能要求较为严格，损坏后需要专人维修，会导致施工成本的大幅提升。

滑架技术是在综合前述几种施工技术优缺点的基础上发展起来的高墩施工技术，其采用角钢加型钢焊接成的高墩施工作业平台，同时兼具了翻模施工技术投入少，组拼简单，外观整洁的优点，以及滑模、爬模施工技术的施工速度快，劳动强度小，施工安全，质量可靠，修补方便等特点，而且采用工程建设中最普通易见的角钢加型钢制作，较爬模施工技术大幅降低施工成本，在贵州高速桥梁高墩施工中得到了广泛应用。但是，目前的高墩滑架制作安装均采用角钢加型钢进行焊接形成骨架，再施工作业平台上满铺钢板网、侧面挂密目安全网形成完整的作业与防护平台，该种方法需要投入大量的劳动力进行焊接作业，耗时长，人工费高；且当高墩施工完成后，因滑架角钢与角钢或型钢的连接均采用焊接，采取乙炔—氧气切割分解成若干分块后当废旧钢材进行处置，无法进行周转至其他工程建设项目进行重复使用，重复周转使用率极低、进而导致施工成本的提高。因此，结合工程施工需求，设计研发一种便于安拆和分解、以及重复利用、成本低廉、施工安全的高墩施工技术势在必行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种桥梁高墩组拼式滑架结构及施工方法。适用于不同墩柱形式各种截面尺寸,同时规避了滑架技术加工制作方式导致滑架成本提升、周转利用率低等问题。

本发明的技术方案：一种桥梁高墩组拼式滑架结构，包括滑架的底板，所述底板上分别连接有第一标准节和第二标准节，底板、第一标准节和第二标准节组成滑架。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述底板包括底板槽钢，底板槽钢与支撑钢棒连接，在底板槽钢上设有带孔的包板。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述第一标准节和第二标准节分别由立杆角钢和横杆角钢拼装而成，在立杆角钢上分别设有固定孔。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述底板上设有底板横向调节段和底板纵向调节段。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述第一标准节和第二标准节上分别设有标准节横向调节段和标准节纵向调节段。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述底板、第一标准节和第二标准节组成的滑架上安装爬梯，在滑架上设置施工操作平台，施工操作平台上满铺钢板网。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构，所述底板上设有提升吊耳。

桥梁高墩组拼式滑架结构的施工方法，包括以下步骤，1、工厂预制：将滑架划分为底板及第一标准节和第二标准节共计3个部分，并对各部分的组成部件、连接包板在加工厂内按设计加工预制，精确设置孔位；

2、现场组拼：将加工预制好的杆件运输至施工现场，采用高强度螺栓和包板连接组成底板、第一标准节和第二标准节，将底板、第一标准节和第二标准节用高强度螺栓和包板连接成整体，得到滑架，在滑架上安装爬梯，然后在滑架上满铺钢板网、设置挡脚板，四周挂密目安全网形成封闭整体，作为高墩施工作业、养生修饰的安全防护平台；

3、提升施工：将滑架整体匀速缓慢提升到施工墩柱处，滑架底板通过支撑钢棒插入墩柱预埋管道中，作为滑架结构整体支撑构件，进行墩柱施工，施工完成后向上提升进行下一节墩柱的施工，随着墩柱逐节往上施工，直至墩柱施工封顶。

上述的桥梁高墩组拼式滑架结构施工方法，所述底板通过底板横向调节段和底板纵向调节段调节横向、纵向的尺寸，所述第一标准节和第二标准节通过标准节横向调节段和标准节纵向调节段调节横向、纵向的尺寸。

本发明的有益效果：本发明具有如下特点：

1、经济效益

高墩组拼式滑架兼具翻模施工的经济性和便捷性，同时拥有爬模的安全性好等特点，组拼式的滑架制作思路，更将常规“焊接加工-拆解报废”优化为“螺栓连接-周转使用”，进一步提高了滑架施工的经济性。

(1)与爬模等高墩施工模板系统对比。按以往项目施工经验，桥梁高墩采用爬模施工时，爬模系统租金为1个月20万左右。经测算，组拼式滑架仅需现场制作安装，制作成本为0.79万，且可周转使用，高墩施工工期通常大于40天，则单个高墩施工，采用组拼式滑架较之爬模至少可节约施工成本25万以上。

(2)与常规滑架相比较。滑架通过螺栓+包板连接成节组拼成型，减少了现场大量焊接工作量，节约劳动力成本，装拆方便实现可重复周转利用，经济环保。通过工程实例应用进行成本分析，在相同条件下组装一套组拼式高墩施工滑架，较传统利用型钢逐块、逐节现场搭接焊接成滑架整体节约成本13120元(表1)。鉴于贵州山区高速公路高墩施工数量较多，各项目施工所需滑架数量总数较大，该工法的使用可使滑架在全公司范围内进行周转使用，每年可使公司节约施工成本80万元以上。

表1 6.5m×3.0m空心薄壁墩施工滑架成本分析表

2、社会效益

桥梁高墩组拼式滑架施工技术可在高速公路、高铁、市政等建设项目，桥梁高墩墩柱采用空心薄壁墩、矩形实心墩等设计的桥墩施工中推广使用。可大幅提升施工效率，节约人工成本，重复周转使用经济环保，现场文明施工形象好，保障施工质量和安全，缩短桥梁高墩施工工期。推动桥梁高墩施工技术发展，具有重要的社会效益。

本发明具有如下特点：

1、安全特点

桥梁高墩组拼式滑架与常规滑架一样，采用型钢拼装形成骨架，滑架内设置垂直爬梯，每层作业平台满铺钢板网、外侧设置挡脚板，四周挂密目安全网封闭形成施工作业及防护平台，滑架底板下紧贴高墩搭设之字形安全爬梯，工人在墩顶高空作业时处于封闭的滑架内部，且滑架支架安放在预埋于墩柱的钢棒上，与模板相互独立，工人可在该全封闭平台内进行模板安拆、钢筋安装、混凝土浇筑养生、表面缺陷修补等作业，进一步降低了高空作业的风险。安全风险低，安全性可与爬模等复杂模板体系媲美。

2、质量特点

在滑架制作质量方面，组拼式滑架将整个滑架划分底板与2个标准节，并按设计杆件长度、间距、钢材型号等参数，在型钢预制工厂内加工底板、竖杆、横杆，预留螺栓连接孔，工厂化生产严格控制杆件加工的质量，实现高质量、高精度的预制，后将杆件运输至现场采用螺栓连接进行组拼，连接质量牢固可靠。在高墩施工质量方面，相较于翻模施工技术，滑架内提供了更宽的作业空间和更安全的防护，工人作业时可更好的投入到工作中，对施工质量更有保证；相较于爬模等复杂模板系统，滑架施工减少了各类预留孔和预埋件数量，使墩柱表面修复处理更加简便，外观质量得到保障。

3、工期特点

相较于常规的焊接拼装滑架，组拼式滑架将滑架现场焊接、安装环节进行改良优化设计，由原本的型钢杆件逐根现场焊接成滑架作业平台整体，优化调整为型钢杆件在加工厂加工预制、预留螺栓孔、现场仅需采用螺栓+包板连接成标准节后组拼成型，滑架制作与拆解更加便捷简单，有利于提高施工效率，缩减工期。相较于爬模等复杂模板系统，安拆便捷性更加明显，对工效提升、工期节省优势更加突出。

4、成本特点

桥梁高墩组拼式滑架将滑架现场焊接加工成型优化为杆件加工厂预制、现场螺栓包板连接拼装，减少了大量的现场焊接人工成本；同时，一个项目施工完成后，滑架可重新拆解为杆件，周转至下一项目重复使用，相较于常规焊接加工的滑架在项目施工完成后只能通过氧气—乙炔切割分解后当废铁处理，节约了施工成本，周转利用率高，经济性较好。相较于爬模等高墩施工常用的模板系统，在具有相同安全防护效果的前提下，大幅缩减了施工成本。

附图说明

附图1为本发明施工流程图；

附图2为本发明各部件拼装示意图；

附图3为本发明滑架拼装状态示意图；

附图4为本发明底板结构示意图；

附图5为附图4中A处放大图；

附图6为本发明滑架结构示意图；

附图7-10分别为附图6中B、C、D、F放大图；

附图11为本发明底板调节段结构示意图；

附图12为附图11中H处放大图；

附图13为本发明标准节调节段结构示意图；

附图14为附图13中G处放大图；

附图15为本发明滑架结构侧视图；

附图16为附图15中B-B向断面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例1：一种桥梁高墩组拼式滑架结构，包括滑架的底板1，所述底板1上分别连接有第一标准节2和第二标准节3，底板1、第一标准节2和第二标准节3组成滑架。

所述底板1包括底板槽钢4，底板槽钢4与支撑钢棒5连接，在底板槽钢4上设有带孔的包板6。支撑钢棒5用于连接墩柱16的预埋管道。底板槽钢4采用双拼槽钢，是两根槽钢合并一起的组成的单根构件。

所述第一标准节2和第二标准节3分别由立杆角钢7和横杆角钢8拼装而成，在立杆角钢7上分别设有固定孔9，通过固定孔9可以用高强度螺栓和包板快速连接和调整。

所述底板1上设有底板横向调节段10和底板纵向调节段11，可以调节底板1的尺寸，适用于不同的桥梁高墩。

所述第一标准节2和第二标准节3上分别设有标准节横向调节段12和标准节纵向调节段13，可以调节标准节的尺寸，适用于不同的桥梁高墩。

所述底板1、第一标准节2和第二标准节3组成的滑架上安装爬梯14，在滑架上设置施工操作平台17，施工操作平台17上满铺钢板网，同时作为滑架内部工人行走安全通道，如图16所示。

所述底板1上设有提升吊耳15，用于吊装。

桥梁高墩组拼式滑架结构的施工方法，包括以下步骤，1、工厂预制：将滑架划分为底板1及第一标准节2和第二标准节3共计3个部分，并对各部分的组成部件、连接包板在加工厂内按设计加工预制，精确设置孔位；

2、现场组拼：将加工预制好的杆件运输至施工现场，采用高强度螺栓和包板连接组成底板1、第一标准节2和第二标准节3，将底板1、第一标准节2和第二标准节3用高强度螺栓和包板连接成整体，得到滑架，在滑架上安装爬梯14，然后在滑架上满铺钢板网、设置挡脚板，得到施工操作平台17，四周挂密目安全网形成封闭整体，作为高墩施工作业、养生修饰的安全防护平台；

3、提升施工：将滑架整体匀速缓慢提升到施工墩柱16处，滑架底板1通过支撑钢棒5插入墩柱16预埋管道中，作为滑架结构整体支撑构件，进行墩柱16施工，施工完成后向上提升进行下一节墩柱16的施工，随着墩柱16逐节往上施工，直至墩柱16施工封顶。

所述底板通过底板横向调节段10和底板纵向调节段11调节横向、纵向的尺寸，所述第一标准节和第二标准节通过标准节横向调节段12和标准节纵向调节段13调节横向、纵向的尺寸。