一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构及施工方法

摘要

本发明公开了一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构及施工方法，解决了现有技术中存在连续梁桥挂篮存在施工时间长的问题，具有加快施工进程的有益效果，具体方案如下：一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，包括挂篮走行单元，挂篮走行单元支撑至少一处桁架单元，桁架单元纵向为菱形结构件形成挂篮，桁架单元包括连接成一体的第一桁架和第三桁架，第三桁架纵向的第一侧边两端分别与挂篮走行单元活动连接，第三桁架下弦杆被锚固，下弦杆与第一侧边、第二侧边分别连接，第二侧边与第一侧边呈锐角，第一桁架远离第二侧边的一侧可拆卸连接有临时支撑。

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程桥梁技术领域，尤其是一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构及施工方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，国内预应力混凝土连续梁桥一般采用挂篮施工。传统挂篮施工流程为：首先进行墩顶零号块梁段施工，然后在零号梁段块两个悬臂端拼装挂篮结构，进行1号块梁段挂篮悬臂浇筑及预应力张拉施工，1号块施工完成后，同时前移两悬臂端挂篮，进行下一梁段施工。

为了满足挂篮悬臂浇筑施工，传统预应力混凝土连续梁桥设计时，零号块的长度一般略大于墩顶长度，这是由于零号块的长度需满足能够对称放置两套完整的挂篮结构，以进行1号块挂篮悬臂浇筑。由于零号块一部分已超出了墩顶纵向宽度，处于悬臂状态，因此墩顶零号块梁段需在托架或支架上立模现浇。施工托架或支架可根据墩身高度、承台形式和地形情况，分别利用墩身、承台或地面作支承，设立支撑托架或支架。此种零号块设计及施工方法，大大增加了零号块及其上挂篮的施工时间及安全风险。因此，为了解决连续梁桥传统零号块施工时间长、费用高、安全风险大的问题，短零号块设计及配套挂篮的研发成为了解决此类问题的一种新的途径。

短零号块设计及配套挂篮设计的基本思路是零号块的设计长度不超过桥墩纵向宽度，但发明人发现，现有技术对短零号块处挂篮施工并没有任何相关的技术手段。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，整体结构设置合理，方便施工，有利于缩短施工周期。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，包括挂篮走行单元、挂篮单元、锚固单元和底篮单元，挂篮单元包括墩顶整体挂篮和分离挂篮，分离挂篮与墩顶整体挂篮连接且分离挂篮相对于墩顶整体挂篮可拆除，挂篮走行单元纵向布置于桥面，挂篮单元能够沿着挂篮走行单元移动至待浇筑位置，墩顶整体挂篮和分离挂篮交替安装于挂篮走行单元，墩顶整体挂篮和分离挂篮通过锚固单元与已浇筑梁段锚固，底篮单元与墩顶整体挂篮连接成整体。

如上所述的挂篮结构，在挂篮走行单元设置墩顶整体挂篮，墩顶整体挂篮通过与分离挂篮的连接，利于挂篮被锚固，通过挂篮走行单元能够让挂篮直接在连续梁短号块架设，减少施工作业步骤，加快施工进度。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述墩顶整体挂篮包括两片桁架、联系梁及上横梁，两片桁架间隔设定距离固定于已浇筑梁段上，两片桁架之间通过上横梁和联系梁连接。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述墩顶整体挂篮的每片桁架包括左三角桁架、右三角桁架和剪刀撑，左三角桁架、右三角桁架对称布置于墩顶纵向两侧悬臂端，剪力撑连接左三角桁架、右三角桁架，两侧的左三角桁架、右三角桁架之间间隔设定距离，通过两侧的桁架便于向连续梁短零号块的两侧开展施工作业。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述分离挂篮包括人字型的临时支撑，临时支撑与已浇筑梁段连接，临时支撑与墩顶整体挂篮可拆卸连接。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述左三角桁架、右三角桁架的一侧安装斜杆，斜杆与下弦杆连接，斜杆、下弦杆与左三角桁架、右三角桁架分别连接后形成菱形桁架，下弦杆通过所述锚固单元锚固于已浇筑梁段，通过斜杆和下弦杆的设置形成菱形桁架，再进一步通过锚固单元的设置，有利于保证挂篮设置的稳定性和可靠性。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述临时支撑包括第一杆和第二杆，第一杆的一端设置固定座，固定座安装于所述挂篮走行单元，固定座与第二杆连接，第一杆的另一端通过第二连接件与桁架单元的第三侧边、第四侧边分别连接，第二杆远离固定座的另一端与第三侧边连接。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述挂篮走行单元包括走行轨、滚轴、反扣轮和走行千斤顶，走行轨纵向布置于桥面，滚轴能够置于所述墩顶整体挂篮的一端，反扣轮能够置于墩顶整体挂篮的另一端，走行千斤顶推动所述墩顶整体挂篮沿着走行轨前进，走行千斤顶通过走行轨支撑。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，所述锚固单元包括用于固定所述下弦杆的锚固压杆，锚固压杆通过后锚扁担梁将下弦杆锚固于已浇筑梁段。

第二方面，本发明还提供了一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构的施工方法，包括如下内容：

在连续梁短零号块上通过挂篮走行单元搭建墩顶整体挂篮，墩顶整体挂篮之间通过剪力撑连接，形成墩顶整体挂篮单元；

在连续梁短零号块的两侧分别安装底篮单元，并浇筑连续梁1号块，连续梁1号块位于连续梁短零号块的两侧；

连续梁1号块达到设定强度的80-100％后，向连续梁短零号块两侧延长走行单元，走行单元左侧长度与1号块悬臂端平齐，走行单元右侧长度长于1号块悬臂端；

墩顶整体挂篮与挂篮走行单元之间安装分离挂篮，拆除剪力撑；

将挂篮走行单元右侧的墩顶整体挂篮与分离挂篮整体移动，分离挂篮到达走行单元右侧边缘位置；

拆除挂篮走行单元左侧的分离挂篮，将左侧墩顶整体挂篮移动至连续梁1号块的边缘位置，在左侧墩顶整体挂篮安装锚固单元；

拆除挂篮走行单元右侧的分离挂篮，将右侧的墩顶整体挂篮悬出1号块悬臂端的挂篮走行单元，将右侧的墩顶整体挂篮移动至连续梁1号块的边缘位置。

如上所述的一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构的施工方法，在所述挂篮走行单元施工前先进行连续梁短零号块的施工，连续梁短零号块通过墩顶支模板直接浇筑进行施工，大大节省了安装托架辅助安装模板的时间，有利于缩短施工周期。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过挂篮结构的设置，挂篮单元能够与挂篮走行单元连接，通过分离挂篮的设置有效保证挂篮结构的稳定施工；通过已浇筑梁段设置挂篮走行单元来直接安装挂篮单元，减少施工作业步骤，加快施工进度，有效保证施工安全。

2)本发明通过在挂篮走行单元的两侧均设置三角桁架，三角桁架相对于分离挂篮的一侧设置斜杆和下弦杆，保证挂篮结构在施工过程中的稳定性，整体结构简单、组装方便，大大提高了施工效率，具有良好的工程经济性。

3)本发明通过临时支撑的设置，方便对挂篮单元的移动，另一方面方便在拆卸掉剪力撑之后更好的保证左三角桁架、右三角桁架分离时的安全性。

4)本发明施工方法的给出，在保证施工结构完整性的情况下，先进行一侧挂篮单元的施工，再进行另一侧挂篮单元的施工，整体便于施工，减少了施工作业步骤；

而短零号块可以直接利用桥墩顶面作为支撑立模现浇，由传统托架法浇筑零号块后安装挂篮结构施工到根据现实情况直接浇筑短零号块后安装挂篮，大大节省了安装托架辅助安装模板的时间，有效减小了浇筑零号块施工时间长、费用高、安全风险大的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中墩顶整体挂篮的示意图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中安装吊挂单元和底篮单元的示意图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中分离挂篮的示意图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中右三角桁架移动及左菱形桁架拼装的示意图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中左临时支撑拆除及左菱形桁架被锚固的示意图。

图6是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中横向相邻两片桁架的示意图。

图7是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中右菱形桁架拼装的示意图。

图8是本发明根据一个或多个实施方式的一种预应力混凝土连续梁桥挂篮结构中右菱形桁架临时支撑拆除并移动到走行单元端部被锚固的示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.短零号块，2.左三角桁架，3.右三角桁架，4.剪力撑，5.走行轨，6.1号块，7.吊挂单元，8.底篮单元，9.临时支撑，10.斜杆，11.下弦杆，12.左菱形桁架，13.锚固单元，14.上横梁，15.横系桁架，16.螺纹钢筋，17.后锚扁担梁，18.反扣轮，19.右菱形桁架。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在连续梁桥挂篮施工较为复杂的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构，包括挂篮走行单元、挂篮单元、锚固单元13和底篮单元8，挂篮单元包括墩顶整体挂篮和分离挂篮，分离挂篮与墩顶整体挂篮连接且分离挂篮相对于墩顶整体挂篮可拆除，挂篮走行单元纵向布置于桥面(混凝土连续梁桥的桥面)，挂篮单元能够沿着挂篮走行单元移动至待浇筑位置，墩顶整体挂篮和分离挂篮交替安装于挂篮走行单元，墩顶整体挂篮和分离挂篮通过锚固单元13与已浇筑梁段锚固，底篮单元与墩顶整体挂篮连接成整体。

具体地，参考图6所示，墩顶整体挂篮包括两片桁架、联系梁及上横梁14，两片桁架间隔设定距离固定于已浇筑梁段上，两片桁架之间通过上横梁14和联系梁连接，上横梁14位于联系梁的顶部。

其中，联系梁具体为交叉设置的横系桁架15。

参考图1和图2所示，墩顶整体挂篮的每片桁架包括左三角桁架2、右三角桁架3和剪刀撑4，左三角桁架2、右三角桁架3之间间隔设定距离，左三角桁架2、右三角桁架3对称布置于墩顶纵向两侧悬臂端，剪力撑4连接左三角桁架2、右三角桁架3，两侧的左三角桁架2、右三角桁架3之间间隔设定距离，通过两侧的桁架便于向连续梁短零号块的两侧开展施工作业，两侧的左三角桁架2、右三角桁架3之间间隔设定距离，通过两侧的桁架便于向连续梁短零号块1(0#块)的两侧开展施工作业。

具体地，左三角桁架2、右三角桁架3分别为直角三角桁架，左三角桁架2、右三角桁架3的一个角端通过支座固定于挂篮走行单元。

本实施例中，参考图3和图4所示，分离挂篮包括人字型的临时支撑9，临时支撑9与已浇筑梁段连接，临时支撑与墩顶整体挂篮可拆卸连接，在剪力撑4被拆除后，临时支撑保证挂篮单元的稳定性。

考虑到挂篮需要稳定被固定，左三角桁架2、右三角桁架3在相对于分离挂篮的另一侧安装斜杆10，斜杆10相对于挂篮走行单元倾斜设置，斜杆10与下弦杆11连接，斜杆10、下弦杆11与左三角桁架2、右三角桁架3分别连接后形成菱形桁架，下弦杆11与左三角桁架、右三角桁架的竖直段垂直连接，下弦杆11通过锚固单元锚固于已浇筑梁段，通过斜杆10和下弦杆11的设置形成菱形桁架，再进一步通过锚固单元的设置，有利于保证挂篮设置的稳定性和可靠性；

此外，为保证稳定施工，锚固单元包括用于固定下弦杆的锚固压杆，下弦杆11上侧面被后锚扁担梁17锚固，后锚扁担梁17由锚固在连续梁短零号块1上的锚固压杆锚固，锚固压杆具体为螺纹钢筋16，螺纹钢筋16可设有多根，螺纹钢筋位于反扣轮的两侧，通过后锚扁担梁和锚固压杆的设置，有利于保证挂篮单元设置的稳定性和可靠性。

需要解释地是，后锚扁担梁17为扁担梁，锚固压杆垂直于后锚扁担梁，且后锚扁担梁17水平设置。

可以理解地是，临时支撑9包括第一杆和第二杆，第一杆和第二杆呈人字型，第一杆的一端设置固定座，固定座安装于挂篮走行单元，固定座与第二杆连接，第一杆的另一端与左三角桁架2或右三角桁架3连接，第二杆远离固定座的另一端与左三角桁架2或右三角桁架3的底侧连接。

其中，左三角桁架或右三角桁架均包括支座，支座连接于挂篮走行单元，临时支撑9的第二杆与支座连接。

本实施例中，挂篮走行单元包括走行轨5、滚轴、反扣轮18和走行千斤顶，走行轨5纵向布置于桥面，滚轴能够置于左三角桁架或右三角桁架的一端，反扣轮18能够安装于下弦杆，反扣轮18安装于下弦杆的两侧，因滚轴和反扣轮18的设置，走行千斤顶推动菱形桁架沿着走行轨5前进，走行千斤顶通过走行轨支撑；其中，需要解释地是，滚轴和反扣轮均为现有技术。

具体地，走行轨5为工字钢铺设的轨道，支座、固定座均与走形轨配合，支座、固定座均设置滑槽，滑槽可沿着走形轨移动。

本实施例提供的挂篮结构，在挂篮走行单元设置挂篮单元，通过左三角桁架、右三角桁架的设置，配合斜杆和下弦杆能够在走形轨的两侧均形成菱形挂篮，墩顶整体挂篮通过与临时支撑的连接，保证挂篮施工的稳定性，通过挂篮走行单元能够让挂篮单元直接在连续梁短号块架设，减少施工作业步骤，加快施工进度。

实施例二

本实施例提供了一种短零号块预应力混凝土连续梁桥挂篮结构的施工方法，包括如下内容：

参考图1所示，在连续梁短零号块上通过走行单元搭建左三角桁架和右三角桁架，左三角桁架和右三角桁架之间通过剪力撑4连接，形成墩顶整体挂篮；

参考图2所示，在连续梁短零号块的两侧分别安装吊挂单元7和底篮单元8，并浇筑连续梁1号块6，连续梁1号块6位于连续梁短零号块的两侧；

其中，吊挂单元7和底篮单元8均为现有技术。

连续梁1号块达到设定强度的80-100％如95％后，参考图3所示，向连续梁短零号块两侧延长挂篮走行单元，挂篮走行单元左侧长度与1号块悬臂端平齐，挂篮走行单元右侧长度长于1号块悬臂端，悬出1号块悬臂端1.5-2.3米，可以是2米；

左三角桁架和右三角桁架的一侧与走形轨之间分别安装临时支撑9，拆除剪力撑4；

参考图4所示，将右三角桁架及其侧的临时支撑整体向外侧移动2米，右侧临时支撑到达走行轨右侧边缘位置，为左三角桁架安装斜杆和下弦杆让出空间；

参考图5所示，在左三角桁架远离临时支撑的另一侧安装斜杆和下弦杆，形成左菱形桁架12，安装对应的滚轴、反扣轮18和走形千斤顶；

拆除左菱形桁架的临时支撑，将左菱形桁架移动至连续梁1号块6的边缘位置，左菱形桁架12后端安装锚固单元13，形成左菱形桁架悬浇挂篮；

参考图7所示，在右三角桁架远离临时支撑的另一侧安装斜杆和下弦杆，形成右菱形桁架19，安装对应的滚轴、反扣轮和走形千斤顶；

参考图8所示，拆除右菱形桁架临时支撑及悬出1号块悬臂端的走行轨，将右菱形桁架移动至连续梁1号块的边缘位置，右菱形桁架后端安装锚固单元，形成右菱形桁架悬浇挂篮。

在挂篮走行单元施工前先进行连续梁短零号块的施工，连续梁短零号块通过直接浇筑进行施工，大大节省了安装托架辅助安装模板的时间，有利于缩短施工周期。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。