CN106592962A - 一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工方法及施工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工方法及施工设备，属于混凝土模板施工技术领域。该施工设备由底操作平台、顶操作平台、缆索吊钩组成。底操作平台由贝雷片、底平台、顶平台、扁担梁组成，贝雷片的数量为三组。顶操作平台由主承重梁、操作平台、卷扬机、电动走行葫芦、配电柜、吊耳、底模板、下侧腹板模板、上侧腹板模板、吊杆、对穿拉杆、U型螺栓、护栏、垫座组成；本发明实现了高空、强风环境下拱桥拱圈外包混凝土模板的快速、高精度安装，大大降低了作业安全风险，特别适用于大跨度、大高差条件下拱桥劲性骨架外包混凝土大块模板整体吊装、倒运及拆除作业。
Description
技术领域
本发明公开了一种大高差、大跨度条件下劲性骨架外包混凝土大块超重模板提升、安装及周转施工方法和施工设备，属于混凝土模板施工技术领域。
背景技术
目前国内外同类型铁路桥梁劲性骨架外包混凝土底板模板主要采取提前把底模安装在劲性骨架底部并在劲性骨架安装过程中一起起吊的传统方式，此工艺存在劲性骨架吊装吨位大、模板在高空中拆除、周转难度大、模板利用率低、施工安全风险高等缺点。采用二级提升平台在劲性骨架整体安装完成后进行外包底板模板的安装及倒运，此工艺与传统方式中提前把底模悬挂在劲性骨架上一起吊装的工艺相比，节省了劲性骨架加工及安装的工期，减小了劲性骨架吊装过程中迎风面，降低了劲性骨架的安装难度及风险，且此二级提升平台的运用仅需在缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等既有材料、设备基础上简单改造，容易实现。
发明内容
本发明提供了一种全新的劲性骨架外包模板提升、安装及吊运的施工方法及措施，可以显著提高劲性骨架外包模板的安装速度，有效的降低了模板安装过程中的施工难度，减小了施工过程的安全风险，辅助设备简单，原理明确，成本低，容易实现。
本发明采用的技术方案为一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工设备，该施工设备由底操作平台、顶操作平台、缆索吊钩17组成。
底操作平台由贝雷片1、底平台2、顶平台3、扁担梁4组成，贝雷片1的数量为三组。
三组贝雷片1等间距布置且通过槽钢连接成一体成为底操作平台主受力体。
底平台2固定在三组贝雷片1的底部，底平台2为模板安装过程中人员操作平台。
顶平台3固定在三组贝雷片1的顶部，顶平台3为模板放置平台。
扁担梁4设置在贝雷片1的顶部，扁担梁4由双工字钢焊接而成，共有两道，相邻贝雷片1之间各一道；扁担梁4的顶部两端均设置吊接耳。
顶操作平台由主承重梁5、操作平台6、卷扬机7、电动走行葫芦8、配电柜9、吊耳10、底模板11、下侧腹板模板12、上侧腹板模板13、吊杆14、对穿拉杆15、U型螺栓16、护栏18、垫座19组成；
主承重梁5由劲性骨架扣锚索扁担梁焊接而成；主承重梁5顶部焊接有吊耳10，吊耳10与缆索吊钩17的位置相对应。
操作平台6焊接在主承重梁5上，在主承重梁5的梁端及跨中位置设置刚性支撑，防止顶操作平台6变形，刚性支撑采用双工字钢加工而成。操作平台6为卷扬机7操作人员的工作平台。
卷扬机7固定在操作平台6两端的刚性支撑上，钢丝绳在起吊及运输过程中通过动滑轮组与底平台2连接吊。配电柜9与卷扬机7连接。电动走行葫芦8设置在主承重梁5的下方，电动葫芦8的走行轨道与主承重梁5焊接。护栏18设置在操作平台6的四周。底模板11、下侧腹板模板12、上侧腹板模板13依次相互连接组成模板。模板的底部设有垫座19。底模板11与吊杆14通过U型螺栓16连接；对穿拉杆15将内模与底模板11固定。
吊接耳与扁担梁4之间采用坡口焊接并在吊接耳与扁担梁4之间设置加强筋板，扁担梁4为底操作平台的提升大梁。
操作平台6由槽钢焊接而成。
本发明实现了高空、强风环境下拱桥拱圈外包混凝土模板的快速、高精度安装，大大降低了作业安全风险，特别适用于大跨度、大高差条件下拱桥劲性骨架外包混凝土大块模板整体吊装、倒运及拆除作业
附图说明
图1大跨度钢管拱外包模板施工二级提升平台总体布置图。
图2操作平台结构图。
图3底操作平台侧面图。
图4顶操作平台立面图。
图5顶操作平台侧面图。
图6底模板安装示意图。
图7腹板模板安装示意图。
具体实施方式
如图1-7所示，一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工方法，该方法具体施工过程如下：
第一步：大跨度钢管拱外包模板施工二级提升平台加工完成后，利用缆索吊钩17与二级提升平台的顶操作平台6上的主承重梁5上的吊耳10连接在一起，起重大钩与吊耳10采用标准抗拉力60t的吊带连接牢固。
第二步：缆索吊移动二级提升平台的顶操作平台3至拱顶正对拱底起吊点处的底操作平台2。
第三步：下放卷扬机7的起重钩，与底操作平台2的吊接耳连接一起。由于顶操作平台3距地面起吊点之间的距离，且在下放钢丝绳及起重过程中极易造成吊钩钢丝绳缠绕，在钢丝绳固定位置设置卸力旋转轴承。
第四步：安装底模板11，放置底模板11在底操作平台2上，通过卷扬机提升底操作平台至合适高度；通过缆索吊钩17的顺桥向移动，把二级提升平台移动到安装位置后，使二级提升平台上的电缆线与拱顶最近的配电箱接通，提升底操作平台2至底模板11安装位置。模板安装过程中，通过电动葫芦8来调整模板的斜度；底模板位置调整到位后，采用吊杆14和U型螺栓16将模板固定，安装内模，采用对穿拉杆15将内模与底模板11固定；浇注底板混凝土。模板拆除与上述顺序反序施工。
第五步：安装下侧腹板模板12，利用主承重梁5顶部卷扬机7把下侧模12提升到拱圈侧面；通过缆索吊钩17将模板移动至需安装的顺桥向的位置；转换吊钩，由电动走行葫芦8将下侧腹板模板12横移、转运至安装位置，先将下侧腹板模板12安放在垫座19上，再通过对拉螺杆将下侧腹板模板12与内模对拉固定；浇注下侧腹板混凝土。模板拆除与上述顺序反序施工。
第六步：上侧腹板模板13安装，按照第五步相同的顺序，安装上侧腹板模板13。模板拆除为安装顺序的反序。
第七步：顶板模板安装，采用缆索吊钩17及塔吊将顶板模板运至安装位置，人工精确定位安装。模板拆除为安装顺序的反序。
实施例
三组贝雷片长30m，每组贝雷片之间间距3m，各组贝雷片之间采用[12槽钢连接成一体，其作用为底操作平台主受力体系。
底平台采用[12槽钢1m/道固定在贝雷片底部，槽钢顶部利用木板(规格：400*30*4cm)满铺并采用钢筋整体固定牢固，其作用为模板安装过程中人员操作平台。
顶平台是在贝雷片顶部采用[12槽钢1m/道与贝雷片连接成一体，其作用为模板放置的平台。
扁担梁是由双I28工字钢焊接而成，共有两道，贝雷梁两段各一道；扁担梁顶部两段设置吊耳，吊耳采用16mm厚钢板加工而成；吊耳与扁担梁之间采用坡口焊接并在吊耳与扁担梁之间设置加强筋板。其作用是底操作平台的提升大梁。
顶操作平台由主承重梁5、操作平台6、卷扬机7、电动走行葫芦8、配电柜9、吊耳10，底模板11、下侧腹板模板12、上侧腹板模板13、吊杆14、对穿拉杆15、U型螺栓16、缆索吊钩17、护栏18、垫座19；顶操作平台结构尺寸为30*6m。
主承重梁5由劲性骨架扣锚索扁担梁4焊接而成，其长度为30m，采用16mm和24mm钢板焊接而成，钢板母材为Q345b；主承重梁5顶部对应缆索吊钩17位置设置吊耳10，吊耳10采用25mm厚钢板加工而成。
操作平台6是采用[12槽钢1m/道与主承重梁5焊接成一体，槽钢顶部利用木板(规格：400*30*4cm)满铺并采用钢筋整体固定牢固，在两承重梁5的梁端及跨中位置设置刚性支撑，防止顶操作平台6变形，刚性支撑采用双I45a工字钢加工而成。其作用为卷扬机7操作人员的工作平台。
卷扬机房由4台6t变频式卷扬机7(每台容绳量650m)和两座彩钢房组成；卷扬机固定在操作平台6两端的刚性支撑上，钢丝绳采用麻心钢丝绳，钢丝绳在起吊及运输过程中通过动滑轮组与底平台2连接，双倍绳起吊。卷扬机外侧搭设彩钢房来遮挡风雨及作为操作室之用。
电动走行葫芦8规格为5t，设置在主承重梁5下方，电动葫芦8走行轨道采用I32a工字钢，轨道与主承重梁5焊接牢固。
护栏18设置在操作平台6的四周,高度为1.5m，采用∠75角钢作为立柱、脚手架管作为横杆,护栏外侧采用D6铁丝网作为防护网。
电力系统由配电柜9、空气开关、漏电保护器、分项开关和电缆线组成；卷扬机电缆线采用20平方铜芯电缆线，每台卷扬机设置一个分项开关，平台两侧的4台卷扬机每两台串联在一起，由两名操作人员控制4台卷扬机的工作。
吊杆14采用精轧螺纹钢，对穿拉杆15为的Q235B钢筋，U型螺栓16采用的Q345钢筋加工，长度根据实际需要确定。
垫座19由6根HRB335钢筋(埋入混凝土深度30cm)、1cm厚钢板、2cm厚钢板组成。
大跨度钢管拱外包模板施工二级提升平台加工完成后，利用起重量160t缆索吊4个40t的缆索吊钩17与二级提升平台的顶操作平台6主承重梁5上的吊耳10连接在一起。顶操作平台3与底操作平台2通过4台6t卷扬机的钢丝绳连接在一起。二级提升平台的电力供应采用在拱顶每30m设置一个配电箱，当缆索吊钩把二级提升平台移动到安装位置后，使二级提升平台上的电缆线与拱顶最近的配电箱接通，进行施工作业。
Claims (4)
1.一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工设备，其特征在于：该施工设备由底操作平台、顶操作平台、缆索吊钩(17)组成；
底操作平台由贝雷片(1)、底平台(2)、顶平台(3)、扁担梁(4)组成，贝雷片(1)的数量为三组；
三组贝雷片(1)等间距布置且通过槽钢连接成一体成为底操作平台主受力体；
底平台(2)固定在三组贝雷片(1)的底部，底平台(2)为模板安装过程中人员操作平台；
顶平台(3)固定在三组贝雷片(1)的顶部，顶平台(3)为模板放置平台；
扁担梁(4)设置在贝雷片(1)的顶部，扁担梁(4)由双工字钢焊接而成，共有两道，相邻贝雷片(1)之间各一道；扁担梁(4)的顶部两端均设置吊接耳；
顶操作平台由主承重梁(5)、操作平台(6)、卷扬机(7)、电动走行葫芦(8)、配电柜(9)、吊耳(10)、底模板(11)、下侧腹板模板(12)、上侧腹板模板(13)、吊杆(14)、对穿拉杆(15)、U型螺栓(16)、护栏(18)、垫座(19)组成；
主承重梁(5)由劲性骨架扣锚索扁担梁焊接而成；主承重梁(5)顶部焊接有吊耳(10)，吊耳(10)与缆索吊钩(17)的位置相对应；
操作平台(6)焊接在主承重梁(5)上，在主承重梁(5)的梁端及跨中位置设置刚性支撑，防止顶操作平台(6)变形，刚性支撑采用双工字钢加工而成；操作平台(6)为卷扬机(7)操作人员的工作平台；
卷扬机(7)固定在操作平台(6)两端的刚性支撑上，钢丝绳在起吊及运输过程中通过动滑轮组与底平台(2)连接吊；配电柜(9)与卷扬机(7)连接；电动走行葫芦(8)设置在主承重梁(5)的下方，电动葫芦8的走行轨道与主承重梁(5)焊接；护栏(18)设置在操作平台(6)的四周；底模板(11)、下侧腹板模板(12)、上侧腹板模板(13)依次相互连接组成模板；模板的底部设有垫座(19)；底模板(11)与吊杆(14)通过U型螺栓(16)连接；对穿拉杆(15)将内模与底模板(11)固定。
2.根据权利要求1所述的一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工设备，其特征在于：吊接耳与扁担梁(4)之间采用坡口焊接并在吊接耳与扁担梁(4)之间设置加强筋板，扁担梁(4)为底操作平台的提升大梁。
3.根据权利要求1所述的一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工设备，其特征在于：操作平台(6)由槽钢焊接而成。
4.利用权利要求1所述设备进行的一种大高差、大跨度劲性骨架外包混凝土模板施工方法，其特征在于：该方法具体施工过程如下：
第一步：大跨度钢管拱外包模板施工二级提升平台加工完成后，利用缆索吊钩(17)与二级提升平台的顶操作平台(6)上的主承重梁(5)上的吊耳(10)连接在一起，起重大钩与吊耳(10)采用标准抗拉力60t的吊带连接牢固；
第二步：缆索吊移动二级提升平台的顶平台(3)至拱顶正对拱底起吊点处的底平台(2)；
第三步：下放卷扬机(7)的起重钩，与底平台(2)的吊接耳连接一起；由于顶操作平台3距地面起吊点之间的距离，且在下放钢丝绳及起重过程中极易造成吊钩钢丝绳缠绕，在钢丝绳固定位置设置卸力旋转轴承；
第四步：安装底模板(11)，放置底模板(11)在底操作平台(2)上，通过卷扬机提升底操作平台至合适高度；通过缆索吊钩(17)的顺桥向移动，把二级提升平台移动到安装位置后，使二级提升平台上的电缆线与拱顶最近的配电箱接通，提升底操作平台(2)至底模板(11)安装位置；模板安装过程中，通过电动走行葫芦(8)来调整模板的斜度；底模板位置调整到位后，采用吊杆(14)和U型螺栓(16)将模板固定，安装内模，采用对穿拉杆(15)将内模与底模板(11)固定；浇注底板混凝土；模板拆除与上述顺序反序施工；
第五步：安装下侧腹板模板(12)，利用主承重梁(5)顶部卷扬机(7)把下侧模12提升到拱圈侧面；通过缆索吊钩(17)将模板移动至需安装的顺桥向的位置；转换吊钩，由电动走行葫芦(8)将下侧腹板模板(12)横移、转运至安装位置，先将下侧腹板模板(12)安放在垫座(19)上，再通过对拉螺杆将下侧腹板模板(12)与内模对拉固定；浇注下侧腹板混凝土；模板拆除与上述顺序反序施工；
第六步：上侧腹板模板(13)安装，按照第五步相同的顺序，安装上侧腹板模板(13)；模板拆除为安装顺序的反序；
第七步：顶板模板安装，采用缆索吊钩(17)及塔吊将顶板模板运至安装位置，人工精确定位安装；模板拆除为安装顺序的反序。
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