CN119824803A - 一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，通过操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统共同构成一体化施工平台，在一体化施工平台上提前绑扎钢筋骨架和劲性骨架，并预留散拼段，在地面上通过特定器械对主筋进行预弯曲，精确匹配塔柱的设计曲率，完成塔柱截面的变曲率施工，使用主筋定位胎架与水平筋定位齿板完成钢筋的定位，与劲性骨架绑扎成一个整体，一体吊装，降低施工复杂度，使吊装上去的主筋已经有塔柱的设计曲率，避免了复杂的高空作业操作，提高了施工安全性。

Description

一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工技术领域，具体来说涉及一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法。

背景技术

斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的主要桥型。桥塔是斜拉桥的关键承重结构，桥塔型式主要有钻石型、A型、倒Y型、H型、独柱型，常用材料是钢筋混凝土。大多塔柱形式为两侧塔肢向内倾斜，有一定的倾斜角度。其中，如钻石型的塔柱，两侧塔肢不仅向内有倾斜角度，而且塔肢倾角的斜率还是不断变化的。

目前，现有塔柱的施工主要有两种方式：

(1)现场散拼，将所需的钢筋运输到现场，再按序进行拼装。

(2)网片组装，首先在地面上将钢筋组装成网片或者块状，然后吊装到指定位置进行拼装。

上述两种施工方法的施工效率不够高，而且高空作业存在安全风险。第二种施工方法与第一种散拼方法相比，通过在地面将钢筋提前加工成网片，在一定程度上提高上施工的效率，降低了安全风险，但是提升程度有限。尤其是对于曲线变截面斜拉桥塔柱，在高空中进行施工作业不仅对作业人员有安全风险，而且施工难度大，不易控制塔柱的线型，不能保证施工质量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，解决了曲线变截面桥塔施工效率低、安全风险大以及曲线曲率精度不易控制的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、根据施工图纸设计，在相应的位置搭建一体化施工平台，在一体化施工平台内进行绑扎，并预留散拼段，一体化施工平台包括操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统；

S2、完成操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统的搭建后，在操作系统中安装悬挑板，悬挑板可在操作系统中水平移动，通过水平移动控制悬挑板的悬挑距离，从而控制绑扎作业点与钢筋骨架和劲性骨架的距离；

S3、使用器械对主筋进行预弯曲，通过钢筋定位系统进行精准定位，然后在钢筋骨架支撑系统上绑扎第一层竖向主筋及第一层水平筋，并将第二层水平筋存放在钢筋定位系统上；

S4、然后绑扎第二层竖向主筋和第二层水平筋；

S5、然后安装劲性骨架，劲性骨架与主筋连接成整体；

S6、然后在劲性骨架上安装连接件及主筋定位齿板；

S7、绑扎剩余钢筋，从而完成部品一和部品二的绑扎制作；

S8、移动悬挑板，将悬挑板伸出部分移动入操作系统中，并移动操作系统，使操作系统远离部品一和部品二形成吊装空间，然后依次吊装部品一和部品二。

进一步，操作系统包括绑扎平台和平台滑道，平台滑道固定在地面上，绑扎平台安装在平台滑道上并可沿平台滑道移动。

进一步，绑扎平台采用轻型骨架结构，绑扎平台设有多层，绑扎平台的顶部一层的外侧安装有防护栏杆，绑扎平台的每层均安装有可水平移动的悬挑板。

进一步，绑扎平台的每层均设有移动滑道，悬挑板通过滚轮安装到移动滑道上实现悬挑板的水平移动。

进一步，步骤S8中，当部品一和部品二完成绑扎制作后，首先将悬挑板水平移动至绑扎平台中，然后将绑扎平台沿平台滑道移动，使绑扎平台带动悬挑板远离部品一和部品二，形成足够吊装的吊装空间，在吊装空间中安装吊装装置，通过吊装装置依次吊装部品一和部品二。

进一步，步骤S2中，悬挑板水平移动时，伸出绑扎平台的长度为50～1500mm。

进一步，钢筋骨架支撑系统包括支撑梁、伸缩套管和支撑预埋件，支撑预埋件固定在地面上，支撑梁与一支撑预埋件铰接，伸缩套管一端与另一个支撑预埋件铰接，伸缩套管的另一端与支撑梁铰接，通过伸缩套管的伸缩控制支撑梁的倾斜角度。

进一步，钢筋定位系统包括底部主筋定位胎架、中部主筋定位胎架、顶部主筋定位胎架和水平筋定位齿板，底部主筋定位胎架固定在地面上，中部主筋定位胎架和顶部主筋定位胎架固定安装在劲性骨架上，水平筋定位齿板安装在钢筋骨架支撑系统和劲性骨架上，钢筋定位系统可精确定位主筋和水平筋的位置。

进一步，步骤S5中，在安装劲性骨架前，需要先取出水平筋定位齿板，然后再进行劲性骨架的安装。

进一步，钢筋骨架和劲性骨架均包括标准段和变宽搭接段，标准段和变宽搭接段连接形成钢筋骨架或劲性骨架。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中通过操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统共同构成一体化施工平台，在一体化施工平台上提前绑扎钢筋骨架和劲性骨架，并预留散拼段，在地面上通过特定器械对主筋进行预弯曲，精确匹配塔柱的设计曲率，完成塔柱截面的变曲率施工，使吊装上去的主筋已经有塔柱的设计曲率，避免了复杂的高空作业操作，提高了施工安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一体化施工平台的结构示意图；

图2为本发明中图1的俯视图；

图3为本发明中主筋定位齿板的结构示意图；

图4为本发明中钢筋骨架的结构示意图；

图5为本发明中施工流程图(一)；

图6为本发明中施工流程图(二)；

图7为本发明中施工流程图(三)；

图8为本发明中施工流程图(四)；

图9为本发明中施工流程图(五)；

图10为本发明中施工流程图(六)；

图11为本发明中施工流程图(七)；

图12为本发明中施工流程图(八)。

图中：1-钢筋骨架；2-劲性骨架；3-标准段；4-变宽搭接段；5-绑扎平台；6-平台滑道；7-防护栏杆；8-悬挑板；9-移动滑道；10-滚轮；11-支撑梁；12-伸缩套管；13-支撑预埋件；14-底部主筋定位胎架；15-水平筋定位齿板；16-第一层竖向主筋；17-第一层水平筋；18-第二层竖向主筋；19-第二层水平筋；20-连接件；21-主筋定位齿板；22-吊装装置；a-部品一；b-部品二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，桥塔整体呈圆弧状，整节段的桥塔钢筋骨架斜率不断变化，钢筋骨架由劲性骨架绑扎钢筋搭接而成，钢筋骨架和劲性骨架均包括四个倾斜式L型标准段和变宽搭接段，标准段和变宽搭接段两两相连接形成钢筋骨架或劲性骨架。四个倾斜式L型标准段的剖面为桥塔剖面内钢筋布置固定的四角，配合变宽搭接段可适应全桥塔钢筋骨架预制。

本发明通过部品与散拼相结合的方式，可以灵活控制塔柱细节处的拼接，可控制部品与钢锚梁错开，通过散拼方式，精确安装钢锚。

一体化施工平台包括操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统，通过操作系统便于作业人员操作，将钢筋与劲性骨架进行绑扎从而形成部品，通过钢筋骨架支撑系统对钢筋进行支撑，钢筋骨架支撑系统可调节倾斜角度，从而完成不同曲率杆件的制作，通过钢筋定位系统精确定位钢筋骨架主筋及水平筋位置，减小节间或同节钢筋骨架对接误差。

操作系统包括绑扎平台和平台滑道，平台滑道固定在地面上，绑扎平台安装在平台滑道上并可沿平台滑道移动，平台滑道可由工字钢、牵引端、精轧螺纹钢组成，工字钢固定在地面上，牵引端安装在工字钢的两端，精轧螺纹钢安装在两牵引端之间，绑扎平台采用轻型骨架结构，整个绑扎平台高5.7m，绑扎平台设有多层，在本实施例中共设有四层，绑扎平台的顶部一层的外侧安装有防护栏杆，绑扎平台安装在平台滑道上，通过精轧螺纹钢筋帽精确调整绑扎平台在平台滑道上的位置并锁定，绑扎平台的每层均安装有可水平移动的悬挑板，绑扎平台的每层均设有移动滑道，悬挑板通过滚轮安装到移动滑道上实现悬挑板的水平移动，根据主塔施工进度，灵活控制绑扎平台与悬挑板的位置，方便施工。

钢筋骨架支撑系统包括支撑梁、伸缩套管和支撑预埋件，支撑预埋件固定在地面上，支撑预埋件设有两个，支撑梁与其中一个支撑预埋件铰接，伸缩套管一端与另一个支撑预埋件铰接，伸缩套管的另一端与支撑梁铰接，通过伸缩套管的伸缩控制支撑梁的倾斜角度，实现不同倾角的安装。

本发明在钢筋骨架支撑系统上完成四个倾斜式L型标准段和变宽搭接段的制作，使用吊装装置将部品一和部品二吊装到指定位置，在通过散拼段完成四个倾斜式L型标准段的拼接，预留的散拼段方便变宽搭接段的安装，即拼装完成后变宽搭接段位于散拼段中，使各个部品连成一个整体，每层部品逐层搭模浇筑，上下部品之间通过机械方式连接，完成曲线变截面塔柱的施工。

钢筋定位系统包括底部主筋定位胎架、中部主筋定位胎架、顶部主筋定位胎架和水平筋定位齿板，底部主筋定位胎架固定在地面上，中部主筋定位胎架和顶部主筋定位胎架固定安装在劲性骨架上，水平筋定位齿板安装在钢筋骨架支撑系统和劲性骨架上，钢筋定位系统可精确定位主筋和水平筋的位置。

在本实施例中，底部主筋定位胎架采用在内外层主筋位置处各布置一道槽钢，槽钢通过预埋锚板与锚筋锚固于地面，槽钢与槽钢之间连接形成整体，再利用定位套筒截取1cm长度，根据主筋间距焊接在槽钢上表面，套钢筋套筒严格按照主筋位置进行布置，以保证钢筋定位准确且不发生位移。

如图5至图12所示，一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据施工图纸设计，在相应的位置搭建一体化施工平台，在一体化施工平台内进行绑扎，并预留散拼段；

S2、完成操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统的搭建后，在操作系统中安装悬挑板，悬挑板可在操作系统中水平移动，通过水平移动控制悬挑板的悬挑距离，从而控制绑扎作业点与钢筋骨架和劲性骨架的距离，方便工人完成绑扎施工，悬挑板水平移动时，伸出绑扎平台的长度为50～1500mm；

S3、使用器械对主筋进行预弯曲，通过钢筋定位系统的定位胎架进行精准定位，然后在钢筋骨架支撑系统的支撑梁上绑扎第一层竖向主筋及第一层水平筋，并将第二层水平筋存放在钢筋定位系统的水平筋定位齿板上；

S4、然后绑扎第二层竖向主筋和第二层水平筋；

S5、然后先取出水平筋定位齿板，安装劲性骨架，劲性骨架与主筋连接成整体；

S6、然后在劲性骨架上安装连接件及主筋定位齿板；

S7、绑扎剩余钢筋，从而完成部品一和部品二的绑扎制作；

S8、当部品一和部品二完成绑扎制作后，首先移动悬挑板，将悬挑板伸出部分移动入操作系统的绑扎平台中，然后移动操作系统，将绑扎平台沿平台滑道移动，使绑扎平台带动悬挑板远离部品一和部品二，形成足够吊装的吊装空间，然后在吊装空间中安装吊装装置，通过吊装装置依次吊装部品一和部品二。

本发明中通过操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统共同构成一体化施工平台，在一体化施工平台上提前绑扎钢筋骨架和劲性骨架，并预留散拼段，在地面上通过特定器械对主筋进行预弯曲，精确匹配塔柱的设计曲率，完成塔柱截面的变曲率施工，使吊装上去的主筋已经有塔柱的设计曲率，避免了复杂的高空作业操作，提高了施工安全性。

本发明中桥塔柱的曲线部分主筋需要在地面上通过机器进行钢筋预弯，精确匹配塔柱的设计曲率，完成塔柱截面的变曲率施工。使用主筋定位胎架与水平筋定位齿板完成钢筋的定位，与劲性骨架绑扎成一个整体，一体吊装，降低施工复杂度。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想且不冲突的前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、根据施工图纸设计，在相应的位置搭建一体化施工平台，在一体化施工平台内进行绑扎，并预留散拼段，一体化施工平台包括操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统；

S2、完成操作系统、钢筋骨架支撑系统和钢筋定位系统的搭建后，在操作系统中安装悬挑板，悬挑板可在操作系统中水平移动，通过水平移动控制悬挑板的悬挑距离，从而控制绑扎作业点与钢筋骨架和劲性骨架的距离；

S3、使用器械对主筋进行预弯曲，通过钢筋定位系统进行精准定位，然后在钢筋骨架支撑系统上绑扎第一层竖向主筋及第一层水平筋，并将第二层水平筋存放在钢筋定位系统上；

S4、然后绑扎第二层竖向主筋和第二层水平筋；

S5、然后安装劲性骨架，劲性骨架与主筋连接成整体；

S6、然后在劲性骨架上安装连接件及主筋定位齿板；

S7、绑扎剩余钢筋，从而完成部品一和部品二的绑扎制作；

S8、移动悬挑板，将悬挑板伸出部分移动入操作系统中，并移动操作系统，使操作系统远离部品一和部品二形成吊装空间，然后依次吊装部品一和部品二。

2.根据权利要求1所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述操作系统包括绑扎平台和平台滑道，所述平台滑道固定在地面上，所述绑扎平台安装在所述平台滑道上并可沿所述平台滑道移动。

3.根据权利要求2所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述绑扎平台采用轻型骨架结构，所述绑扎平台设有多层，所述绑扎平台的顶部一层的外侧安装有防护栏杆，所述绑扎平台的每层均安装有可水平移动的所述悬挑板。

4.根据权利要求3所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述绑扎平台的每层均设有移动滑道，所述悬挑板通过滚轮安装到所述移动滑道上实现所述悬挑板的水平移动。

5.根据权利要求4所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：步骤S8中，当部品一和部品二完成绑扎制作后，首先将悬挑板水平移动至绑扎平台中，然后将绑扎平台沿平台滑道移动，使绑扎平台带动悬挑板远离部品一和部品二，形成足够吊装的吊装空间，在吊装空间中安装吊装装置，通过吊装装置依次吊装部品一和部品二。

6.根据权利要求2所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：步骤S2中，悬挑板水平移动时，伸出所述绑扎平台的长度为50～1500mm。

7.根据权利要求1所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述钢筋骨架支撑系统包括支撑梁、伸缩套管和支撑预埋件，所述支撑预埋件固定在地面上，所述支撑梁与一所述支撑预埋件铰接，所述伸缩套管一端与另一个所述支撑预埋件铰接，所述伸缩套管的另一端与所述支撑梁铰接，通过所述伸缩套管的伸缩控制所述支撑梁的倾斜角度。

8.根据权利要求1所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述钢筋定位系统包括底部主筋定位胎架、中部主筋定位胎架、顶部主筋定位胎架和水平筋定位齿板，所述底部主筋定位胎架固定在地面上，所述中部主筋定位胎架和所述顶部主筋定位胎架固定安装在所述劲性骨架上，所述水平筋定位齿板安装在所述钢筋骨架支撑系统和所述劲性骨架上，所述钢筋定位系统可精确定位主筋和水平筋的位置。

9.根据权利要求8所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：步骤S5中，在安装劲性骨架前，需要先取出水平筋定位齿板，然后再进行劲性骨架的安装。

10.根据权利要求1所述的一种曲线变截面桥塔钢筋骨架分块预制的施工方法，其特征在于：所述钢筋骨架和所述劲性骨架均包括标准段和变宽搭接段，所述标准段和所述变宽搭接段连接形成所述钢筋骨架或所述劲性骨架。