一种用于桥梁主塔牛腿的施工平台及其施工方法

1.本发明涉及桥梁施工的技术领域，具体涉及一种用于桥梁主塔牛腿的施工平台及其施工方法。


背景技术：

2.桥梁主塔在桥梁工程中是极其关键的受力构件，其中牛腿部位衔接着下塔柱下部悬臂端与主塔行车道横梁，并传递来自横梁及其上部桥面行车道产生的荷载。因此，在桥梁主塔这种典型的大体积混凝土施工时，特别在其关键牛腿部位施工时需要严格按照要求设置施工平台。
3.现有的施工平台体系是通过多杆件组合的桁架式支架来对牛腿等悬挑部位进行搭设，而现今的施工平台技术正朝着大体积、大吨位的方向不断发展，常规的支架钢管杆件体系由于自身强度与承载能力有限，人力物资耗费高，所需辅助设备多，安装拆除步骤繁琐，已经不能满足桥梁主塔下部牛腿结构等大体积混凝土施工支架搭设的要求。


技术实现要素：

4.基于背景技术中的问题，本发明提供一种用于桥梁主塔牛腿的施工平台及其施工方法，此平台支架结构具有承载能力强、安装拆除快、周转次数多、经济效益高的优点，可以有效解决桥梁主塔下部牛腿结构施工平台存在的问题。为达到上述目的，具体技术方案为：一种用于桥梁主塔牛腿的施工平台，包括布置在方形区域四个直角处的竖直钢管桩，且相邻两根钢管桩之间通过z形梁13连接加固；每根钢管桩的上端均设有桩帽14，桩帽14的上端布设有上端面为倾斜面的钢楔块15，四根所述钢管桩上端的四块钢楔块15的上端面位于同一倾斜面上，且为安装斜面；安装斜面的倾斜角度≤45
º
；所述安装斜面上通过一对横梁21固定安装有施工支架22；所述施工支架22包括平行布置的工字型小纵梁，且小纵梁沿着安装斜面的长度方向依次布置，且每根小纵梁延伸方向和安装斜面的宽度方向一致；所述承台使用安装时，每根钢管桩的底端通过第一爬锥埋件系统3和桥梁主墩承台部固定连接，对应桥梁主墩下塔柱一侧的两根钢管桩为一对前钢管桩11，另一侧的两根钢管桩为一对后钢管桩12，一对前钢管桩11分别通过一对第二爬锥埋件系统和桥梁主墩下塔柱固定连接。
5.进一步，所述后钢管桩的高度高于前钢管桩，使得后钢管桩上端和前钢管桩上端的连线和所述安装斜面的倾斜方向和倾斜角度相同。
6.进一步，每个第一爬锥埋件系统3和第二爬锥埋件系统4均包括埋件板31、高强螺杆32、爬锥33和受力螺栓34；
所述每根钢管桩的底端固定设有连接钢板16，第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16将每根钢管桩和桥梁主墩承台对应固定连接；每个所述前钢管桩上均设有一对悬臂连接钢板，第二爬锥埋件系统4的受力螺栓34穿过对应悬臂连接钢板17将每根前钢管桩和桥梁主墩下塔柱对应固定连接；每个所述悬臂连接钢板17通过悬臂槽钢171直立的固定安装在前钢管桩上。
7.进一步，每个所述桩帽14的下底面四周分别通过三角形的加强板141和对应钢管桩的外侧壁固定连接。
8.进一步，每个桩帽14的上端通过垫梁18布置所述钢楔块15，所述垫梁18包括平行布置的上底板和下底板，且上底板和下底板之间均匀布置有四块直立的腹板；每个所述钢楔块15为倒直角梯形，钢楔块15的直角边对应布置在上底板上，且倒直角梯形的中部设有直立的支撑板。
9.进一步，所述施工支架22的长度大于牛腿的悬挑长度，且施工支架22的倾斜上端和两侧均设有围护栅栏221。
10.本发明还包括上述用于桥梁主塔牛腿的施工平台的施工方法：具体包括以下施工步骤，步骤1：在每个前部钢管桩上预先焊接一对悬臂槽钢，并在槽钢悬臂161的伸出端焊接悬臂连接钢板17，并在悬臂连接钢板17上预留螺栓孔，在每个钢管桩的底端焊接连接钢板16，并在连接钢板16上预留螺栓孔，同时在每个钢管桩的顶端设置桩帽14，并将桩帽14的下底面四周分别对应钢管桩外侧壁之间通过点焊固定三角形的加强板141；步骤2：用吊车将一对前钢管桩11吊装至桥梁主墩下塔柱的第二爬锥埋件系统4的预埋位置处，第二爬锥埋件系统4的受力螺栓34穿过悬臂连接钢板17并和爬锥33连接，使得一对前钢管桩11和桥梁主墩下塔柱固定连接，同时第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16并和爬锥33连接将一对前钢管桩11底端和和主墩承台部连接固定连接；步骤3：用吊车将一对后钢管桩12吊装至主墩承台预埋件处，第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16并和爬椎连接将一对后钢管桩12底端和和主墩承台部连接并固定；步骤4：利用吊车将预制的垫梁18吊装至桩帽14上方，垫梁18和桩帽14上端点焊连接，垫梁18固定完成后，再将预制的钢楔块15吊装至垫梁18上方，并调整好位置跟角度后和垫梁18的上端点焊连接；步骤5：用吊车将预制的一对横梁21吊装到钢楔块15的上方，且每根横梁的两端和所述安装斜面长边一侧对应的两个钢楔块15的上端点焊固定；步骤6：用吊车将小纵梁吊装至一对横梁21的上端，小纵梁按照15~25cm的间距依次焊接固定在一对横梁21上，且按照从前至后的顺序依次和横梁方向水平垂直布置，每根小纵梁的两端对应和一对横梁21焊接固定；且最后布置的三根小纵梁之间的间隔距离为60~100cm，至此完成施工支架22的固定安装。
11.步骤7：用吊车将塑钢材料的围护栅栏221吊装至施工支架22上方，并沿着施工支架22的倾斜上端和两侧围设固定，作为施工支架22的施工防护结构。
12.本发明的有益效果
1.本发明的施工平台，包括钢管桩与横小纵梁组成的整体支架承重体系，钢管桩与横、小纵梁之间采用钢楔块与垫梁连接，保证了施工平台上部荷载向下部钢管桩的直接有效传递，起到了比普通桁架组合式施工平台更强的承重效果。
13.2.本发明的施工平台，包括钢管桩与横、小纵梁组成的整体支架承重体系，支架体系中各杆件结构组合安装简单，钢管桩与横、小纵梁之间连接简便，易于安装拆除，实现了该施工平台拥有相对较多的周转次数。
14.3.本发明的施工平台，包括钢管桩与横、小纵梁组成的整体支架承重体系，较普通桁架组合式施工平台与贝雷梁式施工平台减少了杆件的使用量；各杆件结构之间采用点焊方式连接，降低了整体施工平台的材料成本，减少了施工人员的投入。
附图说明
15.图1为本发明施工平台的结构示意图。
16.图2为图1的局部放大图。
17.图3为本发明第一埋件系统和第二埋件系统预埋的结构示意图。
18.图4为本发明施工平台的安装使用状态图。
19.图5为本发明施工平台的施工流程图。
20.附图中的标记为：11一对前钢管桩、12一对后钢管桩、13z形梁、14桩帽、141加强板、15钢楔块、16连接钢板、3第一爬锥埋件系统、4第二爬锥埋件系统、31埋件板、32高强螺杆、33爬锥、34受力螺栓、17悬臂连接钢板、171悬臂槽钢、18垫梁、21一对横梁、22施工支架、221围护栅栏。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
22.实施例1见图1~图4，一种用于桥梁主塔牛腿的施工平台，包括布置在方形区域四个直角处的竖直钢管桩，且相邻两根钢管桩之间通过z形梁13连接加固；每根钢管桩的上端均设有桩帽14，桩帽14的上端布设有上端面为倾斜面的钢楔块15，四根所述钢管桩上端的四块钢楔块15的上端面位于同一倾斜面上，且为安装斜面；安装斜面的倾斜角度≤45
º
；所述安装斜面上通过一对横梁21固定安装有施工支架22；所述施工支架22包括平行布置的工字型小纵梁，且小纵梁沿着安装斜面的长度方向依次布置，且每根小纵梁延伸方向和安装斜面的宽度方向一致；所述平台使用安装时，每根钢管桩的底端通过第一爬锥埋件系统3和桥梁主墩承台部固定连接，对应桥梁主墩下塔柱一侧的两根钢管桩为一对前钢管桩11，另一侧的两根钢管桩为一对后钢管桩12，
一对前钢管桩11分别通过一对第二爬锥埋件系统和桥梁主墩下塔柱固定连接。
23.所述后钢管桩的高度高于前钢管桩，使得后钢管桩上端和前钢管桩上端的连线和所述安装斜面的倾斜方向和倾斜角度相同。
24.每个第一爬锥埋件系统3和第二爬锥埋件系统4均包括埋件板31、高强螺杆32、爬锥33和受力螺栓34；所述每根钢管桩的底端固定设有连接钢板16，第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16将每根钢管桩和桥梁主墩承台对应固定连接；每个所述前钢管桩上均设有一对悬臂连接钢板，第二爬锥埋件系统4的受力螺栓34穿过对应悬臂连接钢板17将每根前钢管桩和桥梁主墩下塔柱对应固定连接；每个所述悬臂连接钢板17通过悬臂槽钢171直立的固定安装在前钢管桩上。
25.每个所述桩帽14的下底面四周分别通过三角形的加强板141和对应钢管桩的外侧壁固定连接。
26.每个桩帽14的上端通过垫梁18布置所述钢楔块15，所述垫梁18包括平行布置的上底板和下底板，且上底板和下底板之间均匀布置有四块直立的腹板；每个所述钢楔块15为倒直角梯形，钢楔块15的直角边对应布置在上底板上，且倒直角梯形的中部设有直立的支撑板。
27.所述施工支架22的长度大于牛腿的悬挑长度，且施工支架22的倾斜上端和两侧均设有围护栅栏221。
28.实施例2见图4和图5，实施例1施工平台的施工方法：具体包括以下施工步骤，步骤1：在每个前部钢管桩上预先焊接一对悬臂槽钢，并在槽钢悬臂161的伸出端焊接悬臂连接钢板17，并在悬臂连接钢板17上预留螺栓孔，在每个钢管桩的底端焊接连接钢板16，并在连接钢板16上预留螺栓孔，同时在每个钢管桩的顶端设置桩帽14，并将桩帽14的下底面四周分别对应钢管桩外侧壁之间通过点焊固定三角形的加强板141；步骤2：用吊车将一对前钢管桩11吊装至桥梁主墩下塔柱的第二爬锥埋件系统4的预埋位置处，第二爬锥埋件系统4的受力螺栓34穿过悬臂连接钢板17并和爬锥33连接，使得一对前钢管桩11和桥梁主墩下塔柱固定连接，同时第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16并和爬锥33连接将一对前钢管桩11底端和和主墩承台部连接固定连接；步骤3：用吊车将一对后钢管桩12吊装至主墩承台预埋件处，第一爬锥埋件系统3的受力螺栓34穿过连接钢板16并和爬椎连接将一对后钢管桩12底端和和主墩承台部连接固定连接；步骤4：利用吊车将预制的垫梁18吊装至桩帽14上方，垫梁18和桩帽14上端点焊连接，垫梁18固定完成后，再将预制的钢楔块15吊装至垫梁18上方，并调整好位置跟角度后和垫梁18的上端点焊连接；步骤5：用吊车将预制的一对横梁21吊装到钢楔块15的上方，且每根横梁的两端和所述安装斜面长边一侧对应的两个钢楔块15的上端点焊固定；步骤6：用吊车将小纵梁吊装至一对横梁21的上端，小纵梁按照15~25cm的间距依
次焊接固定在一对横梁21上，且按照从前至后的顺序依次和横梁方向水平垂直布置，每根小纵梁的两端对应和一对横梁21焊接固定；且最后布置的三根小纵梁之间的间隔距离为60~100cm，至此完成施工支架22的固定安装。最后布置的三根小纵梁，大间隔的搭设方式较贝雷梁体系更加方便简单且加强了整体刚度，不易出现散架情况。
29.步骤7：用吊车将塑钢的围护栅栏221吊装至施工支架22上方，并沿着施工支架22的倾斜上端和两侧围设固定，作为施工支架22的施工防护结构。
30.每根横梁采用两根45b工字钢横向双排通过点焊拼接而成，小纵梁为28b工字钢。
31.垫梁18为4个25b工字钢并排布置，且4个25b工字钢的上端翼板固定连接形成垫梁18的上底板，4个25b工字钢的下端翼板固定连接形成垫梁18的下底板，4个25b工字钢的腹板为垫梁18的四块直立的腹板。
32.由上述施工方法的步骤可知，待桥梁主塔下部牛腿结构浇筑施工完成后，施工平台的拆卸步骤可首先从顶部的施工支架22和一对横梁21开始拆除，依次切割拆除钢楔块15与垫梁18，再将钢管桩间的连接系切割拆除，从安全角度出发，最后再依次拆除钢管桩与主塔和承台间的连接，安装拆卸施工步骤方便安全。
33.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。