一种中央索面混凝土斜拉桥挂篮悬浇系统的制作方法

本发明涉及混凝土斜拉桥主梁施工技术领域，特别涉及一种中央索面混凝土斜拉桥挂篮悬浇系统。

背景技术：

斜拉桥主梁施工方法与梁式桥基本相同,大跨度斜拉桥一般采用悬臂浇筑法或悬臂拼装法,对于跨径不大的斜拉桥,根据现场工程地形等施工条件也可以采用全支架现浇法、活动支架现浇法、顶推法和转体法施工。上述几种施工方法中，由于悬臂法适用范围较广而成为斜拉桥主梁最常用的施工方法，其余几种施工方法使用范围较为有限。斜拉桥主梁施工采用的挂篮形式很多，各有特色，但常用挂篮形式归纳起来可以分为三类，即后锚点挂篮、劲性骨架挂篮和前支点挂篮。对于单箱多室箱形截面的中央索面预应力混凝土斜拉桥来说，常规的前支点挂篮已经不能满足施工的需要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中央索面混凝土斜拉桥挂篮悬浇系统，所述挂篮为三角挂篮，包括上桁架、由承载平台和下桁架构成的底篮、锚固单元、悬挂单元、行走单元、牵索单元、模板单元，所述承载平台、下桁架、上桁架分别通过锚固单元锚固于已浇筑梁段上，通过悬挂单元将底篮吊挂在上桁架上，通过行走单元牵引上桁架及底篮在梁段上位移，通过牵索单元将斜拉索与挂篮连接起来形成前支点；所述承载平台包括两侧的辅纵梁以及中间的主纵梁，主纵梁和辅纵梁通过若干联系梁连接，所述主纵梁的非锚端设有牵索单元，所述牵索单元上设有相对滑移装置用于调节斜拉索张拉角度。

进一步，所述承载平台由内侧的2道主纵梁、外侧２道辅助纵梁和若干道联系梁组成，采用钢板焊接成钢箱整体，2道主纵梁的向后延伸形成主纵梁锚段，所述主纵梁锚段的两侧分别设有轨道梁用于底篮牵引行走。

进一步，所述上桁架由４榀三角桁架组成，包括２榀内三角桁架和２榀外三角桁架，所述内三角桁架位于主梁边腹板顶部，所述外三角桁架位于主梁斜腹板顶部，所述对应侧的内三角桁架、外三角间通过平联连接成整体。

进一步，所述下桁架由若干桁架片通过平联连接构成，桁架片内部设有斜撑支撑，所述桁架片与承载平台的辅纵梁采用上、下销接方式连接，下桁架的锚端设有锚固桁片。

进一步，所述行走单元包括上桁架行走单元和底篮行走单元，所述上桁架行走单元包括预设在梁段上的行走反力架、上桁架底部的反压滚轮、设置在上桁架中部下端支撑垫块，通过牵引千斤顶及牵引索牵引行走；所述底篮行走单元包括套设在上桁架的纵梁非锚段的行走滑靴、设置在主纵梁两侧的轨道梁上的反挂滑车、连接行走滑靴与反挂滑车的联系钢带、预设在上桁架的纵梁前端的牵引反力架，通过千斤顶及牵引索牵引行走。

进一步，所述锚固单元设置在已浇筑梁段混凝土上，包括主纵梁锚固、辅助纵梁锚固、下桁架锚固、上桁架锚固、反挂滑车锚固。

进一步，所述悬挂单元设置在挂篮上桁架与底篮之间，包括辅助纵梁前悬吊、下桁架前悬吊。

进一步，所述相对滑移装置设置在主纵梁前端，所述主纵梁前端伸长上翘形成滑移斜面，滑移斜面的长度与对应斜拉索的辐射范围成正比，所述相对滑移装置由调节块限位器、调节块、分配梁、销轴、轨道、轨道限位器构成，所述轨道限位器焊接安装在滑移斜面上下两侧，所述调节块限位器焊接安装在滑移斜面的左右两侧，4根轨道采用精轧螺纹钢，穿过上下轨道限位器的预留孔洞并利用螺母进行固定，所述调节块穿设在轨道上，并限制在调节块限位器中，利用螺母将调节块上下限制住保证调节块能够固定在轨道任意位置，利用销轴将调节块与分配梁进行销接，使得分配梁能够绕着销轴轴线旋转，从而达到分配梁角度调节更加方便快速，保证斜拉索张拉角度，使得斜拉索受力装置能够在滑移平面上滑动。

进一步，所述底篮设有定位装置，包括顶升机构，主纵梁前、后锚杆组，止推机构。

进一步，所述模板单元的底模和侧模均采用大块钢模板，与底篮连接成整体，随底篮共同前移和提升，所述内膜采用小块钢模组拼而成，面板后设置槽钢背楞，侧板采用对拉螺杆固定，顶板采用小钢管进行支撑，不设置内模底板。

有益效果

应用本发明的技术方案，在混凝土斜拉桥主梁浇筑状态下，保留前支点挂篮前端设置斜拉索牵索机构，采用斜拉索承担挂篮平台自身重力，在上桁架锚固于已浇筑梁段上后，在挂篮平台上设置连于上桁架的吊杆，将挂篮平台与上桁架连接，并限定前吊杆在施工中始终保持一定拉力，形成后支点的形式，使挂篮平台的后锚固点直接作用于已浇梁段上的反力减少到不足平台反力的一半，并利用上桁架较大的刚度，确保混凝土主梁的线形匀顺并符合设计要求。在挂篮行走状态下，采用内侧上桁架滑靴挂吊平台，平台采用行走滑轮挂吊在已浇筑的梁段相结合的行走方式，使得行走除了梁段受力还有上桁架受力。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中上桁架的结构示意图；

图3为图1中承重底篮的结构示意图；

图4为图1中行走小车的结构示意图；

图5为图1中锚固系统的结构示意图；

图6为图1中牵索系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

如图1-6所示，本发明提供了一种中央索面混凝土斜拉桥挂篮悬浇系统，包括承载平台、下桁架、上桁架、牵索单元、行走单元、锚固单元、悬挂单元、模板单元。其中，承载平台包括主纵梁1和辅助纵梁2，主纵梁1由四节段组成，主纵梁1之间、主纵梁1与辅助纵梁2之间由联系梁7采用高强螺栓进行连接；下桁架由桁架片3和锚固桁片9组成，桁架片3共计5片，由纵梁以及桁架间的平联和斜撑组成，与挂篮承载平台辅助纵梁2采用上、下销接方式连接；上桁架包括内侧主桁架11、外侧主桁架12、桁架锚杆组13以及支撑垫块19，内侧主桁架11及外侧主桁架12由纵梁、立柱、前后拉杆等组成。纵梁及立柱均采用q345钢板焊接而成的钢箱，前、后拉杆均采用钢板带，立柱接头和节点板均采用高强螺栓连接；牵索系统包括分配梁26、调节块25、销轴26、φ40精轧螺纹钢形成的轨道及螺母27。调节块25可在主纵梁1沿着斜面轨道槽内滑动，分配梁26与调节块25采用销接方式，能够绕着调节块转动，因而能调整前支点斜拉索纵桥向的位置和角度，以适应斜拉索空间位置和角度的变化；行走单元包括滑靴18及联系钢带、牵引反力架16、反挂滑车21、反挂滑车底座20、轨道梁10、牵引千斤顶及牵引索，已浇混凝土强度达标，挂篮承载平台前移前，上桁架先前移一个节段，然后主桁尾部与已浇混凝土节段锚固，承载平台下降实现脱模。承载平台下放到位后，插入承载平台和主桁之间联系钢带的插销，调整后部反挂滑车21，让其受力，然后撤除所有的前后锚杆组8，承载平台即可在两台千斤顶作用下通过反力架16及φ32精轧螺纹钢筋牵引主桁上的滑靴，从而带动挂篮底篮实现前移；

锚固单元包括对应设置的主纵梁锚固、辅助纵梁锚固、下桁架锚固、上桁架锚固、反挂滑车锚固。其中，主纵梁锚固包括前锚杆组8和后锚杆组，其中锚杆组8由分配梁22、φ40精轧螺纹钢23以及螺母垫片24组成。主纵梁前锚杆组8设在主纵梁1中部，主纵梁后锚杆组设在主纵梁1尾部，其作用是平衡挂篮斜拉索初张拉时产生的倾覆力，同时亦作为抗风安全锚固点，下桁架锚固设在尾部连接的锚固桁片9的上方，上桁架锚固包括其纵梁后端设有的桁架锚杆组13，悬挂系统包括辅助纵梁前悬吊14、下桁架前悬吊15，使得底篮和上桁架连接成整体，模板系统由底模、侧模、内模等组成，模板单元的底模和侧模均采用大块钢模板，与底篮连接成整体，随底篮共同前移和提升，所述内膜采用小块钢模组拼而成，面板后设置槽钢背楞，侧板采用对拉螺杆固定，顶板采用小钢管进行支撑，不设置内模底板。

使用时，在浇筑混凝土斜拉桥主梁混凝土前，进行预埋上主桁左右限位，连接内外侧主桁形成整体，单侧内外侧主桁同步行进，主桁行走前，安装内外侧主桁反压滚轮，拆除主桁后锚锚杆组，在主桁下方设计位置安装支撑垫块并固定牢靠，固定滑靴，避免主桁行走带动滑靴。采用千斤顶和预埋反力点作为前进装置，每一行程15cm，主桁走到设计位置后，利用主桁锚杆组进行锚固打紧。主桁行走到位后，将辅助纵梁前吊杆通过分配梁锚固在内侧主桁上，应锚辅助纵梁最前面锚固孔，避免锚固分配梁与c型滑靴位置冲突，用于挂篮下放。斜拉索索力转换至箱梁并进行第二次张拉后（即斜拉索体系转换后），再利用主纵梁前锚杆组和辅助纵梁前吊杆组将挂篮下放500mm，操作液压千斤顶应同步平衡下放。待挂篮承重底架下放到达指定位置，采用钢吊带连接c型滑靴与辅助纵梁和行走小车，并保证钢带的上下销接点的连接牢固。然后在轨道未受力之前，将行走小车挂座锚固到位并紧贴底板，挂篮承重底架自身重力受力转换至钢吊带和行走小车上，最终受力在主桁及上一节混凝土上，最后拆除所有的锚杆组，安装c型滑靴和行走轨道反力装置，满足挂篮底篮行走条件。在内侧主桁前端安装70t穿心千斤顶作为前移动力，千斤顶与c型滑靴通过φ32mm精轧螺纹钢筋连接；在行走轨道末端安装25t穿心千斤顶，千斤顶与行走小车通过直径φ15.24mm钢绞线连接，挂篮在牵引机构作用下前移至下一节段。挂篮承重底架到位后，迅速对所有锚杆组进行锚固，包括内侧主桁前吊杆，增加锚固点，减少风险，在保证锚杆组完全受力之后，方可拆除钢吊带和行走小车。通过前吊杆和锚杆组提升挂篮，安装止推机构，张拉机构等，立模、调整标高，底模标高调整时，应设专人统一指挥，各控制点派人负责监控。

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。