实施例一
拼装胎架的结构
参考图2和图3,为方便施工作业,将拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ搭设为一整体结构,两者共用一个承重的平台,其中,拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ结构相同,每个拼装胎架包括承重结构11、铺设在该承重结构11上的承重平台12和竖立在该承重平台12上的定位结构13;所述定位结构13包括布置在相应拼装胎架的中央位置的内支架和布置在所述内支架四周的外支架131。如图4所示,钢筋节段在所述外支架131包围的空间内进行拼装;该实施例中的所述内支架由钢支墩制成,该钢支墩随着钢筋节段的拼装而逐层叠加设置,因此,该拼装胎架Ⅰ和Ⅱ处于备用状态时,其内支架部分尚未安装(如图2和图3所示)。
实施例二
上塔柱钢筋节段的组拼过程
如图1所示的斜拉桥索塔的上塔柱05包含用于锚固斜拉索的钢锚梁和钢牛腿结构,因此,该上塔柱05的浇筑需要同时考虑钢锚梁和钢牛腿的安装。
参考图5A~5D,利用所述拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ,该发明的上塔柱钢筋节段的组拼方法的具体流程如下:
(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ;预拼装由一个钢锚梁211和一对钢牛腿212组成的组合结构。
根据施工场地的地面情况,适当调整所述承重结构11的结构,以保证所述定位结构13保持水平状态。在钢筋节段的拼装工序的准备阶段,所述拼装胎架Ⅰ和Ⅱ的内支架位置留空(如图2和图3所示)。
该领域技术人员知晓,排列在索塔上塔柱05上的若干个由一个钢锚梁211和一对钢牛腿212组成的组合结构21用于锚固整座斜拉桥的斜拉索(如图5A所示);在一般的施工流程中,会将所述组合结构21进行预拼装,以提高施工效率及安装精度。
(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段2A。
所述第一钢筋节段2A的拼装步骤具体为:
(2.1)在所述拼装胎架Ⅰ的承重平台12上,根据所述组合结构21的尺寸,设置第一层钢支墩132a(作为承重平台12上的最底层的钢支墩);该第一层钢支墩132a的布置位置需要考虑到在钢筋节段拼装的过程中所述第一钢筋节段2A和第二钢筋节段2B的重量;
(2.2)在所述第一层钢支墩132a的上方,设置第一层组合结构21a(如图5A所示);
(2.3)在所述第一层组合结构21a的上方,依次叠加第二层钢支墩132b和第二层组合结构21b,其中,所述第二层钢支墩132b的顶端设有用于调节第二层组合结构21b水平位置的千斤顶1321;
(2.4)在所述两层钢支墩和两层组合结构的四周搭设该第一钢筋节段2A的第一劲性骨架22a,将所述第一劲性骨架22a与第一层组合结构21a及第二层组合结构21b进行临时固定;
(2.5)以所述搭设好的第一劲性骨架22a为模版,在该第一劲性骨架22a的内表面和外表面焊接该第一钢筋节段2A的钢筋,以形成第一钢筋笼23a。
(3)在所述拼装胎架Ⅰ上以所拼装好的所述第一钢筋节段2A为基准节段,在该基准节段上拼装第二钢筋节段2B。
所述第二层钢筋节段2B的拼装步骤和第一钢筋节段2A的相似:首先,在所述第一钢筋节段2A的第二层组合结构21b的上方,依次叠加第三层钢支墩132c、第三层组合结构21c、第四层钢支墩132d以及第四层组合结构21d(如图5B所示);然后,搭设包围所述两层钢支墩和两层组合结构的第二劲性骨架22b;最后,以所述搭设好的第二劲性骨架22b为模版,在该第二劲性骨架22b的内表面和外表面焊接该第二钢筋节段2B的钢筋,以形成第二钢筋笼23b(如图5C所示)。
(4)将拼装好的第二钢筋节段2B从所述第一钢筋节段2A上拆除。
考虑到起吊的重量,所述第二钢筋节段2B将拆分成两部分,其中,第一部分包含第二劲性骨架22b、第二钢筋笼23b和第四层组合结构21d,第二部分包含第三层组合结构21c(如图5D所示)。
(5)将从所述第一钢筋节段2A上拆除后的第二钢筋节段2B吊装至所述拼装胎架Ⅱ。
为了便于所述第二钢筋节段2B拆卸后的两个部分可以通过起吊装置进行移动,所述第一部分和第二部分分别设有起吊结构。参考图6,所述第一部分的起吊结构24布置在所述第二劲性骨架22b的顶端的四角,以及对称布置在所述第四层组合结构21d的钢锚梁211的框架结构上,即至少设置四个起吊结构24;所述第二部分由于只包含所述第三层组合结构21c,因此起吊结构直接布置在该第三层组合结构21c的钢锚梁211的框架结构上。
(6)将所述第一钢筋节段2A起吊移出所述拼装胎架Ⅰ。
所述第一钢筋节段2A参照前述的拆分方式将其拆分为两部分,依次起吊移出所述拼装胎架Ⅰ。进一步地,起吊移出所述拼装胎架Ⅰ的第一钢筋节段2A被继续起吊至索塔进行拼装工序。
(7)在所述拼装胎架Ⅱ上以所述第二钢筋节段2B为基准节段拼装下一个钢筋节段。
所述第二钢筋节段2B的第一部分和第二部分依次起吊移出所述拼装胎架Ⅰ后,还需要将该两部分在拼装胎架Ⅱ上重新组装,以形成完整的第二钢筋节段2B,由此已经做好作为基准节段的准备;根据所述步骤(3)叙述的方法拼装下一个钢筋节段。
(8)依次重复执行上述步骤(4)~(7),直至完成所有钢筋节段的组拼。
实施例三
上塔柱钢筋节段的组拼过程(使用钢桁架)
参考图7~11,该实施例与实施例二所描述的上塔柱钢筋节段的组拼步骤的不同之处在于:所述第二层组合结构21b和第四层组合结构21d的钢锚梁211替换为与该钢锚梁211外轮廓尺寸相同的钢桁架213,即将组合结构21替换为钢桁架型组合结构21’。
如图7~9所示,以第一钢筋节段2A为例,所述钢桁架213替代了原来第二层组合结构21b的钢锚梁211。如图7所示,该钢桁架213一方面减轻了该第一钢筋节段2A的整理重量,另一方面为所述第二层组合结构21b的钢牛腿212提供定位场所。该钢桁架213安装时,还需要设置与下方的第一层组合结构21a相配合的辅助定位结构,包括连接该钢桁架213与第一层组合结构21a的钢锚梁211的角钢214,以及填塞在所述角钢214和钢锚梁211之间的间隙内的枕木215(参见图9)。
进一步地,利用所述钢桁架213的上塔柱钢筋节段的组拼方法的具体流程如下:
(1)搭设拼装胎架Ⅰ和拼装胎架Ⅱ;预拼装两种组合结构:由一个钢锚梁211和一对钢牛腿212组成的组合结构21;由一个钢桁架213和一对钢牛腿212组成的组合结构21’。
(2)在所述拼装胎架Ⅰ上拼装第一钢筋节段2A。
所述第一钢筋节段2A的拼装步骤具体为:
(2.1)在所述拼装胎架Ⅰ的承重平台12上,参照实施例二所述的方法,依次叠加第一层钢支墩132a、第一层组合结构21a、第二层钢支墩132b和第二层组合结构21b,其中,所述第一层组合结构为所述组合结构21,所述第二层组合结构为所述组合结构21’;
(2.2)在所述两层钢支墩和两层组合结构的四周搭设该第一钢筋节段2A的第一劲性骨架22a,所述第一劲性骨架22a与第一层组合结构21a及第二层组合结构21b进行临时固定;
(2.3)以所述搭设好的第一劲性骨架22a为模版,在该第一劲性骨架22a的内表面和外表面焊接该第一钢筋节段2A的钢筋,以形成第一钢筋笼23a。
(3)在所述拼装胎架Ⅰ上以所拼装好的述第一钢筋节段2A为基准节段,在该基准节段上拼装第二钢筋节段2B。
所述第二层钢筋节段2B的拼装步骤和第一钢筋节段2A的相同,所述第二层钢筋节段2B包括第三层钢支墩132c、第三层组合结构21c、第四层钢支墩132d以及第四层组合结构21d,还包括搭设在所述两层钢支墩和两层组合结构四周的第二劲性骨架22b,以及以所述搭设好的第二劲性骨架22b为模版形成第二钢筋笼23b(如图10所示)。
(4)将拼装好的第二钢筋节段2B从所述第一钢筋节段2A上拆除。
考虑到起吊的重量,所述采用了钢桁架213的第二钢筋节段2B也拆分成两部分:第一部分包含第二劲性骨架22b、第二钢筋笼23b、第四层组合结构21d和第三层组合结构21c的钢牛腿212,第二部分包含第三层组合结构21c的钢锚梁211(如图11所示)。
(5)将从所述第一钢筋节段2A上拆除后的第二钢筋节段2B吊装至所述拼装胎架Ⅱ。
(6)将所述第一钢筋节段2A起吊移出所述拼装胎架Ⅰ。
所述第一钢筋节段2A参照前述第二钢筋节段2B的拆分方式将其拆分为两部分,依次起吊移出所述拼装胎架Ⅰ。进一步地,起吊移出所述拼装胎架Ⅰ的第一钢筋节段2A被继续起吊至索塔进行拼装工序。再进一步地,所述第一钢筋节段2A在索塔上拼装时,还包括将所述钢桁架213替换为钢锚梁211的步骤。
(7)在所述拼装胎架Ⅱ上以所述第二钢筋节段2B为基准节段拼装下一个钢筋节段。
(8)依次重复执行上述步骤(4)~(7),直至完成所有钢筋节段的组拼。
实施例四
工效分析对比
在使用该发明的上塔柱钢筋节段的组拼方法的索塔段,与常规施工工艺相比较,该发明的方法的施工工期明显缩短。具体时间表如下:
一、常规施工工艺进行索塔单一节段的施工工效分析
序号 |
钢筋型号 |
数量 |
施工时间 |
备注 |
1 |
C32主筋 |
1328根 |
24小时 |
外圈双肢C32 |
2 |
C25箍筋(外层) |
60根 |
32小时 |
240个焊接接头,25厘米/接头 |
3 |
C20箍筋(中间层) |
60根 |
28小时 |
240个焊接接头,25厘米/接头 |
4 |
C20钩筋 |
240根 |
12小时 |
/ |
5 |
C16钩筋及倒角筋 |
1080根 |
24小时 |
/ |
合计 |
120小时 |
5天 |
二、该发明的工艺进行索塔单一节段的施工工效分析
序号 |
施工内容 |
施工时间(小时) |
备注 |
1 |
钢筋节段预拼 |
0 |
不占用时间 |
2 |
钢筋和劲性骨架整体吊装、对接、钢锚梁定位 |
36 |
一半主筋 |
3 |
安装剩余一半主筋 |
20 |
/ |
4 |
安装剩余箍筋 |
16 |
/ |
5 |
安装剩余钩筋 |
12 |
/ |
合计 |
84 |
3.5天 |
综上所述,该发明的上塔柱钢筋节段的组拼方法有效提高索塔安装的施工效率、也有效提高了施工质量,同时保证了施工安全。