專利名稱：一種千斤頂加載三角桁架掛籃的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑應用領域，具體涉及一種千斤頂加載三角桁架掛籃。
背景技術：
掛籃是懸臂施工中的主要設備，按結構形式可分為桁架式(包括平弦無平衡重式、 菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和預應力斜拉式)、型鋼式及混合式4種。 所謂掛籃施工，是指澆筑較大跨徑的懸臂梁橋時，采用吊籃施工方法，它不需要架設支架和 不使用大型吊機。掛籃施工較其他方法，具有結構輕拼制簡單方便無壓重等優點。在國內，大跨度橋梁采用掛籃懸澆成型施工工藝已比較普遍，作為橋梁施工的主 要承重結構，掛籃的安全性至關重要。在懸澆結構施工前須對掛籃進行荷載試驗，以檢驗掛 籃的承載能力和安全性能，同時消除非彈性變形并獲得彈性變形規律，為掛藍施工提供參 考數據。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是如何提供一種施工安全的千斤頂三角桁架掛 籃，保障施工順利進行。本實用新型所提出的技術問題是這樣解決的構造一種千斤頂加載三角桁架掛 籃，其中掛藍上部采用三角桁架的結構型式，其特征在于其中掛藍裝置由三角桁架、前上 橫梁、底板縱梁、前下橫梁、后下橫梁、吊帶、內滑梁、外滑梁以及后錨等所構成，其中三角桁 架由主縱梁、立柱、斜拉帶以及桁架片之間的橫向聯系桿及斜撐拼接而成，桁架后端錨固在 已澆筑的混凝土上，桁架中部通過立柱下方的鋼支點支承，其中內滑梁以及外滑梁的后端 均錨固在已澆筑的混凝土上，底板縱梁的后端也通過后下橫梁錨固在已澆筑的混凝土上， 其中底板縱梁、內滑梁、外滑梁的前端與前上橫梁、前下橫梁之間用吊帶連接，并且用三角 桁架的前端支撐；其中采用在三角桁架前端主縱梁上方焊接千斤頂反力臨時底座，臨時底 座上安裝有千斤頂，千斤頂上定位安裝傳力桿，兩片三角桁架上的傳力桿用臨時拉桿連接 固定的結構進行掛藍斜拉帶與立柱、縱梁之間受力節點的加載試驗；其中通過將張拉端型 鋼錨固框架固定在地錨上，并安裝有穿心式千斤頂以及行程錨具，穿心式千斤頂以及行程 錨具通過預應力鋼絞線與安裝在反力架中下方的錨具連接，反力架上方兩端的錨具用預應 力鋼絞線與傳力連接分配梁相接的結構進行掛藍的整體荷載試驗。上述設計加工掛藍整體加載系統步驟中，設計了傳力分配梁、反力架、張拉端型鋼 錨固框架，布置了千斤頂、錨具和行程錨具，并將這些設備用預應力鋼絞線同地錨、三角掛 藍相連接，頂升千斤頂即達到加載的效果。上述設計加工掛藍整體加載系統步驟中，反力架將其下方一組鋼絞線所傳遞的荷 載平均分配到了反力架上方的兩組鋼絞線上，并傳遞荷載到傳力分配梁達到加載的效果。上述設計加工掛藍整體加載系統步驟中，傳力分配梁將加載時預應力鋼絞線所傳 遞的力有效地分配到了在底板上確定的荷載著力點，使加載更能接近于底板所需承受的實際荷載情況。上述設計加工掛藍整體加載系統步驟中，張拉端型鋼錨固框架增設了行程錨具， 使千斤頂和行程錨具共同作用，以滿足加載時鋼絞線所產生的伸長量要求。上述掛籃斜拉帶與立柱、縱梁之間受力節點的加載試驗步驟中，在掛藍斜拉帶側 設計了由臨時底座、千斤頂、傳力桿等所組成的加載裝置，能有效檢驗節點和斜拉帶的受力 安全情況。上述掛籃整體荷載試驗步驟中，通過在掛籃主桁架、后錨、支點、前上橫梁等部位 布置變形觀測點(Hi),測量了掛藍各部位在逐級加載作用下的位移變化情況。上述掛籃整體荷載試驗步驟中，通過對在0#塊上對稱布置的三角掛藍進行同步 逐級加載，用布置在0#塊中心位置的水準儀有效觀測了在掛籃主桁架、后錨、支點、前橫梁 等部位的觀測點的變形情況，判定掛籃的受力狀況能否滿足安全及施工變形控制要求。上述掛籃整體荷載試驗步驟中，通過對在0#塊上對稱布置的三角掛藍進行同步 加載和同步卸載，消除掛藍的非彈性變形，掌握掛藍各部位在荷載作用下所產生的彈性變 形情況，為掛藍懸澆砼施工高程控制提供數據。本實用新型的有益效果為(1)節約大量人力、物力，加載可在地面或承臺上操 作，安全環保、縮短工期。(2)操作簡便，加載數據準確，可對掛籃各重要節點、桿件及整體桁 架結構直觀驗證其安全可靠性。(3)加載所用主要材料、設備可再利用。(4)方便操作，以 檢驗掛籃的承載能力和安全可靠性，保障施工順利進行。
圖1是本實用新型所述掛藍進行荷載試驗的施工方法的流程示意圖圖2是本實用新型所述三角形掛藍荷載試驗立面圖圖3是三角形掛藍荷載試驗側面圖(對應正立面圖中I-I剖面)。圖4是本實用新型所述傳力分配梁大樣圖圖5是本實用新型所述傳力分配梁著力點布置圖圖6是本實用新型所述反力架設計圖圖7是本實用新型所述張拉端型鋼錨固框架設計圖圖8是本實用新型所述斜拉帶與銷節點組合試驗設計圖圖9是本實用新型所述掛籃變形觀測點布置圖其中，1、三角桁架主縱梁，2、三角桁架立柱，3、三角桁架斜拉帶，4、三角桁架橫向 聯系桿及斜撐，5、前上橫梁，6、底板縱梁，7、前下橫梁，8、后下橫梁，9、吊帶，10、內滑梁，11、 外滑梁，12、掛藍鋼支點，13、后錨，14、傳力分配梁，14-1、型鋼分配梁，14-2、型鋼傳力支墊， 15、3Φ15· 24鋼絞線(張拉力400ΚΝ)，16、6Φ15. 24鋼絞線(張拉力800ΚΝ)，17、反力架，18、 錨具，19、張拉端型鋼錨固框架，20、行程錨具，21、200t穿心式千斤頂，22、預埋2 Φ IOOmm圓 鋼地錨，23、掛藍節點，24、臨時底座，25、千斤頂，26、2 I 40a型鋼傳力桿，27、臨時拉桿。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。本方法基本不受地形限制，特別是在高橋墩、山區地理環境中運用，其綜合效果更顯突出。本方法在這里針對的是三角形掛籃承重結構，其他類型的掛籃荷載試驗也可參照 采用。如圖2—8所示，本實用新型提供了一種千斤頂加載三角桁架掛籃，其中掛藍上部 采用三角桁架的結構型式，其中三角桁架由主縱梁1、立柱2、斜拉帶3以及桁架片之間的橫 向聯系桿及斜撐4拼接而成，其中本掛藍裝置還包括前上橫梁5、底板縱梁6、前下橫梁7、 后下橫梁8、吊帶9、內滑梁10、外滑梁11、鋼支點12以及后錨13，上橫梁5固定設置在主 縱梁1上，其中上述三角桁架通過鋼支點12支撐，該三角桁架、內滑梁10以及外滑梁11的 后端錨固在已澆筑的混凝土上，底板縱梁6的后端也通過后下橫梁8錨固在已澆筑的混凝 土上，其中底板縱梁6、內滑梁10、外滑梁11的前端與前上橫梁5、前下橫梁7之間用吊帶 9連接，并且用三角桁架的前端支撐，在三角桁架的前端主縱梁1上方焊接千斤頂反力臨時 底座24，臨時底座M上安裝有千斤頂25，千斤頂25上有定位安裝傳力桿沈，兩片三角桁架 上的傳力桿26用臨時拉桿27連接固定，前下橫梁7上有傳力分配梁14，其中傳力分配梁 14由型鋼分配梁14-1和傳力鋼墊14-2所組成，其中本掛藍整體加載系統還包括下部的地 錨22、張拉端型鋼錨固框架19，張拉端型鋼錨固框架19內安裝有穿心式千斤頂21以及行 程錨具20，其中穿心式千斤頂21通過預應力鋼絞線16與反力架17連接，在反力架17上有 錨具18，反力架17的兩端通過預應力鋼絞線15與上述傳力分配梁14連接。本實用新型還提供了一種關于上述千斤頂加載掛籃的荷載試驗施工方法，如圖1 所示，其中該方法具體包括下述步驟(1)設計和拼裝掛籃系統；(2)設計加工掛藍整體加 載系統；(3)掛籃斜拉帶與立柱、縱梁之間受力節點的加載試驗；(4)掛籃整體荷載試驗。首先設計和拼裝掛籃系統，如圖2-3所示，所采用的三角掛籃系統主要由主縱梁
I、立柱2、斜拉帶3、前上橫梁5、前下橫梁7、后下橫梁8、吊帶9、底板縱梁6、內(外)滑梁10、
II、后錨13、鋼支點12組成。掛籃主桁架、內(外)滑梁10、11后端、后下橫梁8通過后錨13 系統錨固在已澆筑的混凝土上，前下橫梁7、內(外)滑梁10、11前端通過吊帶9與掛籃前上 橫梁5連接，具體的掛籃拼裝按照上述操作。在本實用新型提供的千斤頂加載掛籃荷載試驗施工方法中還包括對掛藍整體進 行加載加載的結構如圖2-7所示，所設計的掛藍整體加載系統主要由地錨22、千斤頂25、 傳力分配梁14、反力架17、鋼絞線15、16及配套錨固裝置等組成。其中地錨22為加載的反 力支點，臨時底座M上安裝有千斤頂25，千斤頂25上定位安裝傳力桿沈，兩片三角桁架上 的傳力桿26用臨時拉桿27連接固定，其中通過將張拉端型鋼錨固框架19固定在地錨上 22，并安裝有穿心式千斤頂21以及行程錨具20，穿心式千斤頂21以及行程錨具20通過預 應力鋼絞線16與安裝在反力架17中下方的錨具18連接，反力架17上方兩端的錨具18用 預應力鋼絞線15與傳力連接分配梁14相接。其中地錨22為加載的反力支點，其設置的位置和數量根據加載的大小、地形條 件、千斤頂數量等因素綜合考慮，一般可在承臺上預埋，其中可根據加載力的大小、加載作 用點位置綜合確定千斤頂25的型號與數量，其中可由面受力簡化為點受力的數量及受力 點位置確定傳力分配梁14的結構形式，其中可根據加載量的大小及千斤頂25、鋼絞線位置 并經受力計算確定其反力架17的結構形式，其中可根據掛藍試驗加載力的大小和力作用 點位置確定鋼絞線15、16及配套錨具18的數量，其中可以通過力學計算分析確定其節點傳 力桿26的結構形式。[0032]本實用新型提供一種千斤頂加載掛籃荷載試驗施工方法，如圖8所示，掛籃斜拉 帶3與立柱2、縱梁之間受力節點的加載試驗按如下步驟進行1)計算斜拉帶需承受拉力的大小，確定傳力桿的用材及截面形式；2)在主縱梁前端適當位置焊接千斤頂反力臨時支座；3)安裝傳力桿、千斤頂并固定；4)施加荷載，檢驗節點、斜拉帶的安全情況。本實用新型提供一種千斤頂加載掛籃荷載試驗施工方法，如圖2-7及圖9所示，掛 籃整體荷載試驗主要驗證三角桁架、前上橫梁、吊帶、前下橫梁、后錨及支點的組合受力安 全情況。試驗按如下步驟進行1)在0#塊上對稱拼裝三角掛籃；2)將滑梁吊帶延伸至底板前下橫梁連接；3)確定前下橫梁簡化受力點位置并安裝傳力分配梁、鋼絞線、反力架、千斤頂等加 載系統；4)布置變形測量觀測點在掛籃后錨、支點、前上橫梁等部位(可根據情況增加或減少測點)布置變形觀測 點(如圖9中Hi點)。水準儀安設在0#塊中心，測量在逐級加載作用下各觀測點的位移變 化。5)加載與測量在橋墩兩側用千斤頂逐級(按計算荷載的20%、40%、60%、80%、100%)同步施加荷載， 每級停留30分鐘，進行掛籃主桁架、后錨、支點、前橫梁等部位觀察和變形測量，最大有效 荷載按最重節段混凝土的1. 3倍重量計。6)卸載與測量用千斤頂逐級(分別按計算荷載的80%、40%、0%)同步卸除荷載，每級停留30分鐘， 進行掛籃主桁架、后錨、支點、前橫梁等部位觀察和變形測量。7)整理測量數據并進行分析，以判定掛籃的受力狀況能否滿足安全性及施工變形 控制要求。加載試驗操作要點1)根據施工荷載的大小，系統分析計算掛籃主要構件受力及經簡化的受力點位 置，從而設計傳力分配梁的結構形式，確定加載用鋼絞線的數量、牽引點的位置與拉力大 小，使其受力效果盡量與實際澆注混凝土時掛籃的受力情況接近。2)傳力分配梁的受力點與簡化計算所確定的底板受力點對應安裝固定，計算確定 傳力分配梁用材，確保其具有足夠剛度。3)掛籃整體施加荷載前，先選擇重要桿件或節點單獨試驗，如三角掛籃的斜拉帶 與節點組合部份的試驗等。4)設計張力端型鋼錨固框架時，除考慮受力因素外還應綜合考慮鋼絞線的引伸量 與千斤頂的行程，應設置行程錨具以利千斤頂換行程和卸載。5)掛籃整體荷載試驗時，墩兩側千斤頂分級同步施加或卸除荷載，維持墩身整體 受力不偏心，最大有效荷載按最重節段混凝土的1. 3倍重量計。6)各級加載和卸載的間隔時間為30分鐘，以確保掛籃在本級荷載作用下不再發生變形，然后進行后錨點、支點處、主桁架上下前橫梁處的變形測量，同時檢查各構件、節點 的外觀狀況。7)進行三角掛籃的斜拉帶與節點組合部份的試驗前，應計算出需施加的有效荷載 數據，并采取臨時固定拉桿等措施確保傳力桿穩定。本方法使用的材料與設備見表1表1為掛藍荷載試驗主要材料、設備表
權利要求1.一種千斤頂加載三角桁架掛籃，其中掛藍上部采用三角桁架的結構型式，其特征在 于其中掛藍裝置由三角桁架、前上橫梁(5)、底板縱梁(6)、前下橫梁(7)、后下橫梁(8)、吊 帶(9)、內滑梁(10)、外滑梁(11)以及后錨(13)等所構成，其中三角桁架由主縱梁(1)、立柱 (2)、斜拉帶(3)以及桁架片之間的橫向聯系桿及斜撐(4)拼接而成，三角桁架后端錨固在 已澆筑的混凝土上，三角桁架中部通過立柱(2)下方的鋼支點(12)支承，其中內滑梁(10) 以及外滑梁(11)的后端均錨固在已澆筑的混凝土上，底板縱梁(6)的后端也通過后下橫梁 (8)錨固在已澆筑的混凝土上，其中底板縱梁(6)、內滑梁(10)、外滑梁(11)的前端與前上 橫梁(5)、前下橫梁(7)之間用吊帶(9)連接，并且用三角桁架的前端支撐，其中采用在三角 桁架前端主縱梁(1)上方焊接千斤頂反力臨時底座(24)，臨時底座(24)上安裝有千斤頂 (25)，千斤頂(25)上定位安裝傳力桿(26)，兩片三角桁架上的傳力桿(26)用臨時拉桿(27) 連接固定，其中通過將張拉端型鋼錨固框架(19)固定在地錨上(22)，并安裝有穿心式千斤 頂(21)以及行程錨具(20)，穿心式千斤頂(21)以及行程錨具(20)通過預應力鋼絞線(16) 與安裝在反力架(17)中下方的錨具(18)連接，反力架(17)上方兩端的錨具(18)用預應力 鋼絞線(15)與傳力連接分配梁(14)相接。
2.根據權利要求1所述的一種千斤頂加載三角桁架掛籃，其特征在于其中傳力分配 梁(14)由型鋼分配梁(14-1)和傳力鋼墊(14-2)所組成。
專利摘要本實用新型公開了一種千斤頂加載三角桁架掛籃，其中掛藍上部采用三角桁架的結構型式，其特征在于其中掛藍裝置由三角桁架、前上橫梁、底板縱梁、前下橫梁、后下橫梁、吊帶、內滑梁、外滑梁以及后錨等所構成。本實用新型具有(1)節約大量人力、物力，加載可在地面或承臺上操作，安全環保、縮短工期；(2)操作簡便，加載數據準確，可對掛籃各重要節點、桿件及整體桁架結構直觀驗證其安全可靠性；(3)加載所用主要材料、設備可再利用；(4)方便操作，以檢驗掛籃的承載能力和安全可靠性，保障施工順利進行等優點。
文檔編號E01D21/10GK201901847SQ20102064757
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者張劍寧, 楊明, 熊朝家, 田貴洪, 蔣小平 申請人:四川路航建設工程有限責任公司