一种可快速自适应装拆的三角托架及施工工艺的制作方法

1.本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种可快速自适应装拆的三角托架及施工工艺。


背景技术：

2.随着经济技术的发展，大跨度悬索桥、斜拉桥等大型桥梁如雨后春笋般涌现出来，项目规模日益增大、技术难度愈发复杂，在这些大桥建设过程中，不可避免的需要搭设以三角托架为主要受力结构的临时行走通道，依托该通道，人员和小型机具设备才能到达指定施工点位。
3.三角托架作为通道的主要承重构件，主要由型钢焊接而成的三角架和锚固件组成，其中锚固件又由锚筋和母板组成，锚筋埋设在混凝土内，锚筋及母板通过高强螺栓和螺母连接，母板与三角架焊接成整体。
4.通道荷载通过三角架上的梁板平台将荷载传递到三角架上，再通过三角架根部的母板将荷载传递到锚筋，通过锚筋与混凝土的握裹力将荷载最终传递到混凝土内。该结构涉及高空作业，安装难度和安装风险大，且要求预埋及安装匹配精度高，其安装质量和工效将直接影响工程进度和质量安全。因此如何控制三角托架的预埋精度及如何提高三角托架的安装工效尤为重要。
5.关于三角托架，传统的结构形式及安拆施工工艺如下：
6.在主塔外层主筋安装完成后，依据结构受力计算结果选取长度合适的精轧螺纹钢锚筋或机械锚结构，根据测量放样结果将其端部与主塔外层主筋点焊固定，若锚筋较长，则在尾部就近与相邻主筋或结构钢筋点焊固定。由于锚筋分散安装，整体性差，受到扰动后容易出现较大幅度偏移，导致最终实际预埋位置较设计位置偏差较大。构筑物混凝土浇筑完毕、模板拆除后，开始实施高强螺栓、方形母板和螺母的现场安装。母板根据锚筋设计间距在加工厂内完成连接孔开孔，再运往现场安装，但安装时往往因为锚筋在预埋过程中及预埋后受到各种因素干扰，导致母板螺栓孔与实际埋件连接位置偏差较大，无法通过连接螺栓将两者匹配连接。为保证连接通畅，只能采取边放样边气焰扩孔的措施，但此举不仅不能掌控开孔精度，被火焰切割炙烤过的钢板强度也会大打折扣，降低了结构的安全储备。
7.随着桥梁跨径增大，塔柱所受荷载不断增加，塔柱的钢筋也向着主筋更粗、钢筋间距更密、钢筋层数更多的方向发展，即便通过测量高精度放样，三角托架的锚筋预埋施工也变得愈发难以实施，原因主要为：如果在主塔钢筋绑扎完成前开始预埋施工，不仅对预埋钢筋难以定位，后续绑扎的塔柱钢筋也会对已预埋构件产生扰动，从而影响预埋精度；若在主塔钢筋绑扎完成后开始预埋施工，因主塔钢筋网过密，操作人员难以到达埋件安装位置，预埋工效乃至安装精度和牢固度均得不到保障。
8.锚筋预埋除了受主塔钢筋影响以外，混凝土浇筑过程中的模板开、关模及混凝土振捣作业也会不可避免的对预埋构件造成扰动，进而影响预埋构件与方形母版的连接精度。
9.综上所述，影响预埋锚筋的安装精度因素有很多，任何一点的变化都会导致埋件与外接构件对接不准确，传统工艺则需要对连接板对应有偏差的孔位放样扩孔，影响三角托架的安装效率，而且扩孔只能在现场安装过程中边放样边气焰扩孔，扩孔的质量难以保证，影响结构安全。


技术实现要素：

10.针对现有技术不足，本发明是提供一种可快速自适应装拆的三角托架及施工工艺，其可有效控制三角托架预埋筋精度，并可调整安装偏差。
11.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
12.一种可快速自适应装拆的三角托架，包括预埋锚筋结构、外挂三角架以及设在外挂三角架上的面板，预埋锚筋结构设在建筑塔柱中，所述预埋锚筋结构包括相连的锚筋和定位板，定位板与塔柱内的主筋相连，所述锚筋的端部设有可与外部连接螺杆相连的连接螺母结构，连接螺母结构上安装有连接螺杆，所述外挂三角架的连接端设有挂板，挂板上设有用于连接螺杆卡入的开口定位槽，连接螺杆上设有用于将挂板压紧在塔柱外侧面上的紧固螺母。
13.所述塔柱内的主筋包括内层主筋和外层主筋，所述定位板包括与锚筋端部相连的端部定位板以及与锚筋尾部相连的尾部定位板，尾部定位板与内层主筋相连，端部定位板与外层主筋相连。
14.所述连接螺母结构为锥形螺母。
15.每个所述挂板上设有并排两个开口定位槽，挂板形成m型母板结构。
16.所述外挂三角架包括相连的下弦杆和上弦杆，所述下弦杆和上弦杆均为工字型钢，对应每个弦杆的内端均设有一个挂板。
17.所述锚筋的尾部位于相邻的内层主筋之间，锚筋的端部位于相邻的外层主筋之间。
18.对应每个所述挂板布置两个锚筋，两个锚筋的尾部与同一块尾部定位板相连，两个锚筋的端部与同一块端部定位板相连。
19.所述开口定位槽为弧形开口槽。
20.所述挂板的外侧对应每个定位槽设有垫板。
21.一种三角托架的施工工艺，包括以下步骤：
22.s1、预埋锚筋加工；
23.s2、预埋锚筋定位安装：
24.相邻的两根锚筋根据设计间距在端部和尾部设置定位板，严格控制两两相邻锚筋的间距，预埋锚筋前通过测量放样，精确定位锚筋预埋位置并做好标记，将锚筋安装至放样位置并焊接端部定位板与外层主筋相连，用以完成锚筋的初步定位；在模板合模后，对预埋锚筋进行复测，通过调整尾部定位板完成锚筋精调，并使得锥形螺母顶紧模板，最后焊接尾端定位板与内层主筋相连，完成锚筋的高精度预埋定位安装；
25.s3、待混凝土浇筑完毕、模板拆除后，凿出锥形螺母，清理杂物，再将高强螺杆拧在锥形螺母上；
26.s4、外挂三角架制作：
27.三角托架的上、下弦杆在钢结构加工厂内根据设计图纸选取相应的工字钢或型钢，“m”形外挂和垫板制作，最后依据图纸要求完成上、下弦杆和m形挂板的焊接工作；
28.s5、安装时通过塔吊吊装已加工完毕的三角托架至设计位置处；“m”形挂板作为可自适应定位的收口结构，可以自动修正锚筋预埋过程中产生的微小偏位；自上而下的将焊接于三角托架上的m形挂板通过定位槽插入到高强螺杆上，待调整上弦杆至水平后，再将垫板也插入到高强螺杆上，并与m形挂板焊接牢固，完成对“m”形挂板的补强工作；最后拧紧螺母，直至三角托架安装牢固不晃动，自此完成单个三角托架的安装施工。
29.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
30.该可快速自适应装拆的三角托架及施工工艺设计合理，克服了传统的三角托架预埋钢筋定位精度差、连接构件与埋件构件连接效率低的局限，实现了过程中可纠偏的锚筋与预埋施工、精确控制锚筋预埋精度、简化构件连接过程、主动修正微小偏差、有效改善三角托架和埋件间连接质量，大幅提高了三角托架的安装精度和安装效率，此法对于三角托架的高精度定位及高质高效装拆具有广泛的使用性。
附图说明
31.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
32.图1为本发明三角托架应用示意图。
33.图2为本发明预埋锚筋结构示意图一。
34.图3为本发明预埋锚筋结构示意图二。
35.图4为本发明外挂三角架结构示意图。
36.图5为本发明挂板结构示意图。
37.图6为本发明构件连接示意图一。
38.图7为本发明构件连接示意图二。
39.图8为本发明施工流程示意图。
40.图中：
41.1.塔柱、2.外挂三角架、201.下弦杆、202.上弦杆、203.挂板、2031.定位槽、3.面板、4.防护栏杆、501.内层主筋、502.外层主筋、6.模板、7.锚筋、8.端部定位板、9.尾部定位板、10.锥形螺母、11.垫板、12.连接螺杆、13.紧固螺母。
具体实施方式
42.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
43.如图1至图7所示，该可快速自适应装拆的三角托架，包括预埋锚筋结构、外挂三角架2以及设在外挂三角架上的面板3，并在面板的边缘设有防护栏杆4，形成整体行走通道。
44.预埋锚筋结构设在建筑塔柱1中，预埋锚筋结构包括相连的锚筋7和定位板，定位板与塔柱内的主筋相连，锚筋的端部设有可与外部连接螺杆相连的连接螺母结构，连接螺母结构上安装有连接螺杆12，外挂三角架的连接端设有挂板203，挂板上设有用于连接螺杆卡入的开口定位槽，连接螺杆上设有用于将挂板压紧在塔柱外侧面上的紧固螺母13。
45.塔柱内的主筋包括内层主筋501和外层主筋502，定位板包括与锚筋端部相连的端
部定位板8以及与锚筋尾部相连的尾部定位板9，尾部定位板与内层主筋相连，端部定位板与外层主筋相连。进一步的，对应每个挂板布置两个锚筋，两个锚筋的尾部与同一块尾部定位板相连，两个锚筋的端部与同一块端部定位板相连。
46.锚筋的尾部位于相邻的内层主筋之间，锚筋的端部位于相邻的外层主筋之间；锚筋为带螺纹的锚筋，连接螺母结构为锥形螺母10；结构稳定可靠。
47.通过设在锚筋头、尾设置定位板结构，将锚筋连接成可活动的整体，通过该结构可以在钢筋绑扎及合模过程中及时纠偏锚筋姿态，有效控制预埋精度。
48.每个挂板203上设有并排两个开口定位槽2031，挂板形成m型母板结构；开口定位槽为弧形开口槽。进一步，挂板的外侧对应每个定位槽设有垫板11，对挂板结构强度进行补强。
49.外挂三角架包括相连的下弦杆201和上弦杆202，下弦杆和上弦杆均为工字型钢，对应每个弦杆的内端均设有一个挂板203。设计一种全新的“m”形母板+垫板的锚固结构形式，通过“m”形母板可以实现主动修正锚筋受到的不可修正的微小偏位，待三角架安装到位后，通过焊接垫板修正母板的孔位偏差，进而实现外接三角托架的高质量、高效装拆功能。
50.本发明优选具体实例为：
51.可调节预埋锚筋由锚固结构、定位板和锥形螺母构成，锚固结构根据主塔钢筋密集程度和结构计算结果综合考虑，根据安装便捷程度在不同部位分别采用长度较长的精轧螺纹钢锚筋和长度较短的机械锚固结构。为控制锚筋的姿态及定位精度，两根相邻锚筋在端部及尾部均设置定位板，同时在预埋锚筋外侧连接可与连接螺栓相连的锥形螺母。
52.锚板由“m”形母板+垫板两部分组成，均在钢结构加工场内依据图纸要求进行加工。“m”形母板选取厚度满足结构计算要求的钢板通过激光精确切割出m形定位槽而成，定位槽采用收口结构；垫板选取厚度满足结构计算要求的钢板开孔而成，当“m”形母板已完成定位安装后，再焊接垫板于母板外侧，对母板的开口定位槽结构进行补强。
53.连接构件采用满足结构计算要求的高强螺栓和螺母，通过高强螺栓和螺母的预紧力将“m”形母板压紧在塔柱外侧面，与塔柱连成整体，确保三角托架不发生位移和变形。
54.面板采用工字钢或型钢焊接成的“田”字形框架，并在面层焊接花纹钢板形成整体预制面板后，再统一吊装至三角托架上进行焊接固定。最后在面板外侧临空面焊接钢管支架，作为行走通道的临边防护。
55.如图8所示，本发明三角托架的施工工艺，包括以下步骤：
56.s1、预埋锚筋加工；
57.s2、预埋锚筋定位安装：
58.相邻的两根锚筋根据设计间距在端部和尾部设置定位板，严格控制两两相邻锚筋的间距，预埋锚筋前通过测量放样，精确定位锚筋预埋位置并做好标记，将锚筋安装至放样位置并焊接端部定位板与外层主筋相连，用以完成锚筋的初步定位；在模板合模后，对预埋锚筋进行复测，通过调整尾部定位板完成锚筋精调，并使得锥形螺母顶紧模板6，最后焊接尾端定位板与内层主筋相连，完成锚筋的高精度预埋定位安装；
59.s3、待混凝土浇筑完毕、模板拆除后，凿出锥形螺母，清理杂物，再将高强螺杆拧在锥形螺母上；
60.s4、外挂三角架制作：
61.三角托架的上、下弦杆在钢结构加工厂内根据设计图纸选取相应的工字钢或型钢，“m”形外挂和垫板制作，最后依据图纸要求完成上、下弦杆和m形挂板的焊接工作；
62.s5、安装时通过塔吊吊装已加工完毕的三角托架至设计位置处；“m”形挂板作为可自适应定位的收口结构，可以自动修正锚筋预埋过程中产生的微小偏位；自上而下的将焊接于三角托架上的m形挂板通过定位槽插入到高强螺杆上，待调整上弦杆至水平后，再将垫板也插入到高强螺杆上，并与m形挂板焊接牢固，完成对“m”形挂板的补强工作；最后拧紧螺母，直至三角托架安装牢固不晃动，自此完成单个三角托架的安装施工。
63.其三角托架拆除时按照先装后拆、后装先拆的原则进行，在取出锥形螺母后对孔洞部分及时填塞高强砂浆进行封堵。
64.本发明中通过设置定位板，不仅把相邻锚筋连接成整体提高了预埋锚筋的稳固性，也避免了单个锚筋间作为独立结构可能发生的相对错动。定位板作为与主塔主筋焊接的专用构件，大幅度提高了预埋锚筋的定位精度，同时也改善了锚筋和主筋间的连接质量，避免了预埋锚筋安装过程中可能发生的整体偏位和变形。
65.本发明中虽然在锚筋预埋施工过程中已经增加定位板，很大程度上修正了锚筋的偏位，但是在模板开、关模过程中及混凝土浇筑、振捣施工时还是会不可避免的对锚筋存在不可修正的干扰。其通过设置“m”形母板，摒弃了传统的放样边气焰扩孔的落后工艺，具备对预埋锚筋施工过程中不可控制的微小扰动有自适应主动修正能力，同时增设垫板对“m”形母板定位槽缺口部分焊接补强，大幅提高了三角托架与埋件的连接质量和连接效率。
66.上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
67.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可快速自适应装拆的三角托架，包括预埋锚筋结构、外挂三角架以及设在外挂三角架上的面板，预埋锚筋结构设在建筑塔柱中，其特征在于：所述预埋锚筋结构包括相连的锚筋和定位板，定位板与塔柱内的主筋相连，所述锚筋的端部设有可与外部连接螺杆相连的连接螺母结构，连接螺母结构上安装有连接螺杆，所述外挂三角架的连接端设有挂板，挂板上设有用于连接螺杆卡入的开口定位槽，连接螺杆上设有用于将挂板压紧在塔柱外侧面上的紧固螺母。2.如权利要求1所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述塔柱内的主筋包括内层主筋和外层主筋，所述定位板包括与锚筋端部相连的端部定位板以及与锚筋尾部相连的尾部定位板，尾部定位板与内层主筋相连，端部定位板与外层主筋相连。3.如权利要求1所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述连接螺母结构为锥形螺母。4.如权利要求1所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：每个所述挂板上设有并排两个开口定位槽，挂板形成m型母板结构。5.如权利要求1所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述外挂三角架包括相连的下弦杆和上弦杆，所述下弦杆和上弦杆均为工字型钢，对应每个弦杆的内端均设有一个挂板。6.如权利要求2所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述锚筋的尾部位于相邻的内层主筋之间，锚筋的端部位于相邻的外层主筋之间。7.如权利要求2所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：对应每个所述挂板布置两个锚筋，两个锚筋的尾部与同一块尾部定位板相连，两个锚筋的端部与同一块端部定位板相连。8.如权利要求4所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述开口定位槽为弧形开口槽。9.如权利要求4所述可快速自适应装拆的三角托架，其特征在于：所述挂板的外侧对应每个定位槽设有垫板。10.一种三角托架的施工工艺，其特征在于：所述施工工艺包括以下步骤：s1、预埋锚筋加工；s2、预埋锚筋定位安装：相邻的两根锚筋根据设计间距在端部和尾部设置定位板，严格控制两两相邻锚筋的间距，预埋锚筋前通过测量放样，精确定位锚筋预埋位置并做好标记，将锚筋安装至放样位置并焊接端部定位板与外层主筋相连，用以完成锚筋的初步定位；在模板合模后，对预埋锚筋进行复测，通过调整尾部定位板完成锚筋精调，并使得锥形螺母顶紧模板，最后焊接尾端定位板与内层主筋相连，完成锚筋的高精度预埋定位安装；s3、待混凝土浇筑完毕、模板拆除后，凿出锥形螺母，清理杂物，再将高强螺杆拧在锥形螺母上；s4、外挂三角架制作：三角托架的上、下弦杆在钢结构加工厂内根据设计图纸选取相应的工字钢或型钢，“m”形外挂和垫板制作，最后依据图纸要求完成上、下弦杆和m形挂板的焊接工作；s5、安装时通过塔吊吊装已加工完毕的三角托架至设计位置处；“m”形挂板作为可自适
应定位的收口结构，可以自动修正锚筋预埋过程中产生的微小偏位；自上而下的将焊接于三角托架上的m形挂板通过定位槽插入到高强螺杆上，待调整上弦杆至水平后，再将垫板也插入到高强螺杆上，并与m形挂板焊接牢固，完成对“m”形挂板的补强工作；最后拧紧螺母，直至三角托架安装牢固不晃动，自此完成单个三角托架的安装施工。

技术总结
本发明公开了一种可快速自适应装拆的三角托架及施工工艺，其三角托架包括预埋锚筋结构、外挂三角架以及设在外挂三角架上的面板，预埋锚筋结构设在建筑塔柱中，所述预埋锚筋结构包括相连的锚筋和定位板，定位板与塔柱内的主筋相连，所述锚筋的端部设有可与外部连接螺杆相连的连接螺母结构，连接螺母结构上安装有连接螺杆，所述外挂三角架的连接端设有挂板，挂板上设有用于连接螺杆卡入的开口定位槽，连接螺杆上设有用于将挂板压紧在塔柱外侧面上的紧固螺母。其可有效控制三角托架预埋筋精度，并可调整安装偏差，大幅提高了三角托架的安装精度和安装效率。安装精度和安装效率。安装精度和安装效率。


技术研发人员：郭佳嘉 李向阳 宋晟峰 秦德贵 武心晶 饶曦 谢家文 曾星星 张紫君 李庆国 王猛 王媛芳 马壮 汪鑫 张嘉豪 张从栋 曹龙 陈星 季宇鑫 刘思宇
受保护的技术使用者：苏交科集团检测认证有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25