一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法。


背景技术：

2.桥墩一般是指跨桥梁的中间支承结构物，它除承受结构的荷重外，还承受流水压力，水面以上的风力以及可能出现的流水压力、船只或漂浮物或汽车的撞击作用桥台设置在桥梁两端，除了支承桥梁结构外，还是衔接两岸路堤的构造物。
3.随着桥梁结构形式的不断创新，桥墩的设计高度也不断攀升，也对桥梁施工技术提出了更高的要求。其中桥梁高墩施工具有施工难度大、安全风险高的特点。采用传统的成熟施工工艺难于满足目前施工进度和质量的综合要求，而且高墩施工存在的诸多安全风险，也是当前施工管理呕待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法，解决传统的成熟施工工艺难于满足目前施工进度和质量的综合要求，而且高墩施工存在的诸多安全风险的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压顶升整体式钢架平台翻模，包括电动葫芦、顶升架、下吊架、水平撑杆、斜撑杆、滚轮撑杆、千斤顶、支承杆和下防坠夹持器，所述的顶升架顶部安装有用于装配电动葫芦的顶置导轨，所述顶升架内顶面上设置有由电动葫芦控制的顶部装配架，所述千斤顶上端通过固定装配座安装在顶部装配架底部，所述千斤顶和下防坠夹持器通过夹持固定在支承杆外侧，所述下吊架内固定装配有方便操作人员施工的方框钢架，所述下吊架内侧设置有组合式翻模，所述顶升架内侧面位于下防坠夹持器上方固定装配有内置支撑横梁。
6.所述的下吊架临近建筑面上固定有用于安装水平撑杆、斜撑杆、滚轮撑杆的侧向装配座。
7.所述组合式翻模包括第一模具本体、第二模具本体、横向贯穿第一模具本体与第二模具本体的横置装配限位管、固定安装在横置装配限位管两侧的侧向锁紧座。
8.所述方框钢架内底面上临近组合式翻模端活动装配有翻转式底部支撑板。
9.所述横置装配限位管包括位于支承杆一侧的第一弧形限位管和位于支承杆另一侧的第二弧形限位管，所述第一弧形限位管和第二弧形限位管位于支承杆位置均具有一体结构弧形限位段，所述第一弧形限位管和第二弧形限位管两端均轴向固定有与侧向锁紧座相配合的外螺纹锁紧板。
10.所述第一弧形限位管和第二弧形限位管装配面上错位安装有内侧锁紧机构。
11.所述第一模具本体和第二模具本体外侧面上焊接固定有侧置装配框，所述水平撑杆、斜撑杆顶端通过侧向螺栓与侧置装配框装配限位。
12.所述第一模具本体和第二模具本体外侧面上开设有多个与侧向锁紧座相配合的侧置圆形装配通孔。
13.所述顶部装配架下端固定装配有用于方便吊升第一模具本体、第二模具本体的顶置绞盘吊装设备。
14.一种液压顶升整体式钢架平台施工方法，承台施工完毕后先进行墩身墩底截面轮廓线放样，对墩身范围内的碎进行凿毛和冲洗，接长主筋，绑扎墩身第一节段箍筋，钢架平台和液压顶升系统的结构安装与墩身施工同步进行，其安装步骤按由上往下的顺序进行；
15.墩身底部实心段安装外模板后接着安装下吊架、顶升架、千斤顶、支承杆和液压控制系统；
16.实心段硂浇筑完成后等强几小时左右即可启动液压控制的千斤顶带动下吊架、顶升架爬升到适当高度，然后安装变截面段的钢筋和组合式翻模，并将余下几层内吊架底板按顺序叠放在墩身变截面段空腔内的钢橙上，在安装内方框架同时可安装下吊架下的第-2层吊架；
17.浇筑变截面段混凝土后等强几小时钢架再顶升2m，然后安装第-2层内吊架吊杆，并安装第-3层外吊架；
18.随着节段碎浇筑钢架升高,逐层安完后续底层的下吊架，并安装所有抗风、防坠支承杆，安装滚轮撑杆时通过螺杆调整好滚轮与墩身表面的合理间隙。
19.本发明的有益效果是：
20.(1)本发明的一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法中采用以落地支承杆为支点的，对新浇混凝土的等强要求低，混凝土初凝后即可爬升，从而缩短墩身节段施工周期，加快施工进度；
21.(2)采用顶置式平移方式可以对顶升和吊装机构的位置进行调节，使其可使用范围更加广泛；
22.(3)采用可拆结构设计的组合式翻模，不仅方便装卸操作，而且还可以利用内部的横置装配限位管对支承杆进行侧向支撑限位，保证支承杆内部和模具加工的稳定性，保证顶升过程的垂直度；
23.(4)采用位于下防坠夹持器上方的内置支撑横梁可以提升坠落情况下的防护能力，安全性大大提升；
24.(5)利用侧向的液压控制系统可以保证下吊架和方框钢架装配稳定性和安全性；
25.(6)采用翻模工艺，施工缝接口整文划一，止浆效果好，模板与作业平台完全分离、各自独立，避免了传统翻模工艺模板支架一体存在的混凝土凝固前作业平台上的其他作业对混凝土的扰动，混凝土质量更好；
26.(7)设置在提升架上的框架平台和槽口定位架代替了劲性骨架，即作为钢筋接高作业的操作平台又较好的解决了主筋接高的定位问题，并节省了劲性骨架的材料和安装成本，钢平台可按模块化设计，便于灵活组合重复使用，辅助材料耗用低。
附图说明
27.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
28.图1是本发明的结构示意图。
29.图2是本发明中顶升架装配端的局部示意图。
30.图3是本发明中横置装配限位管装配端的内部剖视图。
具体实施方式
31.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.图1、图2和图3所示的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，包括电动葫芦1、顶升架2、下吊架3、水平撑杆5、斜撑杆6、滚轮撑杆7、千斤顶8、支承杆9和下防坠夹持器10，顶升架2顶部安装有用于装配电动葫芦1的顶置导轨11，顶升架2内顶面上设置有由电动葫芦1控制的顶部装配架12，千斤顶8上端通过固定装配座安装在顶部装配架12底部，千斤顶8和下防坠夹持器10通过夹持固定在支承杆9外侧，下吊架3内固定装配有方便操作人员施工的方框钢架4，下吊架3内侧设置有组合式翻模，顶升架2内侧面位于下防坠夹持器10上方固定装配有内置支撑横梁13。
34.电动葫芦1和千斤顶8均为现有技术，电动葫芦1用来水平调节顶部装配架12平移，而千斤顶8的穿心千斤顶，通过楔块夹片夹持在支承杆9上，将钢架平台的荷载传递到支承杆9上。由于穿心千斤顶是顺着支承杆9爬升的，不存在液压爬模每一个循环的支点转换问题。混凝土浇筑完成达到一定的强度后，钢架平台通过顶升架2由穿心千斤顶带动沿支承杆9爬升一个施工节段的高度。
35.为了配合内侧装配，下吊架3临近建筑面上固定有用于安装水平撑杆5、斜撑杆6、滚轮撑杆7的侧向装配座14。
36.为了提升模具与支承杆9的装配稳定性，保证间隙均匀，组合式翻模包括第一模具本体15、第二模具本体16、横向贯穿第一模具本体15与第二模具本体16的横置装配限位管17、固定安装在横置装配限位管17两侧的侧向锁紧座18。
37.为了方便近距离施工，方框钢架4内底面上临近组合式翻模端活动装配有翻转式底部支撑板19。
38.为了提升内部限位性能，横置装配限位管17包括位于支承杆9一侧的第一弧形限位管20和位于支承杆9另一侧的第二弧形限位管21，第一弧形限位管20和第二弧形限位管21位于支承杆9位置均具有一体结构弧形限位段22，第一弧形限位管20和第二弧形限位管21两端均轴向固定有与侧向锁紧座18相配合的外螺纹锁紧板23。
39.第一弧形限位管20和第二弧形限位管21通过弧形限位段22套在支承杆9两侧，然后通过侧向锁紧座18内侧的内螺纹孔螺纹套在外螺纹锁紧板23外侧。
40.第一弧形限位管20和第二弧形限位管21两端的外螺纹锁紧板23相互拼装可以形成与侧向锁紧座18相配合的外螺纹管。
41.为了提升装配面的锁紧效果，第一弧形限位管20和第二弧形限位管21装配面上错位安装有内侧锁紧机构24。
42.内侧锁紧机构24包括固定在第一弧形限位管20和第二弧形限位管21装配面上的锁紧块和锁紧框。
43.为了配合侧向装配和吊装，第一模具本体15和第二模具本体16外侧面上焊接固定有侧置装配框25，水平撑杆5、斜撑杆6顶端通过侧向螺栓与侧置装配框25装配限位。
44.为了配合侧向装配限位，第一模具本体15和第二模具本体16外侧面上开设有多个与侧向锁紧座18相配合的侧置圆形装配通孔。
45.通过侧置圆形装配通孔不仅可以安装侧向锁紧座18，还可以从侧向向内注料。
46.为了配合吊装，无需借助外部设备，顶部装配架12下端固定装配有用于方便吊升第一模具本体15、第二模具本体16的顶置绞盘吊装设备26。
47.顶置绞盘吊装设备26为现有技术，由顶部安装的绞盘机和缠绕在绞盘机内部绞盘外侧的吊装钢缆组成，绞盘机通过吊装钢缆底部通过安装在侧置装配框25上来进行吊装。
48.一种液压顶升整体式钢架平台施工方法，承台施工完毕后先进行墩身墩底截面轮廓线放样，对墩身范围内的碎进行凿毛和冲洗，接长主筋，绑扎墩身第一节段箍筋，钢架平台和液压顶升系统的结构安装与墩身施工同步进行，其安装步骤按由上往下的顺序进行；
49.钢架平台包含顶升架2和下吊架3。
50.液压顶升系统包含液压控制的千斤顶8和支承杆9。
51.墩身底部实心段安装外模板后接着安装下吊架3、顶升架2、千斤顶8、支承杆9和液压控制系统；
52.液压控制系统包含水平撑杆5、斜撑杆6、滚轮撑杆7。
53.实心段硂浇筑完成后等强几小时左右即可启动液压控制的千斤顶带动下吊架、顶升架爬升到适当高度，然后安装变截面段的钢筋和组合式翻模，并将余下几层内吊架底板按顺序叠放在墩身变截面段空腔内的钢橙上，在安装内方框架同时可安装下吊架下的第-2层吊架；
54.浇筑变截面段混凝土后等强几小时钢架再顶升2m，然后安装第-2层内吊架吊杆，并安装第-3层外吊架；
55.随着节段碎浇筑钢架升高,逐层安完后续底层的下吊架3，并安装所有抗风、防坠支承杆9，安装滚轮撑杆7时通过螺杆调整好滚轮与墩身表面的合理间隙。
56.组合式翻模采用传统翻模的大模板，模板分为2层，每层高度2～3m。拆、装模板时，顶部装配架12下端的顶置绞盘吊装设备26吊住底层模板进行脱模并提升到上层模板的顶面，然后进行模板表面清理并涂刷脱模剂后再与上层模板顶面法兰对接安装。
57.支承杆9和千斤顶8的选型和数量配置要根据荷载分布和结构受力情况确定。液压顶升整体式钢架平台翻模采用了中76x6的钢管作为支承杆9，并配用ycw20t-100型的楔块式千斤顶8。为了防止偶然出现个别千斤顶楔块夹片打滑导致结构受力不匀，在顶升架2下横梁底部增设了一个防坠楔形块夹持器，其作用还能增加了支承杆9的侧向约束支点，提高支承杆的稳定性。为了提高顶升架2的抗风能力和整体提升过程的稳定性，顶升架2的外立杆延伸到下吊架3的底端，并在其底端设置了水平抗风滚轮撑杆。
58.千斤顶8的顶升由液压控制台控制，液压控制台为现有技术，液压控制台包括：ltk2-32-10b型油泵、3位4通电磁换向阀、先导式溢流阀及2位4通换向阀、编程序控制器(plc)、显示屏等组成。液压顶升同步控制采用2种模式。一种为千斤顶每个爬升行程(80mm
左右)的同步控制：液压系统采用并联油路每个爬升千斤顶都安装有位移计，千斤顶爬升的位移量由位移计反馈到plc进行比对，当爬升最快的千斤顶比爬升最慢的千斤的位移量超过设定值，即通过电磁换向阀切断超限千斤顶的供油，直至位移量均衡后再恢复其供油为了提高千斤顶爬升效率,行程同步控制可将千斤顶每循环80mm的顶升行程分为前50mm粗调和后30mm精调2个调控精度不同的区间。另一种是钢架4个角点的竖向位移偏差控制：将千斤顶8按四角位置进行编组，通过安装于顶升架四角的红外线位移传感器或拉绳位移计同步测量顶升架顶升过程四个角位的竖向位移偏差值并反馈到plc，对位移量超限的编组千斤顶进行间歇断油控制，以控制整个钢架的水平状态。
59.本发明的一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法中采用以落地支承杆9为支点的，对新浇混凝土的等强要求低，混凝土初凝后即可爬升，从而缩短墩身节段施工周期，加快施工进度；采用顶置式平移方式可以对顶升和吊装机构的位置进行调节，使其可使用范围更加广泛；采用可拆结构设计的组合式翻模，不仅方便装卸操作，而且还可以利用内部的横置装配限位管17对支承杆9进行侧向支撑限位，保证支承杆内部和模具加工的稳定性，保证顶升过程的垂直度；采用位于下防坠夹持器10上方的内置支撑横梁13可以提升坠落情况下的防护能力，安全性大大提升；利用侧向的液压控制系统可以保证下吊架3和方框钢架装配稳定性和安全性；采用翻模工艺，施工缝接口整文划一，止浆效果好，模板与作业平台完全分离、各自独立，避免了传统翻模工艺模板支架一体存在的混凝土凝固前作业平台上的其他作业对混凝土的扰动，混凝土质量更好；设置在提升架上的框架平台和槽口定位架代替了劲性骨架，即作为钢筋接高作业的操作平台又较好的解决了主筋接高的定位问题，并节省了劲性骨架的材料和安装成本，钢平台可按模块化设计，便于灵活组合重复使用，辅助材料耗用低。
60.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种液压顶升整体式钢架平台翻模，包括电动葫芦(1)、顶升架(2)、下吊架(3)、水平撑杆(5)、斜撑杆(6)、滚轮撑杆(7)、千斤顶(8)、支承杆(9)和下防坠夹持器(10)，其特征是：所述的顶升架(2)顶部安装有用于装配电动葫芦(1)的顶置导轨(11)，所述顶升架(2)内顶面上设置有由电动葫芦(1)控制的顶部装配架(12)，所述千斤顶(8)上端通过固定装配座安装在顶部装配架(12)底部，所述千斤顶(8)和下防坠夹持器(10)通过夹持固定在支承杆(9)外侧，所述下吊架(3)内固定装配有方便操作人员施工的方框钢架(4)，所述下吊架(3)内侧设置有组合式翻模，所述顶升架(2)内侧面位于下防坠夹持器(10)上方固定装配有内置支撑横梁(13)。2.根据权利要求1所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述的下吊架(3)临近建筑面上固定有用于安装水平撑杆(5)、斜撑杆(6)、滚轮撑杆(7)的侧向装配座(14)。3.根据权利要求1所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述组合式翻模包括第一模具本体(15)、第二模具本体(16)、横向贯穿第一模具本体(15)与第二模具本体(16)的横置装配限位管(17)、固定安装在横置装配限位管(17)两侧的侧向锁紧座(18)。4.根据权利要求1所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述方框钢架(4)内底面上临近组合式翻模端活动装配有翻转式底部支撑板(19)。5.根据权利要求3所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述横置装配限位管(17)包括位于支承杆(9)一侧的第一弧形限位管(20)和位于支承杆(9)另一侧的第二弧形限位管(21)，所述第一弧形限位管(20)和第二弧形限位管(21)位于支承杆(9)位置均具有一体结构弧形限位段(22)，所述第一弧形限位管(20)和第二弧形限位管(21)两端均轴向固定有与侧向锁紧座(18)相配合的外螺纹锁紧板(23)。6.根据权利要求5所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述第一弧形限位管(20)和第二弧形限位管(21)装配面上错位安装有内侧锁紧机构(24)。7.根据权利要求1所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述第一模具本体(15)和第二模具本体(16)外侧面上焊接固定有侧置装配框(25)，所述水平撑杆(5)、斜撑杆(6)顶端通过侧向螺栓与侧置装配框(25)装配限位。8.根据权利要求3所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述第一模具本体(15)和第二模具本体(16)外侧面上开设有多个与侧向锁紧座(18)相配合的侧置圆形装配通孔。9.根据权利要求1所述的一种液压顶升整体式钢架平台翻模，其特征是：所述顶部装配架(12)下端固定装配有用于方便吊升第一模具本体(15)、第二模具本体(16)的顶置绞盘吊装设备(26)。10.一种液压顶升整体式钢架平台施工方法，其特征在于：承台施工完毕后先进行墩身墩底截面轮廓线放样，对墩身范围内的碎进行凿毛和冲洗，接长主筋，绑扎墩身第一节段箍筋，钢架平台和液压顶升系统的结构安装与墩身施工同步进行，其安装步骤按由上往下的顺序进行；墩身底部实心段安装外模板后接着安装下吊架(3)、顶升架(2)、千斤顶(8)、支承杆(9)和液压控制系统；实心段硂浇筑完成后等强几小时左右即可启动液压控制的千斤顶(8)带动下吊架(3)、
顶升架(2)爬升到适当高度，然后安装变截面段的钢筋和组合式翻模，并将余下几层内吊架底板按顺序叠放在墩身变截面段空腔内的钢橙上，在安装内方框架同时可安装下吊架3下的第-2层吊架；浇筑变截面段混凝土后等强几小时钢架再顶升2m，然后安装第-2层内吊架吊杆，并安装第-3层外吊架；随着节段碎浇筑钢架升高,逐层安完后续底层的下吊架，并安装所有抗风、防坠支承杆，安装滚轮撑杆(7)时通过螺杆调整好滚轮与墩身表面的合理间隙。

技术总结
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法，包括电动葫芦、顶升架、下吊架、水平撑杆、斜撑杆、滚轮撑杆、千斤顶、支承杆和下防坠夹持器。本发明的一种液压顶升整体式钢架平台及其翻模施工方法中采用以落地支承杆为支点的，对新浇混凝土的等强要求低，混凝土初凝后即可爬升，从而缩短墩身节段施工周期，加快施工进度；采用顶置式平移方式可以对顶升和吊装机构的位置进行调节，使其可使用范围更加广泛；采用可拆结构设计的组合式翻模，不仅方便装卸操作，而且还可以利用内部的横置装配限位管对支承杆进行侧向支撑限位，保证支承杆内部和模具加工的稳定性，保证顶升过程的垂直度。保证顶升过程的垂直度。保证顶升过程的垂直度。


技术研发人员：荣劲松 黄国忠 杨征 陈中略 刘斌 杨双弟 马振洲 吴海亮 李乃坚 李子荣 贺非 单良 王惠鸿 曹玉红
受保护的技术使用者：中交四航局第一工程有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/6