CN108797350B - 一种塔柱内外劲性骨架装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔柱内外劲性骨架装置及其施工方法，所述塔柱为双向倾斜塔柱，包括分别位于塔柱内外的内劲性骨架和外劲性骨架，塔柱钢筋安装在内劲性骨架上，内劲性骨架通过内预埋件与承台钢筋连接，内劲性骨架为空间桁架结构，通过向空间桁架结构中浇筑混凝土使内劲性骨架与塔柱连接固定，外劲性骨架通过外预埋件安装，外劲性骨架上固定塔柱模板，塔柱模板与塔柱之间形成空腔，通过向空腔中浇筑混凝土纠偏定位塔柱。与现有技术相比，本发明有效减少了浇筑于塔柱内的型钢数量，一定程度上避免塔柱混凝土产生裂缝，保证了内外劲性骨架的基础强度，提高了内外劲性骨架装置的安全性，提高了施工质量。

Description

一种塔柱内外劲性骨架装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种塔柱内外劲性骨架装置及其施工方法。

背景技术

大跨度斜拉桥、悬索桥是一种塔柱高、主梁跨度大的高次超静定结构体系。为保证塔柱施工的质量及安全，通过劲性骨架辅助施工是最常见的一种方式。传统的劲性骨架主要有两大类：内劲性骨架和外劲性骨架。内劲性骨架一般是由立柱、横杆和斜杆三部分组成刚度较大的钢桁架结构。在塔柱钢筋安装过程中，通过内劲性骨架对塔柱钢筋进行纠偏定位；在塔柱翻模施工中，通过内劲性骨架作为模板的支撑架并进行定位调整。并且，在施工中，操作工人可以通过内劲性骨架搭设施工平台以及固定安全带。外劲性骨架一般由主体、横杆、钢筋定位护臂装置和支撑力转换架组成。在塔柱钢筋安装过程中，通过外劲性骨架上的钢筋定位护臂装置对塔柱钢筋进行纠偏定位；在塔柱翻模施工中，通过外劲性骨架作为模板的支撑架并进行定位调整；每个劲性骨架标准节通过支撑力转换架与塔柱连接，增加劲性骨架的整体稳定性。并且，在施工中，操作工人可以通过外劲性骨架搭设施工平台以及固定安全带。

由于内劲性骨架是与塔柱焊接成一体，浇筑于塔柱内，使得劲性骨架不能重复使用，型钢消耗量大；劲性骨架不参与塔柱结构受力，骨架得不到充分利用；此外，塔柱内的混凝土因与劲性骨架变形不协调，易沿劲性骨架方向产生裂缝。这些增加了施工成本，且降低工程施工质量。当塔柱过高、塔柱存在倾斜等情况下，这些现象更加明显。常规的塔柱外劲性骨架垂直于地面搭设劲性骨架，适合于笔直类塔柱模板的模板及主筋定位，但用于倾斜塔柱，尤其双向倾斜类塔柱时，塔柱钢筋固定质量、施工安全、施工成本都有很大影响。

就现有倾斜类塔柱而言，尤其双向倾斜类塔柱施工中，塔柱内劲性骨架存在型钢消耗量大，使用成本高，劲性骨架与混凝土变形不协调，易沿内劲性骨架方向产生裂缝的问题；而采用塔柱外劲性骨架存在主筋定位质量难保证、施工风险大的问题。

发明内容

为了解决以上现有技术的不足，本发明提供一种塔柱内外劲性骨架装置及其施工方法，通过在塔柱外沿塔柱倾斜方向设置外劲性骨架来固定模板，塔柱内设置内劲性骨架用于固定塔柱钢筋，从而达到固定双向倾斜类塔柱的效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种塔柱内外劲性骨架装置，所述塔柱为双向倾斜塔柱，包括分别位于塔柱内外的内劲性骨架和外劲性骨架，塔柱钢筋安装在内劲性骨架上，内劲性骨架通过内预埋件与承台钢筋连接，内劲性骨架为空间桁架结构，通过向空间桁架结构中浇筑混凝土使内劲性骨架与塔柱连接固定，外劲性骨架通过外预埋件安装，外劲性骨架上固定塔柱模板，塔柱模板与塔柱之间形成空腔，通过向空腔中浇筑混凝土纠偏定位塔柱。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，所述外劲性骨架与外劲性骨架之间通过平撑连接，平撑每隔2m设置一个，平撑采用双拼槽钢，通过平撑连接成操作平台，工人通过操作平台将塔柱模板安装在外劲性骨架上。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，所述外劲性骨架上连接爬梯，爬梯采用钢筋制作，爬梯通过焊接固定在外劲性骨架上，工人通过爬梯上下操作平台。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，所述外劲性骨架上连接拉杆，拉杆的一端固定在外劲性骨架上，拉杆的另一端固定在塔柱上，通过拉杆将外劲性骨架与塔柱连接在一起。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，所述外劲性骨架等距离地设置在塔柱四周，外劲性骨架与外劲性骨架之间的距离为1.0～1.5m。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，所述外劲性骨架采用双拼工字钢的标准节首尾拼接固定而成，外劲性骨架与塔柱之间的距离为25～35cm。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，在安装承台钢筋时，预先安装内预埋件和外预埋件，内劲性骨架固定在内预埋件的上方，并通过内劲性骨架安装塔柱钢筋，待内劲性骨架安装完成后再安装外劲性骨架，外劲性骨架通过外预埋件与承台钢筋连接，外劲性骨架固定在外预埋件上，并通过外劲性骨架安装塔柱模板，经隐蔽验收后浇筑混凝土，通过混凝土纠偏定位塔柱。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，所述内劲性骨架预先在车间按照要求加工好后再运输至现场，通过吊机吊装到塔柱内，并采用全站仪精确定位。

优选的，所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，所述浇筑混凝土达到设计强度后，对拉杆施加预应力，使得张拉完成后的外劲性骨架与浇筑混凝土形成整体，从而提高上层的混凝土浇筑书的外劲性骨架的承受力。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明在塔柱内设置内劲性骨架，在满足塔柱钢筋定位、提供钢筋操作平台之外，内劲性骨架不承受塔柱模板和混凝土的自重及施工荷载，比常规劲性骨架结构简单，有效减少了浇筑于塔柱内的型钢数量，一定程度上避免塔柱混凝土产生裂缝，提高了施工质量。并且，内外劲性骨架均采用标准节拼接而成，有利于标准化施工，进一步提高了施工效率、减少人工成本。此外，外劲性骨架单元回收后能再次使用，减少型钢成本投入。

本发明在承台上预先设置内预埋件和外预埋件，内预埋件和外预埋件分别与承台钢筋固定连接，并在后期混凝土浇筑过程中形成一个整体，保证了内外劲性骨架的基础强度，提高了内外劲性骨架装置的安全性。

本发明的外劲性骨架在垂直方向上每隔固定距离设置平撑，利用平撑将同方向的外劲性骨架连接在一起，加强了外劲性骨架的整体性。此外，通过安装完成的平撑可以搭建操作平台，为工人的操作提供了方便，提高了施工安全性

本发明通过拉杆将外劲性骨架和塔柱连接在一起，并对拉杆施加预应力。使得张拉完成后的外劲性骨架与已浇筑塔柱混凝土形成整体，从而提高上层混凝土浇筑时外劲性骨架的承载力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为所述一种塔柱内外劲性骨架装置的外劲性骨架的俯视图；

图2为所述一种塔柱内外劲性骨架装置的内劲性骨架的俯视图；

图3为所述一种塔柱内外劲性骨架装置的内部结构图；

图4为所述一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法的流程图。

图中：1塔柱；2内劲性骨架；3外劲性骨架；4内预埋件；5外预埋件；6塔柱模板；7空腔；8平撑；9爬梯；10拉杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面将通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图3所示，一种塔柱内外劲性骨架装置，所述塔柱1为双向倾斜塔柱，包括分别位于塔柱内外的内劲性骨架2和外劲性骨架3，塔柱钢筋安装在内劲性骨架2上，内劲性骨架2通过内预埋件4与承台钢筋连接，内劲性骨架2为空间桁架结构，通过向空间桁架结构中浇筑混凝土使内劲性骨架2与塔柱1连接固定，外劲性骨架3通过外预埋件5安装，外劲性骨架3上固定塔柱模板6，塔柱模板6与塔柱1之间形成空腔7，通过向空腔7中浇筑混凝土纠偏定位塔柱1。

所述外劲性骨架3与外劲性骨架3之间通过平撑8连接，平撑8每隔2m设置一个，平撑8采用双拼槽钢，通过平撑8连接成操作平台，工人通过操作平台将塔柱模板6安装在外劲性骨架3上。利用平撑8将同方向的外劲性骨架3连接成一个整体，加强了外劲性骨架3的整体性。此外，通过安装完成的平撑8搭建操作平台，为工人的操作提供了方便，提高了施工操作的安全性。

所述外劲性骨架3上连接爬梯9，爬梯9采用钢筋制作，爬梯9通过焊接固定在外劲性骨架3上，工人通过爬梯9上下操作平台。爬梯9垂直地安装在外劲性骨架最外侧，采用钢筋弯制，为工人上下操作平台提供了方便。所述外劲性骨架3上连接拉杆10，拉杆10的一端固定在外劲性骨架3上，拉杆10的另一端固定在塔柱1上，通过拉杆10将外劲性骨架3与塔柱1连接在一起。所述外劲性骨架3等距离地设置在塔柱1四周，外劲性骨架3与外劲性骨架3之间的距离为1.0～1.5m。

所述外劲性骨架3采用双拼工字钢的标准节首尾拼接固定而成，标准节的长度为5m，外劲性骨架与塔柱之间的距离为25～35cm。

实施例2

一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤一、在安装承台钢筋时，预先安装内预埋件，内预埋件由钢板及角钢构成安装的内预埋件后期随承台混凝土浇筑成一体；

步骤二、内劲性骨架预先在车间按照要求加工好后运输至现场，通过吊机吊装到塔柱内，并采用全站仪精确定位；

步骤三、内劲性骨架固定在内预埋件的上方，内劲性骨架与内预埋件采用双面满焊连接，内劲性骨架焊接成空间桁架结构；

步骤四、使用安装好的内劲性骨架，用于主筋、尤其是倾斜钢筋定位，并作为钢筋安装的操作平台；

步骤五、外劲性骨架与承台中的外劲性骨架采用双面满焊连接；

步骤六、采用吊机吊装平撑构件，将平撑焊接在外劲性骨架上，并利用平撑将同方向的外劲性骨架形成一个整体；

步骤七、在外劲性骨架上焊接爬梯，作为工人上下操作平台的通道；

步骤八、通过平撑搭建操作平台，工人在操作平台上进行塔柱模板的安装和固定；

步骤九、安装拉杆预应力筋及其锚固端；

步骤十、检查钢筋及模板的安装及定位加固，经隐蔽验收后浇筑混凝土；

步骤十一、所述浇筑混凝土达到设计强度后再对拉杆施加预应力，使得张拉完成后的外劲性骨架与已浇筑混凝土形成整体，从而提高上层混凝土浇筑时外劲性骨架的承载力。

步骤十二、内外劲性骨架的长度不能继续满足塔柱施工后，通过增加标准节加长内外劲性骨架，重复步骤三～步骤十一。其中，安装内外劲性骨架时底面对准已安装内外劲性骨架的顶面，沿内外劲性骨架首尾拼接焊接并固定，内外劲性骨架顶面的平面位置用全站仪精确定位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种塔柱内外劲性骨架装置，所述塔柱为双向倾斜塔柱，其特征在于：包括分别位于塔柱内外的内劲性骨架和外劲性骨架，塔柱钢筋安装在内劲性骨架上，内劲性骨架通过内预埋件与承台钢筋连接，内劲性骨架为空间桁架结构，通过向空间桁架结构中浇筑混凝土使内劲性骨架与塔柱连接固定，外劲性骨架通过外预埋件安装，外劲性骨架上固定塔柱模板，塔柱模板与塔柱之间形成空腔，通过向空腔中浇筑混凝土纠偏定位塔柱。

2.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，其特征在于：所述外劲性骨架与外劲性骨架之间通过平撑连接，平撑每隔2m设置一个，平撑采用双拼槽钢，通过平撑连接成操作平台，工人通过操作平台将塔柱模板安装在外劲性骨架上。

3.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，其特征在于：所述外劲性骨架上连接爬梯，爬梯采用钢筋制作，爬梯通过焊接固定在外劲性骨架上，工人通过爬梯上下操作平台。

4.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，其特征在于：所述外劲性骨架上连接拉杆，拉杆的一端固定在外劲性骨架上，拉杆的另一端固定在塔柱上，通过拉杆将外劲性骨架与塔柱连接在一起。

5.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，其特征在于：所述外劲性骨架等距离地设置在塔柱四周，外劲性骨架与外劲性骨架之间的距离为1.0～1.5m。

6.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置，其特征在于：所述外劲性骨架采用双拼工字钢的标准节首尾拼接固定而成，外劲性骨架与塔柱之间的距离为25～35cm。

7.根据权利要求1所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，其特征在于：在安装承台钢筋时，预先安装内预埋件和外预埋件，内劲性骨架固定在内预埋件的上方，并通过内劲性骨架安装塔柱钢筋，待内劲性骨架安装完成后再安装外劲性骨架，外劲性骨架通过外预埋件与承台钢筋连接，外劲性骨架固定在外预埋件上，并通过外劲性骨架安装塔柱模板，经隐蔽验收后浇筑混凝土，通过混凝土纠偏定位塔柱。

8.根据权利要求7所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，其特征在于：所述内劲性骨架预先在车间按照要求加工好后再运输至现场，通过吊机吊装到塔柱内，并采用全站仪精确定位。

9.根据权利要求7所述的一种塔柱内外劲性骨架装置的施工方法，其特征在于：将所述外劲性骨架上连接拉杆，拉杆的一端固定在外劲性骨架上，拉杆的另一端固定在塔柱上，通过拉杆将外劲性骨架与塔柱连接在一起；所述浇筑混凝土达到设计强度后，对拉杆施加预应力，使得张拉完成后的外劲性骨架与浇筑混凝土形成整体，从而提高上层的混凝土浇筑书的外劲性骨架的承受力。

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