[发明专利]一种劲性骨架及利用其进行桥梁塔柱施工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及架设或装配桥梁的方法技术领域，具体地说是一种劲性骨架及利用该劲性骨架进行桥梁塔柱施工的方法。

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，利用劲性骨架辅助施工是最常见的一种方式。传统的劲性骨架一般是由骨架立柱、骨架横杆和骨架斜杆三部分组成的刚度较大的钢桁架结构。它是塔柱进行主筋骨架定位，以及内、外模调整的支承架。在主筋骨架的安装过程中，利用劲性骨架对主筋进行纠偏定位，在翻模施工中，利用劲性骨架对模板进行定位调整，对塔身的整体偏位起到控制作用，能够预防主筋骨架整体歪倒和模板垮塌事故；而且，在施工过程中，工作人员可以利用劲性骨架固定安全带，起到安全保护的作用。

目前，常用的塔柱施工方法是先在工厂预制若干劲性骨架标准节，劲性骨架标准节长度为3m～6m，施工时，利用起吊设备将劲性骨架标准节起吊至待安装位置，将其与塔柱内的劲性骨架预埋段沿轴线顺次首尾拼接并焊接固定，塔柱内的主筋绑扎或焊接在劲性骨架上以达到定位主筋的目的。然而，由于大型斜拉桥、悬索桥的塔柱垂直高度均较高，有时施工高度甚至会突破200m，上述塔柱的施工方法是将劲性骨架在塔柱内焊接成一体，并浇筑于塔柱的混凝土内，劲性骨架不能重复利用，型钢消耗量巨大。而且，塔柱体内的劲性骨架并不参与结构受力，劲性骨架不能得以充分利用；另外，由于劲性骨架与混凝土变形不协调，塔柱体内的混凝土容易沿劲性骨架的方向产生裂缝，这不仅增加了施工成本，而且还降低了施工质量。

发明内容

针对现有的塔柱施工中，劲性骨架设置于塔柱内，型钢消耗量大，且塔柱内的混凝土易沿劲性骨架方向产生裂缝，不但增加了施工成本，还降低了施工质量的问题，本发明的目的是提供一种劲性骨架及利用其进行桥梁塔柱施工的方法，其将劲性骨架设置于塔柱外，劲性骨架内的构件可重复利用，不但降低了型钢的消耗量，还避免了塔柱混凝土产生裂缝，提高了施工质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案中，劲性骨架包括：至少两个围合在所述塔柱外侧的骨架主体；若干横杆，用于连接所述骨架主体与所述榙柱；以及至少两个连接在所述骨架主体上的钢筋定位扶臂装置，用于定位所述塔柱内的主筋；

所述骨架主体由一个劲性骨架预埋段和多个劲性骨架标准节组成，多个所述劲性骨架标准节沿所述劲性骨架预埋段的轴线顺次首尾拼接并焊接固定，若干沿轴线首尾相接的所述劲性骨架标准节组成一个劲性骨架单元。

进一步地，所述钢筋定位扶臂装置为三角形框架结构，所述钢筋定位扶臂装置的一端与所述骨架主体螺栓连接，所述主筋固定在所述钢筋定位扶臂装置的另一端。

每个所述劲性骨架单元通过一钢桁架结构的支撑力转换架连接在所述塔柱的侧壁上，所述支撑力转换架包括两根平行的弦杆，以及连接在两根所述弦杆之间的一根腹杆和一根竖杆，两根所述弦杆的一端分别螺栓连接在所述劲性骨架单元上，两根所述弦杆的另一端分别固定在所述竖杆上，所述竖杆通过拉杆螺栓连接在所述塔柱的侧壁上。

优选地，所述劲性骨架单元长度为15m～20m。

较佳地，所述横杆沿所述塔柱纵轴线均匀排列，相邻的两根所述横杆的间距为2m～3m。

相邻的两个所述骨架主体通过若干连接杆固定连接。

另外，本发明还提供了一种劲性骨架进行桥梁塔柱施工的方法，步骤如下：

    步骤一：提供若干预制的所述劲性骨架预埋段和多个所述劲性骨架标准节，将所述劲性骨架预埋段围合在所述塔柱的外侧，并将所述劲性骨架预埋段的底部预埋在所述塔柱底部的承台中；

步骤二：搭设模板，同时将所述劲性骨架标准节沿轴线顺次首尾拼接并焊接固定在所述劲性骨架预埋段上，通过固定于所述劲性骨架标准节顶端的所述钢筋定位扶臂装置定位所述塔柱内的主筋，待所述模板内的混凝土浇筑完成后，拆下所述模板和所述钢筋定位扶臂装置；

步骤三：沿所述塔柱纵轴线向远离所述承台的方向继续搭设所述模板，同时，沿纵轴线向远离所述承台的方向继续拼装并焊接所述劲性骨架标准节，在位于顶端的所述劲性骨架标准节上再次固定所述钢筋定位扶臂装置，所述钢筋定位扶臂装置定位所述主筋后，进行所述塔柱下一阶段的混凝土浇筑施工，施工完成后，拆下所述模板和所述钢筋定位扶臂装置；

步骤四：将所述塔柱的混凝土浇筑完成的部分与所述劲性骨架标准节之间通过所述横杆进行固接；

步骤五：重复上述步骤三和步骤四，完成整个所述塔柱的混凝土浇筑后，拆除所述劲性骨架，完成所述塔柱的施工。