一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装与流程

本发明涉及一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装，属于桥梁施工领域。

背景技术：

连续梁施工过程中的零号块是桥梁上部进行悬臂浇筑施工的基础，由于其庞大的体积，施工荷载较大，所以在浇筑前必须进行零号块托架的安装，托架施工质量好坏决定零号块施工安全，托架安装完成后必须对其进行预压，检验了托架的刚度、强度以及整体稳定性，得出托架的非弹性和弹性变形值。托架的预压方式常见的为堆载预压，这种预压方式工序繁琐，费时费力，施工危险性高，很大程度上拖慢了施工进度，增加了施工成本。

随着桥梁技术的发展，也出现了一种通过千斤顶对安装在零号块上的托架对反力架进行预压的工装，如专利cn209144666u公开了一种适用于高墩大跨度连续刚构特种0#块托架预压的工装。但该方案仅适用于单墩零号块托架反力架进行施加荷载预压，若将其应用于双支薄壁墩，存在以下缺陷：(1)墩身之间的间距有限，在每个墩身的内外侧分别安装托架的方式下，墩身内侧需要两副托架位置相对地进行安装，限制了托架的长度，安装繁琐，并且无法向反力架的正中心施加荷载，影响预压效果；(2)双肢墩厚度不一，该方案采用单副托架的形式，结构不稳固，无法适用于厚度较大的双肢墩预压工作；(3)不同桥梁双肢墩的两个墩身间距不一，该方案无法适用于不同墩身预压工作，托架材料使用一次后即丢弃，造成材料浪费。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装，通过在墩顶预埋精轧螺纹钢锚固于墩身内，安装锚固反力架，墩身之间架设中托架直撑，墩身外侧架设边托架直撑，通过同步千斤顶设备上顶反力架，下压零号块托架，达到预压目的，结构稳固，功效高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法，包括以下步骤：

(1)预埋精轧螺纹钢和预留对拉孔道：墩身施工时分别在墩顶预压竖向锚固预埋精轧螺纹钢，并在双肢薄壁墩的两个墩身侧壁上纵向地预留两组精轧螺纹钢孔道；

(2)安装抗滑键：通过在墩身纵向侧壁上预留的精轧螺纹钢孔道安装两组对拉精轧螺纹钢，通过对拉精轧螺纹钢将上剪力键和下剪力键分别锚固于位于上层和下层精轧螺纹钢孔道处；其中上剪力键和下剪力键沿墩身长度方向分别布置2组以上，每组下剪力键和上剪力键位于同一个纵向平面上；

(3)安装中托架直撑和边托架直撑：将中托架直撑两段的销轴孔分别与位于两个墩身内侧的上剪力键的销轴孔相对应，通过销轴连锁固定；将边托架直撑一端的销轴孔与位于两个墩身外侧的上剪力键的销轴孔对应，通过销轴连锁固定；

(4)安装中托架斜撑和边托架斜撑：将中托架斜撑一端的销轴孔与位于墩身内侧的下剪力键的销轴孔相对应，另一端的销轴孔与中托架直撑底部的销轴孔相对应，分别通过销轴连锁固定；将边托架斜撑一端的销轴孔与位于墩身外侧的下剪力键的销轴孔相对应，另一端的销轴孔与位于墩身内侧的上剪力键的销轴孔相对应，分别通过销轴连锁固定；

(5)铺设分配横梁：将一组分配横梁横向垂直铺设于边托架直撑和中托架直撑上；

(6)铺设分配纵梁：将一组分配纵梁铺设于分配横梁上，分配纵梁水平方向垂直于分配横梁，铺设位置为两组托架的中间位置的上方；

(7)安装千斤顶：将一组千斤顶分别设置在分配横梁与分配纵梁的上方，用于进行整体预压；

(8)安装反力架：将反力架通过预埋的精轧螺纹钢锚固安装在墩顶，形成受力框架；

(9)利用千斤顶施加荷载，观测预压变型数据。

步骤(3)所述的中托架直撑采用伸缩式结构，首先根据两个墩身之间的距离调节中托架直撑的长度，然后将中托架直撑吊装至墩身内侧的两个上剪力键之间进行销轴连锁固定。

步骤(4)所述的中托架斜撑和边托架斜撑采用伸缩式结构，首先根据中托架直撑和边托架直撑分别至下剪力键之间的距离，分别调节中托架斜撑和边托架斜撑的长度，然后分别将中托架斜撑和边托架斜撑吊装至中托架直撑和下剪力键之间、以及边托架直撑和下剪力键之间，进行销轴连锁固定。

步骤(4)结束后进行托架加固：同一纵向平面上的一组下剪力键、上剪力键、边托架斜撑、中托架斜撑、边托架直撑和中托架直撑构成托架，对各托架进行横向平联加固，形成整体受力体系。

步骤(7)所述的千斤顶布置于分配纵梁和分配横梁交叉位置的上方。

本发明同时提供了一种基于上述方法的双肢薄壁墩零号块托架反力预压工装，包括通过两个墩身侧壁上预埋的对拉精轧螺纹钢安装的2组以上上剪力键和下剪力键，每组下剪力键和上剪力键位于同一个纵向平面，位于两个墩身内侧的上剪力键之间架设有中托架直撑，中托架直撑的底部通过中托架斜撑与位于墩身内侧的下剪力键连接，两个墩身外侧的上剪力键与边托架直撑的一端连接，边托架直撑的底部通过边托架斜撑与位于墩身外侧的下剪力键连接，其中上剪力键、下剪力键、中托架直撑的两端、边托架直撑的端部和底部、中托架斜撑的两端，以及边托架斜撑的两端分别设有销轴孔，销轴孔之间通过销轴连锁固定，同一纵向平面上的一组下剪力键、上剪力键、边托架斜撑、中托架斜撑、边托架直撑和中托架直撑构成托架，每组托架支架能通过平联结构加固成一个整体，边托架直撑和中托架直撑上铺设有一组与边托架直撑垂直的分配横梁，分配横梁上铺设有一组与分配横梁垂直的分配纵梁，分配纵梁上设有用于向墩顶的反力架施加荷载的千斤顶。

中托架直撑采用伸缩结构。

中托架斜撑和边托架斜撑分别采用伸缩结构。

本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：

(1)本发明提供的一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装解决了传统堆载预压施工中工序复杂、吊装风险大、工效低等缺点，通过同步千斤顶加载进行同步受力，模拟零号块施工工况，达到预压目的，消除结构的非弹性变形值，得出结构的弹性变形值，用于指导后续线性控制施工；

(2)本发明提供的一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装针对双肢墩进行设计，两个墩身之间设置中托架直撑和中托架斜撑进行关联，结构紧凑稳定，有利于放置中心千斤顶；

(3)本发明提供的一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装的上剪力键、下剪力键、中托架直撑和边托架直撑之间分别通过销轴连锁固定，角度可调，可通过调节上剪力键和下剪力键间距适用于不同墩身间距，能够重复使用，节约资源；

(4)本发明提供的一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装还可采用长度可调的中托架直撑、中托架斜撑和边托架斜撑，通过技术成熟的油缸控制的伸缩式支腿结构即可实现，可进一步扩大工装适用范围，重复性高。

附图说明

图1是双肢薄壁墩零号块托架反力预压工装主视图。

图2是双肢薄壁墩零号块托架反力预压工装俯视图。

图中：1-下剪力键，2-上剪力键，3-边托架斜撑，3a-中托架斜撑，4-边托架直撑，4a-中托架直撑，5-对拉精轧螺纹钢，6-分配横梁，7-分配纵梁，8-千斤顶，9-反力架，10-精轧螺纹钢，11-墩身。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1和图2，本发明提供了一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法，包括以下步骤：

(1)预埋精轧螺纹钢和预留对拉孔道：墩身11施工时分别在墩顶预压竖向锚固预埋精轧螺纹钢10，并在双肢薄壁墩的两个墩身侧壁上纵向地预留两组精轧螺纹钢孔道；

(2)安装抗滑键：通过在墩身纵向侧壁上预留的精轧螺纹钢孔道安装两组对拉精轧螺纹钢5，通过对拉精轧螺纹钢将上剪力键2和下剪力键1分别锚固于位于上层和下层精轧螺纹钢孔道处；其中上剪力键和下剪力键沿墩身长度方向分别布置2组以上，每组下剪力键和上剪力键位于同一个纵向平面上；

(3)安装中托架直撑4a和边托架直撑4：将中托架直撑两段的销轴孔分别与位于两个墩身内侧的上剪力键的销轴孔相对应，通过销轴连锁固定；将边托架直撑一端的销轴孔与位于两个墩身外侧的上剪力键的销轴孔对应，通过销轴连锁固定；

(4)安装中托架斜撑3a和边托架斜撑3：将中托架斜撑一端的销轴孔与位于墩身内侧的下剪力键的销轴孔相对应，另一端的销轴孔与中托架直撑底部的销轴孔相对应，分别通过销轴连锁固定；将边托架斜撑一端的销轴孔与位于墩身外侧的下剪力键的销轴孔相对应，另一端的销轴孔与位于墩身内侧的上剪力键的销轴孔相对应，分别通过销轴连锁固定；

(5)铺设分配横梁6：将一组分配横梁横向垂直铺设于边托架直撑和中托架直撑上；

(6)铺设分配纵梁7：将一组分配纵梁铺设于分配横梁上，分配纵梁水平方向垂直于分配横梁，铺设位置为两组托架的中间位置的上方；

(7)安装千斤顶8：将一组千斤顶分别设置在分配横梁与分配纵梁的上方，用于进行整体预压；

(8)安装反力架9：将反力架通过预埋的精轧螺纹钢锚固安装在墩顶，形成受力框架；

(9)利用千斤顶施加荷载，观测预压变型数据。

步骤(3)所述的中托架直撑采用伸缩式结构，首先根据两个墩身之间的距离调节中托架直撑的长度，然后将中托架直撑吊装至墩身内侧的两个上剪力键之间进行销轴连锁固定。

步骤(4)所述的中托架斜撑和边托架斜撑采用伸缩式结构，首先根据中托架直撑和边托架直撑分别至下剪力键之间的距离，分别调节中托架斜撑和边托架斜撑的长度，然后分别将中托架斜撑和边托架斜撑吊装至中托架直撑和下剪力键之间、以及边托架直撑和下剪力键之间，进行销轴连锁固定。

步骤(4)结束后进行托架加固：同一纵向平面上的一组下剪力键、上剪力键、边托架斜撑、中托架斜撑、边托架直撑和中托架直撑构成托架，对各托架进行横向平联加固，形成整体受力体系。

步骤(7)所述的千斤顶布置于分配纵梁和分配横梁交叉位置的上方。

本发明同时提供了一种基于上述方法的双肢薄壁墩零号块托架反力预压工装，包括通过两个墩身侧壁上预埋的对拉精轧螺纹钢安装的2组以上上剪力键和下剪力键，每组下剪力键和上剪力键位于同一个纵向平面，位于两个墩身内侧的上剪力键之间架设有中托架直撑，中托架直撑的底部通过中托架斜撑与位于墩身内侧的下剪力键连接，两个墩身外侧的上剪力键与边托架直撑的一端连接，边托架直撑的底部通过边托架斜撑与位于墩身外侧的下剪力键连接，其中上剪力键、下剪力键、中托架直撑的两端、边托架直撑的端部和底部、中托架斜撑的两端，以及边托架斜撑的两端分别设有销轴孔，销轴孔之间通过销轴连锁固定，同一纵向平面上的一组下剪力键、上剪力键、边托架斜撑、中托架斜撑、边托架直撑和中托架直撑构成托架，每组托架支架能通过平联结构加固成一个整体，边托架直撑和中托架直撑上铺设有一组与边托架直撑垂直的分配横梁，分配横梁上铺设有一组与分配横梁垂直的分配纵梁，分配纵梁上设有用于向墩顶的反力架施加荷载的千斤顶。

本实施例中，托架各杆件采用工厂化焊接加工，后运至施工现场，各杆件之间采用销轴螺栓连接。托架结构采用抗滑键装置，通过精轧螺纹钢对拉锚固于墩薄壁墩内外两侧形成主要受力体系。双肢薄壁墩每一侧共设置4个托架，在每侧托架上依次安装横向和纵向分配梁，在两托架中间横梁位置设置反压支点，每一侧共3个，共设置9个支点。对拉杆为预埋于墩身特定位置的φ32精轧螺纹钢，用于锚固剪力键。下剪力键为设置于薄壁墩内外两侧，通过在特定位置预埋精轧螺纹钢，进行锚固固定于墩身上，用于固定托架斜撑。上剪力键为设置于薄壁墩内外两侧，通过在下剪力键上部特定位置预埋精轧螺纹钢，进行锚固固定于墩身上，用于固定托架直撑。托架斜撑为斜向受力构件，下部通过销轴固定于下剪力键上。边托架直撑通过销轴固定于上剪力键，中间位置通过销轴与托架斜撑上端相连。分配横梁为2i56工字钢，铺设于托架直撑上，水平方向垂直于托架直撑。分配纵梁为2i56工字钢，铺设于分配横梁上，水平方向垂直于分配横梁，铺设位置为两组托架的中间位置的上方。千斤顶设置在第二道分配横梁与分配纵梁交叉位置上方，每个交叉位置均设置千斤顶，多个千斤顶进行同步加载预压。反力架为工厂加工标准构件，运至施工现场，后通过墩身预埋精轧螺纹钢锚固形成反力预压体系。

中托架直撑、中托架斜撑、边托架直撑和边托架斜撑可分别采用伸缩结构，通过技术成熟的油缸控制的伸缩式支腿结构即可实现，可进一步扩大工装适用范围，重复性高。

本发明提供的一种用于双肢薄壁墩零号块托架反力预压方法及工装解决了传统堆载预压施工中工序复杂、吊装风险大、工效低等缺点，通过同步千斤顶加载进行同步受力，模拟零号块施工工况，达到预压目的，消除结构的非弹性变形值，得出结构的弹性变形值，用于指导后续线性控制施工。

本发明对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所述权利要求的保护范围。

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