一种连续刚构桥梁施工振平装置及方法与流程

本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种连续刚构桥梁施工振平装置及方法，尤其适用于连续刚构桥梁桥面铺装层、现浇箱梁顶板混凝土的振平施工。

背景技术：

1、连续刚构桥梁是目前大跨径桥梁中广泛采用的结构形式，其桥面铺装层和箱梁顶板混凝土的平整度直接影响桥面行车舒适性、安全性及桥梁耐久性。在连续刚构桥梁施工中，混凝土浇筑后的振平作业是确保桥面平整度和承载能力的关键工序。传统的人工或简易机械振平方式存在以下问题：一是难以根据桥面不同部位混凝土厚度差异灵活调整振平板高度，导致振平压力不均，影响压实效果和平整度；二是单次振平覆盖面积有限，需多次往返作业，施工效率较低，在连续刚构桥梁长桥面施工中尤为突出；三是桥面纵坡和横坡变化处，振平装置无法自适应调整，易造成局部过压或压实不足。

2、中国专利公告号cn218175506u公开了一种市政道路施工振平装置，其技术方案包括振平机本体、振平尺本体、支撑梁、撑板、滑槽及清除机构等，通过刮板清除振平尺底部堆积的混凝土以防止凝固。然而，该装置在振平过程中，振平尺的高度调节依赖于机械限位，调节范围有限，难以根据桥面不同位置混凝土厚度的变化快速、精确地调整振平板与混凝土表面的接触压力，影响压实均匀性和施工效率；同时，其振平覆盖面积较小，对于连续刚构桥梁等长桥面施工需要多次往返作业，施工效率仍有较大提升空间；此外，该装置未针对桥梁纵坡、横坡等特殊工况设置相应的调节机构。

3、因此，本领域亟需一种能够灵活调节振平高度、增大单次振平覆盖面积、适应连续刚构桥梁桥面纵坡横坡变化的振平装置，以提高桥面振平施工质量和效率。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种连续刚构桥梁施工振平装置及方法，通过设置的升降机构能够根据不同厚度和坡度的桥面铺装层调节振动板的高度，确保振平装置与混凝土表面之间保持适当的接触压力，实现更加均匀、有效的压实，从而提升桥面平整度和承载能力；同时通过双振动板结构在振平过程中一次性覆盖更大的桥面面积，减少振平操作次数和时间，提高连续刚构桥梁桥面施工效率。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种连续刚构桥梁施工振平装置，包括支撑板（1），所述支撑板（1）下端四角均固定连接有轮子（4），所述支撑板（1）上端后部固定连接有推手（5），所述支撑板（1）上端中部滑动连接有振平机构（2），所述振平机构（2）上端固定连接有驱动机构（6），所述支撑板（1）上端左侧和右侧均固定连接有升降机构（3）。

4、优选的，所述升降机构（3）包括两个长板（31）和两个丝杆（32），两个所述长板（31）分别固定连接于支撑板（1）上端中部左侧和右侧，两个所述丝杆（32）分别转动连接于支撑板（1）上端中部左侧和右侧，两个所述长板（31）下部均开设有滑槽，两个所述滑槽内腔均滑动连接有滑块（33），位于右侧的所述长板（31）右端上部固定连接有固定板a（34），所述丝杆（32）上端贯穿固定板a（34）下端并延伸至外部，两个所述丝杆（32）上端均固定连接有齿轮组（36），两个所述长板（31）相互靠近的一端上部共同转动连接有转动杆（35），所述固定板a（34）上端右侧后部转动连接有蜗杆（37），所述蜗杆（37）外表面啮合连接有蜗轮（38）。

5、优选的，两个所述齿轮组（36）均由两个啮合的锥形齿轮构成，所述转动杆（35）左端和右端均贯穿两个长板（31）外表面并延伸至外部，所述转动杆（35）左端和右端分别与同侧竖直方向锥形齿轮固定连接，所述蜗轮（38）左端与同侧竖直方向锥形齿轮中部固定连接，两个所述滑块（33）相互远离的一端均螺纹连接于同侧丝杆（32）外表面。

6、优选的，所述振平机构（2）包括箱体（21），所述箱体（21）滑动连接于支撑板（1）上端中部，所述箱体（21）内腔中部上侧固定连接有固定块（22），所述固定块（22）前端和后端中部均转动连接有圆盘（23），两个所述圆盘（23）相互远离的一端且偏离其轴心的一侧均转动连接有转动板（24），所述箱体（21）内腔下部前侧和后侧均固定连接有固定板b（26），两个所述转动板（24）远离同侧圆盘（23）轴心的一端均转动连接有滑柱（25），两个所述滑柱（25）下端均滑动连接于固定板b（26）上端，两个所述滑柱（25）下端均固定连接有振动板（28），两个所述振动板（28）上端中部均固定连接有弹簧（27），所述固定块（22）内腔中部固定连接有皮带轮a（29）。

7、优选的，两个所述圆盘（23）相互靠近的一端中部均通过转杆贯穿圆盘（23）外表面并与同侧皮带轮a（29）前端和后端固定连接。

8、优选的，所述驱动机构（6）包括电机（61）和支撑块（63），所述电机（61）固定连接于箱体（21）上端中部后侧，所述支撑块（63）固定连接于箱体（21）上端中部前侧，所述支撑块（63）后端固定连接有皮带轮b（62），所述电机（61）输出端通过联轴器与皮带轮b（62）后端固定连接。

9、优选的，所述箱体（21）上端中部开设有通孔，所述皮带轮b（62）和皮带轮a（29）外表面共同缠绕连接有皮带一（64）。

10、一种连续刚构桥梁施工振平方法，采用上述任一项所述的振平装置，包括以下步骤：

11、s1：通过推手（5）将装置推移至连续刚构桥梁待振平桥面段；

12、s2：根据桥面铺装层厚度及桥面纵坡、横坡变化，旋转蜗杆（37）驱动丝杆（32）转动，带动滑块（33）沿滑槽升降，从而调整振平机构（2）的高度，使振动板（28）与混凝土表面之间保持所需接触压力；

13、s3：启动电机（61），通过皮带轮b（62）、皮带一（64）、皮带轮a（29）带动圆盘（23）旋转，圆盘（23）通过转动板（24）带动滑柱（25）在固定板b（26）内往复滑动，驱动振动板（28）上下运动进行振平；

14、s4：推动装置沿桥面纵向前进，使双振动板（28）同时覆盖桥面，完成振平作业。

15、优选的，所述步骤s2中，通过旋转蜗杆（37）上端的转盘驱动蜗杆（37）转动，蜗杆（37）带动蜗轮（38）旋转，蜗轮（38）通过齿轮组（36）和转动杆（35）同步驱动两个丝杆（32）转动，实现振平机构（2）两侧同步升降，以适应连续刚构桥梁桥面横坡变化。

16、优选的，所述步骤s3中，皮带轮a（29）转动时带动前后两个圆盘（23）同步旋转，圆盘（23）上偏离轴心的铰接点通过转动板（24）推动滑柱（25）在固定板b（26）的导向孔内进行上下往复直线运动，滑柱（25）下端固定连接振动板（28），带动振动板（28）上下高频振动对混凝土进行振平压实。

17、本技术的技术方案适用于连续刚构桥梁的施工振平作业，其结构设计对应连续刚构桥面施工的核心，铺装层厚度沿桥跨方向连续变化与桥面横坡的客观存在。连续刚构桥梁为满足受力与排水要求，其桥面铺装层厚度并非均匀一致，而是随梁高变化及桥面横坡呈渐变分布，传统依靠机械限位或人工经验调节振平高度的方式难以随桥面工况实时精确调整，容易造成局部过压或压实不足。本技术通过设置由蜗杆、蜗轮配合双丝杆及锥形齿轮组构成的升降机构，实现了振平机构左右两侧的同步精确升降——操作人员只需旋转蜗杆上端的转盘，即可通过蜗轮蜗杆的自锁传动带动两侧丝杆同步转动，进而驱动滑块沿滑槽平稳升降，使前后两个振动板能够根据桥面不同区段的铺装层厚度及横坡角度，精确调节与混凝土表面之间的接触压力，且蜗轮蜗杆的自锁特性确保调节完成后振动板高度不会因振动冲击而自行回落，从而在整个振平过程中保持接触压力的持续均匀。与此同时，本技术采用前后双振动板并排同步振动的结构，单次推进即可覆盖传统单板两倍宽度的桥面区域，这对于连续刚构桥梁动辄数百米乃至千米级的长桥面而言，减少振平作业的往返次数和施工接缝数量，既提升了施工效率，又避免了因多次搭接作业造成的桥面平整度波动。由此可见，本技术的“双丝杆同步升降+蜗轮蜗杆自锁保持”与“双振动板并排同步振动”是针对连续刚构桥梁长桥面、变厚度、带横坡的特定施工场景所进行的系统性适配设计，两者协同作用实现振平质量与施工效率的同步提升。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、本发明通过设置升降机构能够根据连续刚构桥梁桥面不同部位铺装层的厚度差异，快速、精确地调节振动板的高度，确保振平装置与混凝土表面之间保持适当的接触压力，实现更加均匀、有效的压实，从而提升桥面平整度和承载能力。

20、本发明通过设置前后两个振动板的振平机构，在振平过程中能够一次性覆盖更大的桥面面积，减少振平操作的次数和时间，特别适用于连续刚构桥梁长桥面的大面积快速施工，有效提高施工效率。

21、本发明的升降机构采用蜗杆、蜗轮配合双丝杆的同步传动结构，能够确保振平机构两侧同步升降，在连续刚构桥梁桥面横坡变化处仍能保持振动板与桥面铺装层之间的均匀接触，避免单侧过压或压实不足。

22、本发明整体结构简洁、操作方便，机构之间适应性强，能够有效提升连续刚构桥梁桥面铺装的施工质量和效率。