预制小箱梁吊架加工制作及施工方法与流程

1.本发明涉及一种预制小箱梁吊架，具体是一种预制拼装城市高架/高速公路用预制小箱梁吊架及加工制作和施工方法。


背景技术：

2.随着社会发展步伐的加快，预制拼装构件成为现代化建设的主流，城市高架及高速公路对预制构件的使用频率越来越普遍。
3.城市高架及高速公路考虑到施工工效及成本的投入及施工的便捷性，为了提高预制小箱梁在预制构件厂移位、在施工现场起吊安装的工效，因此对小箱梁等构件预制过程中按照预定位置设置了相应吊点，待预制构件养护期满足要求后运输至安装现场直接采用预埋吊点起吊安装，吊装完成后直接采用切割设备将吊钩割除。
4.常规的预埋吊钩的方法有安装钢绞线吊钩法、安装碳素结构钢吊钩法等，常规不预埋吊钩的方法主要有钢丝绳兜底吊装法，但是安装钢绞线吊钩常采用多根钢绞线并排组合使用，当小箱梁任一角度倾斜工况下其钢绞线吊钩将由多根同步受力转换为单根受力，易造成钢绞线逐一断裂的危险；安装碳素结构钢吊钩情况与钢绞线吊钩相类似，仅限于小箱梁水平稳定吊装；钢绞线吊钩与碳素结构钢吊钩对锚固长度要求高，锚固端需按照计算要求设置相应锚板，仅做一次使用，大量的材料一次性使用与节能环保的理念不符；常规不预埋吊钩兜底吊法对预制构件厂小箱梁脱模移位造成极大困难，现场兜底吊安装过程中小箱梁边角对钢丝绳磨损严重，钢丝绳消耗量仅次于预埋吊钩，且起吊过程中容易造成小箱梁外观破损等不利影响。因此，需要一种适用于复杂环境下小箱梁吊装时，通过高强吊杆及高强螺栓将该吊架与小箱梁有效固定，起重设备吊钩与小箱梁吊架轴销进行连接，可以使小箱梁倾斜一定角度工况下提梁，提升高度超过盖梁后调整小箱梁姿态并安装至指定落梁位置，小箱梁吊装时姿态更加灵活，吊架与小箱梁连接对小箱梁本身不会造成不利影响的新方法。


技术实现要素：

5.本发明是要解决预制小箱梁上常规预埋吊点的安装固定困难、一次性使用材料损耗严重、无法实现小箱梁带角度起吊的技术难题，而提供一种预制小箱梁吊架加工制作及施工的新方法。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：一种预制小箱梁吊架加工制作及施工方法，包括：
7.二、小箱梁吊架结构设计及加工制作方法
8.(1)小箱梁吊架结构设计：小箱梁吊架结构由两个吊架组成一组，每个吊架上设置8个腰型吊装孔，小箱梁相对应位置预留8个预留孔，吊架与小箱梁通过高强吊杆/精轧螺纹钢进行连接；每个吊架上设置2个起重吊耳，采用吊装销棒连接，能够通过卸扣与起重设备进行吊装作业；
9.(2)小箱梁吊架加工制作：包括小箱梁吊架材质及加工形状选取、小箱梁吊架配套吊杆、螺栓的选材；
10.二、小箱梁安装及小箱梁吊架使用方法
11.(1)小箱梁在预制构件厂通过小箱梁吊架转场装车；
12.(2)小箱梁运输至安装现场后通过小箱梁吊架起吊安装在盖梁顶上，
13.(3)小箱梁吊装完成后拆除小箱梁吊架。
14.进一步，所述小箱梁吊架材质及加工形状选取的具体方法是：根据高速公路及城市高架小箱梁的重量，单个吊架起重量为120t可满足现状箱梁起重性能要求，吊架采用3个小箱体的箱型截面，钢材料强度不低于q235级，组成一个大箱型吊架；起重吊耳选用的钢材料不低于q235级，起重吊耳及加劲板材料最小厚度为20mm，起重吊耳开孔直径为140mm；轴销采用45#及以上轴销，直径为140mm，吊架的箱体顶底板钢材厚度为20mm，其余侧板及肋板厚度不小于16mm，腰型吊装孔长度为160mm
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55mm，吊架的箱体高度范围内，腰型吊装孔采用5mm以上薄钢板进行包边处理，作为吊杆安装导向作用。
15.进一步，所述小箱梁吊架配套吊杆、螺栓的选材的具体方法是：每个吊架采用8根φ32级以上精轧螺纹钢固定于小箱梁顶板预留孔洞，高强吊杆材质为40cr，调质处理，屈服强度为不小于785mpa,抗剪强度180mpa；钢垫板截面尺寸不宜太小，高强螺母材质与吊杆材质相同。
16.进一步，所述小箱梁安装及小箱梁吊架使用方法，具体步骤为：待小箱梁预制完成并运输至安装现场，且小箱梁预制时已按照吊架孔洞相对位置预留好吊装孔，卸车前采用起重设备起吊小箱梁吊架并采用高强吊杆将小箱梁吊架与小箱梁连接固定；待小箱梁两端吊架全部安装完成后采用起重设备将小箱梁缓缓提起，运梁车驶离安装现场；通过前后起重设备与吊架轴销配合将小箱梁纵向倾斜一定角度，在已安装/施工完成盖梁下方采用高低起吊方法将小箱梁提升至盖梁顶，最终安装至预定位置；安装到位后检查小箱梁中心线与盖梁支座中心线位置，确认无误后摘除小箱梁吊架进行下一片小箱梁吊装。
17.与现有技术相比，在预制小箱梁安装采用吊架起吊安装的方法具有有益效果：解决了常规的预埋吊钩的方法有安装钢绞线吊钩法和安装碳素结构钢吊钩法吊点受力不均匀、容易造成钢绞线逐一断裂的危险、无法实现倾斜吊装工况、吊钩预埋过程中容易移位、一次性使用提高造价等技术经济难题。采用本次发明的吊架及小箱梁安装方法具有吊架强度高、加工成本低、一次投入长期使用、磨损配件(高强螺杆及螺帽)易于更换、可实现小箱梁纵向倾斜吊装、起吊稳定等优点。对类似的预制小箱梁吊装安全性、技术性能上有相当重要的参考价值，降低了施工成本投入，社会效益和经济效益显著。
附图说明
18.图1为小箱梁吊架加工三视图；
19.其中：(a)主视图，(b)左视图，(c)俯视图；
20.图2为吊架平面示意图；
21.图3为吊架与吊环销棒纵剖示意图；
22.图4为吊架与吊环横剖示意图；
23.图5为吊架与预制小箱梁边梁连接固定示意图；
24.图6为吊架与预制小箱梁中梁连接固定示意图；
25.图7为起重设备与运梁车、预制小箱梁及小箱梁吊架其中前关系示意图；
26.图8为起重设备通过吊架倾斜起吊预制小箱梁示意图；
27.图9为小箱梁安装至预定位置后吊架拆除前示意图。
具体实施方式
28.为充分明确本发明的优点，下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
29.本发明以1.5m底宽预制小箱梁移位、起吊及安装为例，1.2m底宽小箱梁起吊安装工况与1.5m底宽小箱梁工况相同。
30.如图1中的(a),(b),(c)所示：
31.根据小箱梁截面尺寸设置吊架截面尺寸，吊架主要有三个矩形箱体组成，加强肋板2设置于箱体1内侧，每个吊架设置2个吊耳3，吊耳3孔洞及吊装轴销4截面尺寸按照起重量设置，一个吊架上设置八个腰型吊装孔5。
32.如图2所示：
33.孔内采用薄钢板进行环绕处理，便于吊杆安拆装。加强肋板2设置于吊架箱体1内侧，外观平整，不易对操作人员及钢丝绳等起重吊装用具造成损伤。
34.如图3所示：
35.吊装轴销4与吊架纵向平行，吊耳3周围全部采用加劲板6补强，腰型吊装孔5顶、底面分别采用钢板加固处理，使吊架整体性大大提高。
36.如图4所示：
37.吊架加强肋板2布置数量在一定程度上决定了吊架的起重性能。加强肋板2之间空腔无需填充，可减轻吊架自身重量。
38.如图5所示：
39.小箱梁7起吊前吊架通过高强吊杆9及钢垫板10和固定螺母11安装至带防撞护栏8的边箱梁上。吊架安装前通过吊架上的腰型吊装孔5与小箱梁1顶板上预留吊装12孔及相互对齐，且吊架不得与边梁的防撞护栏8相互影响；吊架纵向与小箱梁7横向保持平行状态，吊架上吊装轴销4与吊架纵向保持平行。
40.如图6所示：
41.吊架与小箱梁中梁连接不受边防撞墙影响，起吊相对边梁更加便捷，其固定形式与边梁相同，具体细部位置在实际施工过程中可进行适当调整。
42.如图7所示：
43.当小箱梁7运输至施工现场后将运梁车停放至起重设备正下方，安装前后吊架并对高强螺栓扭力值进行验收，检查混凝土预制构件外观质量及合格证明书，起吊前再次复核小箱梁里程方向是否有误，复核盖梁/墩帽上垫石的平面位置、高程；检查无误后采用起重设备前后小车钢丝绳与吊架固定，前后起重小车同步提升30cm左右进行试吊；无误后将地面运输车驶离施工现场。
44.如图8所示：
45.待地面运梁车驶离后，通过起重设备前后小车及吊架的吊耳及轴销关系，结合现场实际情况操作起重设备前后小车不同步提升，确保小箱梁纵向形成一定角度后，前后小
车同步进行平移和提升工况(或先平移后提升，以此顺序进行调整小箱梁在空中姿态)，确保小箱梁与已安装完成盖梁/墩帽保持300～500mm安全距离后，将小箱梁在纵向一定倾斜角度工况下提升至盖梁顶。
46.如图9所示：
47.待起重小车将小箱梁7提升至盖梁13顶后，调整前后起重小车起重高度，将小箱梁7纵横向姿态调整平整；横桥向平移起重设备，将小箱梁7安装至预定落梁位置，复核小箱梁7前后平面位置、高程无误后拆除小箱梁上高强吊杆、解除小箱梁吊架100，进行下一片小箱梁吊装。
48.本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。