空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构

图1是实施例的结构示意图。

图2是实施例步骤ⅰ-ⅱ示意图。

图3是实施例步骤ⅲ-ⅳ示意图。

附图中部件所对应的标记：H-墩身、H1-系梁下方段、H2-系梁段、H3-系梁上方段；1-盖板、2-系梁、3-倒角混凝土、4-加强钢筋。

1.《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》其特征在于：包括用作系梁施工平台及底模的盖板，以及预施作系梁底部与墩身之间的倒角混凝土；所述盖板搭设在所述倒角混凝土上。

2.根据权利要求1所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述盖板为钢筋混凝土预制板。

3.根据权利要求2所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述盖板由若干块钢筋混凝土预制板相互拼接组成。

4.根据权利要求1所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述倒角混凝土倾斜面与墩身面之间所呈角度小于45°。

5.根据权利要求1或4所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述倒角混凝土中预埋有加强钢筋，且所述加强钢筋绑扎在墩身钢筋上。

6.根据权利要求5所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述加强钢筋的直径与墩身钢筋的直径一致。

7.根据权利要求1所述的空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构，其特征在于：所述盖板长度小于墩身内壁间距。

进入二十一世纪以来，随着人民对行车舒适性要求的提升，高等级铁路、公路的纵坡设计逐渐减小，空心薄壁墩大跨度桥梁越来越多，对施工质量控制要求越来越高。系梁施工是空心薄壁墩施工的重点环节，墩内施工平台搭建困难、支架模板体系安装及拆除难度大、系梁施工影响墩身施工进度是施工中的主要问题。尤其是中国北方的甘肃地区，属暖温带大陆性高原气候，冬冷常睛，夏热丰雨，冬季常吹西北风，夏季常行东南风，且风速较大。施工受气候条件制约，季节性施工特点明显，一般在每年11月初至次年4月初为冻融冬休期无法施工，全年有效施工时间很短。如何快速、安全、经济地完成空心薄壁墩系梁施工，一直是困扰施工的一个难题。

空心薄壁墩是2019年8月之前大型桥梁建设普遍采用的一种结构形式，在墩间及墩内设置系梁用以增加墩身横向刚度，防止墩身横向失稳。空心薄壁墩系梁施工必须与墩身施工相配合，传统空心薄壁墩系梁施工方法有满堂支架法和平台支架法两种。

满堂支架法是以地面为基础，逐层搭设满堂支架作为系梁施工平台及模板支架体系，施工完成后拆除满堂支架，之后再继续施工墩身。缺点是：满堂支架搭设难度大、成本高，且受系梁高度限制，系梁过高则无法搭设满堂支架。系梁施工时墩身无法施工，导致总体施工时间延长。

当系梁过高时，需采用平台支架法。平台支架法是在墩身施工至系梁下方时，预先预埋连接件，待墩身系梁下方段混凝土达到设计强度后暂时拆除墩身模板，在连接件上安装牛腿，并搭建系梁施工平台及系梁模板支架体系，进行系梁施工，系梁施工完成后拆除平台及模板支架体系，之后再继续施工墩身。缺点是：平台安装及拆除难度大，平台搭设成本高，施工时间长；且墩身模板被拆除后，系梁施工时墩身无法施工，导致墩身施工总体时间延长。

无论是满堂支架法，或是平台支架法，除墩间系梁底板之外，其他部位系梁均需要在施工时预留人孔，待系梁施工完毕后，以便人员进入系梁底部对模板支架实施拆除。首先，拆除工序十分复杂，拖延了施工时间，影响施工工期。其次，高空拆除作业危险系数较高。并且，人孔结构对系梁结构的整体性产生了一定破坏。

空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构专利目的

《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》的目的在于：针对2019年8月之前系梁施工工法存在的，施工平台搭设与模板支架体系拆除工序复杂，以及人孔构造破坏系梁结构整体性的问题，提供一种空心薄壁墩系梁施工平台及底模。该施工平台及底模搭设简便，缩短了施工工期；并且无需拆除，因此无需预留人孔，能够保障系梁结构的稳定性。

空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构技术方案

《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》包括用作系梁施工平台及底模的盖板，以及预施作系梁底部与墩身之间的倒角混凝土；所述盖板搭设在所述倒角混凝土上。

该方案在系梁对应的墩身节段施工时，墩身先施工系梁下倒角作为后期施工平台支点，并在倒角上搭设平台进行系梁的施工。系梁采用预制板作为施工平台及底模板，不必搭设型钢平台及支架，操作更简单，施工速度更快，减少了高空拆除作业安全性更高，减少施工平台及底模板材料，减少了人工，节约了成本，钢筋混凝土施工完毕后平台不拆除。且不需设置人孔，不破坏系梁结构整体性，更能保证质量，比传统型钢搭设平台更加牢固可靠。

作为优选方案，所述盖板为钢筋混凝土预制板。预制板在厂内预制，成本低廉，结构强度有保障。

作为优选方案，所述盖板由若干块钢筋混凝土预制板相互拼接组成。多块预制板共同承重，一方面方便预制及吊装，另一方面提高整体可靠度。

作为优选方案，所述倒角混凝土倾斜面与墩身面之间所呈角度小于45°，该方案使预制板的倒角承重结构更稳固。

作为优选方案，所述倒角混凝土中预埋有加强钢筋，且所述加强钢筋绑扎在墩身钢筋上，以进一步加强倒角结构。

作为优选方案，所述加强钢筋的直径与墩身钢筋的直径一致，保证倒角结构强度。

作为优选方案，所述盖板长度小于墩身内壁间距，使预制板与墩身之间预留有足够间隙，方便吊装。

空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构改善效果

《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》有益效果是：该实用新型在系梁对应的墩身节段施工时，墩身先施工系梁下倒角作为后期施工平台支点，并在倒角上搭设平台进行系梁的施工。系梁采用预制板作为施工平台及底模板，不必搭设型钢平台及支架，操作更简单，施工速度更快，减少了高空拆除作业安全性更高，减少施工平台及底模板材料，减少了人工，节约了成本，钢筋混凝土施工完毕后平台不拆除。且不需设置人孔，不破坏系梁结构整体性，更能保证质量，比传统型钢搭设平台更加牢固可靠。

如图1所示，《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》包括用作系梁施工平台及底模的盖板，以及预施作系梁底部与墩身之间的倒角混凝土；所述盖板搭设在所述倒角混凝土上。

具体地，所述盖板为钢筋混凝土预制板。所述盖板由若干块钢筋混凝土预制板相互拼接组成。所述盖板长度小于墩身内壁间距。所述倒角混凝土倾斜面与墩身面之间所呈角度小于45°。如图1所示，所述倒角混凝土中预埋有加强钢筋，且所述加强钢筋绑扎在墩身钢筋上。所述加强钢筋的直径与墩身钢筋的直径一致。

基于上述方案，以下公开一种空心薄壁墩系梁施工工法，包括如下步骤：

ⅰ.如图2所示，墩身施工至系梁段时，施作墩身与系梁底部之间的倒角；

ⅱ.如图2所示，不拆除墩身模板，并继续向上施作墩身系梁段及墩身系梁上方段；

ⅲ.如图3所示，在步骤ⅰ的倒角上搭设预制板，作为系梁施工平台及底模；预制板可由墩身顶部开口处吊装进入墩身并搭设在倒角上；

ⅳ.如图3所示，在步骤ⅲ的施工平台及底模上施作系梁。

该实施例对于空心薄壁墩的墩间系梁顶板及底板、墩内系梁顶板及底板同样适用，采用该实施例的施工工法均可以实施。特别地，该实施例尤其适用与墩内系梁底板的施工。原因在于，墩间系梁底板不存在拆模困难问题，可以采用2019年8月之前的平台支架法。墩间系梁顶板及墩内系梁顶板，由于两者距离墩间系梁底板或墩内系梁底板的高度较小，可以采用平台支架法。而在墩内系梁底板的施工上采用该实施例的工法，解决了墩内系梁因距离地面较高不易搭设平台支架的问题，并且该实施例的预制板不需要预留人孔进行拆除，因此，该实施例尤其适用于墩内系梁底板的施工。

2021年11月，《空心薄壁墩系梁施工平台及底模一体结构》获得2020年度四川专利奖三等奖。

一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台专利目的

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》的目的是提供一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台，要解决传统施工平台中的支撑箱梁适用性差、施工平台中的钢平台上不能放置大型施工设备、施工平台中的钢平台的提升与其它大型施工设备的提升不同步的问题，《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》还要解决靠近传统施工平台支撑处的墙体施工困难的问题，并解决传统施工平台中的电梯不能运行到结构施工层以上部位的问题。

一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台技术方案

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》采用如下技术方案：一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台，包括钢平台、连接在钢平台上的施工设备、以及将钢平台支撑连接在所施工的高层建筑的核心筒的顶部的支撑顶升系统，其特征在于：所述钢平台为空间钢桁架平台；所述施工设备包括挂设在空间钢桁架平台上的挂架和模板，搭设在空间钢桁架平台顶部的塔吊、混凝土布料机、办公休息场所、简易加工场和监测检修系统，以及连接在空间钢桁架平台与核心筒之间的施工电梯。

所述支撑顶升系统包括支撑立柱、支撑架和液压顶升机构，其中支撑架通过牛腿可拆卸连接在核心筒上，并且支撑架至少包括上支撑架和下支撑架，上支撑架和下支撑架上均设置有立柱支承装置和立柱夹紧装置。

所述支撑立柱上竖向间隔分布有爬升踏步块，支撑立柱通过爬升踏步块支承在立柱支承装置上，支撑立柱还通过立柱夹紧装置与上支撑架和下支撑架夹紧连接，支撑立柱的上部与空间钢桁架平台连接。

所述液压顶升机构的下端连接在上支撑架上，液压顶升机构的上端与支撑立柱上的爬升踏步块配合连接，液压顶升机构由液压控制室控制连接并且液压控制室搭设在空间钢桁架平台的顶部。

所述上支撑架与下支撑架的结构相同，均包括主梁、主梁支撑杆和连接杆，所述主梁为方框形状并且套在支撑立柱上，主梁上固定连接有主梁附墙双耳板，主梁附墙双耳板通过主梁穿销装置与牛腿连接，所述主梁支撑杆连接在主梁下侧与主梁下方的牛腿之间，主梁支撑杆的上端通过主梁联接销与主梁连接，主梁支撑杆的下端连接有支撑杆附墙双耳板，支撑杆附墙双耳板通过支撑杆穿销装置与主梁下方的牛腿连接，所述连接杆连接在主梁与主梁支撑杆之间。

所述立柱支承装置包括标准节支承块、支承块杠杆、支承小油缸和杠杆支座，其中标准节支承块的一端与支撑立柱上的爬升踏步块相配合，标准节支承块另一端穿过主梁至主梁外侧、与支承块杠杆的一端铰接连接，支承块杠杆的中部通过杠杆支座铰接连接在主梁上，支承块杠杆的另一端与支承小油缸的活塞杆铰接连接，支承小油缸的缸体又固定连接在主梁上。

所述立柱夹紧装置包括位于主梁上的滑道、放置在滑道中的夹紧块、位于夹紧块后方的背板、以及螺纹连接在背板上的夹紧螺栓，所述夹紧螺栓的前端顶在夹紧块的背面，夹紧块的正面又贴在支撑立柱的支撑柱肢柱上。

所述液压顶升机构包括顶升梁、顶升梁销轴、顶升梁上挂耳、顶升梁下挂耳、主油缸、主油缸固定框和主油缸支撑杆，其中主油缸的缸体下端铰接连接在上支撑架的主梁上，主油缸的主油缸活塞杆上端通过顶升梁销轴与顶升梁铰接连接，顶升梁上左右对称固定连接有顶升梁上挂耳和顶升梁下挂耳，顶升梁上挂耳和顶升梁下挂耳又与支撑立柱上的爬升踏步块配合连接，所述主油缸固定框套在主油缸的缸体上，所述主油缸支撑杆连接在主油缸固定框与上支撑架的主梁之间。

所述主油缸的缸体与上支撑架的主梁之间连接有挂耳小油缸，该挂耳小油缸的上端与主油缸的缸体铰接连接，该挂耳小油缸的下端与上支撑架的主梁铰接连接。

所述主梁穿销装置与支撑杆穿销装置的结构相同，均包括穿销油缸支座和穿销油缸，其中穿销油缸的缸体通过穿销油缸支座固定连接在主梁附墙双耳板或支撑杆附墙双耳板上，穿销油缸中的穿销活塞杆与牛腿上的销孔配合连接。

所述施工电梯包括轿厢、位于轿厢上方的电梯动力系统、连接在轿厢与电梯动力系统之间的钢丝绳、以及与轿厢配合连接的电梯导向装置，所述电梯动力系统放置于电梯机房内，电梯机房位于结构施工层上部、固定放置在空间钢桁架平台上。

所述电梯导向装置包括移动框架、连接预埋件、电梯导轨和导轨支架，其中移动框架的上部与电梯机房的下部固定连接，移动框架的下部位于核心筒内并与预埋在核心筒的混凝土侧壁中的连接预埋件可拆卸连接，移动框架还与空间钢桁架平台可拆卸连接。

所述电梯导轨的上部位于移动框架内并且电梯导轨的上端位于空间钢桁架平台的上方，电梯导轨的下部位于核心筒内，电梯导轨由一节一节的导轨标准节组成，其中位于移动框架内的导轨标准节与移动框架可拆卸连接，位于移动框架下方的导轨标准节通过导轨支架与核心筒的混凝土侧壁固定连接。

所述塔吊通过转换装置与空间钢桁架平台连接，该转换装置包括连接在空间钢桁架平台的主桁架上的转换节、连接在塔吊与转换节之间的的上部法兰、以及连接在转换节与支撑立柱之间的下部法兰。

所述转换节包括四根竖向的柱肢和连接在相邻两柱肢之间的缀条，转换节的左右两侧还对称固定连接有转换节连接耳板，转换节连接耳板上开有转换节连接销孔，转换节通过转换节连接销孔与空间钢桁架平台的主桁架销接。

所述上部法兰由方框形状的上部法兰主体、固定连接在上部法兰主体的四个角上的塔机连接件、以及固定连接在上部法兰主体侧面的上部法兰与转换节连接件组成，上部法兰主体通过塔机连接件与塔吊上的塔吊底节连接，上部法兰主体通过上部法兰与转换节连接件与转换节的上部连接。

所述下部法兰由方框形状的下部法兰主体、固定连接在下部法兰主体的四个角上的立柱连接件、以及固定连接在下部法兰主体侧面的下部法兰与转换节连接件组成，下部法兰主体通过立柱连接件与支撑立柱连接，下部法兰主体通过下部法兰与转换节连接件与转换节的下部连接。

所述混凝土布料机的泵管上连接有混凝土泵送组合调节套管，该混凝土泵送组合调节套管由标准泵送管段和可调泵送管段通过转化法兰连接而成，所述可调泵送管段由调节外管和伸缩内管通过套接后通过调节螺栓连接而成，所述伸缩内管的外壁上焊接有始端螺母，其位于调节外管内的端部有突向调节外管的内管端头，所述内管端头和调节外管内壁紧贴；所述调节外管为变径管，包括内径渐变的锥形段和内径不变的调节段，所述调节段的外壁上焊接有终端螺母和限位装置，所述限位装置在终端螺母之上，所述调节段的端部通过螺栓连接有突向调节外管管内的外管端头，所述外管端头与伸缩内管的外壁紧贴，其上带有锁紧装置。

所述空间钢桁架平台包括主桁架、次桁架和桁架间撑杆，所述主桁架包括主桁架弦杆和可拆卸连接在相邻两主桁架弦杆之间的主桁架腹杆，所述次桁架可拆卸连接在两个主桁架之间，并且次桁架包括次桁架弦杆和可拆卸连接在相邻两次桁架弦杆之间的次桁架腹杆，所述桁架间撑杆可拆卸连接在平行的两个主桁架之间、平行的两个次桁架之间和平行的主桁架与次桁架之间。

所述支撑立柱包括支撑柱肢柱和可拆卸连接在相邻两支撑柱肢柱之间的支撑柱缀条，所述爬升踏步块竖向间隔分布在支撑柱肢柱上。

所述支撑架通过牛腿连接在核心筒的内侧或外侧。

一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台改善效果

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》中的支撑顶升系统可以设置在核心筒墙体的内侧或外侧，布置方式灵活，几乎可以适用于任何形状的核心筒；所述钢平台由主桁架和次桁架组成，并由《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》所述的支撑顶升系统支撑，所以能抵抗显著的水平力及竖向力，并且由于能抵抗显著的水平力及竖向力，所以塔吊、混凝土布料机等重型设备可直接设置在钢平台上并与钢平台同步爬升，由此省去各种大型施工设备单独顶升所耗费的时间和费用，并大大的提高施工效率。此外，由于采用了《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》所述的支撑顶升系统，所以也不会再有墙体施工困难的问题出现。《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》中的钢平台与施工电梯连成了一个整体，施工电梯可以随着钢平台的爬升一起上升，施工电梯中的轿厢能直接从建筑物底部快速的到达钢平台顶部，所以大大提高了施工电梯的运行范围，并节约了垂直运输的时间；施工电梯中的电梯导轨连接在移动框架和导轨支架上，所以在整个使用过程中不再需要电梯标准节，因此节约了大量的材料，并且使整个电梯的施工运行变得更加安全可靠。

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》将超高层建筑施工过程中的大部分工序集成到空间钢桁架平台顶部，使整个施工平台成为施工的核心与主体，不仅节约了施工场地，同时也解决了超高层建筑达到一定高度后对垂直运输产生的过大压力。所述空间钢桁架平台顶部设置的大型的混凝土布料机，具有覆盖范围广的特点。

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》在钢平台的顶部设置有监测检修系统，监测检修系统避免了施工的安全风险，钢平台的顶部还利用平台空间搭设有液压控制室、办公休息场所和简易加工场，这些设施可以减少工人每天上下的次数，由此节约施工时间，提高工作效率，同时办公休息场所作为临时办公室及休息室，可以使现场施工变得更加文明，体现出了人文关怀的精神。

所述转换装置可以将塔吊与空间钢桁架平台有机结合形成一个整体，使两者同步顶升，由此省去相互等待的时间，所以大大节约了施工时间和施工成本；并且转换装置也可以将塔吊与空间钢桁架平台连接成整体共同工作，还可以将塔吊的载荷直接传递到支撑顶升系统上，并且不会影响空间钢桁架平台本身的受力，塔吊、空间钢桁架平台和支撑立柱通过《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》连接成一个整体后，各自的功能不会受到对方的负面影响。

混凝土布料机与混凝土布料机相连的泵管采用混凝土泵送组合调节套管，所以能方便地在高度方向上进行调节以适应楼层的高度变化，避免了泵管每一段均需要工厂预制的缺点；所述模板和挂架可以进行竖向高度方面的调节，还可以由电力驱动、沿导轨梁滑动，所以避免了由于精度不高及操作复杂而导致的人力驱动不便，使现场调节变得更加容易实现，并大大提高了工作效率。

《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》涉及一种施工平台，特别是一种用于高层建筑施工的施工平台。

下面结合附图对《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》做进一步详细的说明。

图1是《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》的主视示意图。

图2是《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》的俯视示意图。

图3是钢平台与支撑立柱的立体示意图。

图4是钢平台的立体示意图。

图5是支撑立柱的立体示意图。

图6是施工电梯的示意图。

图7是混凝土泵送组合调节套管的结构示意图。

图8为图7中Ⅰ处的详图。

图9是转换装置的主视示意图。

图10是图9的俯视示意图。

图11是转换装置的安装示意图。

图12是《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》的立体示意简图。

图13是支撑顶升系统的主视示意图。

图14是图13的右视示意图。

图15是图13中A－A剖面的放大示意图。

图16是图13中B－B剖面的放大示意图。

图17是图13中C－C剖面的放大示意图。

图18是图13中D－D剖面的放大示意图。

附图标记：1－空间钢桁架平台、2－塔吊、3－支撑立柱、4－上支撑架、5－挂架、6－模板、7－液压顶升机构、7.1－顶升梁、7.2－顶升梁销轴、7.3－顶升梁上挂耳、7.4－顶升梁下挂耳、7.5－主油缸、7.6－主油缸固定框、7.7－主油缸支撑杆、7.8－挂耳小油缸、8－主桁架、9－次桁架、10－主桁架弦杆、11－主桁架腹杆、12－次桁架弦杆、13－次桁架腹杆、14－支撑柱肢柱、15－支撑柱缀条、16－液压控制室、17－临时堆场；18－施工电梯、18.1－电梯机房、18.2－轿厢、18.3－钢丝绳、18.4－电梯导轨、18.5－电梯动力系统、18.6－导轨支架、18.7－支撑柱、18.8－移动调节滑轮、18.9－移动框架、18.10－连接预埋件；19－混凝土布料机、20－核心筒、21－办公休息场所、22－简易加工场、23－监测检修系统、24-下支撑架、25-牛腿、26-爬升踏步块、27-主梁、28-主梁支撑杆、29-连接杆、30-主梁附墙双耳板、31-主梁穿销装置、32-主梁联接销、33-支撑杆附墙双耳板、34-支撑杆穿销装置、35-标准节支承块、36-支承块杠杆、37-支承小油缸、38-杠杆支座、39-滑道、40-夹紧块、41-背板、42-夹紧螺栓、43-穿销油缸支座、44-穿销油缸；45-混凝土泵送组合调节套管、45.1－调节外管、45.2－伸缩内管、45.3－外管端头、45.4－内管端头、45.5－调节螺栓、45.6－始端螺母、45.7－终端螺母、45.8－限位装置、45.9－锁紧装置、45.10－标准泵送管段、45.11－转换法兰、45.12－内管连接法兰、45.13－螺栓、45.14－锥形段、45.15－调节段；46-转换装置、46.1-转换节、46.2-柱肢、46.3-缀条、46.4-转换节连接耳板、46.5-转换节连接销孔、46.6-上部法兰、46.7-下部法兰、46.8-塔机连接件、46.9-上部法兰与转换节连接件、46.10-上部法兰主体、46.11-立柱连接件、46.12-下部法兰与转换节连接件、46.13-下部法兰主体；47－桁架间撑杆、48－塔吊底节。