一种钢桁梁铁路桥吊模系统及其施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工，具体为一种钢桁梁铁路桥吊模系统及其施工方法。

背景技术：

1、现代铁路建设中，钢桁梁铁路桥因其具有较大的跨越能力和良好的结构性能而被广泛应用。然而，在钢桁梁铁路桥的施工过程中，尤其是在混凝土浇筑环节，模板的支撑和安装一直是一个技术难题。传统的模板支撑系统往往存在着稳定性不足的问题。在施工过程中，由于桥梁结构的复杂性和施工环境的多变性，模板容易受到外力的影响而发生变形或位移，从而影响混凝土的浇筑质量。因此现在市场上出现了一些桥梁施工的吊模结构。

2、例如公开号为cn112064510a的中国专利公开了一种现浇桥面板组装式吊模结构，包括固定连接在箱梁上的支撑底座，所述的支撑底座上可拆卸连接有连接件，所述的连接件上设有吊梁，所述的吊梁上设有至少两根吊杆，还包括吊装在吊杆上的模板组合，所述的模板组合位于相邻箱梁之间或箱梁悬挑端，吊模结构不仅可以适用中间跨桥面板组装式吊模且可以适用悬挑端桥面板组装式吊模，支撑底座可以焊接在钢箱梁上，方便可靠能提供稳定的支撑，连接件与支撑底座可拆卸连接，即方便分段施工且吊模结束后直接将支撑底座浇筑在桥面层内，不用辛苦拆卸。

3、上述专利提供的吊模结构方便分段施工，但是其并不方便用于钢桁梁铁路桥的施工。钢桁梁铁路桥施工时钢桁梁大部分已完成漆面，模板施工需要尽量避免对钢桁梁的接触和碰撞，防止漆面破坏。桥梁下有通航运河，要求吊模无法在标高上侵占通航高度，只能在桥梁下弦杆高度以内进行施工，这就造成现有的吊模结构无法快速有效的安装。因此需要一种适用于钢桁梁铁路桥施工的吊模系统，且该吊模系统需要简便易拆，缩短占河道拆模的时间，以减小对正常航运的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钢桁梁铁路桥吊模系统及其施工方法，适用于钢桁梁铁路桥的施工，且吊模系统简便易拆，占河道拆模的时间少，可有效减小对正常航运的影响。

2、本发明是这样实现的：

3、为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，本发明提供一种钢桁梁铁路桥吊模系统，包括双拼槽钢，所述双拼槽钢的两根槽钢通过槽钢卡件相连，且所述钢桁梁铁路桥每个桥面每两个横梁上均通过槽钢卡件固定多组双拼槽钢；所述双拼槽钢上均匀的设有多个支撑杆，所述支撑杆底端设有底托卡件，所述底托卡件与双拼槽钢相连；所述支撑杆顶端设有顶托卡件，所述顶托卡件内侧连接有横向双拼工字木，所述横向双拼工字木与双拼槽钢平行设置；所述横向双拼工字木上方均匀的设有多根纵向工字木，所述纵向工字木上表面紧密铺设有胶板底模。

4、进一步的，所述双拼槽钢两端与钢桁梁铁路桥的横梁接触的部位用土工布包裹，用于保护钢桁梁铁路桥的漆面，避免双拼槽钢两端与钢桁梁铁路桥的横梁产生摩擦，造成漆面损坏。

5、进一步的，相邻所述的支撑杆之间通过斜拉杆相连，且所述斜拉杆与支撑杆之间可拆卸相连；用于保证整个吊模系统的稳定，同时也方便后续吊模系统的拆除。

6、按照本发明的第二方面，本发明提供一种钢桁梁铁路桥吊模系统的施工方法，该施工方法的具体步骤如下：

7、s100、在钢桁梁铁路桥顶推位置对铁路桥进行组装，并计算钢桁梁铁路桥的顶推力，计算钢桁梁铁路桥的顶推力时要将吊模系统的自重代入顶推计算的过程；

8、s200、在钢桁梁铁路桥顶推的位置直接进行吊模系统的安装，首先根据钢桁梁铁路桥每个桥面每两个横梁之间的距离对双拼槽钢通过槽钢卡件进行拼接，保证双拼槽钢满足使用需求；

9、s300、将组装完成的双拼槽钢吊运至钢桁梁铁路桥每个桥面的两个横梁上；并且双拼槽钢要等距设置；

10、s400、将支撑杆与顶托卡件和底托卡件相连，并将支撑杆通过底托卡件均匀的固定在双拼槽钢上；

11、s500、每组双拼槽钢正上方平行架设横向双拼工字木，并且每组横向双拼工字木与每组双拼槽钢顶部支撑杆的顶托卡件相连；

12、s600、横向双拼工字木安装完成后在其顶部等距安装纵向工字木；并在纵向工字木上表面铺设胶板底模，胶板底模铺设完成后要将各类扣件安装到位

13、s700、安装顶推系统，对钢桁梁铁路桥进行顶推，使得钢桁梁铁路桥安装到预定位置，并对钢桁梁铁路桥做进一步固定；

14、s800、钢桁梁铁路桥安装到位后在其桥面捆扎钢筋网，并将需要预埋的预埋件安装到指定的位置，然后浇筑混凝土完成桥面施工。

15、进一步的，所述步骤s100中，计算钢桁梁铁路桥的顶推力时建立顶推过程的力学模型，顶推力为：

16、

17、其中，fp(t)为顶推力，

18、mb(t)为桥体重量，

19、mf(t)为吊模系统质量，

20、∑ma(t)为附加质量，

21、g为重力加速度，

22、ff(t)为摩擦力，

23、fw(t)为风载荷，

24、ft(t)为温度变化引起的额外力。

25、进一步的，所述步骤s200中，安装组装双拼槽钢前需要对双拼槽钢的承受力进行计算，保证双拼槽钢承受力满足使用需求，承受力为：

26、

27、其中，fc(x，t)为位置x和时间t处双拼槽钢的承载力，

28、σy(x，t)为位置x和时间t处双拼槽钢的屈服强度，

29、ac(x，t)为位置x和时间t处双拼槽钢的截面积，

30、γf(x，t)为位置x和时间t处的安全系数，

31、为位置x′和时间t处荷载密度函数的积分，

32、δfa(t)为承载力损失，其由材料老化引起。

33、进一步的，所述步骤s300中，安装双拼槽钢前利用土工布将双拼槽钢与钢桁梁铁路桥横梁接触的位置包裹住，用于避免双拼槽钢造成钢桁梁铁路桥表面漆面破损的问题。

34、进一步的，所述步骤s800中，浇筑混凝土前要对整个吊模系统的形变量进行预估，保证形变量在误差范围内，具体为：

35、

36、其中，δc(x，t)为位置x和时间t处由混凝土荷载引起的变形，

37、pc(y，t)为位置x和时间t处的混凝土压力，

38、e(y，t)为位置x和时间t处的弹性模量，

39、i(y，t)为位置x和时间t处的惯性矩，

40、δfl(t)为由于混凝土流动性引起的形变。

41、进一步的，所述步骤s500中，在安装横向双拼工字木之前要利用斜拉杆将相邻的支撑杆连接，使得支撑杆之间产生相互作用力，保证整个吊模系统的稳定。

42、进一步的，完成所述步骤s800后，混凝土凝固强度达到拆模的标准后需要进行拆模作业，拆卸吊模系统时需要从钢桁梁铁路桥底部进行拆模，拆模时对吊模系统采用分段拆除的方式，首先将底托卡件从双拼槽钢上拆除，然后在辅助支撑装置的辅助下将双拼槽钢上的槽钢卡件拆卸下来，槽钢卡件拆卸后将双拼槽钢在安全的环境下拆除，然后拆除该双拼槽钢上方的支撑杆、顶托卡件、横向双拼工字木、纵向工字木以及胶板底模；以此方式对下一组双拼槽钢以及其顶部安装的各个部件拆除，直至整个吊模系统完全拆除。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、1、本发明提供的吊模系统安装简单方便，不会对钢桁梁铁路桥外表面漆面造成损伤，同时该吊模系统可以在钢桁梁铁路桥下弦杆高度以内进行施工，不会影响航道的正常运转，同时吊模系统拆装方便，便于工作人员高效快速的对吊模拆除，缩短了拆模所占用的航道时间。

45、2、本发明的支撑杆之间通过斜拉杆相互连接，这样可以保证整个吊模系统的稳定，避免在施工的过程中出现吊模系统晃动或塌陷的问题。

46、3、本发明通过槽钢卡件和顶托卡件，可以使得双拼槽钢以及横向双拼工字木之间能够快速的拆装，便于整个吊模装置的快速安装和拆卸，极大的方便了整个吊模装置的使用。

47、4、本发明在对桥梁顶推之前就对吊模系统进行安装，这种方式可以避免在顶推完成后安装吊模系统需要占用航道的问题，极大的方便了整个吊模系统的组装和使用；在吊模系统安装完毕后再进行顶推，这样的操作方式使得桥梁顶推到位后即可进行钢筋笼捆扎和混凝土浇筑，有利于节省桥面混凝土施工的时间，方便工作人员进行高效的桥面混凝土施工作业。