[发明专利]一种智能桥梁挂篮预压装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种智能桥梁挂篮预压装置及其控制方法，该系统包括压架模块、地锚模块、智能加载模块和监控模块，压架模块依据箱梁截面形式将预压荷载均匀传递至挂篮各构件，地锚模块为预压荷载施加提供施力点，智能加载模块将挂篮预压荷载通过压架模块分级精确施加于挂篮，而监控模块则依据预压系统各组件参数自动精确地记录荷载位移数据并绘制出曲线。本发明主要应用于桥梁挂篮法施工，为挂篮预压提供了一套结构简单，自动化和智能化程度高的系统，在挂篮预压施工领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种桥梁施工用的挂篮预压技术，尤其涉及一种智能桥梁挂篮预压装置及其控制方法。

背景技术

随着国家基础设施建设不断推进，公路、铁路里程迅速增长，切实保障了社会经济的发展。预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥具有结构受力优良，适用范围广，施工工艺成熟，建设维护成本低等特点，成为公路铁路跨越山川河谷和既有线路的首选桥型，得到了广泛应用。

预应力混凝土连续梁和连续刚构桥梁上部主梁施工通常采用平衡悬臂浇筑施工法，而该施工方法的主要设备就是挂篮。为保证主梁悬臂浇筑施工时桥梁上部结构安全和线形满足设计要求，需要对挂篮整体稳定性和挂篮实际承载能力进行预压检验，其目的如下：(1)确认挂篮安装的正确性和有效性；(2)检验挂篮各构件能否满足强度、刚度要求，确保挂篮整体稳定工作；(3)消除挂篮非弹性变形，同时获得挂篮弹性变形数据，为后续施工立模等提供实测依据；(4)通过分五级预压及分四级卸载，对其安全性进行实际评估。由此可见，在挂篮投入使用前，必须进行挂篮预压，确保桥梁上部结构施工安全性，满足桥梁线形设计要求。

目前，挂篮预压大多采用预制混凝土块或灌装沙袋作为主梁荷载模拟，依据现场浇注主梁节段的最大重量，需要准备总重达到1.2倍最大节段重量的混凝土块或沙袋，然后利用吊车等起重设备分级吊入和移出挂篮，实现挂篮预压检验。然而，现有挂篮预压手段存在诸多不足：预制混凝土块或灌装沙袋需要巨大的人力物力，在挂篮预压完成后便无处可用，后期处理费用高；挂篮设备作业平台狭小，混凝土块或沙袋在吊车吊装过程中易与挂篮的吊杆发生碰撞，存在安全隐患；连续梁桥或连续刚构桥均为箱型截面，施工过程中挂篮各部分所受荷载均不相同，而利用混凝土块或沙袋进行挂篮预压试验时，将其均匀堆载在挂篮底模上，预压荷载与实际荷载相差较大，不能真实反映挂篮工作力学性能；挂篮分级加载荷载依赖于混凝土块或沙袋的吊装数量统计，单个重量存在误差，则挂篮得到的荷载变形数据不够精确。因此，亟待一种方案实施方便，能够真实模拟挂篮受力，可精准测量挂篮荷载变形曲线的预压系统。

发明内容

本发明公开了一种智能桥梁挂篮预压装置，包括挂篮和预压装置及其控制系统，所述的预压装置及其控制系统包括压架模块，地锚模块、智能加载模块和监控模块；

所述压架模块包括钢绞线、方木、工字钢、调平楔块、双拼槽钢和钢绞线锚具；所述的方木等距离布设在工字钢下方，所述的调平楔块设置在工字钢上方，所述的调平楔块上方设置有双拼槽钢，所述的方木、工字钢、调平楔块、双拼槽钢通过钢绞线锚具固定在钢绞线上；所述压架模块分组安装于挂篮的顶板、翼缘板、底板和底腹板。

所述的地锚模块包括螺纹抗拔桩、双拼工字钢；所述的螺纹抗拔桩顶部焊接双拼工字钢；

所述的智能加载模块包括综合控制箱、液压管线、液压油顶；所述的压架模块锚固好的钢绞线另一端接入液压油顶，液压油顶将双拼工字钢作为施加荷载的支撑。安装各液压油顶后，即通过液压管线接入综合控制箱，由综合控制箱通过液压系统来控制液压油顶；所述的监控模块集成于综合控制箱。

所述的一种智能桥梁挂篮预压装置的控制方法：

步骤1：在挂篮上进行压架模块安装，分为翼缘板、顶板、底板、底腹板四个部分，将方木等距离布设，而后安装工字钢，利用调平楔块平整工字钢顶部，并放置作为钢绞线锚具支撑的双拼槽钢，钢绞线从底部穿入并锚固于钢绞线锚具，另一端连接于智能加载模块；