CN109750600B - 一种不对称缆索吊机的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不对称缆索吊机的施工方法，综合工程地形情况，利用大里程侧山体陡峭的特点，将大里程侧塔架设置在山谷山势高的山坡上，合理利用地形高差，从而节约了大里程侧塔架的建造材料，既保证了两岸的受力稳定，又降低了施工的难度，且大里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离大于小里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离，形成的不等边跨设计，保障了在大里程侧塔架和小里程侧塔架不等标高的情况下的受力平衡，提高了结构稳定性，此发明用于桥梁施工技术领域。

Description

一种不对称缆索吊机的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种不对称缆索吊机的施工方法。

背景技术

近年来，我国各地正在大规模建设交通路网，而桥梁作为一种常见的跨越江河湖海的结构形式在每条交通路网上也会经常采用，桥梁的种类越来越多，施工方式也各式各样。其中拱桥作为各种桥梁中的一种型式新颖、外形美观的重要跨越式桥梁结构，在山区峡谷和河流桥梁结构形式中应用越来越广泛。

国内山区、河谷地区拱桥拱肋吊装一般采取缆索吊机架设或者转体施工，采用平面或竖面转体施工的两岸地形一般较为宽敞。山区的常规缆索吊机建造方法有：(1)等边跨对称、扣缆塔分离式(2)等边跨对称、扣缆塔合一式。

某些地形较为复杂，山谷两岸的山体陡峭，山体岩石坚硬爆破成本高，两岸拱座位置场地狭小，周期性起风且昼夜温差极大，如我国西北地区。常规的建造方法的缺点就会暴露。采用等边跨对称、扣缆塔分离式缆索吊机的缺点是拱座后方扣、缆塔占用较多场地，场地开挖平整成本投入较大；扣塔和缆塔的钢塔架用钢量较大，施工周期较长，施工安全风险控制时间长。采用等边跨对称、扣缆塔合一式缆索吊机的缺点是在陡峭山体复杂地形条件下，缆索吊机等边跨设计山体需要爆破开挖量极大，工序繁琐，成本大，安全风险高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能保障结构稳定又能降低施工难度的不对称缆索吊机的施工方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种不对称缆索吊机的施工方法，包括以下步骤：

1)通过山谷两侧的山势的高低，将山势高的一侧视作大里程侧，将山势低的一侧视作小里程侧，人工修筑上山便道，施工用于吊装材料的工作索，而后大型机具和爆破设备上山，使用爆破设备分层分台阶爆破，然后清理平整场地，设置边坡防护；

2)开挖桩基，施工锚碇，在大里程侧的山体上施工组合式锚碇，并设置卷扬机，在小里程侧的山体上设置常规锚碇，并设置卷扬机，安装塔吊，大里程侧通过工作索先安装动臂塔吊，而后利用动臂塔吊拼装施工塔吊；

3)施工大里程侧塔架和小里程侧塔架，大里程侧塔架和小里程侧塔架的顶部均设置鞍座，大里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离大于小里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离，大里程侧塔架的底部标高大于小里程侧塔架的底部标高；

4)安装索系统，承重索支承在大里程侧塔架、小里程侧塔架上的鞍座上，承重索两端拉入两岸锚碇的收紧锚固装置中，在承重索上安装起吊滑车系统，在起吊滑车系统两侧分别安装多个支索器，而后安装用于起吊滑车系统的牵引索，牵引索位于支索器上方，而后安装起重索，并将起重索穿进起吊滑车系统，起重索穿过支索器，并支承于支索器下方，最后将下方吊具、牵引索和起重索的端头卷入山谷两岸的卷扬机中，通过塔吊配合人工安装牵引索、起重索、支索器及电器设备。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述大里程侧塔架和小里程侧塔架均包括缆塔和扣塔，扣塔直接固定设置在山体上，缆塔设置在扣塔顶部，缆塔与扣塔通过铰轴连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述缆塔的顶端设有与桥梁横向方向一致的滑道梁，所述滑道梁上滑动连接两个所述鞍座，所述鞍座上设有三层滑轮，所述滑轮由低到高依次为起重索滑轮、承重索滑轮和牵引索滑轮。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤4)中，索系统安装完毕后，横移鞍座和卷扬机，调整索系统的角度。

进一步作为本发明技术方案的改进，组合式锚碇包括至少两个桩基及设置在桩基上的承台，承台上设有锚座和岩锚预应力筋，各所述承台的锚座上均设有可移动锚梁，各所述承台的底面高度不相等，各所述承台的上表面齐平。

进一步作为本发明技术方案的改进，在扣塔的顶部安装塔顶桁架，塔顶桁架上设有用于安装扣索的扣索张拉平台。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述大里程侧塔架包括相对设置的第一支撑柱和第二支撑柱、以及将所述第一支撑柱和第二支撑柱连成一体的第一连接系，所述第一支撑柱和第二支撑柱的顶部齐平，所述第一支撑柱的长度小于所述第二支撑柱，所述第一支撑柱的落点高度大于所述第二支撑柱的落点高度。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述小里程侧塔架包括相对设置的第三支撑柱和第四支撑柱、以及将所述第三支撑柱和第四支撑柱连成一体的第二连接系，所述第三支撑柱和第四支撑柱的顶部齐平，所述第三支撑柱的长度小于所述第四支撑柱，所述第三支撑柱的落点高度大于所述第四支撑柱的落点高度。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述小里程侧塔架的后方设有若干用于牵引扣索的第一扣索锚碇，各所述扣索锚碇沿山体的纵向分布，所述大里程侧塔架的后方设有用于牵引扣索的第二扣索锚碇，固定连接大里程侧的所有扣索。

本发明的有益效果：此不对称缆索吊机的施工方法，综合工程地形情况，利用大里程侧山体陡峭的特点，将大里程侧塔架设置在山谷山势高的山坡上，合理利用地形高差，同时将两侧塔架高度设计为不等高，从而节约了大里程侧塔架的建造材料，既保证了两岸的受力稳定，又降低了施工的难度，且大里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离大于小里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离，形成的不等边跨设计，保障了在大里程侧塔架和小里程侧塔架不等标高的情况下的受力平衡，提高了结构稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的小里程侧塔架主视图；

图3是本发明实施例的小里程侧塔架侧视图；

图4是本发明实施例的大里程侧塔架主视图；

图5是本发明实施例的大里程侧塔架侧视图；

图6是本发明实施例的组合式锚碇的一种桩基承台基础；

图7是本发明实施例的组合式锚碇的另一种桩基承台基础；

图8是本发明实施例的鞍座的结构示意图。

具体实施方式

参照图1～图8，本发明为一种不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

一种不对称缆索吊机的施工方法，包括以下步骤：

1)通过山谷两侧的山势的高低，将山势高的一侧视作大里程侧，将山势低的一侧视作小里程侧，人工修筑上山便道，施工用于吊装材料的工作索，而后大型机具和爆破设备上山，使用爆破设备分层分台阶爆破，然后清理平整场地，设置边坡防护；

2)开挖桩基，施工锚碇13，在大里程侧的山体上施工组合式锚碇131，并设置卷扬机，在小里程侧的山体上设置常规锚碇13，并设置卷扬机，安装塔吊，大里程侧通过工作索先安装动臂塔吊，而后利用动臂塔吊拼装施工塔吊；

3)施工大里程侧塔架1和小里程侧塔架2，大里程侧塔架1和小里程侧塔架2的顶部均设置鞍座12，大里程侧塔架1与桥梁9的中心之间的距离大于小里程侧塔架2与桥梁9的中心之间的距离，大里程侧塔架1的底部标高大于小里程侧塔架2的底部标高；

4)安装索系统14，承重索6支承在大里程侧塔架1和小里程侧塔架2上的鞍座12上，承重索6两端拉入两岸锚碇13的收紧锚固装置中，在承重索6上安装起吊滑车系统8，在起吊滑车系统8两侧分别安装多个支索器，而后安装用于起吊滑车系统8的牵引索5，牵引索5位于支索器上方，而后安装起重索7，并将起重索7穿进起吊滑车系统8，起重索7穿过支索器，并支承于支索器下方，最后将下方吊具、牵引索5和起重索7的端头卷入山谷两岸的卷扬机中，通过塔吊配合人工安装牵引索5、起重索7、支索器及电器设备。

此不对称缆索吊机的施工方法，综合工程地形情况，利用大里程侧山体陡峭的特点，将大里程侧塔架1设置在山谷山势高的山坡上，大里程侧塔架1的自身高度可以合理降低，如图2～图5，小里程侧塔架2高达170m，大里程侧塔架1高达62.5m，高度差达107.5m，利用地形高差，使得大里程侧塔架1和小里程侧塔架2高度处于一个较为合理的范围，从而节约了大里程侧塔架1的建造材料，既保证了两岸的受力稳定，又降低了施工的难度，加快施工周期。且大里程侧塔架1与桥梁9的中心之间的距离大于小里程侧塔架2与桥梁9的中心之间的距离，形成的不等边跨设计，保障了在大里程侧塔架1和小里程侧塔架2不等标高的情况下的受力平衡，提高了结构稳定性。

作为本发明优选的实施方式，大里程侧塔架1和小里程侧塔架2均包括缆塔10和扣塔11，扣塔11直接固定设置在山体上，缆塔10设置在扣塔11顶部，缆塔10与扣塔11通过铰轴连接。目前常规的缆索吊机施工，缆塔10与扣塔11一前一后相对安装搭设，在地形条件复杂的地方，使用常规的缆索吊机施工需使用爆破等其他方式开辟出一片平地。而采用缆塔10和扣塔11合一建造的方式能够因地制宜，无需使用爆破等其他方式开辟出一片用于建造缆塔10的平地，大大减小了人员、设备和材料的投入，同时降低施工风险和加快施工周期。

作为本发明优选的实施方式，缆塔10的顶端设有与桥梁9横向方向一致的滑道梁101，滑道梁101上滑动连接两个鞍座12，鞍座12上设有三层滑轮，滑轮由低到高依次为起重索滑轮121、承重索滑轮122和牵引索滑轮123。

作为本发明优选的实施方式，步骤4)中，索系统14安装完毕后，横移鞍座12和卷扬机，调整索系统14的角度，可适应于吊装节段的位置变化。

作为本发明优选的实施方式，组合式锚碇131包括至少两个桩基(未画出)及设置在桩基上的承台131a，承台131a上设有锚座和岩锚预应力筋，各承台131a的锚座上均设有可移动锚梁131b，各承台131a的底面高度不相等，各承台131a的上表面齐平。各承台131a的底面高度可根据实际地形设置成不等高，即底面不在同一水平面上，因地制宜，减少大面积的爆破和人工开挖，从而减小人员、设备和材料的投入，且施工周期短以及安全风险低。

组合式锚碇13所在之处岸石陡斜，锚碇施工后前方的岩体太少，且岩石风化程度高，造成锚碇前方的岩体能提供的抗力太小，设计安全系数不高，为减少锚碇朝山体里面的凿岩的爆破量，采用桩基承台锚并组合岩锚抗拔，增大锚碇的安全系数，节省了成本，减少了施工难度。

作为本发明优选的实施方式，在扣塔11的顶部安装塔顶桁架111，塔顶桁架111上设有用于安装扣索的扣索张拉平台112。

作为本发明优选的实施方式，大里程侧塔架1包括相对设置的第一支撑柱1a和第二支撑柱1b、以及将第一支撑柱1a和第二支撑柱1b连成一体的第一连接系1c，第一支撑柱1a和第二支撑柱1b的顶部齐平，第一支撑柱1a的长度小于第二支撑柱1b，第一支撑柱1a的落点高度大于第二支撑柱1b的落点高度。

作为本发明优选的实施方式，小里程侧塔架2包括相对设置的第三支撑柱2a和第四支撑柱2b、以及将第三支撑柱2a和第四支撑柱2b连成一体的第二连接系2c，第三支撑柱2a和第四支撑柱2b的顶部齐平，第三支撑柱2a的长度小于第四支撑柱2b，第三支撑柱2a的落点高度大于第四支撑柱2b的落点高度。

具体的，同一侧塔架采用高度不同的支撑柱，既合理利用陡峭山坡，同时又减少了山体开挖的爆破量和施工难度，节省了钢材和施工成本。

作为本发明优选的实施方式，小里程侧塔架2的后方设有若干用于牵引扣索的第一扣索锚碇，各扣索锚碇13沿山体的纵向分布，大里程侧塔架1的后方设有用于牵引扣索的第二扣索锚碇，固定连接大里程侧的所有扣索,因地制宜，小里程侧采用左右幅分离式的扣索的第一扣索锚碇，大里程侧采用整体式的第二扣索锚碇，减少开挖量和施工难度。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过山谷两侧的山势的高低，将山势高的一侧视作大里程侧，将山势低的一侧视作小里程侧，人工修筑上山便道，施工用于吊装材料的工作索，而后大型机具和爆破设备上山，使用爆破设备分层分台阶爆破，然后清理平整场地，设置边坡防护；

2)开挖桩基，施工锚碇，在大里程侧的山体上施工组合式锚碇，并设置卷扬机，在小里程侧的山体上设置常规锚碇，并设置卷扬机，安装塔吊，大里程侧通过工作索先安装动臂塔吊，而后利用动臂塔吊拼装施工塔吊；

3)施工大里程侧塔架和小里程侧塔架，大里程侧塔架和小里程侧塔架的顶部均设置鞍座，大里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离大于小里程侧塔架与桥梁的中心之间的距离，大里程侧塔架的底部标高大于小里程侧塔架的底部标高；

4)安装索系统，承重索支承在大里程侧塔架和小里程侧塔架上的鞍座上，承重索两端拉入两岸锚碇的收紧锚固装置中，在承重索上安装起吊滑车系统，在起吊滑车系统两侧分别安装多个支索器，而后安装用于起吊滑车系统的牵引索，牵引索位于支索器上方，而后安装起重索，并将起重索穿进起吊滑车系统，起重索穿过支索器，并支承于支索器下方，最后将下方吊具、牵引索和起重索的端头卷入山谷两岸的卷扬机中，通过塔吊配合人工安装牵引索、起重索、支索器及电器设备。

2.根据权利要求1所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：所述大里程侧塔架和小里程侧塔架均包括缆塔和扣塔，扣塔直接固定设置在山体上，缆塔设置在扣塔顶部，缆塔与扣塔通过铰轴连接。

3.根据权利要求2所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：所述缆塔的顶端设有与桥梁横向方向一致的滑道梁，所述滑道梁上滑动连接两个所述鞍座，所述鞍座上设有三层滑轮，所述滑轮由低到高依次为起重索滑轮、承重索滑轮和牵引索滑轮。

4.根据权利要求3所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：步骤4)中，索系统安装完毕后，横移鞍座和卷扬机，调整索系统的角度。

5.根据权利要求1所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：组合式锚碇包括至少两个桩基及设置在桩基上的承台，承台上设有锚座和岩锚预应力筋，各所述承台的锚座上均设有可移动锚梁，各所述承台的底面高度不相等，各所述承台的上表面齐平。

6.根据权利要求2所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：在扣塔的顶部安装塔顶桁架，塔顶桁架上设有用于安装扣索的扣索张拉平台。

7.根据权利要求1所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：所述大里程侧塔架包括相对设置的第一支撑柱和第二支撑柱、以及将所述第一支撑柱和第二支撑柱连成一体的第一连接系，所述第一支撑柱和第二支撑柱的顶部齐平，所述第一支撑柱的长度小于所述第二支撑柱，所述第一支撑柱的落点高度大于所述第二支撑柱的落点高度。

8.根据权利要求1所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：所述小里程侧塔架包括相对设置的第三支撑柱和第四支撑柱、以及将所述第三支撑柱和第四支撑柱连成一体的第二连接系，所述第三支撑柱和第四支撑柱的顶部齐平，所述第三支撑柱的长度小于所述第四支撑柱，所述第三支撑柱的落点高度大于所述第四支撑柱的落点高度。

9.根据权利要求1所述的不对称缆索吊机的施工方法，其特征在于：所述小里程侧塔架的后方设有若干用于牵引扣索的第一扣索锚碇，各所述扣索锚碇沿山体的纵向分布，所述大里程侧塔架的后方设有用于牵引扣索的第二扣索锚碇，固定连接大里程侧的所有扣索。

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