CN110184919B - 矮斜塔索鞍定位体系的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，包括步骤：1)施工准备；2)劲性骨架安装；3)索鞍作业平台布设；4)索鞍放样平台安装；5)索鞍吊装定位。本发明的有益效果是：本发明劲性骨架安装定位方便，并通过支柱校位体、支柱限位板和辅助定位栓校正劲性支柱的空间位置，提升了劲性骨架安装定位的精度；本发明施工操作平台现场布设方便、整体性好，并可动态调整平台顶板的顶面高程；本发明索鞍放样平台安装方便，并可根据索鞍标高控制要求，快速调整马凳横梁的标高，降低了索鞍放样施工的难度；本发明采用刚柔组合吊装工艺，大幅降低了索鞍吊装施工的难度。

Description

矮斜塔索鞍定位体系的施工方法

技术领域

本发明涉及一种可以提升施工结构的整体性、降低索鞍安装定位难度、提高现场施工效率的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，属于土木工程领域，适用于索桥施工工程。

背景技术

斜拉索是连接矮斜塔主塔和主梁的纽带，索鞍作为斜拉索的转向构件和锚固构件，使斜拉索穿过塔柱时平缓过渡，减少斜拉索穿越塔柱时的弯曲应力，并将经斜拉索的恒载、活载传递到塔柱上。为了防止因索鞍定位不准而引起斜拉索和索鞍管口发生摩擦而损坏斜拉索，影响工程质量和减少斜拉索的使用年限，对索鞍的精确定位提出很高的精度要求，这也是整个矮斜塔桥施工中的重难点。

现有技术中已有索鞍的施工工艺，在索塔施工时，采用塔吊将索鞍吊放到索塔顶面上，人工辅助将索鞍放入钢筋笼中，并将其摆放到安装位置；然后测量组进行测量放样，根据测量偏差情况调整索鞍的安装位置，直至符合设计及规范要求为止。该施工工艺吊装简单，但索鞍的测量难度大，测量结果容易产生大的偏差；安装时，因需要反复调整索鞍位置，施工人员和测量人员需要同时工作，占用的时间长。

综上所述，现有施工方法在适宜的工况取得了较好的效果，但在降低索鞍安装定位难度等方面的施工技术尚不完善。鉴于此，目前亟待发明一种可以提升施工结构的整体性、降低索鞍吊装定位的难度、提高现场施工效率的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以提升施工结构的整体性，而且可以降低索鞍安装定位难度、提高现场施工效率的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法。

矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备：现场测绘确定劲性骨架和索鞍的空间位置，制备满足要求的施工构件，确定现场施工的工艺；

2)劲性骨架安装：使支撑立柱和劲性支柱均嵌入斜塔混凝土内，并在斜塔混凝土内预设补强锚板；在支撑立柱上设置2～3排劲性横梁，将劲性支柱嵌入支柱嵌入槽后，同步通过支柱校位体和支柱限位板校正劲性支柱的空间位置，再在补强锚板与劲性支柱之间设置斜向撑筋；在纵向相对的劲性支柱之间设置劲性纵梁，并使劲性纵梁设于劲性横梁的上表面，劲性纵梁与劲性横梁焊接连接；在相邻两个劲性支柱竖向相接处设置连接套筒，通过辅助定位栓校正劲性支柱的倾斜角度后，借助后注胶管向连接套筒与劲性支柱的间隙内压注间隙注胶体；在相对的两个劲性支柱之间设置索鞍支撑梁；进行劲性支柱底部的混凝土浇筑；

3)索鞍作业平台布设：在斜塔混凝土的外侧设置塔侧连接板，并在塔侧连接板上设置环形支撑板，在环形支撑板上设置底板支柱；在劲性支柱上设置柱侧套环，并在柱侧套环上设置平台斜撑；使平台底板下表面的支柱连接槽与底板支柱上端的支柱连接板连接，平台底板下表面与脚手架连接；在平台底板上依次设置平台竖撑和平台顶板，并使平台顶板与平台斜撑连接；在平台顶板上设置平台护栏；

4)索鞍放样平台安装：在索鞍支撑梁与斜塔混凝土之间设置梁底支撑柱；将滑移连接板上表面与马凳支柱连接牢固后，置于索鞍支撑梁上，并通过梁板连接筋将滑移连接板和索鞍支撑梁连接牢固；在马凳支柱与索鞍支撑梁之间设置支柱斜撑；在马凳支柱的两侧对称设置马凳横梁，在马凳横梁与滑移连接板之间设置标高调节栓；先采用标高调节栓调整马凳横梁的标高，再采用横梁紧固栓将马凳横梁与马凳支柱连接牢固；

5)索鞍吊装定位：在索鞍外侧设置鞍侧抱箍，并使鞍侧抱箍的顶端与刚性吊杆连接，刚性吊杆的顶部与吊杆平衡板连接，并在吊杆平衡板的一端设置校位连接板；通过连接角筋将劲性支柱与索鞍吊梁连接牢固后，在索鞍吊梁上设置梁侧吊环，并在梁侧吊环与吊杆平衡板之间设置柔性吊索；在马凳支柱的顶端设置柱顶导向体；使外部卷拉设备与柔性吊索连接后，先将索鞍吊装至柱顶导向体上方，再使横向校位体与校位连接板连接，校正索鞍的横向位置后，将索鞍落于马凳横梁上，最后通过横向定位螺栓及定位压板对索鞍进行精确定位。

作为优选：步骤2)所述劲性横梁上预设与劲性支柱连接的支柱嵌入槽，劲性横梁下表面设置支柱校位体；所述支柱限位板采用刚性条板，与劲性横梁通过紧固栓钉连接；所述支柱校位体由梁底校位支撑体、校位螺栓和支撑连板组成，梁底校位支撑体与劲性横梁相接，支撑连板与劲性支柱相接，梁底校位支撑体与支撑连板之间设置校位螺栓；所述连接套筒的侧壁上设置后注胶管，连接套筒底部设置筒底密闭体。

作为优选：步骤3)所述塔侧连接板沿斜塔混凝土的外侧壁设置，并通过塔侧紧固栓将塔侧连接板与塔侧混凝土连接牢固；所述柱侧套环设于劲性支柱的外侧，柱侧套环与平台斜撑焊接连接；所述平台竖撑和平台斜撑上均设置长度调节螺栓，并使平台竖撑的两端分别与平台底板和平台顶板焊接连接。

作为优选：步骤4)所述马凳支柱上设置横梁滑移槽道和横向定位螺栓，并在横向定位螺栓上设置定位压板；所述定位压板上设置与索鞍横断面形状相同的曲线连接板。

作为优选：步骤5)所述刚性吊杆每4～6根为一组，采用钢管或钢筋材料，相邻的刚性吊杆之间设置吊杆系杆；所述柱顶导向体横断面呈梯形，其底边套于马凳支柱上；所述横向校位体的数量为1～3根，通过柱侧套环与劲性支柱连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明劲性骨架安装定位方便，并通过支柱校位体、支柱限位板和辅助定位栓校正劲性支柱的空间位置，提升了劲性骨架安装定位的精度。

(2)本发明施工操作平台现场布设方便、整体性好，并可动态调整平台顶板的顶面高程。

(3)本发明索鞍放样平台安装方便，并可根据索鞍标高控制要求，快速调整马凳横梁的标高，降低了索鞍放样施工的难度。

(4)本发明采用刚柔组合吊装工艺，大幅降低了索鞍吊装施工的难度；同时，通过柱顶导向体、横向校位体、横向定位螺栓及定位压板对索鞍进行定位，提高了现场定位的精度。

附图说明

图1是本发明矮斜塔索鞍定位施工流程图；

图2是劲性骨架布设结构示意图；

图3是图2中的劲性横梁与劲性支柱连接结构横断面示意图；

图4是图2中的支柱校位体与劲性支柱连接结构示意图；

图5是索鞍作业平台布设结构示意图；

图6是索鞍放样平台结构示意图；

图7是索鞍吊装定位施工结构示意图。

附图标记说明：1-索鞍；2-支撑立柱；3-劲性支柱；4-斜塔混凝土；5-补强锚板；6-劲性横梁；7-支柱嵌入槽；8-支柱校位体；9-支柱限位板；10-斜向撑筋；11-劲性纵梁；12-连接套筒；13-辅助定位栓；14-后注胶管；15-间隙注胶体；16-索鞍支撑梁；17-塔侧连接板；18-环形支撑板；19-底板支柱；20-柱侧套环；21-平台斜撑；22-平台底板；23-支柱连接槽；24-支柱连接板；25-脚手架；26-平台竖撑；27-平台顶板；28-平台护栏；29-梁底支撑柱；30-滑移连接板；31-马凳支柱；32-梁板连接筋；33-支柱斜撑；34-马凳横梁；35-标高调节栓；36-横梁紧固栓；37-鞍侧抱箍；38-刚性吊杆；39-吊杆平衡板；40-校位连接板；41-连接角筋；42-索鞍吊梁；43-梁侧吊环；44-柔性吊索；45-柱顶导向体；46-横向校位体；47-吊杆系杆；48-曲线连接板；49-梁底校位支撑体；50-校位螺栓；51-支撑连板；52-筒底密闭体；53-塔侧紧固栓；54-长度调节螺栓；55-横梁滑移槽道；56-横向定位螺栓；57-定位压板；58-紧固栓钉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

参照图1所示，所述的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，包括以下施工步骤：

1)施工准备：现场测绘确定劲性骨架和索鞍1的空间位置，制备满足要求的施工构件，确定现场施工的工艺；

2)劲性骨架安装：使支撑立柱2和劲性支柱3均嵌入斜塔混凝土4内，并在斜塔混凝土4内预设补强锚板5；在支撑立柱2上设置2～3排劲性横梁6，将劲性支柱3嵌入支柱嵌入槽7后，同步通过支柱校位体8和支柱限位板9校正劲性支柱3的空间位置，再在补强锚板5与劲性支柱3之间设置斜向撑筋10；在纵向相对的劲性支柱3之间设置劲性纵梁11，并使劲性纵梁11设于劲性横梁6的上表面，劲性纵梁11与劲性横梁6焊接连接；在劲性支柱3竖向相接处设置连接套筒12，通过辅助定位栓13校正劲性支柱3的倾斜角度后，借助后注胶管14向连接套筒12与劲性支柱3的间隙内压注间隙注胶体15；在相对的两个劲性支柱3之间设置索鞍支撑梁16；进行劲性支柱3底部的混凝土浇筑；

3)索鞍1作业平台布设：在斜塔混凝土4的外侧设置塔侧连接板17，并在塔侧连接板17上设置环形支撑板18，在环形支撑板18上设置底板支柱19；在劲性支柱3上设置柱侧套环20，并在柱侧套环20上设置平台斜撑21；使平台底板22下表面的支柱连接槽23与底板支柱19上端的支柱连接板24连接，平台底板22与脚手架25连接；在平台底板22上依次设置平台竖撑26和平台顶板27，并使平台顶板27与平台斜撑21连接；在平台顶板27上设置平台护栏28；

4)索鞍1放样平台安装：在索鞍支撑梁16与斜塔混凝土4之间设置梁底支撑柱29；将滑移连接板30与马凳支柱31连接牢固后，置于索鞍支撑梁16上，并通过梁板连接筋32将滑移连接板30和索鞍支撑梁16连接牢固；在马凳支柱31与索鞍支撑梁16之间设置支柱斜撑33；在马凳支柱31的两侧对称设置马凳横梁34，在马凳横梁34与滑移连接板30之间设置标高调节栓35；先采用标高调节栓35调整马凳横梁34的标高，再采用横梁紧固栓36将马凳横梁34与马凳支柱31连接牢固；

5)索鞍1吊装定位：在索鞍1外侧设置鞍侧抱箍37，并使鞍侧抱箍37的顶端与刚性吊杆38连接，刚性吊杆38的顶部与吊杆平衡板39连接，在吊杆平衡板39的一端设置校位连接板40；通过连接角筋41将劲性支柱3与索鞍吊梁42连接牢固后，在索鞍吊梁42上设置梁侧吊环43，并在梁侧吊环43与吊杆平衡板39之间设置柔性吊索44；在马凳支柱31的顶端设置柱顶导向体45；使外部卷拉设备与柔性吊索44连接后，先将索鞍1吊装至柱顶导向体45上方，再使横向校位体46与校位连接板40连接，校正索鞍1的横向位置后，将索鞍1落于马凳横梁34上，最后通过横向定位螺栓56及定位压板57对索鞍1进行精确定位。

参照图2-图7所示，所述的矮斜塔索鞍定位体系，通过支柱校位体8、支柱限位板9和辅助定位栓13校正劲性支柱3的空间位置；在相对的两个劲性支柱3之间设置索鞍支撑梁16；在塔侧连接板17上设置环形支撑板18和底板支柱19；在平台底板22上依次设置平台竖撑26和平台顶板27；马凳支柱31与索鞍支撑梁16之间设置支柱斜撑33，先采用标高调节栓35调整马凳横梁34的标高，再采用横梁紧固栓36将马凳横梁34与马凳支柱31连接牢固；在索鞍1的外侧设置鞍侧抱箍37，并使索鞍1抱箍的顶端依次与刚性吊杆38、吊杆平衡板39和柔性吊索44连接；在马凳支柱31的顶端设置柱顶导向体45；使横向校位体46与校位连接板40连接。

索鞍1由强度等级为Q235的钢铸造而成，重量为3吨。

支撑立柱2和劲性支柱3均采用规格为200×200×8×12的H型钢材料轧制而成。

斜塔混凝土4采用强度等级为C55的混凝土。

补强锚板5采用厚度为2mm的钢板。

劲性横梁6和劲性纵梁11均采用厚度为2cm的钢板轧制而成，其宽度为30cm。支柱嵌入槽7的宽度为22cm，长度为50cm。

支柱校位体8由梁底校位支撑体49、校位螺栓50和支撑连板51组成。梁底校位支撑体49采用厚度为2cm的钢板轧制而成；校位螺栓50采用直径为30mm的螺杆和螺栓制成；支撑连板51采用厚度为1cm的钢板轧制而成。

支柱限位板9采用厚度为2cm的钢板轧制而成，宽度为10cm，长度为20cm。

斜向撑筋10采用直径为32mm的螺纹钢筋。

连接套筒12采用厚度为2mm的钢板轧制而成，设于劲性支柱3的外侧。

辅助定位栓13横断面呈楔形，采用厚度为2cm的钢板切割而成。

后注胶管14采用直径为2cm的钢管。

间隙注胶体15采用化学粘结浆液。

索鞍支撑梁16采用规格为250×250×9×14的H型钢材料。

塔侧连接板17采用厚度为2mm的钢板轧制而成，宽度为20cm。

环形支撑板18采用厚度为10mm的钢板轧制而成。

底板支柱19采用直径为60mm的钢管。

柱侧套环20采用厚度为2mm的钢板轧制而成，设于劲性支柱3的外侧，与平台斜撑21焊接连接。

平台斜撑21和平台竖撑26分别采用直径为30mm和60mm的螺杆和螺栓组合而成。

平台底板22和平台顶板27均采用厚度为2mm的钢板。

支柱连接槽23采用厚度为2mm的钢板轧制而成，槽深为1cm。

支柱连接板24采用厚度为4mm的钢板材料。

脚手架25采用钢管材料。

平台护栏28采用直径为60mm的钢管焊接而成，高度为1m。

梁底支撑柱29采用规格为244×175×7×11的H型钢。

滑移连接板30采用厚度为2mm的钢板切割而成。

马凳支柱31厚度为2mm的钢板焊接成而成，横断面尺寸为20cm×30cm，高度为0.5m。

梁板连接筋32采用直径22mm的螺纹钢筋。

支柱斜撑33采用规格为100×100×6×8的H型钢材料。

马凳横梁34采用厚度2mm的钢板焊接而成，横断面尺寸为15cm×20cm，

标高调节栓35采用直径为60mm的螺杆和螺栓组合而成。

横梁紧固栓36采用直径为30mm的螺杆和螺栓组合而成。

鞍侧抱箍37采用厚度为2mm的钢板轧制而成，宽度为5cm。

刚性吊杆38每6根为一组，采用直径为60mm的钢管材料，相邻的刚性吊杆38之间设置吊杆系杆47，吊杆系杆47采用直径为30mm的钢管。

吊杆平衡板39和校位连接板40均采用厚度为2mm的钢板制成。

连接角筋41采用厚度为2mm的钢板轧制而成。

索鞍吊梁42采用规格为200×200×8×12的H型钢。

梁侧吊环43采用直径为22mm的钢筋制成，直径为20cm。

柔性吊索44采用直径为15.2mm的钢丝绳制成。

柱顶导向体45横断面呈梯形，其底边套于马凳支柱31上，采用厚度为1mm的钢板轧制而成。

横向校位体46的数量为2根，采用直径为22mm的螺杆和螺栓制成。

曲线连接板48采用厚度为1mm的钢板轧制而成。

长度调节螺栓54内径与平台斜撑21和平台竖撑26相匹配。

横向定位螺栓56采用直径为30mm的长度可调节的螺杆和螺栓制成。

筒底密闭体52采用厚度为2mm的橡胶密闭材料。

塔侧紧固栓53采用直径为22mm的高强度螺栓。

横梁滑移槽道55的宽度为35mm，长度为20cm采用槽钢制成。

定位压板57采用厚度为10mm的钢板轧制而成。

紧固栓钉58采用直径为22mm的螺栓。

Claims (5)

1.矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1)施工准备：现场测绘确定劲性骨架和索鞍(1)的空间位置，制备满足要求的施工构件，确定现场施工的工艺；

2)劲性骨架安装：使支撑立柱(2)和劲性支柱(3)均嵌入斜塔混凝土(4)内，并在斜塔混凝土(4)内预设补强锚板(5)；在支撑立柱(2)上设置2～3排劲性横梁(6)，所述劲性横梁(6)上预设与劲性支柱(3)连接的支柱嵌入槽(7)，将劲性支柱(3)嵌入支柱嵌入槽(7)后，同步通过支柱校位体(8)和支柱限位板(9)校正劲性支柱(3)的空间位置，再在补强锚板(5)与劲性支柱(3)之间设置斜向撑筋(10)；在纵向相对的劲性支柱(3)之间设置劲性纵梁(11)，并使劲性纵梁(11)设于劲性横梁(6)的上表面，劲性纵梁(11)与劲性横梁(6)焊接连接；在相邻两个劲性支柱(3)竖向相接处设置连接套筒(12)，通过辅助定位栓(13)校正劲性支柱(3)的倾斜角度后，借助后注胶管(14)向连接套筒(12)与劲性支柱(3)的间隙内压注间隙注胶体(15)；在相对的两个劲性支柱(3)之间设置索鞍支撑梁(16)；进行劲性支柱(3)底部的混凝土浇筑；

3)索鞍作业平台布设：在斜塔混凝土(4)的外侧设置塔侧连接板(17)，并在塔侧连接板(17)上设置环形支撑板(18)，在环形支撑板(18)上设置底板支柱(19)；在劲性支柱(3)上设置柱侧套环(20)，并在柱侧套环(20)上设置平台斜撑(21)；使平台底板(22)下表面的支柱连接槽(23)与底板支柱(19)上端的支柱连接板(24)连接，平台底板(22)下表面与脚手架(25)连接；在平台底板(22)上依次设置平台竖撑(26)和平台顶板(27)，并使平台顶板(27)与平台斜撑(21)连接；在平台顶板(27)上设置平台护栏(28)；

4)索鞍放样平台安装：在索鞍支撑梁(16)与斜塔混凝土(4)之间设置梁底支撑柱(29)；将滑移连接板(30)上表面与马凳支柱(31)连接牢固后，置于索鞍支撑梁(16)上，并通过梁板连接筋(32)将滑移连接板(30)和索鞍支撑梁(16)连接牢固；在马凳支柱(31)与索鞍支撑梁(16)之间设置支柱斜撑(33)；在马凳支柱(31)的两侧对称设置马凳横梁(34)，在马凳横梁(34)与滑移连接板(30)之间设置标高调节栓(35)；先采用标高调节栓(35)调整马凳横梁(34)的标高，再采用横梁紧固栓(36)将马凳横梁(34)与马凳支柱(31)连接牢固；

5)索鞍吊装定位：在索鞍(1)外侧设置鞍侧抱箍(37)，并使鞍侧抱箍(37)的顶端与刚性吊杆(38)连接，刚性吊杆(38)的顶部与吊杆平衡板(39)连接，并在吊杆平衡板(39)的一端设置校位连接板(40)；通过连接角筋(41)将劲性支柱(3)与索鞍吊梁(42)连接牢固后，在索鞍吊梁(42)上设置梁侧吊环(43)，并在梁侧吊环(43)与吊杆平衡板(39)之间设置柔性吊索(44)；在马凳支柱(31)的顶端设置柱顶导向体(45)；使外部卷拉设备与柔性吊索(44)连接后，先将索鞍(1)吊装至柱顶导向体(45)上方，再使横向校位体(46)与校位连接板(40)连接，校正索鞍(1)的横向位置后，将索鞍(1)落于马凳横梁(34)上，最后通过横向定位螺栓(56)及定位压板(57)对索鞍(1)进行精确定位。

2.根据权利要求1所述的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，其特征在于：步骤2)所述劲性横梁(6)下表面设置支柱校位体(8)；所述支柱限位板(9)采用刚性条板，与劲性横梁(6)通过紧固栓钉(58)连接；所述支柱校位体(8)由梁底校位支撑体(49)、校位螺栓(50)和支撑连板(51)组成，梁底校位支撑体(49)与劲性横梁(6)相接，支撑连板(51)与劲性支柱(3)相接，梁底校位支撑体(49)与支撑连板(51)之间设置校位螺栓(50)；所述连接套筒(12)的侧壁上设置后注胶管(14)，连接套筒(12)底部设置筒底密闭体(52)。

3.根据权利要求1所述的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，其特征在于：步骤3)所述塔侧连接板(17)沿斜塔混凝土(4)的外侧壁设置，并通过塔侧紧固栓(53)将塔侧连接板(17)与塔侧混凝土连接牢固；所述柱侧套环(20)设于劲性支柱(3)的外侧，柱侧套环(20)与平台斜撑(21)焊接连接；所述平台竖撑(26)和平台斜撑(21)上均设置长度调节螺栓(54)，并使平台竖撑(26)的两端分别与平台底板(22)和平台顶板(27)焊接连接。

4.根据权利要求1所述的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，其特征在于：步骤4)所述马凳支柱(31)上设置横梁滑移槽道(55)和横向定位螺栓(56)，并在横向定位螺栓(56)上设置定位压板(57)；所述定位压板(57)上设置与索鞍(1)横断面形状相同的曲线连接板(48)。

5.根据权利要求1所述的矮斜塔索鞍定位体系的施工方法，其特征在于：步骤5)所述刚性吊杆(38)每4～6根为一组，采用钢管或钢筋材料，相邻的刚性吊杆(38)之间设置吊杆系杆(47)；所述柱顶导向体(45)横断面呈梯形，其底边套于马凳支柱(31)上；所述横向校位体(46)的数量为1～3根，通过柱侧套环(20)与劲性支柱(3)连接。

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