CN112064514A - 一种索鞍刚体化结构及其整体定位安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种索鞍刚体化结构及其整体定位安装方法，包括型钢架体及安装在型钢架体上的多层索鞍，多层索鞍以相对坐标来实现相互之间的定位，确保多层索鞍之间的相对空间角度符合索鞍在索塔节段内的相对空间角度；型钢架体包括用于与索塔节段预埋件位置相对应的架体立杆、横向连接架体立杆的定位平杆及纵向连接架体立杆的架体平杆，索鞍搁置于定位平杆上并通过限位型钢定位固定。多层索鞍的刚体化的过程中以相对坐标控制，保证多层索鞍的相对位置；多层索鞍刚体化后整体吊装至塔上，再以绝对坐标控制，定位快，定位精度高，且不用在高空进行定位，不影响索塔施工，提高整体施工进度。

Description

一种索鞍刚体化结构及其整体定位安装方法

技术领域

本发明属于桥梁领域，尤其涉及一种索鞍刚体化结构及其整体定位安装方法。

背景技术

随着桥梁技术的不断发展，矮塔斜拉桥的出现填补了梁桥、斜拉桥之间的中间态，成为了介于梁桥（刚性）、斜拉桥（柔性）之间的一种半刚半柔的结构，凭借着设计灵活、施工简便、造型美观等优势成为200~300米跨径的优势桥型。为减小主塔上应力集中的现象提高拉索的耐久性，且为了便于后期换索，鞍座的形式也进一步的由双套管索鞍优化为了分丝管索鞍。

索鞍位于索塔的上塔柱，层距较小，数量与桥梁跨度呈正比。因层距较小，索鞍往往集中于上塔柱的几个节段，且索鞍定位精度要求高，高空定位耗时较长，索鞍往往成为制约索塔施工进度、关键质量的关键点。且当桥梁位于山区时，雨水丰富、云雾较大，为减小大气折射、不良天气对安装进度的影响，索鞍安装定位宜在午后进行，导致每日测量窗口期较短，进一步制约了索塔施工的进度。

发明内容

本发明解决了现有技术中索鞍高空定位耗时长，索鞍定位精度要求高，制约索塔施工进度的缺陷，提供一种索鞍刚体化结构及其整体定位安装方法，以刚度较大的型钢架体与索鞍在调整好高程、空间角度后进行固结形成索鞍刚体化结构，定位快，定位精度高，且不用在高空进行定位，不影响索塔施工，提高整体施工进度。

本发明的具体技术方案为：一种索鞍刚体化结构，包括型钢架体及安装在型钢架体上的多层索鞍，多层索鞍以相对坐标来实现相互之间的定位，确保多层索鞍之间的相对空间角度符合索鞍在索塔节段内的相对空间角度；型钢架体包括用于与索塔节段预埋件位置相对应的架体立杆、横向连接架体立杆的定位平杆及纵向连接架体立杆的架体平杆，索鞍搁置于定位平杆上并通过限位型钢定位固定。

索鞍刚体化是模拟钢锚梁，以刚度较大的型钢架体与索鞍在调整好高程、空间角度后进行固结；多层索鞍的刚体化的过程中以相对坐标控制，保证多层索鞍的相对位置；多层索鞍刚体化后整体吊装至塔上，再以绝对坐标控制，定位快，定位精度高，且不用在高空进行定位，不影响索塔施工，提高整体施工进度。

作为优选，定位平杆分为三组，分别为前边组、中组和后边组，每一组的定位平杆的数量相等并与索鞍的数量相一致，每一组的定位平杆的标高与索鞍对应部位的标高统一。

作为优选，前边组的定位平杆和后边组的定位平杆相对架体立杆具有相等的标高，中组的定位平杆的标高高于两侧的同排定位平杆的标高，索鞍在型钢架体上呈拱形状。

作为优选，型钢架体具有三排架体立杆，三排架体立杆等高；架体平杆从前排的架体立杆连接至后排的架体立杆，中部与处于中间的架体立杆连接。

作为优选，型钢架体还包括连接架体立杆的架体斜杆，型钢架体同一侧具有两根架体斜杆，两架体斜杆呈倒三角形连接，两架体斜杆相对的端部处于最下端；型钢架体整体呈长方体结构，架体立杆、定位平杆、架体平杆和架体斜杆均采用角钢。

作为优选，限位型钢呈门形，限位型钢由三根圆钢首尾连接而成，索鞍搁置于定位平杆上，限位型钢固定于定位平杆上，限位型钢所在面与架体立杆相平行。

作为优选，架体立杆、定位平杆、架体平杆均采用角钢；其中作为定位平杆的角钢的平面朝上，限位型钢垂直固定于定位平杆的上平面。

一种索鞍刚体化结构的整体定位安装方法，包括如下步骤：

（1）根据塔吊的起吊性能、索鞍刚体化结构的整体重量，确定索鞍的层数；

（2）型钢架体初步安装：型钢架体在安装的时候先根据设计标高安装最下一层的定位平杆；

（3）第一道索鞍安装：将第一道索鞍吊装至型钢架体上，索鞍搁置于最下一层的三根定位平杆上，调整好空间角度，通过限位型钢将其固定；

（4）重复步骤（3），直至完成所有索鞍的安装，形成索鞍刚体化结构；

（5）索塔预埋件安装：在索塔n节段顶安装预埋件，预埋件埋设的平面位置与架体立杆相对应，埋设平面比设计标高低2cm，接着按设计标高赛垫钢板并与预埋件焊接固定；

（6）索鞍刚体化结构整体安装定位：将索鞍刚体化结构整体吊装至索塔节段顶上，型钢架体对应预埋件位置，测量对多层索鞍中的1~2层进行空间角度复核，无误后将架体立杆底部与预埋件焊接固定；

（7）浇筑索塔n+1节段混凝土；

（8）重复步骤（5）、步骤（6）和步骤（7），直至索鞍安装完毕。

整体索鞍刚体化结构是以其在塔上的绝对坐标安装尺寸进行设计，并根据设计以索鞍刚体化结构的相对坐标在塔下完成整体索鞍刚体化结构的预制。

作为优选，在安装型钢架体前，先施工一个型钢架体操作平台，采用型钢平台或者混凝土平台，具有水平施工平面，操作平台上设置有架体立杆定位柱，架体立杆定位柱垂直施工平面。

本发明的有益效果是：1、索鞍刚体化是模拟钢锚梁，以刚度较大的型钢架体与索鞍在调整好高程、空间角度后进行固结，多层索鞍的刚体化的过程中以相对坐标控制，保证多层索鞍的相对位置；

2、多层索鞍刚体化后整体吊装至塔上，再以绝对坐标控制，定位快，定位精度高，且不用在高空进行定位，不影响索塔施工，提高整体施工进度；

3、多层索鞍采用型钢架体刚体化预制的过程在塔下进行，场地宽敞施工便利；

4、将索鞍在塔上定位安装分为两部分，即整体预制+整体安装，整体刚体化预制过程在地下场地进行，与索塔其他工序平行施工，不占用索塔节段施工关键工序；

5、测量功效、精度高，受天气情况制约小。索鞍的测量定位分为了两个部分刚体化预制测量及塔上整体安装测量。刚体化预制测量采用相对坐标进行相对定位，全过程在地面上进行，受天气制约小，且受地球曲率影响也较小，无高空作业风险，安全性高，操作简便。塔上整体安装测量以绝对坐标控制，由于多层索鞍以相对坐标在地面已进行了刚体化，塔上安装时只需要对多层中的任何一组进行测量定位即完成了所有的索鞍的测量放样工作，安全高效；

6、预制、安装简便快速，有效缩短索塔施工工期。取消了型钢架体安装这道工序，缩短了高空测量定位时长，规避了不良天气的影响，缩短塔吊使用时长的同时保障了索塔其他工序的施工，使得原本占用索塔节段施工最长的一道工序变为不占时长；

7、缩短了高空作业时间，有效降低了安全风险。多道索鞍的刚体化均在地面进行，整体安装功效高，取消了塔上高空焊接劲性骨架这道工序，有效缩短高空作业时长，提高了安全性。

附图说明

图1是本发明一种索鞍刚体化结构示意图；

图2是本发明 一种索鞍刚体化结构安装示意图；

图3是本发明一种索鞍刚体化结构整体定位施工索塔n节段示意图；

图4是本发明一种索塔n节段上索鞍刚体化结构整体定位施工示意图；

图5是本发明一种索塔n+1节段示意图；

图中：1、架体立杆，2、架体平杆，3、架体斜杆，4、索鞍，5、限位型钢，6、定位平杆，7、索塔n节段，8、预埋件，9、钢板，10、索鞍刚体化结构，11、索塔n+1节段。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例：

如图1所示，一种索鞍刚体化结构10，包括型钢架体及安装在型钢架体上的多层索鞍4，多层索鞍以相对坐标来实现相互之间的定位，确保多层索鞍之间的相对空间角度符合索鞍在索塔节段内的相对空间角度。

型钢架体包括用于与索塔节段预埋件8位置相对应的架体立杆1、横向连接架体立杆的定位平杆6、纵向连接架体立杆的架体平杆2及连接架体立杆的架体斜杆3，索鞍搁置于定位平杆上并通过限位型钢5定位固定。

型钢架体整体呈长方体结构，型钢架体具有6根架体立杆，6根架体立杆分成三排，三排架体立杆等高。架体平杆共八根，从前排的架体立杆连接至后排的架体立杆，中部与处于中间的架体立杆连接。型钢架体同一侧具有两根架体斜杆，两架体斜杆呈倒三角形连接，两架体斜杆相对的端部处于最下端。架体立杆、定位平杆、架体平杆和架体斜杆均采用角钢。定位平杆分为三组，分别为前边组、中组和后边组，每一组的定位平杆的数量相等并与索鞍的数量相一致，每一组的定位平杆的标高与索鞍对应部位的标高统一。前边组的定位平杆和后边组的定位平杆相对架体立杆具有相等的标高，中组的定位平杆的标高高于两侧的同排定位平杆的标高，索鞍在型钢架体上呈拱形状。限位型钢呈门形，限位型钢由三根圆钢首尾连接而成，索鞍搁置于定位平杆上，限位型钢固定于定位平杆上，限位型钢所在面与架体立杆相平行。作为定位平杆的角钢的平面朝上，限位型钢垂直固定于定位平杆的上平面。

如图2所示，一种索鞍刚体化结构的安装方法，包括如下步骤：

（1）先施工一个型钢架体操作平台，采用型钢平台或者混凝土平台，具有水平施工平面，操作平台上设置有架体立杆定位柱，架体立杆定位柱垂直施工平面；

（2）根据塔吊的起吊性能、索鞍刚体化结构的整体重量，确定索鞍的层数；

（3）型钢架体初步安装：型钢架体在安装的时候先根据设计标高安装最下一层的定位平杆；

（4）第一道索鞍安装：将第一道索鞍吊装至型钢架体上，索鞍搁置于最下一层的三根定位平杆上，调整好空间角度，通过限位型钢将其固定；

（5）重复步骤（3），直至完成所有索鞍的安装，形成索鞍刚体化结构。为保证索鞍刚体化结构整体吊装需要，索鞍刚体化结构在塔下预制后要有足够的刚度，避免在吊装过程出现变形。

如图3图4图5所示，一种索鞍刚体化结构的整体定位安装方法，包括如下步骤：

（一）索塔预埋件安装：在索塔n节段7顶安装预埋件8，预埋件埋设的平面位置与架体立杆相对应，埋设平面比设计标高低2cm，接着按设计标高赛垫钢板9并与预埋件焊接固定；

（二）索鞍刚体化结构整体安装定位：将索鞍刚体化结构整体吊装至索塔n节段顶上，型钢架体对应预埋件位置，对多层索鞍中的1~2层进行空间角度复核，无误后将架体立杆底部与预埋件焊接固定；

（三）浇筑索塔n+1节段11混凝土；

（四）重复步骤（一）、步骤（二）和步骤（三），直至索鞍安装完毕。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种索鞍刚体化结构，其特征在于，包括型钢架体及安装在型钢架体上的多层索鞍，多层索鞍以相对坐标来实现相互之间的定位，确保多层索鞍之间的相对空间角度符合索鞍在索塔节段内的相对空间角度；型钢架体包括用于与索塔节段预埋件位置相对应的架体立杆、横向连接架体立杆的定位平杆及纵向连接架体立杆的架体平杆，索鞍搁置于定位平杆上并通过限位型钢定位固定。

2.根据权利要求1所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，定位平杆分为三组，分别为前边组、中组和后边组，每一组的定位平杆的数量相等并与索鞍的数量相一致，每一组的定位平杆的标高与索鞍对应部位的标高统一。

3.根据权利要求2所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，前边组的定位平杆和后边组的定位平杆相对架体立杆具有相等的标高，中组的定位平杆的标高高于两侧的同排定位平杆的标高，索鞍在型钢架体上呈拱形状。

4.根据权利要求1所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，型钢架体具有三排架体立杆，三排架体立杆等高；架体平杆从前排的架体立杆连接至后排的架体立杆，中部与处于中间的架体立杆连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，型钢架体还包括连接架体立杆的架体斜杆，型钢架体同一侧具有两根架体斜杆，两架体斜杆呈倒三角形连接，两架体斜杆相对的端部处于最下端；型钢架体整体呈长方体结构，架体立杆、定位平杆、架体平杆和架体斜杆均采用角钢。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，限位型钢呈门形，限位型钢由三根圆钢首尾连接而成，索鞍搁置于定位平杆上，限位型钢固定于定位平杆上，限位型钢所在面与架体立杆相平行。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种索鞍刚体化结构，其特征在于，架体立杆、定位平杆、架体平杆均采用角钢；其中作为定位平杆的角钢的平面朝上，限位型钢垂直固定于定位平杆的上平面。

8.一种根据权利要求1至7任一一项所述的索鞍刚体化结构的整体定位安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据塔吊的起吊性能、索鞍刚体化结构的整体重量，确定索鞍的层数；

（2）型钢架体初步安装：型钢架体在安装的时候先根据设计标高安装最下一层的定位平杆；

（3）第一道索鞍安装：将第一道索鞍吊装至型钢架体上，索鞍搁置于最下一层的三根定位平杆上，调整好空间角度，通过限位型钢将其固定；

（4）重复步骤（3），直至完成所有索鞍的安装，形成索鞍刚体化结构；

（5）索塔预埋件安装：在索塔n节段顶安装预埋件，预埋件埋设的平面位置与架体立杆相对应，埋设平面比设计标高低2cm，接着按设计标高赛垫钢板并与预埋件焊接固定；

（6）索鞍刚体化结构整体安装定位：将索鞍刚体化结构整体吊装至索塔节段顶上，型钢架体对应预埋件位置，测量对多层索鞍中的1~2层进行空间角度复核，无误后将架体立杆底部与预埋件焊接固定；

（7）浇筑索塔n+1节段混凝土；

（8）重复步骤（5）、步骤（6）和步骤（7），直至索鞍安装完毕。

9.根据权利要求8所述的一种索鞍刚体化结构的整体定位安装方法，其特征在于，在安装型钢架体前，先施工一个型钢架体操作平台，采用型钢平台或者混凝土平台，具有水平施工平面，操作平台上设置有架体立杆定位柱，架体立杆定位柱垂直施工平面。

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