CN113005910A - 可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，包括步骤：S1、前序工作；S2、刚体化施工平台施工；S3、搭设盘扣操作架；S4、拼装高精度可调定型化胎架；S5、索鞍定位粗核；S6、索鞍刚体化固定；S7、定型化胎架整体吊装；S8、焊接定型化胎架；S9、索鞍定位精调；S10、绑扎钢筋、浇筑混凝土。本发明的有益效果是：本发明在地面采用高精度可调定型化胎架对索鞍粗略相对定位后进行刚体化固定，然后整体吊装至索塔顶安装，单个定型化胎架可同时固定三个索鞍，减少了索塔顶面的固定作业时间，大大的提高了索鞍的安装效率。

Description

可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，主要适用于工程现场地形复杂、工期紧、索鞍定位要求高的山区斜拉桥索塔中的索鞍施工。

背景技术

随着交通基础设施建设的不断发展，基础设施建设已慢慢由城市转向农村地区，由于农村地区大部分处于山区，深切峡谷较多，往往需要修建大量的桥梁，特别是大跨越能力的桥型—斜拉桥将大范围修建。当山区海拔较高，且桥梁跨越深切峡谷时，斜拉桥的施工往往困难重重。

斜拉桥施工过程中，比较费时费力的一环工艺是索塔中索鞍的安装，索鞍的安装质量对桥梁的使用至关重要，索鞍的安装过程中往往存在如下的问题：

(1)索鞍单个安装，效率低下，严重影响工期；(2)索鞍定位精度不够，安装过程中调整困难；(3)部分工程采用钢架将多个索鞍整体刚体化，然后整体起吊钢架，但是在吊装过程中，缺乏针对性吊具，使钢架变形大，索鞍位置发生了偏移。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，提高索鞍安装效率，保证其定位精准，减少吊装过程中钢架变形。

这种可调式索鞍整体高精度定位结构，包括索鞍、分离式环型箍、高精度可调定型化胎架、已浇筑索塔、盘扣操作架、吊具和刚体化施工平台，索鞍通过分离式环型箍固定于高精度可调定型化胎架上，高精度可调定型化胎架在刚体化施工平台上通过盘扣操作架辅助拼装，高精度可调定型化胎架通过吊具吊装并焊接于已浇筑索塔上；

所述高精度可调定型化胎架由伸缩式方形钢管拼接而成，所述方形钢管均有内外两层，内、外层方形钢管相对滑动并通过调节旋钮调节；

所述吊具主要由吊具立杆、吊具横杆、水平托手和吊耳组成，吊具横杆处设置水平托手，水平托手与高精度可调定型化胎架的胎架横杆相对应，上、中、下三层水平托手托住高精度可调定型化胎架两端的上、中、下三层胎架横杆，水平托手的两齿正好卡住胎架横杆，顶层的吊具横杆上设有吊耳；

所述刚体化施工平台主要由混凝土基础、预埋钢板、竖直限位角钢和盘扣操作架组成，在地面开挖土层并浇筑形成混凝土基础，混凝土基础中设置预埋钢板，预埋钢板表面处于水平状态，预埋钢板顶面焊接竖直限位角钢，竖直限位角钢垂直预埋钢板表面，所述混凝土基础两侧地面铺筑一层水泥平整层，所述水泥平整层上搭设盘扣操作架；

所述分离式环型箍主要由箍板、箍板端板、高强紧固螺栓和固定加强板组成，所述箍板上、下部分别设有箍板端板，下部的箍板端板插入高精度可调定型化胎架的胎架横杆预留孔内，所述索鞍由箍板进行箍紧，所述箍板上、下部的箍板端板均通过高强紧固螺栓进行紧固，所述箍板底部焊接固定加强板，所述固定加强板通过连接螺栓固定于胎架横杆上。

作为优选：所述高精度可调定型化胎架在混凝土基础顶面搭设，所述高精度可调定型化胎架由胎架立杆、胎架横杆和胎架纵杆拼接组成，胎架立杆紧贴竖直限位角钢。

作为优选：所述胎架立杆、胎架横杆和胎架纵杆均由伸缩式方形钢管组成，伸缩式方形钢管由外层方形钢管和内层方形钢管组成，外层方形钢管内侧以及内层方形钢管外侧部分长度设置有锯形齿，所述内、外层锯形齿相互咬合，外层方形钢管与内层方形钢管的相向或相反滑动通过调节旋钮调节。

作为优选：所述高强紧固螺栓与箍板端板之间设有垫条。

作为优选：所述胎架立杆与已浇筑索塔的塔柱预埋件进行焊接。

作为优选：所述盘扣操作架由操作架立杆、操作架横杆和操作架纵杆组成。

这种可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、前序工作：施工前确定刚体化施工平台的位置，做好测量放线，对方形钢管、索鞍和吊具进行加工制作、检测，在前一节索塔浇筑过程中设置塔柱预埋件，并做好保护措施；

S2、刚体化施工平台施工：挖掘机根据测量放样线开挖地面至一定深度，浇筑混凝土形成混凝土基础，在混凝土基础浇筑过程中按设计的尺寸、间距预埋预埋钢板，预埋钢板表面处于水平，在预埋钢板表面焊接竖直限位角钢，竖直限位角钢垂直于预埋钢板；

S3、搭设盘扣操作架：在刚体化施工平台两侧地面铺筑一层水泥平整层，待其强度达到设计的要求后，在水泥平整层上搭设盘扣操作架，用于辅助操作安装及测量校核高精度可调定型化胎架；

S4、拼装高精度可调定型化胎架：所有的胎架立杆、胎架横杆和胎架纵杆均采用方形钢管，提前在工厂制作完毕，并已安装调节旋钮，现场检查无误后，在预埋钢板上架立胎架立杆，胎架立杆贴紧竖直限位角钢，竖直限位角钢对胎架立杆进行竖直导向，依次焊接胎架横杆和胎架纵杆；

S5、索鞍定位粗核：对焊接完成后的胎架立杆、胎架横杆和胎架纵杆的位置、尺寸、角度进行检查，确认无误后，将索鞍吊放于胎架横杆上进行试测，确认其位置是否符合要求；

S6、索鞍刚体化固定：索鞍位置粗核后，将分离式环型箍下端的箍板端板插入到胎架横杆内，索鞍放入箍板内，将固定加强板采用连接螺栓与胎架横杆进行连接，箍板上、下端的箍板端板采用高强紧固螺栓进行紧固，将索鞍刚体化固定在高精度可调定型化胎架上；

S7、定型化胎架整体吊装：将吊具上、中、下三层水平拖手拖住高精度可调定型化胎架两端的上、中、下三层胎架横杆，水平拖手卡紧胎架横杆后，钢丝绳系住吊具吊耳，采用塔吊将高精度可调定型化胎架整体吊至已浇筑索塔顶部；

S8、焊接定型化胎架：将高精度可调定型化胎架放置于塔柱预埋件上，校核其位置后，将胎架立杆与塔柱预埋件进行焊接；

S9、索鞍定位精调：在索鞍管口中心贴反光贴，用全站仪以绝对坐标对索鞍进行测量，旋转胎架立杆、胎架横杆和胎架纵杆上的调节旋钮，调节方形铜管的伸缩，对索鞍的高程、横向、纵向位置进行精调，使索鞍的绝对坐标位置达到设计的要求；

S10、绑扎钢筋、浇筑混凝土：在索鞍定位精调后，做好索鞍保护措施，绑扎本节段索塔钢筋，浇筑混凝土。

本发明的有益效果是：

(1)本发明在地面采用高精度可调定型化胎架对索鞍粗略相对定位后进行刚体化固定，然后整体吊装至索塔顶安装，单个定型化胎架可同时固定三个索鞍，减少了索塔顶面的固定作业时间，大大的提高了索鞍的安装效率。

(2)本发明设置刚体化施工平台辅助可调定型化胎架拼装，定型化胎架垂直度好，定型化胎架材料采用双层方形钢管，通过旋转调节旋钮调节方形钢管伸缩，实现了索塔顶索鞍快速高精度定位。

(3)本发明研发了一种定型化吊具，保证了定型化胎架在吊装过程中不发生大的变形，索鞍不会在胎架上发生偏移。

附图说明

图1是本发明刚体化施工平台结构示意图(仅放一侧盘扣操作架)；

图2是本发明刚体化施工平台结构示意图(两侧均放置盘扣操作架)；

图3是本发明高精度可调定型化胎架固定索鞍结构图；

图4是本发明定型化胎架双层方形钢管结构大样图(图3中A放大图)；

图5是本发明分离式环型箍固定索鞍结构图(图3中B放大图)；

图6是本发明分离式环型箍固定索鞍俯视图；

图7是本发明定型化吊具结构图；

图8是本发明索塔顶可调式索鞍整体高精度定位体系连接整体示意图。

附图标记说明：1-混凝土基础；2-预埋钢板；3-竖直限位角钢；4-水泥平整层；5-盘扣操作架；6-胎架立杆；7-胎架横杆；8-胎架纵杆；9-索鞍；10-分离式环型箍；11-调节旋钮；12-外层方形钢管；13-内层方形钢管；14-锯形齿；15-箍板；16-箍板端板；17-垫条；18-高强紧固螺栓；19-固定加强板；20-连接螺栓；21-高精度可调定型化胎架；22-塔柱预埋件；23-已浇筑索塔；24-吊具立杆；25-吊具横杆；26-水平托手；27-吊耳。

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。

实施例一

所述索鞍采用高精度可调定型化胎架进行辅助定位安装，高精度可调定型化胎架在地面刚体化施工平台上拼装，高精度可调定型化胎架由内外两层方形钢管拼接而成，内、外层方形钢管可以相对滑动；所述高精度可调定型化胎架在地面刚体化施工平台上拼装，并且高精度可调定型化胎架在在地面刚体化固定索鞍后，采用定型化吊具整体吊至索塔上进行安装，通过转动调节旋钮，对索鞍的高程、横向位置、纵向位置微调，实现精确定位。

如图1-2所示刚体化施工平台结构示意图，包括混凝土基础1、预埋钢板2、竖直限位角钢3、水泥平整层4、盘扣操作架5，在指定的区域内开挖土层到一定的深度，浇筑混凝土基础1，所述混凝土基础1浇筑过程中设置预埋钢板2，预埋钢板2表面处于水平状态，在预埋钢板2顶面焊接竖直限位角钢3，竖直限位角钢3垂直预埋钢板2表面。

进一步的，所述混凝土基础1两侧地面铺筑一层水泥平整层4，所述水泥平整层4上搭设盘扣操作架5。

如图1、3所示，包括竖直限位角钢3、盘扣操作架5、胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8、高精度可调定型化胎架21等，所述高精度可调定型化胎架21主要由胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8组成，胎架立杆6紧贴竖直限位角钢3，通过盘扣操作架5辅助拼装胎架横杆7、胎架纵杆8等主要杆件。

如图3-4所示，包括胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8、索鞍9、调节旋钮11、外层方形钢管12、内层方形钢管13、锯形齿14等，所述胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8均由伸缩式方形钢管组成，伸缩式方形钢管由外层方形钢管12、内层方形钢管13组合，外层方形钢管12内侧、内层方形钢管13外侧部分长度设置有锯形齿14，所述内、外层锯形齿相互咬合，所述调节旋钮11转动，可将外层方形钢管12、内层方形钢管13进行相向(相反)滑动，通过旋转调节旋钮11使杆件伸长与缩短，达到精确定位索鞍9的目的。

如图5-6所示分离式环型箍固定索鞍结构图，包括胎架横杆7、索鞍9、分离式环型箍10、箍板15、箍板端板16、高强紧固螺栓18、固定加强板19、连接螺栓20等，所述索鞍9通过分离式环型箍10固定在胎架横杆7上，所述分离式环型箍10主要由箍板15、箍板端板16、垫条17、高强紧固螺栓18、固定加强板19等组成，下部的箍板端板16插入胎架横杆7预留孔内，所述索鞍9位置初步定位后，由箍板15进行箍紧，所述箍板15上、下部的箍板端板16均通过高强紧固螺栓18进行紧固，所述箍板15底部焊接固定加强板19，所述固定加强板19通过连接螺栓20固定于胎架横杆7上，实现对索鞍9就位固定。

如图3、7所示，包括胎架横杆7、高精度可调定型化胎架21、吊具立杆24、吊具横杆25、水平托手26、吊耳27等，所述可调定型化胎架21在地面拼装完成后，采用吊具进行吊挂，所述吊具主要由吊具立杆24、吊具横杆25、水平托手26、吊耳27等部分组成，所述上、中、下三层水平托手26托住高精度可调定型化胎架21两端的上、中、下三层胎架横杆7，水平托手26的两齿正好卡住胎架横杆7。

如图8所示索塔顶可调式索鞍整体高精度定位体系连接整体示意图，包括索鞍9、高精度可调定型化胎架21、塔柱预埋件22、已浇筑索塔23等，所述索鞍9由高精度可调定型化胎架21在地面进行初步定位后，通过吊具吊至已浇筑索塔23上，所述胎架立杆6与塔柱预埋件22进行焊接，通过转动调节旋钮11，对索鞍9的高程、横向位置、纵向位置微调，实现精确定位。

实施例二

本实施例提供了一种可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)前序工作：施工前根据现场条件、塔吊可操作范围、车辆运输通道等多重因素确定刚体化施工平台的位置，做好测量放线，对方形钢管、索鞍9、吊具等进行加工制作、检测，在前一节索塔浇筑过程中设置塔柱预埋件22，并做好保护措施。

(2)刚体化施工平台施工：挖掘机根据测量放样线开挖地面至一定深度，浇筑20cm厚混凝土基础1，在混凝土基础1浇筑过程中按设计的尺寸、间距预埋两列三行预埋钢板2，预埋钢板2表面处于水平，在预埋钢板2表面焊接竖直限位角钢3，竖直限位角钢3垂直于预埋钢板2，竖直限位角钢3为1.2m高，处于绝对的垂直状态。

(3)搭设盘扣操作架：在刚体化施工平台两侧地面铺筑一层水泥平整层4，待其强度达到设计的要求后，在水泥平整层4上搭设60*120盘扣操作架5，用于辅助操作安装及测量校核高精度可调定型化胎架21。

(4)拼装高精度可调定型化胎架：所有的胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8均采用方形钢管，提前在工厂制作完毕，并已安装调节旋钮11，现场检查无误后，在预埋钢板2上架立胎架立杆6，胎架立杆6贴紧竖直限位角钢3，竖直限位角钢3对胎架立杆6进行竖直导向，依次焊接胎架横杆7、胎架纵杆8。

(5)索鞍定位粗核：对焊接完成后的胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8的位置、尺寸、角度进行检查，确认无误后，将索鞍9吊放于胎架横杆7上进行粗略试测，粗略确认其位置是否符合要求。

(6)索鞍刚体化固定：索鞍9位置粗核后，将分离式环型箍10下端的箍板端板16插入到胎架横杆7内，索鞍9放入箍板15内，将固定加强板19采用连接螺栓20与胎架横杆7进行连接，箍板15上、下端的箍板端板16采用高强紧固螺栓18进行紧固，将索鞍9刚体化固定在高精度可调定型化胎架21上。

(7)定型化胎架整体吊装：将吊具上、中、下三层水平拖手26拖住高精度可调定型化胎架21两端的上、中、下三层胎架横杆7，水平拖手26卡紧胎架横杆7后，钢丝绳系住吊具吊耳27，采用塔吊将高精度可调定型化胎架21整体吊至已浇筑索塔23顶部。

(8)焊接定型化胎架：将高精度可调定型化胎架21放置于塔柱预埋件22上，校核其位置后，将胎架立杆6与塔柱预埋件22进行焊接。

(9)索鞍定位精调：在索鞍9管口中心贴反光贴，用全站仪以绝对坐标对索鞍9进行测量，旋转胎架立杆6、胎架横杆7、胎架纵杆8上的调节旋钮11，调节方形铜管的伸缩，对索鞍9的高程、横向、纵向位置进行精调，使索鞍9的绝对坐标位置达到设计的要求。

(10)绑扎钢筋、浇筑混凝土：在索鞍9定位精调后，做好索鞍9保护措施，绑扎本节段索塔钢筋，浇筑混凝土。

Claims (1)

1.一种可调式索鞍整体高精度定位结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、前序工作：施工前确定刚体化施工平台的位置，做好测量放线，对方形钢管、索鞍(9)和吊具进行加工制作、检测，在前一节索塔浇筑过程中设置塔柱预埋件(22)，并做好保护措施；

S2、刚体化施工平台施工：挖掘机根据测量放样线开挖地面至一定深度，浇筑混凝土形成混凝土基础(1)，在混凝土基础(1)浇筑过程中按设计的尺寸、间距预埋预埋钢板(2)，预埋钢板(2)表面处于水平，在预埋钢板(2)表面焊接竖直限位角钢(3)，竖直限位角钢(3)垂直于预埋钢板(2)；

S3、搭设盘扣操作架：在刚体化施工平台两侧地面铺筑一层水泥平整层(4)，待其强度达到设计的要求后，在水泥平整层(4)上搭设盘扣操作架(5)，用于辅助操作安装及测量校核高精度可调定型化胎架(21)；

S4、拼装高精度可调定型化胎架：所有的胎架立杆(6)、胎架横杆(7)和胎架纵杆(8)均采用方形钢管，提前在工厂制作完毕，并已安装调节旋钮(11)，现场检查无误后，在预埋钢板(2)上架立胎架立杆(6)，胎架立杆(6)贴紧竖直限位角钢(3)，竖直限位角钢(3)对胎架立杆(6)进行竖直导向，依次焊接胎架横杆(7)和胎架纵杆(8)；

S5、索鞍定位粗核：对焊接完成后的胎架立杆(6)、胎架横杆(7)和胎架纵杆(8)的位置、尺寸、角度进行检查，确认无误后，将索鞍(9)吊放于胎架横杆(7)上进行试测，确认其位置是否符合要求；

S6、索鞍刚体化固定：索鞍(9)位置粗核后，将分离式环型箍(10)下端的箍板端板(16)插入到胎架横杆(7)内，索鞍(9)放入箍板(15)内，将固定加强板(19)采用连接螺栓(20)与胎架横杆(7)进行连接，箍板(15)上、下端的箍板端板(16)采用高强紧固螺栓(18)进行紧固，将索鞍(9)刚体化固定在高精度可调定型化胎架(21)上；

S7、定型化胎架整体吊装：将吊具上、中、下三层水平拖手(26)拖住高精度可调定型化胎架(21)两端的上、中、下三层胎架横杆(7)，水平拖手(26)卡紧胎架横杆(7)后，钢丝绳系住吊具吊耳(27)，采用塔吊将高精度可调定型化胎架(21)整体吊至已浇筑索塔(23)顶部；

S8、焊接定型化胎架：将高精度可调定型化胎架(21)放置于塔柱预埋件(22)上，校核其位置后，将胎架立杆(6)与塔柱预埋件(22)进行焊接；

S9、索鞍定位精调：在索鞍(9)管口中心贴反光贴，用全站仪以绝对坐标对索鞍(9)进行测量，旋转胎架立杆(6)、胎架横杆(7)和胎架纵杆(8)上的调节旋钮(11)，调节方形铜管的伸缩，对索鞍(9)的高程、横向、纵向位置进行精调，使索鞍(9)的绝对坐标位置达到设计的要求；

S10、绑扎钢筋、浇筑混凝土：在索鞍(9)定位精调后，做好索鞍(9)保护措施，绑扎本节段索塔钢筋，浇筑混凝土。

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