CN114277694B - 索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，包括：基于设计要求，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成符合设计要求的劲性骨架；在非高空作业环境下，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处，实现预应力钢丝束快捷、精准的定位安装，在保证施工质量的前提下，节约时间，加快施工进度。还提供了一种施工方法，通过劲性骨架与预应力钢丝束整体吊装，减少了高空作业工作量，降低安全风险，还提供了一种钢架结构，将预应力钢丝束预先定位安装在劲性骨架上，避免索塔钢筋与钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度。
Description
本申请为专利申请“索塔上塔柱的预应力钢丝束安装、施工方法及钢架结构”的分案申请，原申请的申请日为2017年12月27日，申请号为201711446204.8，公开号为CN108166396A。
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法。
背景技术
大跨度斜拉桥索塔锚固区主要承受斜拉索索力及梁荷载，由于索力较大且锚固点较为集中，在锚固区应力分布相对复杂，为了提高锚固区的水平承载能力并且满足抗裂性要求，通常在锚固区设有环向预应力或井字形预应力，在受拉区域储存压应力从而改善结构受力。
现有的索塔预应力钢丝束通常采用混凝土浇筑前现场定位，混凝土浇筑后在预应力管道上穿钢丝束安装。这种施工方法一般适用于预应力钢丝束数量不多或者相邻预应力钢丝束的间距较大且有足够操作空间的情况。本工程为索塔环向预应力，索塔上塔柱采用爬模施工，施工现场空间狭小且需移动作业，安全风险高，预应力钢丝束数量较多，相邻预应力钢丝束的间距较小(间距25-50cm)，其可操作空间狭小，且索塔钢筋密集，容易与预应力钢丝束冲突，使钢丝束管道定位难度增大。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，实现预应力钢丝束快捷、精准的定位安装，避免索塔钢筋与钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度，在保证施工质量的前提下，节约时间，加快施工进度。
本发明的又一目的旨在提供一种索塔上塔柱的施工方法，通过劲性骨架与预应力钢丝束整体吊装，减少了高空作业工作量，降低安全风险。
本发明的另一目的旨在提供一种索塔上塔柱的钢架结构，将预应力钢丝束预先定位安装在劲性骨架上，实现预应力钢丝束快捷、精准的定位安装，避免索塔钢筋与钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度，在保证施工质量的前提下，节约时间，加快施工进度。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，包括：劲性骨架拼装，基于设计要求，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成符合设计要求的劲性骨架；预应力钢丝束定位安装，在非高空作业环境下，按照设计要求，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处。
进一步地，所述劲性骨架拼装步骤前，还包括：将上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓在所述拼装胎架上进行1:1的投影，以对所述上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓进行精确定位。
进一步地，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱的步骤中，具体包括：在拼装胎架的各预设位置上通过角钢进行限位固定安装各相应的骨架立柱。
进一步地，在所述劲性骨架拼装步骤前，还包括:操作平台搭设，在所述拼装胎架的外圈搭设操作平台，以便所述劲性骨架在所述拼装胎架上的拼装。
优选地，所述骨架平联包括上下两层，且每层所述骨架平联皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联通过剪刀撑限位。
进一步地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的垂直距离与设计要求的误差不超过5mm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的水平距离与设计要求的误差不超过3mm。
优选地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为25-50cm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为30cm。
相应地，本发明还提供了一种索塔上塔柱的施工方法，包括:利用上述任一技术方案所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法将若干骨架立柱、骨架平联及预应力钢丝束拼装成上塔柱钢架结构；利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定。
进一步地，在所述利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定步骤后，还包括：在所述劲性骨架上安装用以增强上塔柱韧度的钢筋和浇筑混凝土。
进一步地，所述索塔上塔柱的施工方法还包括:根据预应力钢丝束在上塔柱的安装要求，对所述劲性骨架底部的所述骨架立柱进行切割，使预应力钢丝束在上塔柱的高度与安装要求的误差不超过5mm。
进一步地，所述索塔上塔柱的施工方法还包括:通过吊锤球对所述劲性骨架的固定位置进行检测及利用吊具调整所述劲性骨架，以使偏离误差在1cm之内。
相应地，本发明还提供了一种索塔上塔柱的钢架结构，包括所述索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法中的劲性骨架，所述劲性骨架包括：预应力钢丝束、内骨架、形成于内骨架外围的外骨架，及将所述内骨架和外骨架相固定的连接横杆，所述内骨架和外骨架均由多个骨架立柱和将所述多个骨架立柱固定连接起来的骨架平联组成，若干预设线型的所述预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上，且错开所述骨架立柱与所述骨架平联所安装的位置处。
进一步地，所述内骨架的骨架立柱和所述外骨架的骨架立柱间连接有若干定位钢筋，以便所述预应力钢丝束通过限位件固定在所述定位钢筋上的指定位置。
优选地，所述限位件为U形限位件。
进一步地，所述劲性骨架设有吊耳。
优选地，所述骨架平联包括上下两层，且每层所述骨架平联皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联通过剪刀撑限位。
进一步地，所述骨架立柱由∠75mm×7mm和∠100mm×10mm的两种角钢组成，所述骨架平联由∠63mm×6mm的角钢组成。
进一步地，所述骨架立柱周围设有限定所述骨架立柱移动的角钢。
相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：
1.本发明提供的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，在非高空作业环境下，按照设计要求，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处，以在预应力钢丝束数量较多的情况下能快捷、精准的定位安装，避免索塔钢筋与钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度，并在保证施工质量的前提下，节约时间，加快施工进度；本方法在非高空作业环境下实施，减少了高空作业工作量，极大地降低了安全风险。
2.本发明提供的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，将上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓在所述拼装胎架上进行1:1的投影，实现预应力钢丝束的精确定位，避免索塔上塔柱的钢筋与钢丝束发生冲突。
3.本发明提供的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，所述骨架平联包括上下两层，且每层所述骨架平联皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联通过剪刀撑限位，以使劲性骨架具有稳定的结构。
4.本发明提供的索塔上塔柱的施工方法，将若干骨架立柱、骨架平联及预应力钢丝束拼装成上塔柱钢架结构；并利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定，通过劲性骨架与预应力钢丝束整体吊装，减少了高空作业工作量，极大地降低安全风险，提升了工作效率，有利于缩短工期。
5.本发明提供的索塔上塔柱的钢架结构，将若干预设线型的所述预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上，且错开所述骨架立柱与所述骨架平联所安装的位置处，以在预应力钢丝束数量较多的情况下能快捷、精准的定位安装，避免索塔上塔柱的钢筋与钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法一个实施例的流程示意图；
图2为本发明的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法又一个实施例的流程示意图；
图3为本发明的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法另一个实施例的流程示意图；
图4为本发明的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法再一个实施例的流程示意图；
图5为本发明的索塔上塔柱的施工方法一个实施例的流程示意图；
图6为本发明的索塔上塔柱的施工方法又一个实施例的流程示意图；
图7为本发明的索塔上塔柱的施工方法另一个实施例的流程示意图；
图8为本发明的索塔上塔柱的施工方法再一个实施例的流程示意图；
图9为本发明的索塔上塔柱的钢架结构一个实施例的结构示意图；
图10为图9所示的索塔上塔柱的钢架结构的另一状态结构示意图；
图11为图9所示的索塔上塔柱的钢架结构的又一个状态结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，包括：
劲性骨架拼装S11，基于设计要求，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成符合设计要求的劲性骨架。其中，该骨架立柱的预设位置可根据设计图纸所给的相对间距和拼装现场轮廓线来确定。
预应力钢丝束定位安装S12，在非高空作业环境下，按照设计要求，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处。
本发明提供的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法，在非高空作业环境下，按照设计要求，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处，以在预应力钢丝束数量较多的情况下能快捷、精准的定位安装，避免骨架立柱、骨架平联及索塔钢筋与预应力钢丝束发生冲突，降低钢丝束定位难度，并在保证施工质量的前提下，节约时间，加快施工进度；本安装方法在非高空作业环境下实施，减少了高空作业工作量，极大地降低了安全风险。
进一步地，如图2所示，在本发明的又一个实施例中，除了包括上述劲性骨架拼装S11和预应力钢丝束定位安装S12的步骤外，在所述劲性骨架拼装S11步骤前，还包括：
结构轮廓线投影S10，将上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓在所述拼装胎架上进行1:1的投影。实现了对所述上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓进行精确定位，避免相互之间发生冲突。由于上塔柱的钢筋较为密集，且存在较多用于放置预应力钢丝束的预应力管道，为了避免劲性骨架与上塔柱的钢筋和预应力管道发生冲突，在拼装胎架上将塔柱钢筋、预应力管道和塔柱轮廓进行1:1的投影，实现预应力钢丝束的精确定位，避免索塔上塔柱的钢筋与预应力钢丝束发生冲突。
进一步地，如图3所示，在本发明的又一个实施例中，包括上述预应力钢丝束定位安装S12的步骤及对所述劲性骨架拼装步骤进行了进一步细化，具体包括：
S111，基于设计要求，在拼装胎架的各预设位置上通过角钢进行限位固定安装各相应的骨架立柱，以及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成符合设计要求的劲性骨架。
进一步地，如图4所示，在本发明的另一个实施例中，除了包括上述S10、劲性骨架拼装S11和预应力钢丝束定位安装S12的步骤外，在所述劲性骨架拼装步骤前，还包括:
操作平台搭设S9，在所述拼装胎架的外圈搭设操作平台，以便所述劲性骨架在所述拼装胎架上的拼装。其中，该步骤可进一步确保施工人员安全施工。
优选地，所述骨架平联包括上下两层，且每层所述骨架平联皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联通过剪刀撑限位，以避免安装有预应力钢丝束的劲性骨架在吊装过程发生变形，使劲性骨架具有稳定的结构。
进一步地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的垂直距离与设计要求的误差不超过5mm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的水平距离与设计要求的误差不超过3mm。
优选地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为25-50cm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为30cm。
相应地，如图5所示，本发明还提供了一种索塔上塔柱的施工方法，包括:
S13，利用上述任一技术方案所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束安装方法将若干骨架立柱、骨架平联及预应力钢丝束拼装成上塔柱钢架结构。
S14，利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定。具体地，塔吊距上塔柱中心线为30.95m，索塔上塔柱钢架结构的总重量均小于塔吊容许吊重(8T)，因此可以进行整体吊装，通过用葫芦连接吊具和安装在劲性骨架上的吊耳，对上塔柱钢架结构进行整体吊装。
通过劲性骨架与预应力钢丝束整体吊装，减少了高空作业工作量，极大地降低安全风险，提升了工作效率，有利于缩短工期。
进一步地，如图6所示，在本发明的又一个实施例中，除了包括上述S13和S14的步骤外，在S14步骤后，即在所述利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定的步骤后，还包括：
S15，在所述劲性骨架上安装用以增强上塔柱韧度的钢筋和浇筑混凝土。
进一步地，如图7所示，在本发明的另一个实施例中，除了包括上述S13、S14和S15的步骤外，所述索塔上塔柱的施工方法还包括:
S16，根据预应力钢丝束在上塔柱的安装要求，对所述劲性骨架底部的所述骨架立柱进行切割，使预应力钢丝束在上塔柱的高度与安装要求的误差不超过5mm。从而控制劲性骨架及预应力钢丝束的高度，该劲性骨架的高度可根据每节索塔的高度进行确定。
进一步地，如图8所示，在本发明的再一个实施例中，除了包括上述S13、S14、S15和S16的步骤外，所述索塔上塔柱的施工方法还包括:
S17，通过吊锤球对所述劲性骨架的固定位置进行检测及利用吊具调整所述劲性骨架，以使偏离误差在1cm之内。从而保证了劲性骨架的位置和垂直度均符合要求后，再对骨架进行焊接。
相应地，如图9所示，本发明还提供了一种索塔上塔柱的钢架结构，包括所述索塔上塔柱的预应力钢丝束3和31安装方法中的劲性骨架，所述劲性骨架包括：预应力钢丝束3和31、内骨架、形成于内骨架外围的外骨架，及将所述内骨架和外骨架相固定的连接横杆4，所述内骨架和外骨架均由多个骨架立柱1和11和将所述多个骨架立柱1和11固定连接起来的骨架平联2组成，若干预设线型的所述预应力钢丝束3和31固定安装于所述劲性骨架上，且错开所述骨架立柱1和11与所述骨架平联2所安装的位置处，以在预应力钢丝束3和31数量较多的情况下能快捷、精准的定位安装，避免索塔上塔柱的钢筋与预应力钢丝束3和31发生冲突，降低预应力钢丝束3和31定位难度。
进一步地，继续参照图9，结合图10和11所示，所述内骨架的骨架立柱和所述外骨架的骨架立柱间连接有若干定位钢筋6，以便所述预应力钢丝束通过限位件7固定在所述定位钢筋6上的指定位置。
优选地，所述限位件7为U形限位件，该U形限位件通过焊接将所述预应力钢丝束3和31牢固地固定在所述定位钢筋6上的指定位置。
进一步地，所述劲性骨架设有吊耳，优选地，所述吊耳的数量为8个，均匀分布在劲性骨架上。
优选地，所述骨架平联2包括上下两层，且每层所述骨架平联2皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联2通过剪刀撑5限位，以避免安装有预应力钢丝束3和31的劲性骨架在吊装过程发生变形，使劲性骨架具有稳定的结构。
进一步地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束3或31的垂直距离与设计要求的误差不超过5mm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束3的水平距离与设计要求的误差不超过3mm。
优选地，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束3和31的设计要求距离为25-50cm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束3的设计要求距离为30cm中的任一数值，具体地，本发明一个实施例中采用了两种预应力钢丝束3和31，预应力钢丝束3的预应力水平间距设计要求为30cm，预应力钢丝束3和预应力钢丝束31的上下间距设计要求为25-50cm中的任一数值。
进一步地，所述骨架立柱1和11周围设有限定所述骨架立柱1和11移动的角钢。
进一步地，所述骨架立柱由∠75mm×7mm(边宽75mm,边厚7mm)的角钢1和∠100mm×10mm(边宽100mm,边厚10mm)的角钢11组成，在索导管四周的骨架立柱选用∠100mm×10mm的角钢11，所述骨架平联2和剪刀撑5由∠63mm×6mm(边宽63mm，边厚6mm)的角钢组成。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，包括：
劲性骨架拼装，基于设计要求，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成内骨架以及形成于所述内骨架外围的外骨架，在所述内骨架和所述外骨架之间设置将两者相固定的连接横杆；
预应力钢丝束定位安装，在非高空作业环境下，按照设计要求，将若干预设线型的预应力钢丝束固定安装于所述劲性骨架上错开所述骨架立柱与骨架平联所安装的位置处，以将若干骨架立柱、骨架平联及预应力钢丝束拼装成上塔柱钢架结构；
利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，其中所述吊具距所述上塔柱钢架结构中心线的距离设为30.95m，以对所述上塔柱钢架结构进行整体吊装。
2.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，所述在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，其中所述骨架立柱的预设位置具体包括：
所述骨架立柱的预设位置可基于设计要求的相对间距和拼装现场轮廓线进行确定。
3.根据权利要求2所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，所述在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱及通过骨架平联将各骨架立柱进行固定连接，以拼装成内骨架以及形成于所述内骨架外围的外骨架，具体包括：
所述内骨架的骨架立柱和所述外骨架的骨架立柱间连接有若干定位钢筋，以便所述预应力钢丝束通过限位件固定在所述定位钢筋上的指定位置。
4.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，所述劲性骨架拼装步骤前，还包括：将上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓在所述拼装胎架上进行1:1的投影，以对所述上塔柱钢筋、预应力管道和上塔柱轮廓进行精确定位。
5.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，在拼装胎架的各预设位置上固定安装各相应的骨架立柱的步骤，具体包括：
在拼装胎架的各预设位置上通过角钢进行限位固定安装各相应的骨架立柱；所述骨架立柱由∠75mm×7mm和∠100mm×10mm的两种角钢组成，其中，在索导管四周的所述骨架立柱选用∠100mm×10mm的角钢。
6.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，在所述劲性骨架拼装步骤前，还包括:
操作平台搭设，在所述拼装胎架的外圈搭设操作平台，以便所述劲性骨架在所述拼装胎架上的拼装。
7.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，所述骨架平联包括上下两层，且每层所述骨架平联皆呈对称的六边形，两层所述骨架平联通过剪刀撑限位。
8.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的垂直距离与设计要求的误差不超过5mm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的水平距离与设计要求的误差不超过3mm。
9.根据权利要求7所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，每上下相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为25-50cm，每左右相邻的两束所述预应力钢丝束的设计要求距离为30cm。
10.根据权利要求1所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，在所述利用吊具将所述上塔柱钢架结构吊装至设计要求所指定的位置处，并进行安装固定步骤后，还包括：在所述劲性骨架上安装用以增强上塔柱韧度的钢筋和浇筑混凝土，通过所述吊具的葫芦吊钩与所述劲性骨架的吊耳相连接，以起吊所述上塔柱钢架结构。
11.根据权利要求10所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，还包括，基于预应力钢丝束在上塔柱的安装要求，对所述劲性骨架底部的所述骨架立柱进行切割，使预应力钢丝束在上塔柱的高度与安装要求的误差不超过5mm。
12.根据权利要求10所述的索塔上塔柱的预应力钢丝束施工方法，其特征在于，还包括，通过吊锤球对所述劲性骨架的固定位置进行检测及利用吊具调整所述劲性骨架，以使偏离误差在1cm之内。
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