CN114941288B - 一种悬索桥散索套施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬索桥散索套施工方法，包括：安装散索套下鞍体；在散索套下鞍体的前端、后端、索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置安装限位约束架；架设主缆，并通过散索套下鞍体和限位约束架初步定位；在主缆全部架设完成后，收紧主缆的横径；拆除索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架；将散索套上鞍体安装于散索套下鞍体，并使散索套上鞍体和散索套下鞍体的间隙率达标。本发明在主缆入鞍时以及入鞍后分别进行横径限位，能够避免干扰散索套上鞍体与散索套下鞍体的拼装，保证了散索套上鞍体精准顺利安装，提高了散索套的安装效率。

Description

一种悬索桥散索套施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁架设技术领域，具体而言，涉及一种悬索桥散索套施工方法。

背景技术

随着桥梁的发展，悬索桥的应用越来越多。散索套作为悬索桥重要的传力结构之一，其安装的精度对主缆的整体线形影响很大，直接影响着全桥的受力。

散索套整体呈喇叭状，其是由散索套上鞍体和散索套下鞍体拼装形成。由于散索套具有一定的长度，主缆索股入鞍时均存在向上、向外的张力，不可避免会产生主缆横径变大的现象。现有散索套的施工方式大多采用钢板格构来约束发散的主缆索股，然而此种方式很难约束主缆索股，导致散索套上鞍体和散索套下鞍体拼装困难；且即使强行完成了散索套的安装，其大多会导致主缆线型不符合要求，需要多次进行调整，带来不便。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种悬索桥散索套施工方法，以解决上述问题中的一个。

为达到上述目的，本发明的悬索桥散索套施工方法，包括：

安装散索套下鞍体；

在所述散索套下鞍体的前端、后端、索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置安装限位约束架；

架设主缆，并通过所述散索套下鞍体和所述限位约束架初步定位；

在所述主缆全部架设完成后，收紧所述主缆的横径；

拆除所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架；

将所述散索套上鞍体安装于所述散索套下鞍体，并使所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的间隙率达标。

可选地，所述安装散索套下鞍体包括：

浇筑混凝土基础，并预埋设有散索套预埋件槽的预埋件；

将所述散索套下鞍体安装至所述散索套预埋件槽内，斜度同成桥时散索套的斜度；且在所述散索套预埋件槽内布置限位挡块，以限制所述散索套下鞍体在所述散索套预埋件槽内滑动。

可选地，所述收紧所述主缆的横径包括：

收紧边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径；

当所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架未与所述主缆脱离时，安装顶紧系统；

通过所述顶紧系统收紧所述主缆的横径，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离。

可选地，所述顶紧系统包括反向架和多个千斤顶，所述安装所述顶紧系统包括：

安装所述反向架；

将多个所述千斤顶沿着所述散索套下鞍体的长度方向间隔设置于所述反向架上，以顶紧所述主缆。

可选地，所述通过顶紧系统收紧所述主缆的横径，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离包括：

沿着悬索桥边跨至锚跨的方向上，先启动一部分所述千斤顶对所述主缆施力，再启动一部分所述千斤顶对所述主缆施力；

重复上述步骤，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离。

可选地，所述收紧边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径包括：

在边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆安装收紧器；

按照预设规则张拉所述收紧器，直至边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径满足设计要求。

可选地，所述按照预设规则张拉所述收紧器包括：

对所述收紧器的上排拉杆和下排拉杆同步进行多次施力张拉，且每次的施力值递增。

可选地，所述将所述散索套上鞍体安装于所述散索套下鞍体，并使所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的间隙率达标包括：

安装下拉系统，并通过所述下拉系统逐步下拉所述散索套上鞍体至预设位置；

拆除所述顶紧系统，调整所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体之间的距离，直至所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的间隙率达标。

可选地，所述下拉系统包括多个第一拉杆和与所述第一拉杆配套的穿心千斤顶；

所述安装下拉系统，并通过所述下拉系统逐步下拉所述散索套上鞍体至预设位置包括：

安装多个第一拉杆；多个所述第一拉杆相对于所述主缆的中心线对称设置并穿设于所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体；所述第一拉杆的一端限位于所述散索套下鞍体，另一端与所述穿心千斤顶配合安装；

通过所述穿心千斤顶对所述第一拉杆进行张拉，以实现对所述散索套上鞍体的下拉；在所述散索套上鞍体的下拉过程中，分阶段逐步安装多个第二拉杆，所述第二拉杆穿设于所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体并进行限位；

拆除所述下拉系统，并在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体拆除所述第一拉杆的位置安装所述第二拉杆并进行限位；

对所有所述第二拉杆进行拧紧作业，直至所述散索套上鞍体下拉至预设位置。

可选地，所述分阶段逐步安装多个第二拉杆包括：

在所述散索套上鞍体下拉至所述第二拉杆能够安装的位置时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体朝向悬索桥边跨的一端安装所述第二拉杆；

在所述散索套上鞍体下拉至与位于所述散索套上鞍体第一区域处的顶锥冲突时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体朝向悬索桥锚跨的一端安装所述第二拉杆；

在所述散索套上鞍体下拉至与位于所述散索套上鞍体顶锥第二区域处的顶锥冲突时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的中间部分安装所述第二拉杆；其中，沿着悬索桥的边跨至锚跨的方向上，所述第一区域和所述第二区域依次设置。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

在散索套安装时，先安装散索套下鞍体，并在散索套下鞍体的前端、后端、索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置安装限位约束架；再架设主缆，并通过散索套下鞍体和限位约束架初步定位，其可看作对主缆进行第一次横径限位；在主缆全部架设完成后，收紧主缆的横径，其可看作对主缆进行第二次横径限位；此时由于对主缆进行了第二次横径限位，可以拆除索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架，以避免干扰散索套上鞍体安装；随后将散索套上鞍体安装于散索套下鞍体，并使散索套上鞍体和散索套下鞍体的间隙率达标，最终完成散索套的施工。本发明在主缆入鞍时以及入鞍后分别进行横径限位，能够避免干扰散索套上鞍体与散索套下鞍体的拼装，保证了散索套上鞍体精准顺利安装，提高了散索套的安装效率。

附图说明

图1为本发明中悬索桥散索套施工方法一种实施方式的流程示意图；

图2为本发明中限位约束架处一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明中顶紧系统一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明中散索套下鞍体一种实施方式的结构示意图；

图5为本发明中散索套上鞍体和散索套下鞍体组装后示意图。

附图标记说明：

1、限位约束架；11、限位钢板；12、型钢支架；2、支墩门架；3、反向架；31、横梁；32、支撑梁；33、第一斜撑；34、背梁；4、千斤顶；5、散索套上鞍体；6、散索套下鞍体；61、开槽结构；7、第二拉杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要理解的是，在桥梁施工行业中，散索套主要起分散主缆索股便于主缆锚固的作用；索鞍IP点为索鞍中主缆中心线的交点位置。

如图1所示，本发明实施例的悬索桥散索套施工方法，包括以下步骤：

S100、安装散索套下鞍体6；

S200、在散索套下鞍体6的前端、后端、索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置安装限位约束架1；

S300、架设主缆，并通过散索套下鞍体6和限位约束架1初步定位；

S400、在主缆全部架设完成后，收紧主缆的横径；

S500、拆除索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1；

S600、将散索套上鞍体5安装于散索套下鞍体6，并使散索套上鞍体5和散索套下鞍体6的间隙率达标。

采用本实施例的悬索桥散索套施工方法，在散索套安装时，先安装散索套下鞍体6，并在散索套下鞍体6的前端、后端、索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置安装限位约束架1；再架设主缆，并通过散索套下鞍体6和限位约束架1初步定位，其可看作对主缆进行第一次横径限位；在主缆全部架设完成后，收紧主缆的横径，其可看作对主缆进行第二次横径限位；此时由于对主缆进行了第二次横径限位，可以拆除索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1以避免干扰散索套上鞍体5安装；随后将散索套上鞍体5安装于散索套下鞍体6，并使散索套上鞍体5和散索套下鞍体6的间隙率达标，最终完成散索套的施工。本发明在主缆入鞍时以及入鞍后分别进行横径限位，能够避免干扰散索套上鞍体5与散索套下鞍体6的拼装，保证了散索套上鞍体5精准顺利安装，提高了散索套的安装效率。

可选地，在步骤S100中，包括以下步骤：

S101、浇筑混凝土基础，并预埋设有散索套预埋件槽的预埋件；

S102、将散索套下鞍体6安装至散索套预埋件槽内，斜度同成桥时散索套的斜度；且在散索套预埋件槽内布置限位挡块，以限制散索套下鞍体6在散索套预埋件槽内滑动。

本实施例中，在步骤S101中，还需预埋锚碇支墩门架预埋件，以便安装锚碇支墩门架2，可用于散索套上鞍体5和散索套下鞍体6吊装、平移和就位等工序。

可选地，在步骤S200中，如图2所示，限位约束架1包括限位钢板11和型钢支架12，型钢支架12用于连接锚碇支墩门架2，两个限位钢板11间隔设置于型钢支架12上。限位钢板11为1/4圆弧钢板，圆弧的孔径应加工成比散索套断面内口半径R小5mm，且两圆弧钢板应在散索套下鞍体6正上方中部预留比单根主缆索股直径d大60mm宽的敞口，一方面可方便主缆索股进入后入锚，另一方面限制主缆索股横径，控制整个主缆的孔隙率。

由于主缆包括数量较多的主缆索股，部分主缆索股竖向转角大；且散索套为喇叭口形式，其内无鞍槽，内壁光滑。在散索套下鞍体6的前端、后端、索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置采用限位约束架1，可以更好的约束散索套内主缆索股的排布，避免主缆索股之间串位、鼓丝，减少主缆索股之间的空隙，便于后序散索套上鞍体5安装。

同时。主缆索股进入散索套下鞍体前，在圆弧钢板与主缆索股接触位置外包两层透明胶带，避免主缆索股的刮擦。

可选地，在步骤S400中，收紧主缆的横径包括：

S401、收紧边跨侧的主缆以及锚跨侧的主缆的横径；

S402、当索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1未与主缆脱离时，安装顶紧系统；

S403、通过顶紧系统收紧主缆的横径，直至索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1与主缆脱离。

需要理解的是，主缆索股架设过程中，转角向下的主缆索股产生的竖向分力及横向水平分力致使主缆索股产生横径扩大的趋势。为克服索鞍IP点附近横向水平分力，对主缆前端和后端进行夹紧处理，以减少横径，从而减小索鞍IP点附近横向水平分力，确保后续顶紧工作顺利进行。

在本实施例中，步骤S401包括：在边跨侧的主缆以及锚跨侧的主缆安装收紧器；按照预设规则张拉收紧器，直至边跨侧的主缆以及锚跨侧的主缆的横径满足设计要求。

其中，按照预设规则张拉收紧器包括：对收紧器的上排拉杆和下排拉杆同步进行多次施力张拉，且每次的施力值递增。

具体地，收紧器由两组夹紧组件组成，两组夹紧组件均采用2排各3根φ25mm精轧螺纹对穿，采用液压穿心千斤顶对拉，由20％→40％→60％→80％→100％，每级按20％递增，边跨侧夹紧荷载最大值为30.5t。收紧器安装前需对主缆进行临时防护，夹紧位置处采用橡胶垫超垫，防止主缆夹伤。夹紧过程中需对主缆进行观察，如出现主缆损伤的情况需立即卸荷，并观察主缆的横径变化，直至张拉后，主缆的横径满足要求后停止。

在步骤S401之后，还包括：采用卡钳夹紧主缆防护钢带，安装临时辅助索夹。

其中，临时辅助索夹为桥梁永久索夹，临时辅助索夹位于边跨侧的收紧器与散索套之间，其在边跨侧的收紧器收紧主缆后安装，散索套上鞍体5安装到位后拆除并转移至永久索夹位置。

在步骤S402中，顶紧系统包括反向架3和多个千斤顶4，安装顶紧系统包括：安装反向架3；将多个千斤顶4沿着散索套下鞍体6的长度方向间隔设置于反向架3上，以顶紧主缆。

其中，如图3所示，反力架整体与散索套底面呈垂直状态，其包括横梁31、支撑梁32、背梁34、第一斜撑33和第二斜撑，两个支撑梁32的上端通过横梁31连接，每个支撑梁32均设有第一斜撑33和第二斜撑，其中，第一斜撑33设置于两个支撑梁32相互背离的端面，用于与支墩顶转索鞍进行连接，第二斜撑设置于用于与散索鞍支墩侧墙固定。每个支撑梁32相互背离的端面下端设有背梁34，两个背梁34通过精轧螺纹杆形成对拉。

需要注意的是，横梁31施工前需将散索套上鞍体5搁置于散索套下鞍体6上方，防止横梁31连接完成后散索套上鞍体5无法就位，横梁31整体焊接完成后，可将散索套上鞍体5吊于横梁31上，以便安装下放。

本实施例中，沿着悬索桥边跨至锚跨方向上，如图4、5所示，散索套下鞍体6间隔设置有两个开槽结构61；散索套上鞍体5间隔设置有两个凸起结构，且两个凸块结构和两个开槽结构61配合设置。顶紧系统的千斤顶4分别从两个开槽结构61处以及两个开槽结构61中间顶紧主缆。

本实施例中，步骤S403包括：

沿着悬索桥边跨至锚跨的方向上，先启动一部分千斤顶4对主缆施力，再启动一部分千斤顶4对主缆施力；

重复上述步骤，直至索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1与主缆脱离。

具体地，顶紧作业顺序由悬索桥边跨至锚跨逐步进行，先启动第一个开槽结构61处的千斤顶4，预加至设计荷载的25％(50t)，再启动第一个开槽结构61处和第二个开槽结构61处之间的千斤顶4，至设计荷载的12.5％(50t)，观察索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1是否与主缆脱离，如未脱离，则边跨按10％、锚跨按5％分级持续加载顶紧，直至索鞍IP点以及索鞍IP点与后端的中点位置的限位约束架1与主缆脱离。

本实施例中，步骤S600包括以下步骤：

S601、安装下拉系统，并通过下拉系统逐步下拉散索套上鞍体5至预设位置；

S602、拆除顶紧系统，调整散索套上鞍体5和散索套下鞍体6之间的距离，直至散索套上鞍体5和散索套下鞍体6的间隙率达标。

本实施例中，下拉系统包括多个第一拉杆和与第一拉杆配套的穿心千斤顶；步骤S601包括：

安装多个第一拉杆；多个第一拉杆相对于主缆的中心线对称设置并穿设于散索套上鞍体5和散索套下鞍体6；第一拉杆的一端限位于散索套下鞍体6，另一端与穿心千斤顶配合安装；

通过穿心千斤顶对第一拉杆进行张拉，以实现对散索套上鞍体5的下拉；在散索套上鞍体5的下拉过程中，分阶段逐步安装多个第二拉杆7，第二拉杆7穿设于散索套上鞍体5和散索套下鞍体6并进行限位；

拆除下拉系统，并在散索套上鞍体5和散索套下鞍体6拆除第一拉杆的位置安装第二拉杆7并进行限位；

对所有第二拉杆7进行拧紧作业，直至散索套上鞍体5下拉至预设位置。

可选地，分阶段逐步安装多个第二拉杆7包括：分阶段逐步安装多个第二拉杆7包括：在散索套上鞍体5下拉至第二拉杆7能够安装的位置时，在散索套上鞍体5和散索套下鞍体6朝向悬索桥边跨的一端安装第二拉杆7；在散索套上鞍体5下拉至与位于散索套下鞍体6第一区域处的顶锥冲突时，在散索套上鞍体5和散索套下鞍体6朝向悬索桥锚跨的一端安装第二拉杆7；在散索套上鞍体5下拉至与位于散索套下鞍体6第二区域处的顶锥冲突时，在散索套上鞍体5和散索套下鞍体6的中间部分安装第二拉杆7；其中，沿着悬索桥的边跨至锚跨的方向上，第一区域和第二区域依次设置。

具体的，第一区域为散索套下鞍体6朝向悬索桥边跨的开槽结构61处，第二区域为散索套下鞍体6两个开槽结构61之间的位置处。

同时，第三次下拉过程中，如出现较大阻力则需观察是否出现夹丝情况，如无夹丝情况，则增设千斤顶下拉，下拉过程中需拧紧第二拉杆配套的螺母。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种悬索桥散索套施工方法，其特征在于，包括：

安装散索套下鞍体；

在所述散索套下鞍体的前端、后端、索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置安装限位约束架；

架设主缆，并通过所述散索套下鞍体和所述限位约束架初步定位；

在所述主缆全部架设完成后，收紧所述主缆的横径，包括：收紧边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径；当所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架未与所述主缆脱离时，安装顶紧系统；通过所述顶紧系统收紧所述主缆的横径，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离；其中，所述顶紧系统包括反向架和多个千斤顶，安装所述顶紧系统包括：安装所述反向架；将多个所述千斤顶沿着所述散索套下鞍体的长度方向间隔设置于所述反向架上，以顶紧所述主缆；通过顶紧系统收紧所述主缆的横径，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离包括：沿着悬索桥边跨至锚跨的方向上，先启动一部分所述千斤顶对所述主缆施力，再启动一部分所述千斤顶对所述主缆施力；重复上述步骤，直至所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架与所述主缆脱离；

拆除所述索鞍IP点以及所述索鞍IP点与所述后端的中点位置的所述限位约束架；

将所述散索套上鞍体安装于所述散索套下鞍体，并使所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的间隙率达标，包括：安装下拉系统，并通过所述下拉系统逐步下拉所述散索套上鞍体至预设位置；拆除所述顶紧系统，调整所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体之间的距离，直至所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的间隙率达标；

所述下拉系统包括多个第一拉杆和与所述第一拉杆配套的穿心千斤顶；安装下拉系统，并通过所述下拉系统逐步下拉所述散索套上鞍体至预设位置包括：安装多个第一拉杆；多个所述第一拉杆相对于所述主缆的中心线对称设置并穿设于所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体；所述第一拉杆的一端限位于所述散索套下鞍体，另一端与所述穿心千斤顶配合安装；通过所述穿心千斤顶对所述第一拉杆进行张拉，以实现对所述散索套上鞍体的下拉；在所述散索套上鞍体的下拉过程中，分阶段逐步安装多个第二拉杆，所述第二拉杆穿设于所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体并进行限位；拆除所述下拉系统，并在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体拆除所述第一拉杆的位置安装所述第二拉杆并进行限位；对所有所述第二拉杆进行拧紧作业，直至所述散索套上鞍体下拉至预设位置。

2.根据权利要求1所述的悬索桥散索套施工方法，其特征在于，所述安装散索套下鞍体包括：

浇筑混凝土基础，并预埋设有散索套预埋件槽的预埋件；

将所述散索套下鞍体安装至所述散索套预埋件槽内，斜度同成桥时散索套的斜度；且在所述散索套预埋件槽内布置限位挡块，以限制所述散索套下鞍体在所述散索套预埋件槽内滑动。

3.根据权利要求1所述的悬索桥散索套施工方法，其特征在于，收紧边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径包括：

在边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆安装收紧器；

按照预设规则张拉所述收紧器，直至边跨侧的所述主缆以及锚跨侧的所述主缆的横径满足设计要求。

4.根据权利要求3所述的悬索桥散索套施工方法，其特征在于，按照预设规则张拉所述收紧器包括：

对所述收紧器的上排拉杆和下排拉杆同步进行多次施力张拉，且每次的施力值递增。

5.根据权利要求1所述的悬索桥散索套施工方法，其特征在于，分阶段逐步安装多个第二拉杆包括：

在所述散索套上鞍体下拉至所述第二拉杆能够安装的位置时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体朝向悬索桥边跨的一端安装所述第二拉杆；

在所述散索套上鞍体下拉至与位于所述散索套下鞍体第一区域处的顶锥冲突时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体朝向悬索桥锚跨的一端安装所述第二拉杆；

在所述散索套上鞍体下拉至与位于所述散索套下鞍体顶锥第二区域处的顶锥冲突时，在所述散索套上鞍体和所述散索套下鞍体的中间部分安装所述第二拉杆；其中，沿着悬索桥的边跨至锚跨的方向上，所述第一区域和所述第二区域依次设置。

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