CN115125857A - 一种斜拉索安装施工技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;工艺流程包括;第一步:在塔端锚头处安装起吊连接头、夹具,安装锚头前端软、硬牵引,塔顶起吊系统提升塔端锚头,从索套管内放出牵引钢丝绳,将其与软牵引前端相连;第二步:通过塔顶卷扬机提升及塔内卷扬机牵引,将斜拉索软牵引头穿入索导管锚固;第三步:桥面展索,卷扬机牵拉索股锚头至梁端锚固点附近;第四步:提升斜拉索梁端锚头,并将锚头穿入锚拉板,牵引斜拉索到位后安装锚固螺母;第五步:安装张拉千斤顶,通过千斤顶逐步张拉软牵引、硬牵引,将斜拉索安装到位。本发明采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及斜拉索的施工领域,具体来讲涉及的是一种斜拉索安装施工技术。
背景技术
斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。
斜拉桥利用从桥塔上伸出的许多斜拉索作为梁的弹性支撑点,就象多跨连续梁那样工作,使跨距显著减小,这样可以大大减小梁的弯矩。斜拉索对梁的弹性支撑作用只有在拉索始终处于张紧状态时,才能得到充分的发挥,因此在受荷前必须对索进行预张拉。目前对于斜拉索的施工作业来讲,作业存在安全风险,且搭设脚手架难度较大,若采用专业建筑吊笼作为吊具,作业面调整困难,尤其是绳索固定点位移费力,而且不安全。
发明内容
因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种斜拉索安装施工技术,采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法。该方法具有安装简单,安装精度高,误差范围小的有益技术效果。
本发明是这样实现的,构造一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;斜拉索安装采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法;斜拉索施工工艺流程包括;
第一步:在塔端锚头处安装起吊连接头、夹具,安装锚头前端软、硬牵引,塔顶起吊系统提升塔端锚头,从索套管内放出牵引钢丝绳,将其与软牵引前端相连;
第二步:通过塔顶卷扬机提升及塔内卷扬机牵引,将斜拉索软牵引头穿入索导管锚固;
第三步:桥面展索,卷扬机牵拉索股锚头至梁端锚固点附近;
第四步:提升斜拉索梁端锚头,并将锚头穿入锚拉板,牵引斜拉索到位后安装锚固螺母;
第五步:安装张拉千斤顶,通过千斤顶逐步张拉软牵引、硬牵引,将斜拉索安装到位。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索塔端挂设;
(1)对前期索长较短,索重较小的斜拉索,可采用塔吊直接起吊安装;塔端挂设起吊重量=塔端锚固点到梁面距离×斜拉索单位长度重量+张拉端锚具重量;
(2)在桥面放索盘上,采用塔吊或汽车吊解开斜拉索上端锚头,卸掉螺母,并把斜拉索展开一定的长度,略长于塔端索导管的长度即可;
(3)斜拉索螺母用塔吊吊上塔顶,用塔内卷扬机吊入塔内工作面;
(4)根据索道管长度在距张拉端适当地方装上吊索索夹,为确保吊装过程中的安全,可在索夹外侧再加装一套索夹;
(5)塔内卷扬机根据塔端斜拉索索导管角度设置合适的换向点,卷扬机钢丝绳通过转向滑车,穿过斜拉索塔端螺母以及斜拉索索导管下放至桥面,同斜拉索塔端锚杯连接,准备斜拉索起吊进行塔端挂设;
(6)由专人指挥,塔吊通过钢丝绳、卸扣以及索夹缓缓起吊斜拉索,放索盘同步旋转释放斜拉索,同时塔内牵引钢丝绳跟随收紧,直至斜拉索上端提升至塔端索导管附近;
(7)塔吊起吊和塔内牵引同步配合进行,直至软牵引锚杯伸出索道管,螺母能带平丝扣为止,完成斜拉索塔端挂设;
(8)拆除塔内牵引装置,通过载人吊篮至塔外斜拉索索夹位置,卸除塔吊钢丝绳,拆除索夹,完成斜拉索塔端挂设;
斜拉索塔端安装最大提升重量15.8t,采用8t卷扬机配合多门滑车组,钢丝绳走4线,进行斜拉索的塔端挂设提升,详细步骤与塔吊直接起吊安装相同;
为避免钢丝绳直接拖拽对斜拉索索皮造成损伤,在拉索安装之前,首先在索上适当位置安装专用索夹(内垫PE或橡胶皮)作为起吊点;斜拉索吊点距锚杯端部距离为索导管长度加1m~3m安装长度;中跨SMC14~SMC22索道管需要接长,将接长段索道管通过两个索夹固定于斜拉索适当位置,待斜拉索张拉完毕后利用索道管法兰接长。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索桥面展索,具体为;
(1)对于斜拉长度小于桥面至塔顶距离、斜拉索重量小于塔吊起重能力的短索采用塔吊直接起吊,垂直展索方式;此阶段斜拉索吊装至放索盘后,同塔端安装一致,做好各项准备工作,斜拉索通过塔吊缓慢提升,放索盘同步旋转,缓缓垂直释放,直至斜拉索整根垂直展开,脱离桥面,为完全释放打盘扭力,斜拉索在空中静停一段时间,利用斜拉索自身重量使其扭力完全释放,然后下放斜拉索,完成斜拉索塔端安装;
(2)长索采取桥面放索方式:对于长索,斜拉索完成塔端安装后,仍有较多的斜拉索盘卷在放索盘内,此时采用卷扬机牵引放索盘,沿桥面展开斜拉索,展索过程中同步安装放索小车,保护斜拉索PE不受损伤,直至放索盘内斜拉索少于两圈,最后通过桥面汽车吊把斜拉索梁端部分吊出放索盘,完成整根斜拉索展索;
为保护拉索的外护套,在拉索展开过程中,每3米放置一个托辊捆绑式支承小车,避免拉索与桥面摩擦损坏,且在展索过程中派专人跟踪检查,随时调整托辊间距,保证拉索不与桥面接触。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索梁端安装;斜拉索完成塔端安装以及展索后开始进行梁端安装;
(1)通过塔端接长杆下放或者软牵引临时锚固,减小梁端斜拉索牵引力,通过卷扬机配合多门滑车组直接牵引梁端斜拉索锚头至设计安装位置;
(2)在梁端斜拉索预埋管后预埋或焊接卷扬机牵引滑车组锚固点,该锚固点的承载力大于计算牵引力;
(3)桥面汽车吊吊起斜拉索梁端锚头,旋下螺母,并把螺母转运至梁端锚固区,等待斜拉索下锚头露出锚垫板后锚固;
(4)在距离下锚头后数米处安装索夹和卷扬机滑轮组,梁端卷扬机钢丝绳通过换向滑车后依次穿过梁端固定滑车组和斜拉索索夹上动滑车组后锚固;
(5)启动卷扬机收紧钢丝绳,同时桥面汽车吊提吊斜拉索配合,使斜拉索沿着较合理的角度进入预埋管,直至穿过锚垫板按设计理论位置锚固;
(6)PE管破断力为18t,施工中通过计算塔端软牵引长度,控制梁端压锚牵引力为15t,避免损坏PE管。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索塔端牵引安装;
斜拉索的牵引根据牵引力计算结果可分为两种方式:
(1)硬牵引施工:斜拉索牵引力较小,塔端斜拉下放一定距离后,梁端卷扬机牵引就能到位;斜拉索塔端安装后,为减小梁端卷扬机牵引力,塔端安装张拉工装,并通过接长张拉杆下放斜拉索约1米,然后临时锚固,等待梁端卷扬机牵引斜拉索至设计理论位置后在塔端对称张拉,硬牵引斜拉索塔端至戴帽状态;
(2)软硬结合牵引施工:塔端接长拉杆下放后,斜拉索梁端牵引力仍较大,则需要在塔端张拉杆后进行钢绞线软牵引,即软硬结合牵引;此阶段斜拉索在塔端通过软牵引工装临时锚固,斜拉索塔端锚具及张拉杆均位于锚垫板下方,并有可能处于预埋管外面;根据牵引力计算结果,考虑一定的工作长度以及钢绞线牵引长度及根数对钢绞线进行下料,控制单根绞线最大牵引力不超过100KN;
〈1〉首先启动软牵引,往返张拉软牵引钢绞线,将斜拉索张拉杆牵引出锚垫板后,固定张拉杆;
〈2〉拆除软牵引工装,然后安装接长杆,张拉工装,完成后续硬拉杆接长牵引张拉。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索张拉施工,工艺流程为;
(1)设计单位提供施工阶段索力要求以及塔柱等构件的位移允许值,并以施工指令的方式下发给施工单位;
(2)收到设计张拉指令后,依据千斤顶标定书上的回归方程,把指令上的索力值转换为每一组张拉设备上的油压读数值,并把张拉操作指令以书面形式交给每一组张拉设备的负责人,并交代有关注意事项;
(3)接通油泵和千斤顶的油管,检查精密压力表是否与千斤顶相符,在未张拉之前,可以在空载的情况下活动两个行程,确保千斤顶在张拉时无任何问题;
(4)启动油泵,在张拉过程中,斜拉索缓慢上升。与此同时,应将斜拉索的锚圈缓慢的下旋,使其不致离锚垫板的位置过高;
(5)同一编号的拉索同步分级均衡缓慢加载。分级张拉程序为:
0→0.2σ→0.4σ→0.6σ→0.8σ→1.0σ。
(6)拉索张拉过程中,测量组对塔柱位移情况、混凝土主梁监控标高进行同步监控;如出现异常情况,应立即停止全部张拉,并向上一级报告,待问题解决后由现场负责人下达张拉命令继续张拉;
(7)当达到监控给定的张拉索力后;应先稳住油压,检查索力值是否正确。然后旋紧螺母,使螺母能与锚垫板充分的结合;
(8)一个索号的拉索张拉完成后,认真检查记录,确认无误后卸除油压回油、关机、断电、完成张拉的全过程。
根据本发明所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索调索;
(1)调索根据施工中桥面线型情况,大致可分3次进行:
〈1〉根据施工中主梁线型情况,悬臂吊装中斜拉索按监控指令进行张拉;
〈2〉合拢前,按监控指令进行合拢调索及合拢口配重;
〈3〉全桥合拢后,按监控指令进行全桥调索;
(2)调索的步骤:
〈1〉撑脚的安装、拉杆的安装及千斤顶的就位;
〈2〉按照监控给定的调整张拉力值,上下调节螺母的位置,以达到要求的索力和桥面线形;
〈3〉调索时,当千斤顶、撑脚及张拉杆安装到位后,需要增加索力时,用千斤顶张拉杆张拉斜拉索;需要放松索力时,受力前预先使千斤顶活塞伸出一定量,然后再用千斤顶顶动张拉杆,使锚头上的锚固螺母刚好能够松动,将锚圈松开后,使千斤顶卸荷,将斜拉索缓缓下放。
本发明具有如下优点:本发明在此提供一种斜拉索安装施工技术,采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法。该方法具有安装简单,安装精度高,误差范围小的有益技术效果。
附图说明
图1-图6是流程操作示意图;
图7为斜拉索施工牵引力计算示意图;
图8后接长索道管安装示意图;
图9斜拉索展索示意图;
图10塔端硬牵引示意图;
图11塔端硬牵引完成状态示意图;
图12软硬结合施工示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图12对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种斜拉索安装施工技术,施工工艺流程;斜拉索安装采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法。斜拉索施工工艺流程包括;
第一步:在塔端锚头处安装起吊连接头、夹具,安装锚头前端软、硬牵引,塔顶起吊系统提升塔端锚头,从索套管内放出牵引钢丝绳,将其与软牵引前端相连;如图1所示。
第二步:通过塔顶卷扬机提升及塔内卷扬机牵引,将斜拉索软牵引头穿入索导管锚固;如图2所示。
第三步:桥面展索,卷扬机牵拉索股锚头至梁端锚固点附近;如图3所示。
第四步:提升斜拉索梁端锚头,并将锚头穿入锚拉板,牵引斜拉索到位后安装锚固螺母;如图4-5所示。
第五步:安装张拉千斤顶,通过千斤顶逐步张拉软牵引、硬牵引,将斜拉索安装到位;如图6所示。
斜拉索施工牵引力计算:
在塔端锚杯后安装张拉杆,软牵引连接头,并安装软牵引钢绞线,然后塔吊或塔顶门架提升牵引斜拉索至塔端安装位置,在塔内通过软牵引工装锚固钢绞线,完成塔端安装;梁端安装卷扬机配合多门滑车牵引斜拉索至设计理论安装位置锚固;然后在塔内启动软牵引钢绞线,通过塔端卷扬机及滑车组调整斜拉索位置、角度,使斜拉索顺利进入塔端预埋管,直至牵引张拉到位,满足设计、监控要求。
假设斜拉索钢丝精下料长度为L,塔梁两端索孔锚板中心的几何距离L0,梁端锚杯分丝板墩头到锚垫板距离为ΔL,塔端锚杯分丝板墩头到锚垫板距离为L1,在牵引力T作用下,其弹性伸长量为TL/EA,垂度影响的伸长量近似为-w2L2xL0/(24T2),因此可得:
ΔL=L0-L+L1+(ω2LX2L0)/(24T2)-TL/AE
ΔL—梁端分丝板墩头到锚垫板距离(拉出时为负值)
L1—塔端分丝板墩头到锚垫板距离(拉出时为正值)
L—斜拉索钢丝精下料长度
L0—塔梁两端索孔锚板中心的几何距离(标记长度)
ω—斜拉索单位长度重量
LX—L的水平投影长度
T—牵引力
A—钢丝截面面积
E—弹性模量。
该工艺流程还包括斜拉索塔端挂设:
(1)对前期索长较短,索重较小的斜拉索,可采用塔吊直接起吊安装。塔端挂设起吊重量=塔端锚固点到梁面距离×斜拉索单位长度重量+张拉端锚具重量。
(2)在桥面放索盘上,采用塔吊或汽车吊解开斜拉索上端锚头,卸掉螺母,并把斜拉索展开一定的长度,略长于塔端索导管的长度即可。
(3)斜拉索螺母用塔吊吊上塔顶,用塔内卷扬机吊入塔内工作面。
(4)根据索道管长度在距张拉端适当地方装上吊索索夹,为确保吊装过程中的安全,可在索夹外侧再加装一套索夹。
(5)塔内卷扬机根据塔端斜拉索索导管角度设置合适的换向点,卷扬机钢丝绳通过转向滑车,穿过斜拉索塔端螺母以及斜拉索索导管下放至桥面,同斜拉索塔端锚杯连接,准备斜拉索起吊进行塔端挂设。
(6)由专人指挥,塔吊通过钢丝绳、卸扣以及索夹缓缓起吊斜拉索,放索盘同步旋转释放斜拉索,同时塔内牵引钢丝绳跟随收紧,直至斜拉索上端提升至塔端索导管附近。
(7)塔吊起吊和塔内牵引同步配合进行,直至软牵引锚杯伸出索道管,螺母能带平丝扣为止,完成斜拉索塔端挂设。
(8)拆除塔内牵引装置,通过载人吊篮至塔外斜拉索索夹位置,卸除塔吊钢丝绳,拆除索夹,完成斜拉索塔端挂设。
SSC4~SSC22、SMC5~SMC22采用塔顶吊架提升。根据计算,斜拉索塔端安装最大提升重量15.8t,采用8t卷扬机配合多门滑车组,钢丝绳走4线,进行斜拉索的塔端挂设提升,详细步骤与塔吊直接起吊安装相同。
为避免钢丝绳直接拖拽对斜拉索索皮造成损伤,在拉索安装之前,首先在索上适当位置安装专用索夹(内垫PE或橡胶皮)作为起吊点。斜拉索吊点距锚杯端部距离为索导管长度加1m~3m安装长度。
中跨SMC14~SMC22索道管需要接长,将接长段索道管通过两个索夹固定于斜拉索适当位置,待斜拉索张拉完毕后利用索道管法兰接长。图8后接长索道管安装示意图。
该工艺流程还包括斜拉索桥面展索
根据索重、索长及现场施工条件,展索可根据不同的施工阶段采用不同的施工方案。
(1)对于斜拉长度小于桥面至塔顶距离、斜拉索重量小于塔吊起重能力的短索采用塔吊直接起吊,垂直展索方式。
此阶段斜拉索吊装至放索盘后,同塔端安装一致,做好各项准备工作,斜拉索通过塔吊缓慢提升,放索盘同步旋转,缓缓垂直释放,直至斜拉索整根垂直展开,脱离桥面,为完全释放打盘扭力,斜拉索在空中静停一段时间,利用斜拉索自身重量使其扭力完全释放,然后下放斜拉索,完成斜拉索塔端安装。
(2)长索采取桥面放索方式。
对于长索,斜拉索完成塔端安装后,仍有较多的斜拉索盘卷在放索盘内,此时采用卷扬机牵引放索盘,沿桥面展开斜拉索,展索过程中同步安装放索小车,保护斜拉索PE不受损伤,直至放索盘内斜拉索少于两圈,最后通过桥面汽车吊把斜拉索梁端部分吊出放索盘,完成整根斜拉索展索。图9斜拉索展索示意图。
为保护拉索的外护套,在拉索展开过程中,每3米放置一个托辊捆绑式支承小车,避免拉索与桥面摩擦损坏,且在展索过程中派专人跟踪检查,随时调整托辊间距,保证拉索不与桥面接触。
(3)斜拉索展索注意事项
〈1〉在斜拉索展索的拆除斜拉索外包装袋的过程中,要注意防止PE划伤。
〈2〉托索小车注意按要求间隔摆放,绝不允许出现斜拉索下挠至与桥面接触甚至磨坏斜拉索PE的情况。
该工艺流程还包括斜拉索梁端安装
斜拉索完成塔端安装以及展索后开始进行梁端安装。
(1)通过塔端接长杆下放或者软牵引临时锚固,减小梁端斜拉索牵引力,通过卷扬机配合多门滑车组直接牵引梁端斜拉索锚头至设计安装位置。
(2)在梁端斜拉索预埋管后预埋或焊接卷扬机牵引滑车组锚固点,该锚固点的承载力大于计算牵引力。
(3)桥面汽车吊吊起斜拉索梁端锚头,旋下螺母,并把螺母转运至梁端锚固区,等待斜拉索下锚头露出锚垫板后锚固。
(4)在距离下锚头后数米处安装索夹和卷扬机滑轮组,梁端卷扬机钢丝绳通过换向滑车后依次穿过梁端固定滑车组和斜拉索索夹上动滑车组后锚固。
(5)启动卷扬机收紧钢丝绳,同时桥面汽车吊提吊斜拉索配合,使斜拉索沿着较合理的角度进入预埋管,直至穿过锚垫板按设计理论位置锚固。
(6)PE管破断力为18t,施工中通过计算塔端软牵引长度,控制梁端压锚牵引力为15t,避免损坏PE管。
该工艺流程还包括斜拉索塔端牵引安装
斜拉索的牵引根据牵引力计算结果可分为两种方式:
(1)硬牵引施工:斜拉索牵引力较小,塔端斜拉下放一定距离后,梁端卷扬机牵引就能到位。
斜拉索塔端安装后,为减小梁端卷扬机牵引力,塔端安装张拉工装,并通过接长张拉杆下放斜拉索约1米,然后临时锚固,等待梁端卷扬机牵引斜拉索至设计理论位置后在塔端对称张拉,硬牵引斜拉索塔端至戴帽状态。图10塔端硬牵引示意图,图11塔端硬牵引完成状态示意图。
(2)软硬结合牵引施工:塔端接长拉杆下放后,斜拉索梁端牵引力仍较大,则需要在塔端张拉杆后进行钢绞线软牵引,即软硬结合牵引。此阶段斜拉索在塔端通过软牵引工装临时锚固,斜拉索塔端锚具及张拉杆均位于锚垫板下方,并有可能处于预埋管外面。根据牵引力计算结果,考虑一定的工作长度以及钢绞线牵引长度及根数对钢绞线进行下料,控制单根绞线最大牵引力不超过100KN。
〈1〉首先启动软牵引,往返张拉软牵引钢绞线,将斜拉索张拉杆牵引出锚垫板后,固定张拉杆。
〈2〉拆除软牵引工装,然后安装接长杆,张拉工装,完成后续硬拉杆接长牵引张拉。图12软硬结合施工示意图。
该工艺流程还包括斜拉索张拉施工
1斜拉索张拉程序:
根据设计要求,本工程斜拉索张拉在塔内进行。塔端张拉设备主要包括:千斤顶、张拉撑脚、电动油泵、张拉杆及变径套。
斜拉索实际的张拉力以最终监控指令为准,但目前阶段尚无准确的监控张拉力指令,因此,根据设计图纸中的塔端成桥恒载索力进行预估选择张拉设备。根据设计图纸,本工程最大斜拉索塔端成桥恒载索力为479.9t(SSC22斜拉索),选择500t级别配套的张拉设备工装。
斜拉索安装完毕后,根据设计的要求、随着桥面施工荷载的变化以及桥面内力调整的需要,按照设计和监控的指令对斜拉索进行张拉和索力调整。
斜拉索锚固端牵引到位→塔内安装张拉杆(通过变径螺母与锚头相连)→塔内安装张拉撑脚、千斤顶、索力计→拧紧张拉杆螺母,进入张拉阶段。
(1)第一次张拉
第一次张拉在钢箱梁安装就位、焊接完成后进行。斜拉索采用塔端张拉,主跨、边跨同节段4根斜拉索同步张拉。张拉时,由专人指挥,控制4台张拉千斤顶的同步进行。
(2)第二次张拉
桥面吊机前移一个梁端,在塔端进行第二次张拉,张拉完成后,开始下一节段的钢箱梁吊装施工。
2斜拉索张拉准备工作:
(1)为了准确进行索力的张拉和调整,首先要对千斤顶、油泵车及压力表进行配套力值标定、校核,并采用0.4级油压表。
(2)张拉设备吊装在张拉索号附近的合理、安全位置上(塔内张拉设备的转移、起吊由塔顶5吨卷扬机完成)。
(3)拆除塔端安装时使用的牵引头,选择与斜拉索锚头内部螺纹相配套的变径套,旋入锚头内。此时应该注意,变径套所有螺纹一定要旋入锚头的内螺纹底部,多余的螺纹部分应留在外面。
(4)将千斤顶的撑脚安放到合适的位置。使之在装拉杆及千斤顶就位时固定。撑脚的中心与锚具中心应保持同心,不得有偏心的现象,以免在以后的张拉中将锚具的外螺纹拉伤。
(5)装入拉杆时一定要保证有足够的螺牙受力。千斤顶在放下时要轻。要求和撑脚的接触面平整,并且对中。
(6)装配螺母。螺母装上后不要旋得太紧,以便给千斤顶活动的余地。应离千斤顶1~2cm,这样有利于调节千斤顶、撑脚与锚具的中心位置。同时,也有利于千斤顶的供油。
(7)张拉前先检查标定过的配套张拉设备是否有差错,如:设备运转的正常、油路的畅通、稳压的状态、与千斤顶是否对号使用。
(8)准备好测量所需设备和工具(全站仪等),以便控制塔柱及其他构件的位移值。张拉前,对每个塔柱及其他要控制位移的构件的轴线、标高进行测定。
3斜拉索张拉施工工艺:
(1)设计单位提供施工阶段索力要求以及塔柱等构件的位移允许值,并以施工指令的方式下发给施工单位。
(2)收到设计张拉指令后,依据千斤顶标定书上的回归方程,把指令上的索力值转换为每一组张拉设备上的油压读数值,并把张拉操作指令以书面形式交给每一组张拉设备的负责人,并交代有关注意事项。
(3)接通油泵和千斤顶的油管,检查精密压力表是否与千斤顶相符,在未张拉之前,可以在空载的情况下活动两个行程,确保千斤顶在张拉时无任何问题。
(4)启动油泵,在张拉过程中,斜拉索缓慢上升。与此同时,应将斜拉索的锚圈缓慢的下旋,使其不致离锚垫板的位置过高。
(5)同一编号的拉索同步分级均衡缓慢加载。分级张拉程序为:
0→0.2σ→0.4σ→0.6σ→0.8σ→1.0σ。
(6)拉索张拉过程中,测量组对塔柱位移情况、混凝土主梁监控标高进行同步监控。如出现异常情况,应立即停止全部张拉,并向上一级报告,待问题解决后由现场负责人下达张拉命令继续张拉。
(7)当达到监控给定的张拉索力后。应先稳住油压,检查索力值是否正确。然后旋紧螺母,使螺母能与锚垫板充分的结合。
(8)一个索号的拉索张拉完成后,认真检查记录,确认无误后卸除油压回油、关机、断电、完成张拉的全过程。
该工艺流程还包括斜拉索调索
(1)调索的目的及次数:调索是为了补偿施工过程中的一些应力损失或者是修正施工中出现的误差,使得全桥的桥面线形和结构内力能最大限度的符合设计要求。
调索根据施工中桥面线型情况,大致可分3次进行:
〈1〉根据施工中主梁线型情况,悬臂吊装中斜拉索按监控指令进行张拉。
〈2〉合拢前,按监控指令进行合拢调索及合拢口配重。
〈3〉全桥合拢后,按监控指令进行全桥调索。
(2)调索的步骤:
〈1〉撑脚的安装、拉杆的安装及千斤顶的就位与张拉步骤相同。
〈2〉按照监控给定的调整张拉力值,上下调节螺母的位置,以达到要求的索力和桥面线形。
〈3〉调索时,当千斤顶、撑脚及张拉杆安装到位后,需要增加索力时,用千斤顶张拉杆张拉斜拉索;需要放松索力时,受力前预先使千斤顶活塞伸出一定量,然后再用千斤顶顶动张拉杆,使锚头上的锚固螺母刚好能够松动,将锚圈松开后,使千斤顶卸荷,将斜拉索缓缓下放。
(3)调索注意事项:调索要求“均匀、对称、分次、循环”施工,一般采用三种控制目标:
①索力控制;
②主梁线形控制;
③索力与线形双控。
调索后使桥面线型流畅,索力均匀,使索力、主梁应力、索塔应力都处于安全的工作范围内,且都处于较佳工作状态。索力的检测一般由监控单位采用动测仪测得频率后推算。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;斜拉索安装采用“先塔端挂索安装,然后梁上锚固端牵引安装,再塔上牵引、张拉”的施工方法;斜拉索施工工艺流程包括;
第一步:在塔端锚头处安装起吊连接头、夹具,安装锚头前端软、硬牵引,塔顶起吊系统提升塔端锚头,从索套管内放出牵引钢丝绳,将其与软牵引前端相连;
第二步:通过塔顶卷扬机提升及塔内卷扬机牵引,将斜拉索软牵引头穿入索导管锚固;
第三步:桥面展索,卷扬机牵拉索股锚头至梁端锚固点附近;
第四步:提升斜拉索梁端锚头,并将锚头穿入锚拉板,牵引斜拉索到位后安装锚固螺母;
第五步:安装张拉千斤顶,通过千斤顶逐步张拉软牵引、硬牵引,将斜拉索安装到位。
2.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索塔端挂设;
(1)对前期索长较短,索重较小的斜拉索,可采用塔吊直接起吊安装;塔端挂设起吊重量=塔端锚固点到梁面距离×斜拉索单位长度重量+张拉端锚具重量;
(2)在桥面放索盘上,采用塔吊或汽车吊解开斜拉索上端锚头,卸掉螺母,并把斜拉索展开一定的长度,略长于塔端索导管的长度即可;
(3)斜拉索螺母用塔吊吊上塔顶,用塔内卷扬机吊入塔内工作面;
(4)根据索道管长度在距张拉端适当地方装上吊索索夹,为确保吊装过程中的安全,可在索夹外侧再加装一套索夹;
(5)塔内卷扬机根据塔端斜拉索索导管角度设置合适的换向点,卷扬机钢丝绳通过转向滑车,穿过斜拉索塔端螺母以及斜拉索索导管下放至桥面,同斜拉索塔端锚杯连接,准备斜拉索起吊进行塔端挂设;
(6)由专人指挥,塔吊通过钢丝绳、卸扣以及索夹缓缓起吊斜拉索,放索盘同步旋转释放斜拉索,同时塔内牵引钢丝绳跟随收紧,直至斜拉索上端提升至塔端索导管附近;
(7)塔吊起吊和塔内牵引同步配合进行,直至软牵引锚杯伸出索道管,螺母能带平丝扣为止,完成斜拉索塔端挂设;
(8)拆除塔内牵引装置,通过载人吊篮至塔外斜拉索索夹位置,卸除塔吊钢丝绳,拆除索夹,完成斜拉索塔端挂设;
斜拉索塔端安装最大提升重量15.8t,采用8t卷扬机配合多门滑车组,钢丝绳走4线,进行斜拉索的塔端挂设提升,详细步骤与塔吊直接起吊安装相同;
为避免钢丝绳直接拖拽对斜拉索索皮造成损伤,在拉索安装之前,首先在索上适当位置安装专用索夹(内垫PE或橡胶皮)作为起吊点;斜拉索吊点距锚杯端部距离为索导管长度加1m~3m安装长度;中跨SMC14~SMC22索道管需要接长,将接长段索道管通过两个索夹固定于斜拉索适当位置,待斜拉索张拉完毕后利用索道管法兰接长。
3.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索桥面展索,具体为;
(1)对于斜拉长度小于桥面至塔顶距离、斜拉索重量小于塔吊起重能力的短索采用塔吊直接起吊,垂直展索方式;此阶段斜拉索吊装至放索盘后,同塔端安装一致,做好各项准备工作,斜拉索通过塔吊缓慢提升,放索盘同步旋转,缓缓垂直释放,直至斜拉索整根垂直展开,脱离桥面,为完全释放打盘扭力,斜拉索在空中静停一段时间,利用斜拉索自身重量使其扭力完全释放,然后下放斜拉索,完成斜拉索塔端安装;
(2)长索采取桥面放索方式:对于长索,斜拉索完成塔端安装后,仍有较多的斜拉索盘卷在放索盘内,此时采用卷扬机牵引放索盘,沿桥面展开斜拉索,展索过程中同步安装放索小车,保护斜拉索PE不受损伤,直至放索盘内斜拉索少于两圈,最后通过桥面汽车吊把斜拉索梁端部分吊出放索盘,完成整根斜拉索展索;
为保护拉索的外护套,在拉索展开过程中,每3米放置一个托辊捆绑式支承小车,避免拉索与桥面摩擦损坏,且在展索过程中派专人跟踪检查,随时调整托辊间距,保证拉索不与桥面接触。
4.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索梁端安装;斜拉索完成塔端安装以及展索后开始进行梁端安装;
(1)通过塔端接长杆下放或者软牵引临时锚固,减小梁端斜拉索牵引力,通过卷扬机配合多门滑车组直接牵引梁端斜拉索锚头至设计安装位置;
(2)在梁端斜拉索预埋管后预埋或焊接卷扬机牵引滑车组锚固点,该锚固点的承载力大于计算牵引力;
(3)桥面汽车吊吊起斜拉索梁端锚头,旋下螺母,并把螺母转运至梁端锚固区,等待斜拉索下锚头露出锚垫板后锚固;
(4)在距离下锚头后数米处安装索夹和卷扬机滑轮组,梁端卷扬机钢丝绳通过换向滑车后依次穿过梁端固定滑车组和斜拉索索夹上动滑车组后锚固;
(5)启动卷扬机收紧钢丝绳,同时桥面汽车吊提吊斜拉索配合,使斜拉索沿着较合理的角度进入预埋管,直至穿过锚垫板按设计理论位置锚固;
(6)PE管破断力为18t,施工中通过计算塔端软牵引长度,控制梁端压锚牵引力为15t,避免损坏PE管。
5.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索塔端牵引安装;
斜拉索的牵引根据牵引力计算结果可分为两种方式:
(1)硬牵引施工:斜拉索牵引力较小,塔端斜拉下放一定距离后,梁端卷扬机牵引就能到位;斜拉索塔端安装后,为减小梁端卷扬机牵引力,塔端安装张拉工装,并通过接长张拉杆下放斜拉索约1米,然后临时锚固,等待梁端卷扬机牵引斜拉索至设计理论位置后在塔端对称张拉,硬牵引斜拉索塔端至戴帽状态;
(2)软硬结合牵引施工:塔端接长拉杆下放后,斜拉索梁端牵引力仍较大,则需要在塔端张拉杆后进行钢绞线软牵引,即软硬结合牵引;此阶段斜拉索在塔端通过软牵引工装临时锚固,斜拉索塔端锚具及张拉杆均位于锚垫板下方,并有可能处于预埋管外面;根据牵引力计算结果,考虑一定的工作长度以及钢绞线牵引长度及根数对钢绞线进行下料,控制单根绞线最大牵引力不超过100KN;
〈1〉首先启动软牵引,往返张拉软牵引钢绞线,将斜拉索张拉杆牵引出锚垫板后,固定张拉杆;
〈2〉拆除软牵引工装,然后安装接长杆,张拉工装,完成后续硬拉杆接长牵引张拉。
6.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索张拉施工,工艺流程为;
(1)设计单位提供施工阶段索力要求以及塔柱等构件的位移允许值,并以施工指令的方式下发给施工单位;
(2)收到设计张拉指令后,依据千斤顶标定书上的回归方程,把指令上的索力值转换为每一组张拉设备上的油压读数值,并把张拉操作指令以书面形式交给每一组张拉设备的负责人,并交代有关注意事项;
(3)接通油泵和千斤顶的油管,检查精密压力表是否与千斤顶相符,在未张拉之前,可以在空载的情况下活动两个行程,确保千斤顶在张拉时无任何问题;
(4)启动油泵,在张拉过程中,斜拉索缓慢上升。与此同时,应将斜拉索的锚圈缓慢的下旋,使其不致离锚垫板的位置过高;
(5)同一编号的拉索同步分级均衡缓慢加载。分级张拉程序为:
0→0.2σ→0.4σ→0.6σ→0.8σ→1.0σ。
(6)拉索张拉过程中,测量组对塔柱位移情况、混凝土主梁监控标高进行同步监控;如出现异常情况,应立即停止全部张拉,并向上一级报告,待问题解决后由现场负责人下达张拉命令继续张拉;
(7)当达到监控给定的张拉索力后;应先稳住油压,检查索力值是否正确。然后旋紧螺母,使螺母能与锚垫板充分的结合;
(8)一个索号的拉索张拉完成后,认真检查记录,确认无误后卸除油压回油、关机、断电、完成张拉的全过程。
7.根据权利要求1所述一种斜拉索安装施工技术,其特征在于;该工艺流程还包括斜拉索调索;
(1)调索根据施工中桥面线型情况,大致可分3次进行:
〈1〉根据施工中主梁线型情况,悬臂吊装中斜拉索按监控指令进行张拉;
〈2〉合拢前,按监控指令进行合拢调索及合拢口配重;
〈3〉全桥合拢后,按监控指令进行全桥调索;
(2)调索的步骤:
〈1〉撑脚的安装、拉杆的安装及千斤顶的就位;
〈2〉按照监控给定的调整张拉力值,上下调节螺母的位置,以达到要求的索力和桥面线形;
〈3〉调索时,当千斤顶、撑脚及张拉杆安装到位后,需要增加索力时,用千斤顶张拉杆张拉斜拉索;需要放松索力时,受力前预先使千斤顶活塞伸出一定量,然后再用千斤顶顶动张拉杆,使锚头上的锚固螺母刚好能够松动,将锚圈松开后,使千斤顶卸荷,将斜拉索缓缓下放。
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CN202210804811.1A CN115125857A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 一种斜拉索安装施工技术 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117904979A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 四川公路桥梁建设集团有限公司 | 一种斜拉桥钢索高空悬运输装置 |
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2022
- 2022-07-08 CN CN202210804811.1A patent/CN115125857A/zh active Pending
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