一種空間自錨式懸索橋纜索系統施工方法
2023-04-30 08:20:11
專利名稱：一種空間自錨式懸索橋纜索系統施工方法
技術領域：
本發明涉及橋梁的施工技術領域，具體地說是一種空間自錨式懸 索橋纜索系統施工方法。
背景技術：
自錨式懸索橋由於要靠加勁梁來傳遞主纜的水平力，在施工方面 必須先架設施工支架或者桟橋，然後在支架或者棧橋上架設好加勁 梁，最後再架設主纜，安裝吊索，進行吊索力的調整，使加勁梁的自 重通過吊索傳遞到主纜，存在一個體系轉換的過程。
傳統的平行索麵自錨式懸索橋纜索系統施工是在鉛垂平面編纜 成型，一然後鉛垂平面安裝吊索、鉛垂平面體系轉換。但對於空間自錨 式懸索橋纜索系統施工是不行的，因為在空纜狀態主纜是鉛垂平面， 成橋狀態卻是空間斜面，存在一個從平面向空間轉變的過程，轉換不 好會使索夾耳板角度偏差過大，甚至主纜出現扭轉、鼓絲現象，從而 使主纜、索夾受力不均，降低安全係數，影響工程質量。
因此，空間自錨式懸索橋採用何種施工方法進行纜索系統施工是 非常重要的。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種空間自錨式懸索橋纜索系統施工 方法，以便解決空間自錨式懸索橋纜索系統的施工難題。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是在鉛垂面架設貓道和 主纜，形成空纜線型；採用多點臨時吊索張拉、主纜橫移，使主纜接 近成橋線形；然後進行索夾空間角度的調整，逐根張拉永久吊索，形 成主纜成橋線型，完成體系轉換。具體步驟包括A、在鉛垂面架設貓道和主纜；B、鉛垂面緊纜； C、臨時索夾、臨時吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定位；D、在中跨 對稱張拉多對臨時拉索，將中跨主纜橫移張開至接近成橋線形；E、 永久索夾角度精確定位、永久吊索張拉錨固、鞍座頂推；F、全橋索 力調整，拆除臨時索夾和臨時吊索；G、主纜纏絲、防護，附屬工程 施工。為了加快速度，在步驟G中還可拆除臨時墩支架、橋面鋪裝。
本發明通過上述方案特徵構成的明顯的技術特點，其一，鉛垂 面架設主纜，有利於編纜；其二，緊纜工作在鉛垂面進行，有利於緊 纜，保證空隙率；其三，先用臨時拉索橫移主纜，使主纜線型接近成 橋狀態，再張拉吊索，有利於索夾空間角度的控制和吊索在橫向傾斜 錨管內的定位。本發明的優點在於施工方法簡單，利於主纜編纜成型 和索夾、吊索角度的空間定位，實現主纜成橋線型。
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圖1為空纜狀態主纜立面示意圖
圖2為空纜狀態主纜平面示意圖
圖3為空纜狀態主纜橫斷面示意圖
圖4為圖3的A處放大圖
圖5為臨時吊索立面布置示意圖
圖6為成橋狀態立面示意圖
圖7為成橋狀態平面示意圖
圖8為成橋狀態主纜橫斷面示意圖
圖9為圖7的B處放大圖
圖10為貓道總體布置圖立面示意圖
圖11為貓道總體布置圖平面示意圖
圖12為索夾、吊索連接示意13為圖12的B-B剖視圖
具體實施例方式
下面結合附圖和實例對本發明進一步的描述。
1、 鉛垂面架設貓道
如圖10和圖11所示，貓道1由貓道承重索、橫梁、扶手索、面 網、橫向抗風穩定索7、錨固調整系統等組成。貓道承重索l可以用
三跨分離結構。兩邊跨各設一幅合併貓道。中跨主纜由於需要經過空 間轉換過程，所以中跨貓道採用兩幅獨立貓道。 ，
2、 鉛垂面編纜
主纜2設置在貓道1上方，主纜單元索股採用鉛垂面架設技術比
較成熟，分為一般索股架設和基準索股架設兩類。主要施工步驟為 索股牽引；索股上提、橫移整形入鞍；索股垂度調整；錨跨張力調整。 先架設基準索股，觀測、調整好後，再以基準索股為基準架設一般索 股。
3、 鉛垂面緊纜
緊纜工作須分兩步進行，即預緊纜和正式緊纜。索股上的綁紮帶 採用邊緊纜邊拆除的方法，不宜一次全部拆除。正式緊纜採用專用的 緊纜機把主纜整成圓形。正式緊纜的方向宜從跨中向塔柱方向進行， 邊跨由錨碇向塔柱方向進行。圖1 圖4為空纜狀態主纜的示意圖。
4、 臨時索夾、臨時吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定位 在鉛垂面內安裝多對臨時索夾和臨時吊索3。峰時索夾、吊索與
永久索夾、吊索均不在同一位置，長度也不一樣。考慮到是臨時構件， 材料強度可以考慮適當降低。臨時索夾安裝在主纜2上，臨時吊索3 一端通過臨時索夾與主纜2相連，另一端與大橋主梁4相連。由於本 橋永久吊索為空間索麵，這就要求永久索夾準確定位。先進行永久索夾初始定位，三維空間坐標定位準確，索夾螺栓初擰，噸位較小，不 使索夾滑移。永久索夾由跨中和錨碇處向塔頂逐只安裝。
5、 在中跨對稱張拉多對臨對拉索，將中跨主纜橫移張開至接近 成橋線形
採用多點法，根據需要，在中跨對稱張拉多對臨時拉索，將中跨 主纜橫移張開至接近成橋線形，控制索夾與吊索的空間角度與成橋角 度比較接近，以確保吊索安裝時，能夠穿入主梁錨管內。此過程是空 間自錨式懸索橋纜索系統施工方法的關鍵。確定幾點，即幾對臨時拉 索，需通過模擬計算得到。目的是通過幾對臨時吊索的張拉，使主纜 橫移後，吊索橫向偏角能滿足設計的精度要求。根據跨度， 一般臨時
吊索之間間距約50m左右。圖5為臨時吊索布置示意圖，圖6 圖9 為成橋狀態主纜的示意圖。
6、 永久索夾角度精確定位、永久吊索張拉錨固、鞍座頂推 永久吊索間距約10m左右，每根吊索上端對應一個永久索夾。主
纜橫移張開至接近成橋線形後，才能進行永久索夾的精確定位調整。 此狀態下，由於高寬比的原因，靠近塔柱的索夾位置較高，與主梁錨 點的橫向角度與成橋狀態接近，而靠近跨中的索夾位置較低，與主梁 錨點的橫向角度與成橋狀態差距還很大。因此，吊索的張拉順序應從 塔柱6向跨中方向進行張拉，方可使索夾耳板與吊索之間的角度差滿 足精度要求。同時為消除張拉本身吊索對其它吊索的影響，索夾角度 的精調必須在上一根吊索張拉完後進行。
通過事先在主纜上做的標記點，用萬能量角器，量測此時主纜扭 轉的角度，根據測量數據和修正計算值對索夾耳板角度進行精確調 整。根據施工過程體系轉換模擬計算的結果，由於主纜的空間非線性 和吊索安全係數要求，張拉過程中有部分索需要接長錨固。隨著吊索的張拉，主纜的線形逐漸向成橋線形靠攏，索夾角度偏差也越來越小。 為防止吊索橫向角度過大，在每個永久索夾上設有加勁環裝置8，可 通過牽引索調節索夾的空間角度，使吊索在張拉過程中橫向偏角控制
在士2度以內。
7、 體系轉換、全橋索力調整
在體系轉換過程中，隨著永久吊索的張拉，臨時吊索的索力逐漸 減小至零，這時可以將臨時吊索拆除掉。恆一階段以吊索索力與線形 雙控，以索力為主。主要通過調節臨時吊索索力及張拉永久索的順序 和次數來解決。恆一完成、鋼梁脫架後，根據需要對吊索索力進行全 橋調整。恆二階段以吊索索力與線形雙控，以線形為主。此時為加快 施工進度，可以先進行橋面鋪裝和第二橋面系主纜防護系統的施工， 待成橋後根據需要進行最後索力總調整。
8、 主纜纏絲、防護，附屬工程施工
最後進行主纜系統防腐塗裝，貓道拆除。完成空間自錨式懸索橋 纜索系統施工，成橋。
本發明中所使用的技術標準與規範包括
(1) 《公路橋涵設計通用規範》(JTG D60-2004)
(2) 《公路橋涵施工技術規範》(JTJ041-2000)
(3) 《公路懸索橋設計規範》(報批稿)
權利要求
1、一種空間自錨式懸索橋纜索系統施工方法，其特徵在於鉛垂面架設貓道和主纜，形成空纜線型；採用多點臨時吊索張拉、主纜橫移，使主纜接近成橋線形；然後進行索夾空間角度的調整，逐根張拉永久吊索，形成主纜成橋線型，完成體系轉換。
2、 如權利要求1所述的空間自錨式懸索橋纜索系統施工方法， 其特徵在於該方法包括如下步驟A、在鉛垂面架設貓道和主纜；B、 鉛垂面緊纜；C、臨時索夾、臨時吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定 位；D、在中跨對稱張拉多對臨時拉索，將中跨主纜橫移張開至接近 成橋線形；E、永久索夾角度精確定位、永久吊索張拉錨固、鞍座頂 推；F、全橋索力調整，拆除臨時索夾和臨時吊索；G、主纜纏絲、防 護，附屬工程施工。
全文摘要
本發明公開了一種空間自錨式懸索橋纜索系統施工方法，其特徵在於在鉛垂面架設貓道和主纜，形成空纜線型；通過橫移主纜和張拉吊索，形成主纜成橋線型。本發明通過上述方案特徵構成的明顯的技術特點，其一，鉛垂面架設主纜，有利於編纜；其二，緊纜工作在鉛垂面進行，有利於緊纜，保證空隙率；其三，先用臨時拉索橫移主纜，使主纜線型接近成橋狀態，再張拉吊索，有利於索夾空間角度的控制和吊索在橫向傾斜錨管內的定位。本發明的優點在於施工方法簡單，利於主纜編纜成型和索夾、吊索角度的空間定位，實現主纜成橋線型。
文檔編號E01D21/00GK101418542SQ20081020320
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者張劍英, 戴建國, 洋 沈, 瑜 臧, 郝維索 申請人:上海市政工程設計研究總院