專利名稱：一種空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁的施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種空間自錨式懸 索橋纜索系統(tǒng)施工方法。
背景技術(shù)：
自錨式懸索橋由于要靠加勁梁來(lái)傳遞主纜的水平力，在施工方面 必須先架設(shè)施工支架或者桟橋，然后在支架或者棧橋上架設(shè)好加勁 梁，最后再架設(shè)主纜，安裝吊索，進(jìn)行吊索力的調(diào)整，使加勁梁的自 重通過(guò)吊索傳遞到主纜，存在一個(gè)體系轉(zhuǎn)換的過(guò)程。
傳統(tǒng)的平行索面自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工是在鉛垂平面編纜 成型，一然后鉛垂平面安裝吊索、鉛垂平面體系轉(zhuǎn)換。但對(duì)于空間自錨 式懸索橋纜索系統(tǒng)施工是不行的，因?yàn)樵诳绽|狀態(tài)主纜是鉛垂平面， 成橋狀態(tài)卻是空間斜面，存在一個(gè)從平面向空間轉(zhuǎn)變的過(guò)程，轉(zhuǎn)換不 好會(huì)使索夾耳板角度偏差過(guò)大，甚至主纜出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、鼓絲現(xiàn)象，從而 使主纜、索夾受力不均，降低安全系數(shù)，影響工程質(zhì)量。
因此，空間自錨式懸索橋采用何種施工方法進(jìn)行纜索系統(tǒng)施工是 非常重要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工 方法，以便解決空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)的施工難題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是在鉛垂面架設(shè)貓道和 主纜，形成空纜線型；采用多點(diǎn)臨時(shí)吊索張拉、主纜橫移，使主纜接 近成橋線形；然后進(jìn)行索夾空間角度的調(diào)整，逐根張拉永久吊索，形 成主纜成橋線型，完成體系轉(zhuǎn)換。具體步驟包括A、在鉛垂面架設(shè)貓道和主纜；B、鉛垂面緊纜； C、臨時(shí)索夾、臨時(shí)吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定位；D、在中跨 對(duì)稱張拉多對(duì)臨時(shí)拉索，將中跨主纜橫移張開(kāi)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(diào)整，拆除臨時(shí)索夾和臨時(shí)吊索；G、主纜纏絲、防護(hù)，附屬工程 施工。為了加快速度，在步驟G中還可拆除臨時(shí)墩支架、橋面鋪裝。
本發(fā)明通過(guò)上述方案特征構(gòu)成的明顯的技術(shù)特點(diǎn)，其一，鉛垂 面架設(shè)主纜，有利于編纜；其二，緊纜工作在鉛垂面進(jìn)行，有利于緊 纜，保證空隙率；其三，先用臨時(shí)拉索橫移主纜，使主纜線型接近成 橋狀態(tài)，再?gòu)埨跛鳎欣谒鲓A空間角度的控制和吊索在橫向傾斜 錨管內(nèi)的定位。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于施工方法簡(jiǎn)單，利于主纜編纜成型 和索夾、吊索角度的空間定位，實(shí)現(xiàn)主纜成橋線型。
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圖1為空纜狀態(tài)主纜立面示意圖
圖2為空纜狀態(tài)主纜平面示意圖
圖3為空纜狀態(tài)主纜橫斷面示意圖
圖4為圖3的A處放大圖
圖5為臨時(shí)吊索立面布置示意圖
圖6為成橋狀態(tài)立面示意圖
圖7為成橋狀態(tài)平面示意圖
圖8為成橋狀態(tài)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(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述。
1、 鉛垂面架設(shè)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(wǎng)、橫向抗風(fēng)穩(wěn)定索7、錨固調(diào)整系統(tǒng)等組成。貓道承重索l可以用
三跨分離結(jié)構(gòu)。兩邊跨各設(shè)一幅合并貓道。中跨主纜由于需要經(jīng)過(guò)空 間轉(zhuǎn)換過(guò)程，所以中跨貓道采用兩幅獨(dú)立貓道。 ，
2、 鉛垂面編纜
主纜2設(shè)置在貓道1上方，主纜單元索股采用鉛垂面架設(shè)技術(shù)比
較成熟，分為一般索股架設(shè)和基準(zhǔn)索股架設(shè)兩類(lèi)。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(diào)整；錨跨張力調(diào)整。 先架設(shè)基準(zhǔn)索股，觀測(cè)、調(diào)整好后，再以基準(zhǔn)索股為基準(zhǔn)架設(shè)一般索 股。
3、 鉛垂面緊纜
緊纜工作須分兩步進(jìn)行，即預(yù)緊纜和正式緊纜。索股上的綁扎帶 采用邊緊纜邊拆除的方法，不宜一次全部拆除。正式緊纜采用專用的 緊纜機(jī)把主纜整成圓形。正式緊纜的方向宜從跨中向塔柱方向進(jìn)行， 邊跨由錨碇向塔柱方向進(jìn)行。圖1 圖4為空纜狀態(tài)主纜的示意圖。
4、 臨時(shí)索夾、臨時(shí)吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定位 在鉛垂面內(nèi)安裝多對(duì)臨時(shí)索夾和臨時(shí)吊索3。峰時(shí)索夾、吊索與
永久索夾、吊索均不在同一位置，長(zhǎng)度也不一樣?？紤]到是臨時(shí)構(gòu)件， 材料強(qiáng)度可以考慮適當(dāng)降低。臨時(shí)索夾安裝在主纜2上，臨時(shí)吊索3 一端通過(guò)臨時(shí)索夾與主纜2相連，另一端與大橋主梁4相連。由于本 橋永久吊索為空間索面，這就要求永久索夾準(zhǔn)確定位。先進(jìn)行永久索夾初始定位，三維空間坐標(biāo)定位準(zhǔn)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(duì)稱張拉多對(duì)臨對(duì)拉索，將中跨主纜橫移張開(kāi)至接近 成橋線形
采用多點(diǎn)法，根據(jù)需要，在中跨對(duì)稱張拉多對(duì)臨時(shí)拉索，將中跨 主纜橫移張開(kāi)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(shí)，能夠穿入主梁錨管內(nèi)。此過(guò)程是空 間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法的關(guān)鍵。確定幾點(diǎn)，即幾對(duì)臨時(shí)拉 索，需通過(guò)模擬計(jì)算得到。目的是通過(guò)幾對(duì)臨時(shí)吊索的張拉，使主纜 橫移后，吊索橫向偏角能滿足設(shè)計(jì)的精度要求。根據(jù)跨度， 一般臨時(shí)
吊索之間間距約50m左右。圖5為臨時(shí)吊索布置示意圖，圖6 圖9 為成橋狀態(tài)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(duì)應(yīng)一個(gè)永久索夾。主
纜橫移張開(kāi)至接近成橋線形后，才能進(jìn)行永久索夾的精確定位調(diào)整。 此狀態(tài)下，由于高寬比的原因，靠近塔柱的索夾位置較高，與主梁錨 點(diǎn)的橫向角度與成橋狀態(tài)接近，而靠近跨中的索夾位置較低，與主梁 錨點(diǎn)的橫向角度與成橋狀態(tài)差距還很大。因此，吊索的張拉順序應(yīng)從 塔柱6向跨中方向進(jìn)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(shí)為消除張拉本身吊索對(duì)其它吊索的影響，索夾角度 的精調(diào)必須在上一根吊索張拉完后進(jìn)行。
通過(guò)事先在主纜上做的標(biāo)記點(diǎn)，用萬(wàn)能量角器，量測(cè)此時(shí)主纜扭 轉(zhuǎn)的角度，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和修正計(jì)算值對(duì)索夾耳板角度進(jìn)行精確調(diào) 整。根據(jù)施工過(guò)程體系轉(zhuǎn)換模擬計(jì)算的結(jié)果，由于主纜的空間非線性 和吊索安全系數(shù)要求，張拉過(guò)程中有部分索需要接長(zhǎng)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(lái)越小。 為防止吊索橫向角度過(guò)大，在每個(gè)永久索夾上設(shè)有加勁環(huán)裝置8，可 通過(guò)牽引索調(diào)節(jié)索夾的空間角度，使吊索在張拉過(guò)程中橫向偏角控制
在士2度以內(nèi)。
7、 體系轉(zhuǎn)換、全橋索力調(diào)整
在體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，隨著永久吊索的張拉，臨時(shí)吊索的索力逐漸 減小至零，這時(shí)可以將臨時(shí)吊索拆除掉。恒一階段以吊索索力與線形 雙控，以索力為主。主要通過(guò)調(diào)節(jié)臨時(shí)吊索索力及張拉永久索的順序 和次數(shù)來(lái)解決。恒一完成、鋼梁脫架后，根據(jù)需要對(duì)吊索索力進(jìn)行全 橋調(diào)整。恒二階段以吊索索力與線形雙控，以線形為主。此時(shí)為加快 施工進(jìn)度，可以先進(jìn)行橋面鋪裝和第二橋面系主纜防護(hù)系統(tǒng)的施工， 待成橋后根據(jù)需要進(jìn)行最后索力總調(diào)整。
8、 主纜纏絲、防護(hù)，附屬工程施工
最后進(jìn)行主纜系統(tǒng)防腐涂裝，貓道拆除。完成空間自錨式懸索橋 纜索系統(tǒng)施工，成橋。
本發(fā)明中所使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范包括
(1) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)
(2) 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)
(3) 《公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(報(bào)批稿)
權(quán)利要求
1、一種空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法，其特征在于鉛垂面架設(shè)貓道和主纜，形成空纜線型；采用多點(diǎn)臨時(shí)吊索張拉、主纜橫移，使主纜接近成橋線形；然后進(jìn)行索夾空間角度的調(diào)整，逐根張拉永久吊索，形成主纜成橋線型，完成體系轉(zhuǎn)換。
2、 如權(quán)利要求1所述的空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法， 其特征在于該方法包括如下步驟A、在鉛垂面架設(shè)貓道和主纜；B、 鉛垂面緊纜；C、臨時(shí)索夾、臨時(shí)吊索安裝，永久索夾鉛垂面初始定 位；D、在中跨對(duì)稱張拉多對(duì)臨時(shí)拉索，將中跨主纜橫移張開(kāi)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(diào)整，拆除臨時(shí)索夾和臨時(shí)吊索；G、主纜纏絲、防 護(hù)，附屬工程施工。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種空間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法，其特征在于在鉛垂面架設(shè)貓道和主纜，形成空纜線型；通過(guò)橫移主纜和張拉吊索，形成主纜成橋線型。本發(fā)明通過(guò)上述方案特征構(gòu)成的明顯的技術(shù)特點(diǎn)，其一，鉛垂面架設(shè)主纜，有利于編纜；其二，緊纜工作在鉛垂面進(jìn)行，有利于緊纜，保證空隙率；其三，先用臨時(shí)拉索橫移主纜，使主纜線型接近成橋狀態(tài)，再?gòu)埨跛鳎欣谒鲓A空間角度的控制和吊索在橫向傾斜錨管內(nèi)的定位。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于施工方法簡(jiǎn)單，利于主纜編纜成型和索夾、吊索角度的空間定位，實(shí)現(xiàn)主纜成橋線型。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101418542SQ20081020320
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者張劍英, 戴建國(guó), 洋 沈, 瑜 臧, 郝維索 申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院