一種管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，屬于管道懸索跨越橋的施工【技術領域】，包括以下內(nèi)容：A.工藝實施過程分析：以兩岸中地勢較為平緩的一側(cè)作為發(fā)送岸，分析安裝過程中管道懸索跨越橋結(jié)構(gòu)的力學狀況；B.橋身的分組；C.兩岸塔架的預偏設置；D.第一組橋身吊裝；E.剩余橋身吊裝；F.安裝過程及成橋后的監(jiān)測。實現(xiàn)了橋身的非對稱性安裝，對工程地域的適應性強，對絕大多數(shù)跨越結(jié)構(gòu)均有可移植性，場地平整修筑工作量及施工難度小、周期短，效率更高。
【專利說明】一種管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及管道懸索跨越橋的施工【技術領域】，具體而言，涉及一種管道懸索跨越 橋橋身安裝的施工工藝。
【背景技術】
[0002] 管道跨越河流、峽谷等經(jīng)常采用管道懸索跨越結(jié)構(gòu)，在兩岸分別建設塔架，管道支 撐在兩岸塔架之間的橋身上，橋身由吊索吊起。懸索跨越結(jié)構(gòu)由于其較低的投資及成熟的 施工工藝，在跨越結(jié)構(gòu)中應用較多。通常懸索跨越結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)，即塔架腳部采用鉸接， 桁架橋身的寬跨比遠遠小于普通懸索橋的寬跨比。
[0003] 由于建設地點的地貌特點，懸索跨越橋的橋身安裝通常采用由兩岸往中間安裝或 中間往兩岸安裝的對稱方式，該傳統(tǒng)的懸索結(jié)構(gòu)安裝方式可以在安裝過程中確保結(jié)構(gòu)受力 均勻，成橋線形保持對稱。
[0004] 但是，對稱的安裝方式需要兩岸均具備吊裝條件由中間往兩岸進行對稱安裝，或 中跨具備駁船?？織l件由兩岸往中間進行橋身對稱安裝。而多數(shù)懸索跨越橋的建設地為 峽谷、湍急河流等險峻地貌，進場道路及場地平整修筑工作量巨大，采用的方式多為開山劈 石、圍堰或搭設棧道，施工周期長、風險性高、對原始地貌破壞面積大，涉及河流、山脈等難 以避開的問題，對稱安裝的實施難度大，工程施工費用較高，同時安裝時間也較長。因此，尋 求一種適用于多種地貌的柔性懸索跨越結(jié)構(gòu)桁架橋身的安裝方式，將是提高橋身貫通這一 關鍵施工節(jié)點效率的途徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于各種地形的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工 工藝，以解決現(xiàn)有的對稱法橋身安裝帶來的場地平整修筑工作量大、實施難度大、周期長、 風險性高的問題。
[0006] 為實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術方案為：一種管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工 藝，包括以下內(nèi)容： A. 工藝實施過程分析：以兩岸中地勢較為平緩的一側(cè)作為發(fā)送岸，分析安裝過程中管 道懸索跨越橋結(jié)構(gòu)的力學狀況，讀取工藝實施各階段結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)，并確定橋身 分組參數(shù)、塔架預偏值； B. 橋身的分組：根據(jù)A中所述橋身分組參數(shù)，對每組的各榀橋身進行預連接； C. 兩岸塔架的預偏設置：根據(jù)A中所述塔架預偏值，調(diào)節(jié)兩岸塔架的預偏量； D. 第一組橋身吊裝：按照B中的橋身分組，從發(fā)送岸吊運第一組橋身至對岸塔架側(cè)的 第一組橋身安裝位置，并與對應的吊索連接； E. 剩余橋身吊裝：順序?qū)⑹Ｓ喔鹘M橋身從發(fā)送岸吊運至與前一組橋身相連，且分別與 對應的吊索相連，最后一組橋身和所述第一組橋身分別與鄰近的塔架連接固定； F. 安裝過程及成橋后的監(jiān)測：監(jiān)測上述各階段結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)，分別為背索段 的索力監(jiān)測、橋身的應力監(jiān)測、塔基的應力監(jiān)測、塔架的預偏位置和主索的位置監(jiān)測。
[0007] 這樣結(jié)合施工地地貌特點、道路及場地現(xiàn)場條件，選定較為平坦的一側(cè)作為發(fā)送 岸，只需從兩岸的一端，即發(fā)送岸，向?qū)Π栋l(fā)送橋身的非對稱性安裝施工工藝，避免了在陡 峭狹窄地區(qū)實施兩岸往中跨安裝或采用駁船中間往兩岸安裝的對稱性安裝工藝帶來的場 地平整修筑工作量大、實施難度大、周期長、成本高的問題，有效拓展了管道懸索跨越的施 工范圍，提高效率，減小投資成本。
[0008] 在內(nèi)容B的橋身的分組中，根據(jù)內(nèi)容A中得出的方案計算結(jié)果相關參數(shù)，對橋身進 行分組，即可以滿足多榀橋身的同時吊裝。預分組的各榀橋身按序號進行連接，各連接部位 采用高強螺栓連接，不應過緊，利于吊裝過程中橋身的變形，減小應力集中，待全橋安裝完 畢后再按照高強螺栓施工規(guī)范進行連接施工。
[0009] 進一步地，在內(nèi)容A中，采用有限元法對工藝實施過程進行建模及仿真分析，根據(jù) 全過程仿真工藝實施過程中各關鍵結(jié)構(gòu)的力學狀況，調(diào)整確定橋身分組參數(shù)、塔架預偏值， 直至工藝實施過程各結(jié)構(gòu)受力及位置滿足設計要求，讀取工藝實施各階段結(jié)構(gòu)的力學及位 置參數(shù)。
[0010] 在該橋身的非對稱安裝工藝實施過程分析中，因懸索跨越橋身非對稱性安裝過程 非線性現(xiàn)象較為明顯，采用傳統(tǒng)計算方式誤差較大，且結(jié)果不直觀，需要采用非線性分析手 段對工藝實施過程進行計算，掌握塔架、纜索、橋身、塔基等受力部位的力學狀況。因此，建 立跨越結(jié)構(gòu)非線性分析模型，根據(jù)總體方案全過程仿真工藝實施過程中各關鍵結(jié)構(gòu)的力學 狀況，并根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整橋身分組、塔架預偏值等參數(shù)，直至計算結(jié)果滿足工藝實施過程 各結(jié)構(gòu)受力及位置滿足設計要求。讀取工藝實施各階段關鍵結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)，便于 工藝實施過程中對現(xiàn)場進行實際監(jiān)測對比。
[0011] 具體采用非線性理論，建立懸索跨越空間結(jié)構(gòu)有限元模型，并利用精確平衡狀態(tài) 分析，模擬跨越結(jié)構(gòu)橋身非對稱性吊裝過程施工受力狀況及邊界條件，分析掌握施工過程 中懸索索系及塔架的應力及位移狀態(tài)。
[0012] 這樣結(jié)合懸索跨越橋身非對稱性橋身安裝工藝的實施特點，通過三維仿真分析工 藝實施過程中關鍵結(jié)構(gòu)的受力特點及狀態(tài)，并給工藝優(yōu)化提供確切依據(jù)，同時，給塔架預 偏、橋身分組及吊裝順序等關鍵工序提供明確的要求，使非對稱性安裝工藝施工過程滿足 方案要求，與仿真分析趨勢一致，施工過程安全、可控、準確。
[0013] 進一步地，在第一組橋身吊裝之前，根據(jù)A中所述橋身分組參數(shù)，在發(fā)送岸搭設用 于承載和吊運各組橋身的橋身發(fā)送平臺，在橋身發(fā)送平臺將預連接的各組橋身吊運發(fā)送至 對岸。
[0014] 橋身發(fā)送平臺可根據(jù)實際情況搭設土石結(jié)構(gòu)或鋼桁架結(jié)構(gòu)平臺，在承載力、高度、 寬度等方面滿足橋身分組的發(fā)送需要。預連接完畢的橋身可用吊車吊運至發(fā)送平臺。
[0015] 進一步地，在第一組橋身吊裝之前，根據(jù)A中橋身分組參數(shù)，設計滿足吊裝載荷需 求的橋身吊裝裝置，并在兩岸的塔架間安裝所述橋身吊裝裝置，橋身吊裝裝置沿主索的中 間段在兩岸之間往復運動。
[0016] 具體根據(jù)橋身特點及橋身分組參數(shù)、吊裝載荷需求，設計橋身吊裝裝置，具體為纜 索吊，其包括錨固裝置、承重索、塔頂支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、滑動行車裝置、滑輪吊升裝置，明確纜 索吊的安裝程序，確立纜索吊系統(tǒng)的各部位的結(jié)構(gòu)、制作及安裝方法。
[0017] 安裝橋身吊裝裝置時，跨越塔架頂部安裝承重索支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；安裝承重索兩岸 錨固系統(tǒng)；安裝并張拉承重索滿足設計垂度及張拉力；安裝牽引及起重用卷揚系統(tǒng)；安裝 兩組獨立的滑輪裝置；安裝兩組獨立的滑輪吊升裝置；安裝并調(diào)整起重索、牽引索；檢查并 驗收。
[0018] 進一步地，在內(nèi)容C中，采用背索調(diào)節(jié)裝置張拉主索的背索段使塔架預偏，并同步 采用全站儀測量，直至塔架的偏角符合塔架預偏值。
[0019] 由于在橋身安裝過程中，跨中載荷的不斷增加，兩岸塔架有逐漸往河中方向擺動 的趨勢，通過預偏設置抵消這部分擺動量，因非對稱安裝跨中受力不均衡狀態(tài)明顯，因此預 偏設置量與對稱安裝的不同。
[0020] 預偏安裝時，根據(jù)A中明確的兩岸塔架需要的預偏值，在橋身吊裝前通過背索段 的張拉將塔架預偏到位，實現(xiàn)跨越結(jié)構(gòu)完成后塔架的垂直度滿足規(guī)范要求?？缭綐虻闹魉?分為背索段和位于兩塔架之間的中間段。
[0021] 進一步可分別在橋身兩側(cè)垂直于橋身方向架設全站儀，具體可在垂直于橋身方 向50m位置架設，使跨越橋在全站儀可視范圍內(nèi)，在兩岸塔架的頂部設置標記點，在背索段 張拉使塔架發(fā)生偏移時，同時通過全站儀觀測塔架頂部的標記點，通過觀測出的標記點的 坐標值與塔架垂直時該標記點的坐標之間的偏差即可計算出該點偏移的位置，確定塔架偏 移的角度，當塔架預偏角度滿足預偏值時停止張拉背索段，即停止塔架的預偏，塔架位置確 定，完成預偏設置。
[0022] 背索調(diào)節(jié)裝置，在本發(fā)明工藝實施過程中對兩岸的背索段進行調(diào)節(jié)，由定位夾緊 部件、張拉部件構(gòu)成，使兩岸塔架的預偏滿足分析確定的預偏值，同時兩岸背索段的索力也 在設計值允許范圍內(nèi)。
[0023] 進一步地，在內(nèi)容F中，采用傳感器及索力動測儀監(jiān)測背索段的索力，傳感器與索 力動測儀間用電纜相連，將傳感器固定于背索段上測量纜索的振動頻率，通過索力動測儀 讀取索力數(shù)據(jù)。
[0024] 由于非對稱性的安裝管道跨越結(jié)構(gòu)多用于管道跨越山溝、峽谷、大河等陡峭或險 峻的地貌，安裝工藝實施過程中，全橋的非線性狀態(tài)比對稱性安裝工藝更為明顯，特別是塔 架預偏、橋身安裝全過程、橋身安裝完成后的全橋線性調(diào)整等關鍵工序時需要重點索力狀 況監(jiān)控，避免工藝實施過程中出現(xiàn)的受力失控。測量時，傳感器用于測量纜索在收到外力振 動情況下的纜索的振動頻率，索力動測儀用于把傳感器信號轉(zhuǎn)換為直接讀取的索力數(shù)據(jù)。
[0025] 進一步地，在內(nèi)容F中，采用應變儀與數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測橋身的應力，數(shù)據(jù)采集器與 應變儀間用電纜相連，在橋身吊裝前將應變儀粘貼于橋身的上弦桿位置，通過數(shù)據(jù)采集器 讀取橋身吊裝前后應變數(shù)據(jù)及確定橋身應力狀況。
[0026]因為全橋載荷呈非對稱狀態(tài)，橋身安裝完畢前，其線性與設計成橋線性相差較大， 因此橋身的受力狀態(tài)也與成橋狀態(tài)不盡相同，需要對橋身安裝全過程的受力狀況進行監(jiān) 控，以確定其是否與方案實施分析時的參數(shù)計算值相符，確保工藝實施過程中橋身的力學 狀況良好。應變儀在橋身吊裝前粘貼于橋身典型上弦桿位置，數(shù)據(jù)采集器用于把應變儀采 集到的應變數(shù)據(jù)顯示在LED屏幕上，通過橋身吊裝前后應變數(shù)據(jù)的讀取差值可以計算出數(shù) 據(jù)采集部位的應力狀況，從而了解到橋身吊裝過程中的橋身應力變化狀況。
[0027] 進一步地，在內(nèi)容F中，采用預埋應變儀和數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測塔基的應力，數(shù)據(jù)采集 器與預埋應變儀間用電纜相連，預埋應變儀在塔基混凝土澆筑前安裝在塔基預埋鋼筋上， 通過數(shù)據(jù)采集器讀取橋身吊裝前后應變數(shù)據(jù)及確定塔基應力狀況。
[0028] 塔架預偏時會承受來自順橋向的偏載，需要監(jiān)測混凝土塔基受力是否超限。數(shù)據(jù) 采集器用于把應變儀采集到的應變數(shù)據(jù)顯示在LED屏幕上，通過橋身吊裝前后應變數(shù)據(jù)的 讀取差值可以計算出數(shù)據(jù)采集部位的應力狀況，從而了解到橋身吊裝過程中的塔基應力變 化狀況。
[0029] 進一步地，在內(nèi)容F中，采用全站儀和GPS測量裝置監(jiān)測塔架的預偏位置和主索的 位置，塔架頂部的邊緣在沿橋身方向及垂直橋身方向的中點位置分別設置塔架標定點，在 主索的中點位置設置主索標定點；在兩塔架的沿橋身方向及垂直橋身方向分別架設測量塔 架位置的全站儀，并且測量塔架位置的全站儀與塔架的中心軸線對齊；測量主索位置的全 站儀架設于能觀測主索標定點的位置；GPS測量裝置設置基站于跨越工地開闊地帶，通過 設有的多個控制樁的數(shù)據(jù)形成GPS測量體系，直接測出塔架標定點和主索標定點的位置， 并與全站儀的測量值互相校正，確定塔架的預偏位置和主索的位置。
[0030] 監(jiān)測塔架與主索在橋身安裝過程及安裝完畢后的位置是否與實施分析的參數(shù)值 一致。可在塔架頂部的邊緣在沿橋身方向及垂直橋身方向的中點位置分別設置塔架標定 點，即塔架頂部外緣的4個中點位置設置塔架標定點。測量塔架位置的全站儀用于觀測塔 架預偏角度；測量主索安裝位置的全站儀用于觀測主索中點的垂度是否符合施工方案要 求。架設GPS時可具體選擇2-3個控制樁數(shù)據(jù)建立起GPS測量體系，測量標定點是否符合 施工方案要求，此方式可以直接測出標定點的位置，作為驗證，同時，可以測量纜索錨頭位 置是否符合施工方案要求。
[0031] 而傳統(tǒng)方法只利用全站儀進行測量，需要配合的人員較多，時間也較長，采用GPS 測量方式可以實時方便的測量標定點誤差，同時，因GPS不需不斷轉(zhuǎn)站，也可以不用通視狀 態(tài)下測量，減少了人為誤差因素，同時還可以在陽光較強的時段作為主要測量方法，此時段 河面反光對全站儀測量結(jié)果有較大影響，兩種方法互相校正，準確度更高，同時也提高了效 率。
[0032] 以上監(jiān)測狀況的狀態(tài)評估均以仿真分析所得參數(shù)為準，監(jiān)測安裝過程中各施工內(nèi) 容以及成橋后的相關參數(shù)是否與分析所得參數(shù)相符，若不相符，可在安裝過程中及時調(diào)整 修正、或進行各施工內(nèi)容間的調(diào)整。
[0033] 本發(fā)明的有益效果： 一、與傳統(tǒng)管道懸索跨越橋的對稱性安裝橋身的實施工藝相比，本發(fā)明實現(xiàn)了橋身的 非對稱性安裝，具有明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在對工程地域的適應性強，對絕大多數(shù)跨越結(jié)構(gòu) 均有可移植性，只需要在地勢較為有利的一側(cè)設置橋身發(fā)送場地，無需在兩岸修筑發(fā)送場 地，也無需解決河流中使用大型駁船的可行性及安全性等問題。
[0034] 二、在施工時間、施工效率、施工經(jīng)濟性方面均優(yōu)于傳統(tǒng)對稱性的橋身安裝方法， 解決了現(xiàn)有安裝方法帶來的場地平整修筑工作量大、實施難度大、周期長、風險性高、成本 高的問題。
[0035] 三、通過工程的實踐證明，由于大量減少了道路修筑及場地平整的投入，減少了駁 船租賃及裝運碼頭的投入，不同的跨越規(guī)格，橋身安裝費用減少了 15%以上；施工時間減少 了 20%以上；明顯減少了跨越施工對環(huán)保的影響及地貌恢復工作量。
[0036] 綜合以上因素，本發(fā)明的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝為現(xiàn)有的橋身的安 裝方式提供了新的思路，適用性更強，效率更高，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明提供的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝的實施效果圖； 圖2是本發(fā)明提供的監(jiān)測塔架位置時全站儀和標記點的布置示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0039] 某油氣管道工程的跨越需要跨越河流，西岸地貌均較為陡峭，平均達到60度，且 河流不能通航。因此如采用對稱法進行橋身安裝將需要進行大量的道路修筑及場地平整工 作,且運輸安全風險大。
[0040] 該管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，包括以下內(nèi)容： 工藝實施過程分析，選取較為平緩的東岸作為跨越結(jié)構(gòu)預制、安裝發(fā)送的發(fā)送岸，橋身 發(fā)送平臺3設置在東岸。
[0041] 根據(jù)該跨越的現(xiàn)場情況及結(jié)構(gòu)形式，建立跨越結(jié)構(gòu)橋身安裝非對稱施工工藝仿真 分析模型，模型為非線性有限元，對塔架1、纜索、桁架等跨越主要結(jié)構(gòu)分別進行建模、單元 選取、網(wǎng)格劃分、離散分析、邊界條件設置、載荷加載方式確定、后處理分析等工作。對吊裝 方案進行分析及優(yōu)化，優(yōu)化橋身安裝方案滿足結(jié)構(gòu)受力及位置的設計要求。同時，讀取了工 藝實施關鍵階段結(jié)構(gòu)的力學及位移參數(shù)，調(diào)整橋身分組、塔架預偏值等參數(shù)。
[0042] 橋身的分組，根據(jù)方案計算結(jié)果，對橋身進行分組，采用了 3榀標準桁架橋身一組 進行預連接，方便吊裝時按組進行安裝。
[0043] 工藝實施前對跨越關鍵結(jié)構(gòu)進行檢查驗收，特別是對塔架1的安裝、主索4的安 裝、各錨固墩狀況、橋身的預制情況等，為橋身非對稱安裝工藝做準備。
[0044] 平整東岸場地，設置橋身發(fā)送平臺3,根據(jù)該跨越的現(xiàn)場情況，采用了土堆平臺，土 堆規(guī)格為30mX5mX3m，可滿足方案制定的最大5棉|祐 1架的發(fā)送需求。
[0045] 根據(jù)方案的仿真計算結(jié)果，設計了適合于本跨越橋身吊裝的纜索吊系統(tǒng)作為橋身 吊裝裝置6。系統(tǒng)由錨固裝置、承重索、塔頂支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、滑動行車系統(tǒng)、滑輪吊升系統(tǒng)構(gòu) 成。本橋身吊裝裝置6設置了兩根主承重索，兩套獨立的行車吊裝系統(tǒng)，滿足非對稱橋身的 行進及吊裝功能。
[0046] 兩岸塔架1的預偏設置，按照方案分析過程中的仿真計算結(jié)果，利用背索調(diào)節(jié)裝 置5牽引張拉纜索，對塔架1進行預偏設置，滿足跨越橋身安裝完成后，塔架1的狀態(tài)符合 設計要求。
[0047] 可分別在橋身兩側(cè)垂直于橋身方向架設全站儀，具體可在垂直于橋身方向50m位 置架設，使跨越橋在全站儀可視范圍內(nèi)，在兩岸塔架1的頂部設置標記點，在背索段張拉使 塔架1發(fā)生偏移時，同時通過全站儀觀測塔架頂部的標記點，通過觀測出的標記點的坐標 值與塔架1垂直時該標記點的坐標之間的偏差即可計算出該點偏移的位置，確定塔架1偏 移的角度，當塔架1預偏角度滿足預偏值時停止張拉背索段，即停止塔架的預偏，塔架位置 確定，完成預偏設置。
[0048] 第一組橋身吊裝，使用纜索吊系統(tǒng)，兩組滑動行車分別與預吊裝橋身的兩個吊點 連接，連接檢查完畢后操作起重卷揚系統(tǒng)提升，檢查吊點、錨固點、卷揚機系統(tǒng)是否正常，檢 查完畢后提升至發(fā)送高度，牽引兩組滑動行車從東岸的橋身發(fā)送平臺3上發(fā)送第一組橋身 到對岸，吊裝過程中保持纜索吊系統(tǒng)的牽拉索與起重索的協(xié)調(diào)平穩(wěn)。牽引到位后，檢查橋身 吊點位置是否與吊索7相對應，兩組起重卷揚系統(tǒng)配合連接橋身各吊點與對應吊索7至有 效銷接狀態(tài)。
[0049] 剩余橋身吊裝，纜索吊系統(tǒng)返回至東岸的橋身發(fā)送平臺3,吊裝第二組橋身至西 岸，與第一組橋身預連接，連接螺栓暫不擰緊。采用此方法，往復進行安裝，直至第16組橋 身安裝完畢并與對應吊索7相連接，橋身連接好后，整體橋身的兩端分別與各自所在側(cè)的 塔基2上的橋身銷接裝置相連接，最終完成所有橋身的安裝。
[0050] 橋身安裝過程及成橋后，通過監(jiān)控測試及測量手段，結(jié)合方案仿真計算結(jié)果，與現(xiàn) 場塔架1、塔基2、主索4等關鍵結(jié)構(gòu)的測量參數(shù)進行對比。
[0051] 測試主要采用的方式為：混凝土應變儀在塔架1基礎部位采用預埋的方式進行塔 基2的應力監(jiān)測及采用智能數(shù)碼應變計安裝于桁架上弦桿的方法進行橋身的應力監(jiān)測，掌 握塔架1基礎及橋身在橋身非對稱安裝工藝實施過程中的受力狀況是否在安全范圍之內(nèi)， 采用傳感器和索力動測儀測量背索拉力是否滿足仿真計算狀況，采用全站儀和GPS測量裝 置監(jiān)測塔架1的預偏位置和主索4的位置。
[0052] 圖2中的箭頭方向為橋身方向，塔架1頂部的邊緣在沿橋身方向及垂直橋身方向 的中點位置分別設置塔架標定點8,在主索4的中點位置設置主索標定點；在兩塔架1的沿 橋身方向及垂直橋身方向分別架設塔架測量全站儀9,并且塔架測量全站儀9與塔架1的中 心軸線對齊；主索測量全站儀架設于能觀測主索標定點的位置；GPS測量裝置設置基站于 跨越工地開闊地帶，通過設有的多個控制樁的數(shù)據(jù)形成GPS測量體系，直接測出塔架標定 點8和主索標定點的位置，并與塔架測量全站儀9、主索測量全站儀的測量值互相校正，確 定塔架1的預偏位置和主索4的位置。
[0053] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，包括以下內(nèi)容： A. 工藝實施過程分析：以兩岸中地勢較為平緩的一側(cè)作為發(fā)送岸，分析安裝過程中管 道懸索跨越橋結(jié)構(gòu)的力學狀況，讀取工藝實施各階段結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)，并確定橋身 分組參數(shù)、塔架預偏值； B. 橋身的分組：根據(jù)A中所述橋身分組參數(shù)，對每組的各榀橋身進行預連接； C. 兩岸塔架的預偏設置：根據(jù)A中所述塔架預偏值，調(diào)節(jié)兩岸塔架的預偏量； D. 第一組橋身吊裝：按照B中的橋身分組，從發(fā)送岸吊運第一組橋身至對岸塔架側(cè)的 第一組橋身安裝位置，并與對應的吊索連接； E. 剩余橋身吊裝：順序?qū)⑹Ｓ喔鹘M橋身從發(fā)送岸吊運至與前一組橋身相連，且分別與 對應的吊索相連，最后一組橋身和所述第一組橋身分別與鄰近的塔架連接固定； F. 安裝過程及成橋后的監(jiān)測：監(jiān)測上述各階段結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)，分別為背索段 的索力監(jiān)測、橋身的應力監(jiān)測、塔基的應力監(jiān)測、塔架的預偏位置和主索的位置監(jiān)測。
2. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容 A中，采用有限元法對工藝實施過程進行建模及仿真分析，根據(jù)全過程仿真工藝實施過程中 各關鍵結(jié)構(gòu)的力學狀況，調(diào)整確定橋身分組參數(shù)、塔架預偏值，直至工藝實施過程各結(jié)構(gòu)受 力及位置滿足設計要求，讀取工藝實施各階段結(jié)構(gòu)的力學及位置參數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在第一 組橋身吊裝之前，根據(jù)A中所述橋身分組參數(shù)，在發(fā)送岸搭設用于承載和吊運各組橋身的 橋身發(fā)送平臺，在橋身發(fā)送平臺將預連接的各組橋身吊運發(fā)送至對岸。
4. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在第一 組橋身吊裝之前，根據(jù)A中橋身分組參數(shù)，設計滿足吊裝載荷需求的橋身吊裝裝置，并在兩 岸的塔架間安裝所述橋身吊裝裝置，橋身吊裝裝置沿主索的中間段在兩岸之間往復運動。
5. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容C 中，采用背索調(diào)節(jié)裝置張拉主索的背索段使塔架預偏，并同步采用全站儀測量，直至塔架的 偏角符合塔架預偏值。
6. 根據(jù)權利要求5所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，分別在 橋身兩側(cè)垂直于橋身方向架設全站儀，使跨越橋在全站儀可視范圍內(nèi)，在兩岸塔架的頂部 設置標記點，在背索段張拉使塔架發(fā)生偏移時，同時通過全站儀觀測塔架頂部的標記點，通 過觀測出的標記點的坐標值與塔架垂直時該標記點的坐標之間的偏差確定塔架偏移的角 度，當塔架預偏角度滿足預偏值時停止張拉背索段，完成塔架的預偏設置。
7. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容F 中，采用傳感器及索力動測儀監(jiān)測背索段的索力，傳感器與索力動測儀間用電纜相連，將傳 感器固定于背索段上測量纜索的振動頻率，通過索力動測儀讀取索力數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容F 中，采用應變儀與數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測橋身的應力，數(shù)據(jù)采集器與應變儀間用電纜相連，在橋身 吊裝前將應變儀粘貼于橋身的上弦桿位置，通過數(shù)據(jù)采集器讀取橋身吊裝前后應變數(shù)據(jù)及 確定橋身應力狀況。
9. 根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容 F中，采用預埋應變儀和數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測塔基的應力，數(shù)據(jù)采集器與預埋應變儀間用電纜相 連，預埋應變儀在塔基混凝土澆筑前安裝在塔基預埋鋼筋上，通過數(shù)據(jù)采集器讀取橋身吊 裝前后應變數(shù)據(jù)及確定塔基應力狀況。
10.根據(jù)權利要求1所述的管道懸索跨越橋橋身安裝的施工工藝，其特征在于，在內(nèi)容 F中，采用全站儀和GPS測量裝置監(jiān)測塔架的預偏位置和主索的位置，塔架頂部的邊緣在沿 橋身方向及垂直橋身方向的中點位置分別設置塔架標定點，在主索的中點位置設置主索標 定點；在兩塔架的沿橋身方向及垂直橋身方向分別架設測量塔架位置的全站儀，并且測量 塔架位置的全站儀與塔架的中心軸線對齊；測量主索位置的全站儀架設于能觀測主索標定 點的位置；GPS測量裝置設置基站于跨越工地開闊地帶，通過設有的多個控制樁的數(shù)據(jù)形 成GPS測量體系，直接測出塔架標定點和主索標定點的位置，并與全站儀的測量值互相校 正，確定塔架的預偏位置和主索的位置。
【文檔編號】E01D21/00GK104060544SQ201410327599
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】張 杰, 王學軍, 來陽月星, 羅子波, 王志強, 黃正 申請人:四川石油天然氣建設工程有限責任公司