專利名稱：自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將加勁梁的自重轉(zhuǎn)換到主纜上的施工方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及橋梁技術(shù)的進(jìn)步， 一種不同于地錨式懸索橋的新型懸索^^自 錨式懸索橋在我國獲得了較大的發(fā)展。在施工過程中自錨式懸索橋與地錨式懸索橋上部結(jié)構(gòu)的 施工順序不同地錨式懸索橋先架設(shè)主纜再安裝加勁梁，自錨式懸索橋則是先架設(shè)加勁梁使其 整體成型再架設(shè)主纜安裝吊桿，然后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換將加勁梁的自重轉(zhuǎn)換到主纜上。體系轉(zhuǎn)換是 自錨式懸索橋建造過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能將加勁梁的自重轉(zhuǎn)換到主纜上的自錨式 懸索橋體系轉(zhuǎn)換施工方法。
本發(fā)明的體系轉(zhuǎn)換原理是
1、 體系轉(zhuǎn)換指的是先將加勁梁在橋位采用頂推法或支架拼裝施工形成整體、后完成主纜 架設(shè)，再通過吊索、桿，將加勁梁吊掛在主纜上的過程；
2、 體系轉(zhuǎn)換過程是各構(gòu)件應(yīng)力、應(yīng)變重分配的過程，最終形成主纜受拉、加勁梁受壓的 自錨體系；
3、 體系轉(zhuǎn)換過程按照自錨式懸索橋設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定體系轉(zhuǎn)換方式下對(duì)應(yīng)的施工階段、 步驟；吊索、桿與加勁梁連接安裝過程，應(yīng)與塔頂主索鞍頂推的過程順序相適應(yīng)、匹配；
4、 體系轉(zhuǎn)換過程中主要構(gòu)件變位大，隨著主跨主纜逐漸加載，塔頂?shù)乃轿灰菩枰刂?以保證主塔安全，可通過主索鞍的預(yù)偏分級(jí)頂推來實(shí)現(xiàn)；主梁的壓縮量大，期間各主體結(jié)構(gòu) 墩、臨時(shí)墩、組拼平臺(tái)都要克服摩擦力，有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，需要采取防止滑動(dòng)的安全措施
自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換施工方法，有先安裝吊索、桿，再分批分階段張拉吊索、桿，將 加勁梁從支架支承轉(zhuǎn)化為主纜懸吊方法或整體頂、提升加勁梁，在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝吊索、 桿方法，
1)張拉吊索方式的體系轉(zhuǎn)換
① 空纜上安裝索夾與吊索，將貓道吊掛在主纜上，
② 體系轉(zhuǎn)換吊索、桿張拉施工
a、采用分級(jí)等張拉值法對(duì)至少3個(gè)編號(hào)以上的吊索、桿同步張拉，張拉分級(jí)進(jìn)行，逐步 到位。
b、 主塔頂主索鞍要隨著吊索張拉的同時(shí)逐步向跨中側(cè)頂推，吊索全部安裝張拉完并符合 設(shè)計(jì)要求后，將索鞍座體與底板間永久鎖定，
c、 拆除臨時(shí)墩或現(xiàn)澆支架，
2)整體頂、提升加勁梁后安裝吊索方式的體系轉(zhuǎn)換
① 準(zhǔn)備工作安裝主纜、索夾，吊索吊上主纜，貓道吊掛在主纜上，
② 加勁梁的整體提升和落梁
a、 加勁梁整體提升，加勁梁提升到位后，逐根進(jìn)行吊索的安裝，待吊索安裝完成后，再 通過逐步落梁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，完成加勁梁按設(shè)計(jì)線形的完全懸吊，
b、 加勁梁的起頂和下落按序進(jìn)行，并及時(shí)頂移索鞍使塔頂復(fù)位，
c、 在頂、落梁過程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抄墊或拆除抄墊，
d、 在加勁梁底起頂位置布置分配梁分散頂力，
e、 頂升過程中，采取各臨時(shí)墩頂升點(diǎn)逐步、分階段進(jìn)行頂升，
f、 體系轉(zhuǎn)換完成后，拆除臨時(shí)墩等臨時(shí)設(shè)施。
本發(fā)明自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換是指實(shí)現(xiàn)橋梁主纜與加勁梁的連接、形成自錨體系的過程，
本發(fā)明提供兩種體系轉(zhuǎn)換方法 一是整體頂升加勁梁，在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝吊索、桿，精 確調(diào)整吊索、桿長度后，解除加勁梁的支架支撐，使加勁梁懸吊在主纜上；二是先安裝吊索、 桿，再分批分階段張拉吊索、桿，將加勁梁從支架支承轉(zhuǎn)化為主纜懸吊。方法一進(jìn)行體系轉(zhuǎn) 換其優(yōu)點(diǎn)是一般不需要對(duì)吊桿進(jìn)行張拉的設(shè)備，缺點(diǎn)是對(duì)于吊桿需要調(diào)整時(shí)難度較大，同時(shí) 需要較多的起頂設(shè)備材料；而采用方法二進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換則相反，具體施工時(shí)應(yīng)根據(jù)橋梁特點(diǎn) 及要求，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定合適方案。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的體系轉(zhuǎn)換原理是
1、 體系轉(zhuǎn)換指的是先將加勁梁在橋位采用頂推法或支架拼裝施工形成整體、后完成主纜 架設(shè)，再通過吊索、桿，將加勁梁吊掛在主纜上的過程；
2、 體系轉(zhuǎn)換過程是各構(gòu)件應(yīng)力、應(yīng)變重分配的過程，最終形成主纜受拉、加勁梁受壓的 自錨體系；
3、 體系轉(zhuǎn)換過程按照自錨式懸索橋設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定體系轉(zhuǎn)換方式下對(duì)應(yīng)的施工階段、 步驟；吊索、桿與加勁梁連接安裝過程，應(yīng)與塔頂主索鞍頂推的過程順序相適應(yīng)、匹配；
4、 體系轉(zhuǎn)換過程中主要構(gòu)件變位大，隨著主跨主纜逐漸加載，塔頂?shù)乃轿灰菩枰刂?以保證主塔安全，可通過主索鞍的預(yù)偏分級(jí)頂推來實(shí)現(xiàn)；主梁的壓縮量大，期間各主體結(jié)構(gòu) 墩、臨時(shí)墩、組拼平臺(tái)都要克服摩擦力，有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，需要采取防止滑動(dòng)的安全措施。
本發(fā)明的體系轉(zhuǎn)換有先安裝吊索、桿，再分批分階段張拉吊索、桿，將加勁梁從支架支 承轉(zhuǎn)化為主纜懸吊方法或整體頂、提升加勁梁，在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝吊索、桿方法。
一、張拉吊索方式的體系轉(zhuǎn)換
1) 準(zhǔn)備工作
① 測量放樣，空纜上安裝索夾與吊索，將貓道吊掛在主纜上。
② 施工平臺(tái)準(zhǔn)備
吊索、桿張拉一般在加勁梁吊點(diǎn)錨箱下，為方便人員下到梁底進(jìn)行安裝張拉設(shè)備、拆除 引伸桿及張拉操作，應(yīng)設(shè)置吊索、桿張拉腳手移動(dòng)平臺(tái)，該平臺(tái)也可利用加勁梁檢査設(shè)備。
吊索、桿錨頭至加勁梁橋面有一定間距，需配置施工腳手架，以供施工人員拆裝吊索、 桿張拉引伸桿。
③ 張拉設(shè)備準(zhǔn)備合理選擇張拉用千斤頂及配套精密油表，張拉設(shè)備投入使用前必須經(jīng) 配套標(biāo)定，
④ 貓道吊掛由于體系轉(zhuǎn)換后，主纜自由懸掛的線型將發(fā)生接近折線的變化，因而原架 設(shè)的貓道面不再與主纜架梁后的線型相吻合；為此，吊索、桿張拉體系轉(zhuǎn)換前，應(yīng)將貓道吊 掛在主纜上，
2) 體系轉(zhuǎn)換吊索、桿張拉施工過程
① 吊索、桿張拉順序執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)定的原則，上、下游應(yīng)對(duì)稱同步進(jìn)行，至少3個(gè)編號(hào)以 上的吊索同步張拉，兩幅橋?qū)?yīng)吊索也要求同步張拉；
② 張拉用千斤頂應(yīng)采取并聯(lián)的方式，確保張拉吊索、桿索力的同步性，宜采用分級(jí)等張 拉值法張拉使索力均勻，張拉以控制壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)，用監(jiān)測傳感器讀數(shù)進(jìn)行監(jiān)測；
③ 主塔索鞍頂推
在體系轉(zhuǎn)換過程，為保證主塔根部不出現(xiàn)拉應(yīng)力，主塔頂主索鞍要隨著吊索張拉的同時(shí) 逐步向跨中側(cè)頂推，頂推的時(shí)機(jī)和頂推量按設(shè)計(jì)規(guī)定；
索鞍的縱向頂移是在主塔每個(gè)索鞍的邊跨側(cè)安裝施頂反力架，在反力架與索鞍間安放大 噸位千斤頂水平施頂使索鞍座體分次縱移，達(dá)到設(shè)計(jì)頂推量時(shí)鎖定索鞍，
吊索全部安裝張拉完，經(jīng)測量索鞍位置符合設(shè)計(jì)要求后，將索鞍座體與底板間永久鎖定；
④ 體系轉(zhuǎn)換吊索、桿張拉完成后，方可拆除臨時(shí)墩或現(xiàn)澆支架。
⑤ 體系轉(zhuǎn)換施工要點(diǎn)
a. 單根吊索張拉力在張拉調(diào)索時(shí)應(yīng)力達(dá)到最大，遠(yuǎn)大于成橋狀態(tài)時(shí)的受力水準(zhǔn)，而吊索 安全系數(shù)(桿)偏小，除了采用高精度張拉油表外，應(yīng)分多級(jí)逐步張拉調(diào)索，在保證線形的 同時(shí)，嚴(yán)格控制其張拉力不得大于設(shè)計(jì)規(guī)定值。
b. 無論獨(dú)塔或雙塔自錨懸索橋，在體系轉(zhuǎn)換時(shí)，主纜上任何一個(gè)吊索的變化都會(huì)影響到 其它吊索的受力。故要求張拉調(diào)索時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定順序同步進(jìn)行，同一編號(hào)的吊索張拉 必須同步，任何情況下索力相差不得大于設(shè)計(jì)規(guī)定值；相應(yīng)主索鞍頂推也要求分次同步進(jìn)行， 不得跳躍、跨越式頂推。
c. 在張拉調(diào)索過程中，以力為主，兼顧線形；在吊索安裝之前，應(yīng)對(duì)其無應(yīng)力長度做標(biāo) 記，張拉過程中，如線形與索力相差較遠(yuǎn)，應(yīng)立即停止此道工序，查清原因，再進(jìn)行下道工 序施工。
d. 在張拉調(diào)索過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制主塔塔頂?shù)钠唬魏吻闆r下不得大于設(shè)計(jì)規(guī)定允許
值；
e. 在張拉調(diào)索過程中，由于不能一次到位，應(yīng)釆取臨時(shí)錨固倒頂措施，以策安全。
f. 張拉調(diào)索時(shí)間宜安排在夜間溫度穩(wěn)定的時(shí)候進(jìn)行，張拉調(diào)索開始時(shí)，加勁梁上不得堆放 任何雜物，梁面吊機(jī)也得移走。
g. 由于體系轉(zhuǎn)換過程中吊索同步張拉，張拉步驟多，為保證安全，在多根吊索同時(shí)張拉 的情況下，應(yīng)每張拉完一級(jí)時(shí)，要對(duì)張拉引伸桿進(jìn)行臨時(shí)錨固措施，再進(jìn)行下一級(jí)張拉、逐 步到位。
h. 體系轉(zhuǎn)換過程中，梁逐步脫離臨時(shí)墩或現(xiàn)澆支架，跨中中間最大；主索鞍的頂推會(huì)使 主梁標(biāo)高下降，應(yīng)注意超墊墊板，使加勁梁與支墊之間空隙保持在2cm左右，以備安全。
二、整體頂、提升加勁梁后安裝吊索方式的體系轉(zhuǎn)換
1) 準(zhǔn)備工作-
① 體系轉(zhuǎn)換施工前，加勁梁應(yīng)按設(shè)計(jì)線型施工就位，主纜、索夾安裝好，吊索吊上主纜， 貓道吊掛在主纜上，
② 各起頂機(jī)具設(shè)備按施工設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備，
2) 加勁梁的整體提升和落梁
① 整體提升加勁梁，需控制好起頂高度和起頂反力，
② 加勁梁提升到位后，逐根進(jìn)行吊索的安裝，待吊索安裝完成后，再通過逐步落梁至設(shè) 計(jì)標(biāo)高的方法使吊索和主纜逐步承受加勁梁荷載，完成加勁梁按設(shè)計(jì)線形的完全懸吊，
③ 加勁梁在落梁過程中應(yīng)做好監(jiān)測監(jiān)控工作，按施工控制需要及時(shí)頂移索鞍使塔頂復(fù)位， @在頂、落梁過程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行必要的抄墊或拆除抄墊，以保證體系轉(zhuǎn)換工作的順利
進(jìn)行及施工過程中的安全，
⑤ 加勁梁起頂時(shí)臨時(shí)墩反力較大，如利用千斤頂直接頂加勁梁，則局部應(yīng)力過大易造成 局部失穩(wěn)變形，為保證起頂施工安全方便，宜在加勁梁底起頂位置采取布置分配梁等方式來 分散頂力；
⑥ 頂梁時(shí)可采用鋼板及鋼墊塊進(jìn)行抄墊，確保落梁時(shí)方便拆除抄墊的施工；
⑦ 頂升控制頂升過程中，如采用各臨時(shí)墩頂升點(diǎn)同時(shí)頂升，需解決好同步及克服臨時(shí) 墩反力過大等問題，宜采取各臨時(shí)墩頂升點(diǎn)逐步、分階段進(jìn)行頂升，應(yīng)控制好每墩每次的頂 升量，
3) 體系轉(zhuǎn)換完成后，拆除臨時(shí)墩等臨時(shí)設(shè)施。
4) 體系轉(zhuǎn)換施工要點(diǎn)
①加勁梁宜采取按設(shè)計(jì)數(shù)值整體逐步同時(shí)頂高，在無應(yīng)力狀態(tài)下多次、逐步進(jìn)行吊索安 裝，待吊索全部安裝完成后再通過逐步落梁至設(shè)計(jì)位置的方式，使吊索和主纜逐步承受加勁 梁荷載，
② 用千斤頂頂升應(yīng)克服局部應(yīng)力過大的情況，應(yīng)采取布置分配梁等方法分散頂力，
③ 整體頂升體系轉(zhuǎn)換過程中，應(yīng)適時(shí)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，做好施工控制工作。
權(quán)利要求
1、自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于先安裝吊索、桿，再分批分階段張拉吊索、桿，將加勁梁從支架支承轉(zhuǎn)化為主纜懸吊方法或整體頂、提升加勁梁，在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝吊索、桿方法，1)張拉吊索方式的體系轉(zhuǎn)換①空纜上安裝索夾與吊索，將貓道吊掛在主纜上，②體系轉(zhuǎn)換吊索、桿張拉施工a、采用分級(jí)等張拉值法對(duì)至少3個(gè)編號(hào)以上的吊索、桿同步張拉，張拉分級(jí)進(jìn)行，逐步到位，b、主塔頂主索鞍要隨著吊索張拉的同時(shí)逐步向跨中側(cè)頂推，吊索全部安裝張拉完并符合設(shè)計(jì)要求后，將索鞍座體與底板間永久鎖定，c、拆除臨時(shí)墩或現(xiàn)澆支架，2)整體頂、提升加勁梁后安裝吊索方式的體系轉(zhuǎn)換①準(zhǔn)備工作安裝主纜、索夾，吊索吊上主纜，貓道吊掛在主纜上，②加勁梁的整體提升和落梁a、加勁梁整體提升，加勁梁提升到位后，逐根進(jìn)行吊索的安裝，待吊索安裝完成后，再通過逐步落梁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，完成加勁梁按設(shè)計(jì)線形的完全懸吊，b、加勁梁的起頂和下落按序進(jìn)行，并及時(shí)頂移索鞍使塔頂復(fù)位，c、在頂、落梁過程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抄墊或拆除抄墊，d、在加勁梁底起頂位置布置分配梁分散頂力，e、頂升過程中，采取各臨時(shí)墩頂升點(diǎn)逐步、分階段進(jìn)行頂升，f、體系轉(zhuǎn)換完成后，拆除臨時(shí)墩等臨時(shí)設(shè)施。
全文摘要
自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換施工方法，涉及一種將加勁梁的自重轉(zhuǎn)換到主纜上的施工方法。本發(fā)明自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換是指實(shí)現(xiàn)橋梁主纜與加勁梁的連接、形成自錨體系的過程。本發(fā)明提供兩種體系轉(zhuǎn)換方法一是整體頂升加勁梁，在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝吊索、桿，精確調(diào)整吊索、桿長度后，解除加勁梁的支架支撐，使加勁梁懸吊在主纜上。二是先安裝吊索、桿，再分批分階段張拉吊索、桿，將加勁梁從支架支承轉(zhuǎn)化為主纜懸吊。方法一進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換其優(yōu)點(diǎn)是一般不需要對(duì)吊桿進(jìn)行張拉的設(shè)備，缺點(diǎn)是對(duì)于吊桿需要調(diào)整時(shí)難度較大，同時(shí)需要較多的起頂設(shè)備材料；而采用方法二進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換則相反，具體施工時(shí)應(yīng)根據(jù)橋梁特點(diǎn)及要求，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定合適方案。
文檔編號(hào)E01D21/06GK101187199SQ200710168988
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者馮朝軍, 李 葉, 廖云沼, 張啟橋, 杜官民, 杰 楊, 林世發(fā), 杰 王, 邊澤民, 剛 鄧, 震 鄭, 陳國祥, 陳永宏 申請(qǐng)人:中鐵大橋局股份有限公司