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，進行吊索力的調(diào)整，使加勁梁的自 重通過吊索傳遞到主纜，存在一個體系轉(zhuǎn)換的過程。
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。但對于空間自錨 式懸索橋纜索系統(tǒng)施工是不行的，因為在空纜狀態(tài)主纜是鉛垂平面， 成橋狀態(tài)卻是空間斜面，存在一個從平面向空間轉(zhuǎn)變的過程，轉(zhuǎn)換不 好會使索夾耳板角度偏差過大，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；采用多點臨時吊索張拉、主纜橫移，使主纜接 近成橋線形；然后進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(diào)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(fā)明通過上述方案特征構(gòu)成的明顯的技術(shù)特點，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行，有利于緊 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(tài)，再張拉吊索，有利于索夾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)點在于施工方法簡單，利于主纜編纜成型 和索夾、吊索角度的空間定位，實現(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
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進一步的描述。
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)過空 間轉(zhuǎn)換過程，所以中跨貓道采用兩幅獨立貓道。 ，
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)和基準索股架設(shè)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(diào)整；錨跨張力調(diào)整。 先架設(shè)基準索股，觀測、調(diào)整好后，再以基準索股為基準架設(shè)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(tài)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(nèi)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?？紤]到是臨時構(gòu)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。由于本 橋永久吊索為空間索面，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
采用多點法，根據(jù)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(nèi)。此過程是空 間自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工方法的關(guān)鍵。確定幾點，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 橫移后，吊索橫向偏角能滿足設(shè)計的精度要求。根據(jù)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(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，每根吊索上端對應一個永久索夾。主
纜橫移張開至接近成橋線形后，才能進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(diào)必須在上一根吊索張拉完后進行。
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(zhuǎn)的角度，根據(jù)測量數(shù)據(jù)和修正計算值對索夾耳板角度進行精確調(diào) 整。根據(jù)施工過程體系轉(zhuǎn)換模擬計算的結(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(shè)有加勁環(huán)裝置8，可 通過牽引索調(diào)節(jié)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(nèi)。
7、 體系轉(zhuǎn)換、全橋索力調(diào)整
在體系轉(zhuǎn)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。恒一階段以吊索索力與線形 雙控，以索力為主。主要通過調(diào)節(jié)臨時吊索索力及張拉永久索的順序 和次數(shù)來解決。恒一完成、鋼梁脫架后，根據(jù)需要對吊索索力進行全 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(tǒng)的施工， 待成橋后根據(jù)需要進行最后索力總調(diào)整。
8、 主纜纏絲、防護，附屬工程施工
最后進行主纜系統(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)標準與規(guī)范包括
(1) 《公路橋涵設(shè)計通用規(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)計規(guī)范》(報批稿)
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；采用多點臨時吊索張拉、主纜橫移，使主纜接近成橋線形；然后進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(diào)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(fā)明公開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；通過橫移主纜和張拉吊索，形成主纜成橋線型。本發(fā)明通過上述方案特征構(gòu)成的明顯的技術(shù)特點，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行，有利于緊纜，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(tài)，再張拉吊索，有利于索夾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)點在于施工方法簡單，利于主纜編纜成型和索夾、吊索角度的空間定位，實現(xiàn)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(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)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(shè)計研究總院