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原文传递矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法

专利名称：	矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法
摘要：	本发明涉及一种矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，包括外套管吊装：使外套管前端的抗滑锚具端达到塔端索鞍处并与索鞍入口临时对接；斜拉索钢绞线穿索：钢绞线一边放线一边穿索，钢绞线从塔左侧穿入外套管穿过塔端分丝管式索鞍进入右侧的外套管一直至右侧梁端，分别对两侧的钢绞线进行预张拉；钢绞线张拉：采用单根钢绞线左右同步张拉，采用单孔千斤顶分级对称张拉的工艺；防腐处理：对梁端锚具、塔端抗滑锚具分别进行防腐处理。采用分丝管与抗滑锚技术，保证了斜拉索的安装精度和安装质量，方便了斜拉索使用期间的养护和正常换索。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	法尔胜泓昇集团有限公司
发明人：	金平;王昀;秦涌汐;匡建国;周强生;姚永峰;陈军;周珏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910443268.5
公开号：	CN110184930A
代理机构：	北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：	赵海波
分类号：	E01D21/00(2006.01);E;E01;E01D;E01D21
申请人地址：	214400 江苏省无锡市江阴市高新区澄江中路165号
主权项：	1.一种矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：主要步骤包括（1）挂索前准备工作：外套管焊接接长，钢绞线下料，外套管及其附件包括延伸管的连接，锚具及传感器安装，梁面、塔端工作平台准备；（2）外套管吊装：将外套管前端套入延伸管，并在延伸管前端再连接抗滑锚具，起吊外套管，使抗滑锚具端达到塔端索鞍处并与索鞍入口临时对接，塔左右侧分别进行外套管的吊装；（3）斜拉索钢绞线穿索：钢绞线一边放线一边穿索，钢绞线从塔左侧穿入外套管由下而上达到左侧抗滑锚具，对应穿入塔索鞍分丝管直至到达右侧索鞍口，穿过右侧抗滑锚具进入右侧的外套管一直向下直至右侧梁端，然后分别就左右侧的钢绞线分别夹紧到预埋管的锚具内，并进行预张拉；重复前述动作，完成所有钢绞线的穿索；（4）钢绞线张拉：采用单根钢绞线左右同步张拉，采用单孔千斤顶分级对称张拉的工艺，在全桥斜拉索安装完毕、合拢阶段，根据现场监控的数据对需要调整索力的斜拉索进行索力调整；（5）附件安装：斜拉索张拉完毕后，进行桥梁附件安装，附件涉及：斜拉索索夹、抗滑锚具密封垫、外套管的延伸管、梁端减振器、防水罩中的一个或多个；（6）防腐处理：对梁端锚具、塔端抗滑锚具分别进行防腐处理。 2.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（1）中，外套管为HDPE管材，采用热熔焊接的方式将每段外套管接长至所需长度，据作业温度确定正确的切割长度，对于较长的外套管，另准备延伸管，外套管前端部分伸入延伸管，外套管据环境因素在延伸管内自由伸缩且确保始终不超出延伸管；外套管切割长度计算需考虑防水罩、连接套、外套管进入延伸管内的长度以及温度对管长的影响因素。 3.根据权利要求2所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：梁端外套管通过连接套连接所述防水罩，所述防水罩最终设置到梁端预埋管的管口，外套管的后端与连接套采用热熔对接焊的方式连接成一体；防水罩与连接套再连接。 4.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（1）钢绞线下料是指穿索前，需对各斜拉索所用的钢绞线进行下料准备，（1）环氧涂层钢绞线下料全过程在放线架上进行，每隔2～3米安装一个托架，使用托架确保环钢绞线不与桥面接触以保护钢绞线损伤；（2）在钢绞线端部剥除部分护套，在距环氧涂层钢绞线端部40～80mm 处，将环氧涂层钢绞线外侧钢丝切除，仅留中心钢丝，并对切割端部的外层钢丝进行打磨倒角，利用镦头机对中心丝进行镦头，切割部位的环氧涂层钢绞线用电工胶带包裹，防止钢绞线穿入锚具时钢丝锐边抵到锚具，影响顺利穿索；（3）下料后，在钢绞线端部做好“头部”“尾部”“索号”标记，根据设计要求，在相应位置挤压抗滑键。（4）下料完毕后的环氧涂层钢绞线统一打盘成卷并临时存放，打盘时注意标识方向，标识“头部”在外，“尾部”在内，堆放在桥面时，钢绞线卷盘下必须使用方木或是地毯布做临时保护，防止与桥面接触擦伤环氧涂层钢绞线的环氧，采用雨布全面遮蔽堆放的卷盘。 5.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（1）锚具及传感器的安装：锚具装在预埋管内，梁端锚板设有注胶孔，呈上下分布，锚具安装时要保证孔位与塔端索鞍孔位一致，分别对锚具和索鞍的孔位进行编号，并确保孔位编号的一致性；传感器是指全桥磁通量传感器，与锚具固定。 6.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（1）梁面工作平台准备：在桥面适当位置安装钢绞线放线架，使打盘运输的钢绞线经放线架放线，穿索时钢绞线头部引出；塔端工作平台准备：穿索施工前，在塔身上搭设脚手架，塔侧设置塔吊，使用塔吊转运打盘的钢绞线、外套管到桥面以及起吊外套管。 7.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（2）将外套管前端伸入延伸管，并在延伸管前端安装抗滑锚具，然后分别在抗滑锚具前和延伸管后安装索箍，利用索箍耳板上的吊孔将抗滑锚具和延伸管通过麻绳固定，预备起吊；在塔柱上设置转向滑轮，焊接固定外套管用吊点；在垂直工作面上，沿塔柱高度方向安排操作工人协助外套管的就位；起吊时控制起吊速度，将外套管起吊到位，在塔柱索鞍位置，使抗滑锚具前端的索箍与塔柱上的分丝管式索鞍连接，此时确保外套管后端至所在侧预埋管距离1±0.2m，关掉起重设备，把荷载传至起吊用的连接钢丝绳上；对于每根外套管，待塔两侧外套管起吊并与塔端索鞍连接后，梁端也用绳索将外套管临时固定。 8.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：塔上设置分丝管式索鞍，钢绞线穿过两侧外套管锚固在塔两侧的锚具内，步骤（3）斜拉索钢绞线穿索的操作步骤：（1）采用放线架进行钢绞线放线，放线速度和穿索速度一致；（2）钢绞线送入外套管内，穿过左侧抗滑锚具到达左侧塔端索鞍口处；（3）根据穿索顺序和孔位编号的对应关系，将钢绞线穿入对应的索鞍分丝管内直至其到达右侧索鞍口；（4）继续推送钢绞线，使钢绞线穿过右侧抗滑锚具，直至到达右侧梁端预埋管管口；在右侧，从梁下从锚具内引出引棒向上穿出，直至伸出预埋管管口，将引棒端部的穿索连接器与工作钢绞线的镦头相连接，将钢绞线镦头部分卡紧在穿索连接器内；（5）继续推送工作钢绞线，同时向下拉拔引棒，将钢绞线穿出右侧梁端锚具，卸除穿索连接器与钢绞线的连接，预留设计工作长度后安装并打紧工作夹片是夹紧钢绞线；（6）左侧锚具的引棒向上伸出预埋管管口，通过穿索连接器连接引棒和钢绞线，牵引工作钢绞线使穿出左侧梁端锚具；（7）将钢绞线牵引出锚具出口，卸除穿索连接器与钢绞线的连接，安装夹片并打紧夹片使夹紧钢绞线；（8）利用单孔千斤顶进行预张拉，张拉后顶压锚固当前根钢绞线；（9）重复上述穿索、预张拉步骤，钢绞线穿索顺序一般从锚具最上排孔开始，直至最后一排孔为止，完成剩余钢绞线的穿索，直至每个塔上斜拉索全部安装完毕。 9.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（4）钢绞线张拉：每根穿索完毕后，需立刻进行预张拉使其临时固定，在第一根张拉的钢绞线上安装单孔传感器，在张拉其它钢绞线时，通过检测传感器上的索力示数变化量来检验单根钢绞线的索力及索力离散度，张拉操作步骤如下 a、接通油泵和千斤顶的油管，检查精密压力表是否与千斤顶相符，在未张拉之前，在空载的情况下活动两个行程，确保千斤顶在张拉时无任何问题； b、将整体反力架穿过钢绞线并安装在锚具上； c、将顶压杆穿过钢绞线和整体反力架，顶压套筒套在顶压杆上； d、单孔千斤顶穿过钢绞线顶在顶压套筒上，确保千斤顶活塞头部凹槽全部嵌在顶压套筒上； e、启动油泵，按照初张拉力10%→第二级80%→100%设计索力分级进行张拉； f、当张拉力达到设计张拉力时，稳住油压停止张拉，观察千斤顶上标尺或用钢直尺测量活塞行程，并在表格上记录该数值； g、根据表格记录的数据，计算钢绞线伸长量并与理论值做比较，看是否满足规范允许的偏差要求，如果在偏差范围以内，则继续施工；否则，应停止张拉，检查原因； h、同时观察传感器上的索力值是否与张拉力相符，以确保整束索力误差在±1%范围内、单根钢绞线索力离散度在±2%范围内，若超过了规范的许可范围，则需进行索力平均张拉，直至张拉到最后一根钢绞线时传感器显示读数在设计值允许的范围内； i、拆除单孔锚板及传感器，安装工作夹片，用单孔千斤顶重新张拉，张拉锚固力与最后一根环氧涂层钢绞线显示读数一致。 10.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（5）索夹是安装在斜拉索钢绞线束外侧，索夹内壁与斜拉索外围环氧涂层钢绞线束贴紧，塔端在距离索鞍垫板1100±100mm的位置安装索夹，索鞍两侧索夹对称；索夹为哈弗式结构，由两个索夹套对合锁紧在斜拉索钢绞线束外周，采用紧索器辅助：将紧索器安装在斜拉索钢绞线束外侧，并注意其内壁与斜拉索外圈钢绞线贴紧，循环拧紧紧索器上的锁紧螺钉，使紧索器的3个定位块同步收缩使紧索器内钢绞线收束成形后，再将索夹的对合套在钢绞线束上，收紧索夹上的螺栓；最后松开紧索器上的锁紧螺钉，撤出紧索器。 11.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（5）抗滑锚具密封垫的安装是指抗滑锚具的密封垫与索鞍的锚垫板密封对接，在抗滑锚具的密封垫两侧涂抹聚氨酯密封胶，然后将密封垫至于抗滑锚具的锚板和索鞍锚垫板之间通过螺栓、螺母锁紧。 12.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（5）延伸管的安装：将延伸管从外套管上解下，利用手拉葫芦向上牵引至抗滑锚具处；将锁紧螺钉安装到延伸管上的螺孔内，对称拧紧螺钉；延伸管安装时，两端的密封垫必须分别与抗滑锚具和外套管紧密接触，与抗滑锚具的接触面上设置两侧涂抹聚氨脂密封胶的密封垫。 13.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（5）梁端减震器的安装：安装减振器前，检查斜拉索索体是否偏斜，否则对斜拉索进行纠偏处理；将梁端减振器套在斜拉索索体外周，并推入预埋管内，调节减震器使外壁紧贴预埋管内壁。 14.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（5）防水罩的安装：解除梁端对外套管的临时固定，将外套管整体向预埋管牵引直至防水罩的端面抵住预埋管的内台阶。 15.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（6）梁端锚具的防腐：在梁端锚具所在的预埋管内灌注防腐油脂进行保护，将防腐油脂灌入专用的灌浆机内，通过灌浆机的压注将油脂灌注到预埋管内；在斜拉索索力调整完毕后根据钢绞线的预留长度切断钢绞线，在位于锚板后侧的防松压板和锚板之间灌蜡，然后在外露部分绞线四周涂抹蜡油，具体防腐施工步骤如下；（1）注胶接通油泵与注胶枪的连接，将聚氨酯密封胶放入注胶枪内，连接注胶弯管；每个锚具内压注聚氨酯密封胶，将聚氨酯密封胶用2.5～3.0 MPa的油压均匀注入锚具上的注胶孔内；（2）包装在锚板四周用牛皮纸塑复合布缠绕一圈，然后用胶带固定四周；在防松压板后面用胶带将牛皮纸塑复合布缠绕一圈或数圈，缠绕完成后检查牛皮纸塑复合布和锚板、防松压板的边缘处是否包裹完好；在最上方开孔以便灌蜡；（3）灌蜡将蜡油装在桶里初溶解，然后加热融化；将液态的蜡油缓慢浇入孔中，直至溢出为止。（4）钢绞线外露部分的防腐在钢绞线擦拭管的前端缠绕棉布，用带用蜡油的钢绞线擦拭管将防松压板后面的环氧涂层钢绞线擦拭一遍，保证所有环氧涂层钢绞线上都涂抹上蜡油； 2）将用棉布制成的防护罩套在钢绞线束上，在靠近防松压板的一面紧贴防松压板，并用封箱胶带粘牢。 3）将锚具的保护罩安装就位，完成防腐工作。 16.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：步骤（6）塔端抗滑锚具的防腐：采用发泡剂，从塔端抗滑锚具的预留孔道内将抗滑锚具及其连接间隙全部发泡，并在抗滑锚具的抗滑锚具内浇筑环氧砂浆。 17.根据权利要求6所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：所述放线架包括底座放线架和若干滚轮组，所盘绕成卷的钢绞线至于放线架上，所述底座上成型有环形导轨，若干所述滚轮组呈环形固定于放线架底部，放线架通过若干滚轮组支撑在底座的环形导轨上，若干所述管轮组沿着环向导轨回转使放线架在自回转。 18.根据权利要求17所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：所述放线架包括围栏、支撑架、斜撑杆和回转支承，盘绕成卷的钢绞线套在围栏上，所述回转支承设置在支撑架中心，所述围栏竖立在支撑架上，所述斜撑杆固定支撑在围栏和回转支承之间。 19.根据权利要求8所述的矮塔斜拉桥的斜拉索施工方法，其特征在于：穿索连接器包括连接杆、连接器盖帽I、连接器、接长头、连接器盖帽II，连接杆的后部伸入连接器的前端，连接器盖帽I锁紧在连接器前端，连接杆向前穿出连接器盖帽I，伸入连接器的连接杆周围套设一个或多个轴承使连接杆能够在连接器内转动；接长头的前端伸入连接器后端并固定，接长头的后端设置有供墩头钢绞线插入的深孔，连接器盖帽II锁紧在接长头后端，钢绞线穿过所述连接器盖帽II。
所属类别：	发明专利