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Π型梁桥悬浇梁索施工结构及施工方法


技术摘要:
本发明公开了一种Π型梁桥悬浇梁索施工结构,在定型化临时支架有电动葫芦吊起索道管;索道管的倾斜下端进口端连接有锚垫板,索道管内部过渡管的倾斜下端穿出锚垫板并连接有张拉端锚具,索道管出口端依次同轴连接有钢锥管、HDPE斜拉索套管,HDPE斜拉索套管的倾斜上端向  全部
背景技术:
在斜拉桥施工过程中,因为梁体施工标高及内力控制的问题,严重影响了后期车 辆行驶的速度和安全,桥梁线形和内力控制相互制约,已经成为阻碍交通快捷运输的一大 难点。桥梁线形控制不仅是桥梁施工技术的重要组成部分,也是确保桥梁施工宏观,质量控 制的关键及桥梁建设的安全保证。 大跨度斜拉桥的结构复杂,施工过程中,往往存在如下问题:(1)HDPE套管现场焊 接加工效率低,拼接缝不严实;(2)由于索道管、斜拉索重量大,梁面处安装过程中角度调整 困难;(3)塔柱上斜拉索施工平台固定不牢,斜拉索与上部索鞍安装困难。 鉴于此,为了提高现场HDPE套管焊接加工效率与质量,方便索道管、斜拉索角度调 整,增强塔柱施工平台的牢固性与安全性,亟待发明一种简单有效的Π型梁桥悬浇梁索辅 助结构及施工方法。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种Π型梁桥悬浇梁索施工结构及施工方法,以提高现场 HDPE套管焊接加工效率与质量,方便索道管、斜拉索角度调整,增强塔柱施工平台的牢固性 与安全性 为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为: Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:包括: 定型化临时支架,其立向固定于斜拉桥的中仓钢筋,定型化临时支架上设置电动葫芦 以倾斜吊起索道管; 索道管的倾斜下端预埋至斜拉桥的混凝土主梁中,且索道管的倾斜下端为进口,索道 管的进口端连接有锚垫板,且锚垫板固定连接混凝土主梁内部钢筋,索道管内部靠近进口 位置同轴安装有过渡管,过渡管内的范围作为锚具过渡区,过渡管的倾斜下端穿出锚垫板 并同轴固定连接有张拉端锚具,过渡管内部同轴安装有锚环,锚环中设置有多个平行于锚 环轴向并贯通锚环的延伸管孔,每个延伸管孔中分别同轴穿过有延伸管,延伸管 的倾斜下 端分别穿入至张拉端锚具中,每个延伸管的倾斜上端分别从过渡管的倾斜上端穿出至索道 管中,过渡管、延伸管之间空间中填充高强水泥; 索道管的倾斜上端为出口,索道口的出口端同轴连接有钢锥管,且钢锥管通过其径向 较大的一端连接索道管的出口端,钢锥管其径向较小的一端同轴连接有HDPE斜拉索套管, HDPE斜拉索套管的倾斜上端向斜拉桥的塔柱延伸,每个延伸管内分别同轴设置有斜拉索带 PE钢绞线,每个斜拉索带PE钢绞线的倾斜下端分别穿入张拉端锚具中,且斜拉索带PE钢绞 线的倾斜下端通过夹片锚固于张拉端锚具内,每个斜拉索带PE钢绞线的倾斜上端分别穿过 5 CN 111593674 A 说 明 书 2/6 页 钢锥管并沿HDPE斜拉索套管内延伸至斜拉桥的塔柱; 斜拉桥的塔柱中预埋有倾斜的衬管,衬管的倾斜下端延伸至塔柱表面并连接有预埋钢 板,且预埋钢板固定于塔柱表面,预埋钢板向外连接有与衬管同轴的上接钢套筒,塔柱位于 上接钢套筒下方位置连接有施工平台,所述HDPE斜拉索套管的倾斜上端伸向上接钢套筒, 由上接钢套筒内部提供HDPE斜拉索套管的倾斜上端连接装入的空间,并由衬管内部提供斜 拉索带PE钢绞线的倾斜上端穿过预埋钢板后连接固定的空间,HDPE斜拉索套管的倾斜上端 同轴套装有热膨胀HDPE管,热膨胀HDPE管外同轴箍套有双半圆卡箍,塔柱表面位于上接钢 套筒上方位置固定有固定环,固定环通过钢丝绳与双半圆卡箍连接以临时锁固HDPE斜拉索 套管。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:定型化临时支架顶部悬挂设置 有多个电动葫芦,每个电动葫芦的钢丝绳分别连接有钢套环,钢套环套装于索道管上,通过 电动葫芦倾斜吊起索道管。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:HDPE斜拉索套管由多个HDPE管 端对端焊接而成,每相邻两个HDPE管分别置于焊管机上的固定架和推送轮上,相邻两个 HDPE管对接处通过加强板支撑,焊接后在相邻两个HDPE管对接处形成焊缝。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:过渡管和锚环之间设置O型密封 圈,索道管与过渡管之间设置多道限位端以对过渡管进行限位。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:张拉端锚具的倾斜下端通过钢 钉同轴连接有防护盖,各个斜拉索带PE钢绞线的倾斜下端分别穿过张拉端锚具并穿入防护 盖内,每个斜拉索带PE钢绞线的倾斜位于张拉端锚具内的部分通过夹片锚固,防护盖内填 充有防腐油脂。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:张拉端锚具外壁成型有外螺纹, 且张拉端锚具螺合装配有张拉调节螺母,由张拉调节螺母将张拉端锚具锁固于锚垫板。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:索道管内部靠近出口位置同轴 安装有减震器。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:斜拉桥的塔柱中的衬管由内衬 管和同轴套于内衬管外的外衬管构成。 所述的Π型梁桥悬浇梁索施工结构,其特征在于:施工平台通过钢丝绑扎于塔柱 上,塔柱外壁位于施工平台下方位置环抱有抱箍钢板,抱箍钢板的两端分别连接有加强锁 口板,加强锁口板之间通过高强紧固螺栓连接,施工平台底部置于抱箍钢板连接的加强锁 口板上,施工平台底部还固定有底部钢梁,塔柱表面位于抱箍钢板下方预埋固定有预埋件, 底部钢梁、预埋件之间连接有双拼角钢进行加强支撑。 一种Π型梁桥悬浇梁索施工方法,其特征在于:包括以下步骤: (1)、施工准备:准备好储放和组装场地,堆放斜拉索带PE钢绞线、HDPE斜拉索套管、索 道管、张拉端锚具,提前预制定型化临时支撑架、抱箍钢板、施工平台,并做好防止材料受 损、塑料构件受热变形以及铁制构件受潮生锈的措施; (2)、预制锚具:按每个锚具过渡区所需的延伸管的长度切割延伸管,把延伸管安装在 锚环上,校准延伸管束,把钢管或硬塑料管塞入延伸管内以保证垂直,根据锚环的型号选择 正确的过渡管并使过渡管外罩延伸管,确保O型密封圈正确安装到过渡管、锚环之间,制作 6 CN 111593674 A 说 明 书 3/6 页 高强水泥灌浆在延伸管与过渡管之间; (3)、焊接HDPE外套管:计算每道索所需的HDPE管长度,在组装区采用焊管机对HDPE管 进行焊接得到HDPE斜拉索套管,焊接后整齐摆放; (4)、吊装索道管:在桥面梁钢筋绑扎时,预设中仓通道,并预留索道管安装的的位置, 将提前由角钢焊接而成的定型化临时支撑架吊至中仓处,将定型化临时支撑架与中仓钢筋 进行焊接,在定型化临时支撑架上安装电动葫芦,索道管上套上钢套环,通过电动葫芦倾斜 吊起索道管,调节其角度,将其放入混凝土主梁设计的位置。 (5)、塔柱施工平台安装:将提前预制的抱箍钢板吊起,按设计的位置安装在塔柱 上,核实其位置后吊装施工平台,将施工平台搁置于抱箍钢板的加强锁口板上,施工平台上 部通过钢丝与塔柱进行绑扎,底部横梁上铰接双拼角钢与塔柱表面预埋的预埋件相连。 (6)、安装上接钢套管:在塔柱施工平台安装完成后,将上接钢套筒吊起,通过高强 螺栓与塔柱中的预埋钢板进行连接; (7)、吊装HDPE外套管:将已焊好的HDPE斜拉索套管端部套上热膨胀HDPE管,并在热膨 胀HDPE管外面设置双半圆卡箍,塔吊将HDPE斜拉索套管牵引到塔柱上接钢套筒管口处,并 通过塔柱上的固定环连接双半圆卡箍,将HDPE斜拉索套管临时锁固; (8)、桥面锚具安装:将预制的锚具按锚具孔位方向安装在混凝土主梁内的结构上,锚 垫板与混凝土主梁内钢筋连在一起,锚具上的张拉调节螺母动态调节松紧; (9)、穿索:待当前段混凝土主梁强度达到设计值的%以上,且本段体预应力张拉完开始 进行斜拉索安装。在混凝土主梁两端安装好卷扬机、钢绞线盘以及偏心轮,卷扬机牵引斜拉 索带PE钢铰线穿过HDPE斜拉索套管、塔柱、索道管至另外一端桥面,将斜拉索带PE钢铰线安 装入张拉端锚具内并安装夹片予以锚固; (10)、张拉:在安装斜拉索带PE钢铰线时,根据设计的索力,采用液压千斤顶对斜拉索 带PE钢铰线进行逐根张拉,张拉时,对张拉力、混凝土主梁变形和塔柱变形进行随时监控以 防止超出规定偏差;重复上述操作直至所有斜拉索带PE钢铰线安装完毕,将HDPE斜拉索套 管与混凝土主梁、塔柱的索道管安装、连接; (11)、最终组装、防护:最终索力完成后,对混凝土主梁锚固端的夹片进行顶压,切除锚 固端多余的斜拉索带PE钢铰线,安装防护盖,防护盖边部通过钢钉与张拉端锚具连接,并向 防护盖内压注防腐油脂。 本发明具有以下的特点和有益效果: (1)本发明高密度聚乙烯外套管(HDPE)采用定型化胎架快速焊接施工,外 套管焊接速度快,焊接质量好。 (2)本发明采用定型化临时支撑架辅助斜拉索束、索道管的安装,斜拉索束、索道 管吊安装时角度调整方便,施工效率高。 (3)本发明采用抱箍钢板配合双拼角钢、钢丝辅助支撑塔柱施工平台,施工平台固 定牢固,塔柱上斜拉索安装方便快捷。 附图说明 图1是定型化胎架焊接HDPE管示意图; 图2是张拉端锚环平面图; 7 CN 111593674 A 说 明 书 4/6 页 图3是延伸管与锚环拼装示意图; 图4是定型化临时支撑架吊装索道管示意图; 图5是混凝土主梁斜拉索端部锚固图; 图6是塔柱施工平台辅助安装HDPE管结构图; 图7是图6中抱箍钢板与塔柱连接剖面图; 其中:  1-斜拉索带PE钢铰线;2-HDPE斜拉索套管;3-钢锥管;  4-减震器;5-索道管;6- 混凝土主梁;7-延伸管;8-过渡管;9-高强水泥;10-限位端;11-锚垫板;12-张拉调节螺母; 13-夹片;14-防腐油脂;15-张拉端锚具;16-防护盖;17-钢钉;18-塔柱;19-外衬管;20-预埋 钢板;21-中仓钢筋;22-内衬管;23-延伸管孔;24-锚环;25-固定架;26-HDPE管;27-焊管机; 28-推送轮;29-加热板;30-焊缝;31-热膨胀HDPE管;32-双半圆卡箍;33-上接钢套筒;34-钢 丝绳;35-固定环;36-高强螺栓;37-钢丝;38-抱箍钢板;39-施工平台;40-底部横梁;41-双 拼角钢;42-高强锁固螺栓;43-加强锁口板;44-预埋件;45-电动葫芦;46-钢套环;47-定型 化临时支撑架。
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