一种大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法与流程

本发明涉及大跨度拱桥施工。更具体地说，本发明涉及一种大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法。

背景技术：

1、拱桥具有将竖向荷载转化为拱内轴力的特点，与同跨径的梁桥相比弯矩和剪力较小，可节省建造材料，增大跨径能力；与缆索承重桥梁相比刚度大、抗变形能力强、适用性好。大跨度拱桥通常采用斜拉扣挂法进行悬臂拼装施工，其关键施工步骤是利用缆索吊装系统逐段吊装运输拱肋节段，同时利用扣锚索系统对拱段进行调节和固定。拱肋在分节段吊装中主要通过依次安装和张拉相应的扣索和背索以控制拱肋节段线形达到建造要求。而随着拱桥跨度增大，拱肋划分节段数增加，扣索和背索的数量增多，每束扣背索又由数根钢绞线组成；若采用传统单根钢绞线穿挂的方法安装扣背索，则施工耗费时间长，施工效率低；同时，各索之间容易发生碰撞和缠绕，安装难度大，安全风险高。因此，顺利高效的安装扣背索是拱桥拱肋施工中关键的施工工序，对提高现场施工效率，提升拱肋节段施工安全有着至关重要的影响。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，包括以下步骤：

3、s1、在扣塔的顶部和底部分别安装门架和施工平台；

4、s2、安装背索循环提升系统和扣索循环提升系统；

5、s3、利用所述背索循环提升系统和缆索吊装系统安装第i节拱肋节段对应的整束背索；

6、s4、通过所述缆索吊装系统吊装第i节拱肋节段，吊装就位后保持第i节拱肋节段的吊装状态；同时安装扣索循环牵引系统，利用所述扣索循环提升系统和所述扣索循环牵引系统安装第i节拱肋节段对应的整束扣索；

7、s5、解除第i节拱肋节段的吊装状态，同时张拉第i节拱肋节段对应的背索和扣索；

8、s6、重复步骤s3至s5，完成其余拱肋节段的扣索和背索安装。

9、优选的是，所述背索循环提升系统和所述扣索循环提升系统结构相同，均包括提升钢丝绳、塔底卷扬机、塔底第一转向滑轮、塔底第二转向滑轮、塔顶转向滑轮；所述塔底卷扬机、塔底第一转向滑轮、塔底第二转向滑轮固定设置在所述施工平台上，所述塔顶转向滑轮固定设置在扣塔3的顶部；所述提升钢丝绳的一端依次经过所述塔底卷扬机、所述塔底第一转向滑轮、所述塔顶转向滑轮、所述塔底第二转向滑轮后返回所述塔底卷扬机，并与所述提升钢丝绳的另一端连接，以形成闭合提升循环回路。

10、优选的是，步骤s3具体包括：

11、s31、利用所述背索循环提升系统将第i节拱肋节段对应的背索整束提升，使背索的一端与扣塔上对应的锚固点连接，另一端与扣塔的顶部临时固定；

12、s32、利用所述缆索吊装系统将所述背索与扣塔的顶部临时固定的一端吊装至与锚锭上对应的锚固点连接。

13、优选的是，所述扣索循环牵引系统包括承重索、托辊、拱肋转向滑轮、塔顶卷扬机，牵引钢丝绳；所述承重索的一端与所述门架固定连接，另一端与第i节拱肋节段固定连接，所述承重索上间隔设置有多个托辊；所述塔顶卷扬机固定设置在所述扣塔的顶部，所述拱肋转向滑轮固定设置在第i节拱肋节段上；所述牵引钢丝绳设置在所述承重索上方，其一端依次经过所述塔顶卷扬机、所述拱肋转向滑轮后返回所述塔顶卷扬机，并与所述牵引钢丝绳的另一端连接，以形成闭合牵引循环回路。

14、优选的是，所述托辊通过挂架与所述承重索连接；所述承重索设置为两根；所述挂架的顶部两侧分别与对应的所述承重索固定连接；所述挂架的顶部向下凹陷形成一顶部开口的凹腔，所述托辊的两端与所述凹腔下端的内壁转动连接。

15、优选的是，步骤s4具体包括：

16、s41、通过所述缆索吊装系统吊装第i节拱肋节段，吊装就位后保持第i节拱肋节段的吊装状态；同时利用所述扣索循环提升系统将第i节拱肋节段对应的扣索整束安装至一端与扣塔上对应的锚固点连接，另一端与扣塔的顶部临时固定；

17、s42、安装所述扣索循环牵引系统；

18、s43、在扣塔的顶部将步骤s41中的扣索与扣塔的顶部临时固定的一端与所述牵引钢丝绳固定，由所述牵引钢丝绳牵引所述扣索依次经过各所述托辊的上方，并达到第i节拱肋节段上的锚固点；此过程中所述扣索支撑于各所述托辊上；

19、s44、放松所述承重索使所述扣索脱离各所述托辊，然后将所述扣索与第i节拱肋节段上的锚固点连接。

20、优选的是，所述缆索吊装系统还包括辅助吊装系统，在步骤s4中，通过所述辅助吊装系统安装所述扣索循环牵引系统。

21、本发明至少包括以下有益效果：

22、本发明提供的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，通过背索循环提升系统、扣索循环提升系统以及扣索循环牵引系统实现扣索和背索的整束安装；其中背索安装时，因此时缆索吊装系统未进行拱肋节段的吊装作业，可以通过缆索吊装系统牵引背索，牵引重量可以满足背索的整束安装要求；扣索安装时，缆索吊装系统同时在吊装拱肋节段，因此通过扣索循环牵引系统，来满足扣索的整束牵引要求。所述大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法避免了运输及安装过程中扣索或背索中钢绞线发生碰撞、缠绕，降低了施工风险，同时提高施工效率。并且背索循环提升系统、扣索循环提升系统以及扣索循环牵引系统可重复利用安装其他拱肋节段的扣背索，提高了设备利用效率，节约了施工装备资源。

23、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，所述背索循环提升系统和所述扣索循环提升系统结构相同，均包括提升钢丝绳、塔底卷扬机、塔底第一转向滑轮、塔底第二转向滑轮、塔顶转向滑轮；所述塔底卷扬机、塔底第一转向滑轮、塔底第二转向滑轮固定设置在所述施工平台上，所述塔顶转向滑轮固定设置在扣塔3的顶部；所述提升钢丝绳的一端依次经过所述塔底卷扬机、所述塔底第一转向滑轮、所述塔顶转向滑轮、所述塔底第二转向滑轮后返回所述塔底卷扬机，并与所述提升钢丝绳的另一端连接，以形成闭合提升循环回路。

3.如权利要求1所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，步骤s3具体包括：

4.如权利要求1所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，所述扣索循环牵引系统包括承重索、托辊、拱肋转向滑轮、塔顶卷扬机，牵引钢丝绳；所述承重索的一端与所述门架固定连接，另一端与第i节拱肋节段固定连接，所述承重索上间隔设置有多个托辊；所述塔顶卷扬机固定设置在所述扣塔的顶部，所述拱肋转向滑轮固定设置在第i节拱肋节段上；所述牵引钢丝绳设置在所述承重索上方，其一端依次经过所述塔顶卷扬机、所述拱肋转向滑轮后返回所述塔顶卷扬机，并与所述牵引钢丝绳的另一端连接，以形成闭合牵引循环回路。

5.如权利要求4所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，所述托辊通过挂架与所述承重索连接；所述承重索设置为两根；所述挂架的顶部两侧分别与对应的所述承重索固定连接；所述挂架的顶部向下凹陷形成一顶部开口的凹腔，所述托辊的两端与所述凹腔下端的内壁转动连接。

6.如权利要求4所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，步骤s4具体包括：

7.如权利要求1所述的大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，其特征在于，所述缆索吊装系统还包括辅助吊装系统，在步骤s4中，通过所述辅助吊装系统安装所述扣索循环牵引系统。

技术总结
本发明公开了一种大跨度拱桥施工中扣背索整束安装施工方法，包括以下步骤：S1、安装门架和施工平台；S2、安装背索循环提升系统和扣索循环提升系统；S3、利用背索循环提升系统和缆索吊装系统安装第i节拱肋节段对应的整束背索；S4、通过缆索吊装系统吊装第i节拱肋节段，吊装就位后保持吊装状态；同时安装扣索循环牵引系统，利用扣索循环提升系统和扣索循环牵引系统安装第i节拱肋节段对应的整束扣索；S5、解除第i节拱肋节段的吊装状态，同时张拉第i节拱肋节段对应的背索和扣索；S6、重复步骤S3至S5，完成其余拱肋节段的扣索和背索安装。本发明避免了运输及安装过程中扣背索中钢绞线发生碰撞、缠绕，降低了施工风险，同时提高施工效率。

技术研发人员：游新鹏,黄涛,陈鸣,彭志辉,许慧远,彭成明,林树奎,李宁,黄剑锋,李佳奇,乐煌辉
受保护的技术使用者：中国交通建设股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10