一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法技术

本发明专利技术公开了一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，涉及桥梁工程施工领域，包括测量超声在待安装螺杆内无应力状态下沿轴向的传播时间t0，然后人工使用扳手将螺杆螺母拧紧；使用千斤顶将螺杆张拉至设计施工轴力Fn的60％，人工使用扳手拧紧螺母，卸载千斤顶；测试超声在螺杆内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t1，测量螺杆当前温度T，根据公式计算螺杆当前轴力F1：根据公式计算当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆转动的角度θ，使用千斤顶张拉螺杆至设计施工轴力Fn的110％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，卸载千斤顶。本发明专利技术能够使得索夹螺杆轴力较好地达到设计施工要求，并便于施工后轴力检查，避免索夹在安装后发生滑移，提高桥梁使用的安全性。

Suspension bridge cable clamp screw rod axial force construction method

The invention discloses a suspension bridge cable clamp screw shaft construction method, relates to the field of bridge engineering construction, including the measurement of ultrasonic to the installing screw in non transmission time t0 axial stress, and then use the wrench to tighten the screw nut manual; use jack screw tension to the design and construction of the axial force Fn 60%, the use of artificial wrench to tighten the nut, unloading test in internal screw jack; the ultrasonic time of T1 propagation along the axial stress, measuring screw current temperature T, the calculation of the screw axial force F1 according to the formula according to the formula of the axial force of F1 to the design and construction of axial force Fn the relative rotation of the screw nut the 110% angle, using the jack tensioning screw to the design and construction of the axial force Fn, and to tighten the nut rotation angle, unloading jack. The invention can make the axial force of the cable clamp screw well meet the design and construction requirements, and facilitate the construction of the rear axle force inspection, avoid slippage after the installation of the cable clamp, and improve the safety of the bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法
本专利技术涉及桥梁工程施工领域，具体涉及一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法。
技术介绍
悬索桥索夹是悬索桥上部结构的主要构件之一，在使用过程的主要病害是索夹在主缆上发生滑移，其原因是索夹螺杆紧固力不足导致的，我国公路桥涵养护规范(2004)3.3.9条要求检查“悬索桥吊杆上端与主缆索的索夹是否松动、移位和破损”，公路桥梁技术状况评定标准(2011)7.2.1条中也将索夹滑移大于10mm视为严重的缺损。目前进行索夹螺杆实际施工时，主要先由工人用长扳手将螺杆初步拧紧，然后采用液压千斤顶张拉至施工轴力，再由工人用短扳手拧紧完成施工。但是，由于现场施工时难以精确控制液压千斤顶每次张拉的应力一致，且千斤顶一次性张拉到位会导致结构应力重分配不均；同时，由于不同工人用扳手拧紧时的用力大小一致，螺母拧紧时的扭矩系数差别较大，且施工完成后螺母回缩也会产生较大的应力损失，导致索夹螺杆的轴力紧固施工很难得到准确地控制；且施工完成后，螺杆轴力也不能及时进行准确、高效地检查，使得索夹在使用过程中容易发生滑移，给桥梁的正常运营带来隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，能够使得施工后不同的螺杆轴力一致，避免索夹安装后发生滑移，提高桥梁使用的安全性。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，包括以下步骤：S1、测量超声在待安装螺杆内无应力状态下沿轴向的传播时间t0，将螺杆螺母拧紧；S2、使用千斤顶将螺杆张拉至设计施工轴力Fn的50～70％，人工使用扳手拧紧螺母，卸载千斤顶；测试超声在螺杆内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t1，测量螺杆当前温度T，根据公式一计算螺杆当前轴力F1：F1＝k(T)(t1-t0)+b公式一其中，k为同一批螺杆中1～2试件在实验台上标定的一次项系数，k(T)为k值的温度修正项，b为常数项：S3、根据公式二计算当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆转动的角度θ，使用千斤顶张拉螺杆至设计施工轴力Fn的105～120％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，卸载千斤顶；其中，E为螺杆材料的弹性模量；h为螺杆两端螺纹的螺距；π为圆周率；d为螺杆的公称直径。在上述技术方案的基础上，所述步骤S3之后还包括以下步骤：使用超声检测系统测量超声在螺杆内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t2，根据公式三计算螺杆当前轴力F，判定当前轴力F与设计施工轴力Fn的差值小于等于5％Fn；F＝k(T-T0)(t2-t0)+b公式三。在上述技术方案的基础上，所述根据公式三计算螺杆当前轴力F之后还包括以下步骤：判定当前轴力F与设计施工轴力Fn的差值大于5％Fn，重复步骤S3。在上述技术方案的基础上，所述步骤S2中，使用千斤顶将螺杆张拉至设计施工轴力Fn的60％时，先对位于索夹中间的螺杆进行张拉再对位于两侧的螺杆进行张拉，进行对角施工。在上述技术方案的基础上，所述螺杆两端的平整度小于等于0.1mm。在上述技术方案的基础上，所述步骤S2中使用千斤顶将螺杆张拉至设计施工轴力Fn的60％。在上述技术方案的基础上，所述步骤S3中使用千斤顶张拉螺杆至设计施工轴力Fn的110％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，本专利技术通过超声测试，先对螺杆进行预张拉和初拧，且预张拉的拉力为设计施工轴力Fn的50～70％，能够将螺杆固定在当前的位置，然后计算螺杆的当前轴力F至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆转动的角度θ，张拉螺杆至设计施工轴力Fn的110％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，将所有螺杆完全拧紧，将索夹固定在主缆上，通过本专利技术的张拉和拧紧方式，能够避免逐个将螺杆一次性将张拉到位时，后张拉的螺杆施工时影响前先张拉的螺杆的轴力，索夹螺杆的轴力紧固施工很难得到准确地控制，本专利技术的张拉方式使得索夹螺杆的轴力紧固施工能够得到较准确的控制，且所有螺杆安装完成后，不同螺杆的应力差小于5％Fn，分配比较均匀，进而避免索夹在使用过程中发生滑移，提高桥梁使用的安全性。(2)本专利技术的悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，在张拉完成后，使用超声检测超声在螺杆内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t2，计算螺杆内部的当前轴力，由于采用本专利技术的方法，螺杆的安装完成后其内部的轴力与Fn的差应当小于5％Fn，因此，若当前螺杆的内部的轴力与Fn的差大于5％Fn时，说明存在失误：如由于螺杆的数量过多，当前螺杆在某一步骤中没有张拉或拧紧等，能够快速发现施工中遗漏的工序，便于及时采取措施补救，确保索夹螺杆轴力满足设计施工要求。附图说明图1为本专利技术实施例中索夹的结构示意图。图中：1-索夹，2-螺杆。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，包括以下步骤：S1、超声测试待安装的所有螺杆2内在无应力状态下沿轴向的传播时间t0，将螺杆2的螺母拧紧。S2、使用千斤顶将螺杆2张拉至设计施工轴力Fn的50～70％(最优为60％)，使用千斤顶对螺杆2进行张拉时，先对位于索夹1中间的螺杆2进行张拉，再对位于两侧的螺杆2进行张拉，进行对角施工；然后人工使用扳手拧紧螺母，卸载千斤顶；测试超声在螺杆2内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t1，测量螺杆2当前的温度T，根据公式一计算螺杆2当前轴力F1。F1＝k(T)(t1-t0)+b公式一其中，k为同一批螺杆2中1～2试件在实验台上标定的一次项系数，k(T)为k值的温度修正项，b为常数项。S3、根据公式二计算当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆2转动的角度θ，使用千斤顶张拉螺杆2至设计施工轴力Fn的105～120％(最佳为110％)，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，卸载千斤顶，螺杆2两端的平整度小于等于0.1mm。其中，E为螺杆2材料的弹性模量，h为螺杆2两端螺纹的螺距，π为圆周率，d为螺杆2的公称直径。S4、使用超声检测系统测量超声在螺杆2内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t2，根据公式三计算螺杆2当前轴力F，当前轴力F与设计施工轴力Fn的差值小于等于5％Fn时，螺杆2施工合格，当前轴力F与设计施工轴力Fn的差值大于5％Fn，螺杆2施工不合格，检查螺母和螺栓的松紧，重新施加预应力并拧紧至施工合格。F＝k(T-T0)(t2-t0)+b公式三。本专利技术通过超声测试，先对螺杆2进行预张拉和初拧，且预张拉的拉力为设计施工轴力Fn的50～70％，能够将螺杆2固定在当前的位置，然后计算螺杆2的当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆2转动的角度θ，张拉螺杆2至设计施工轴力Fn的110％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，将所有螺杆2完全拧紧，将索夹1固定在主缆上，通过本专利技术的张拉和拧紧方式，能够避免逐个将螺杆2一次性将张拉到位时，后张拉的螺杆2施工时影响前先张拉的螺杆1的轴力，螺杆2的轴力紧固施工很难得到准确地控制，本专利技术的张拉方式使得螺杆2的轴力紧固施工能够得到较准确的控制，且本专利技术的张拉方式使得所有螺杆2安装完成后，不同螺杆2的应力差小于5％Fn，分配比较均匀，进而避免索夹1在使用过程中发生滑移，提高桥梁使用的安全性。同时，本专利技术在张拉完成后，使用超声检测超声在螺杆2内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、测量超声在待安装螺杆(2)内无应力状态下沿轴向的传播时间t0，将螺杆(2)螺母拧紧；S2、使用千斤顶将螺杆(2)张拉至设计施工轴力Fn的50～70％，人工使用扳手拧紧螺母，卸载千斤顶；测试超声在螺杆(2)内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t1，测量螺杆(2)当前温度T，根据公式一计算螺杆(2)当前轴力F1：F1＝k(T)(t1‑t0)+b                   公式一其中，k为同一批螺杆(2)中1～2试件在实验台上标定的一次项系数，k(T)为k值的温度修正项，b为常数项：S3、根据公式二计算当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆(2)转动的角度θ，使用千斤顶张拉螺杆(2)至设计施工轴力Fn的105～120％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，卸载千斤顶；

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、测量超声在待安装螺杆(2)内无应力状态下沿轴向的传播时间t0，将螺杆(2)螺母拧紧；S2、使用千斤顶将螺杆(2)张拉至设计施工轴力Fn的50～70％，人工使用扳手拧紧螺母，卸载千斤顶；测试超声在螺杆(2)内部当前应力状态下沿轴向传播的时间t1，测量螺杆(2)当前温度T，根据公式一计算螺杆(2)当前轴力F1：F1＝k(T)(t1-t0)+b公式一其中，k为同一批螺杆(2)中1～2试件在实验台上标定的一次项系数，k(T)为k值的温度修正项，b为常数项：S3、根据公式二计算当前轴力F1至设计施工轴力Fn时螺母相对螺杆(2)转动的角度θ，使用千斤顶张拉螺杆(2)至设计施工轴力Fn的105～120％，并向旋紧方向旋拧螺母角度θ，卸载千斤顶；其中，E为螺杆(2)材料的弹性模量；h为螺杆(2)两端螺纹的螺距；π为圆周率；d为螺杆(2)的公称直径。2.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述步骤S3之后还包括以下步骤：使用超声检测系统测量超声在螺杆(2)内部当前应力状...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪正兴，伊建军，王波，张东波，张宇，荆国强，刘鹏飞，马长飞，王翔，柴小鹏，阮小丽，吴肖波，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42