一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法技术

本发明专利技术一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，属于桥梁施工技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法；解决该技术问题采用的技术方案为：包括以下步骤：建模计算、BIM碰撞检查；模型调整优化；劲性骨架预应力构件整体吊装；安装定位索导管；安装主筋；液压爬模架体爬升；安装箍筋、预埋件；上一节段预应力构件张拉；安装模板；浇筑混凝土；本发明专利技术提高了斜拉桥塔柱施工质量和施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法
本专利技术属于桥梁工程施工
，具体涉及一种H型百米索塔快速施工方法。
技术介绍
目前，高速铁路大跨度斜拉桥工程中的混凝土H型塔柱结构下塔柱、下横梁及上横梁一般采用定型钢模板浇筑施工，中塔柱和上塔柱则一般采用液压爬模法施工。施工过程中的工况变化一般需要提前计算，并根据计算结果提前对结构强度较薄弱部分采取应对措施。但由于塔柱结构一般为倾斜变截面结构，所以，其线型控制为施工过程中的难题，在液压爬模施工阶段，由于架体本身结构限制，一般采用先张拉后爬模的施工顺序进行施工，延长了施工时间，不利于发挥爬模施工的效率性和便捷性。
技术实现思路
本专利技术一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，克服了现有技术存在的不足，提供了一种安全可靠和提高结构施工效率的H型百米索塔线型控制及快速施工方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，用于H型百米索塔，H型百米索塔包括塔柱、索导管、下横梁，下横梁设置在塔柱的下部，索导管部分与塔柱固定相连，塔柱的截面为变截面形式，包括以下步骤：S1.建模计算、BIM碰撞检查：在塔柱施工前期采用有限元软件对塔柱模型进行受力分析计算，对塔柱进行BIM建模，对塔柱建模进行碰撞检测；S2.模型调整优化：通过模型计算结果确定下横梁采用分批张拉来减小结构自重及工况变化因素对塔柱线型的影响；S3.劲性骨架预应力构件整体吊装：把预应力构件安装定位到劲性骨架上，然后将劲性骨架和预应力构件整体吊装到塔柱上；S4.安装定位索导管：将索导管吊装在劲性骨架上，先对索导管的底端中心点放样，再对顶部中心点定位；S5.安装主筋：在劲性骨架上标记出浇筑节段顶面标高位置并在标记线位置下方焊接几根钢筋条，钢筋条用于放置变截面结构钢筋定位卡槽，然后把变截面结构钢筋定位卡槽吊装到劲性骨架上方进行安装，再进行主筋安装；S6.液压爬模架体爬升：在塔柱侧壁安装液压爬模架，先爬模，然后采用内卡式千斤顶对锚具进行张拉；S7.安装箍筋、预埋件；箍筋依次由内向外，由下向上布置，预埋件在现场施工中按图纸要求位置预埋；S8.上一节段预应力构件张拉；对上一次浇筑完成的混凝土节段进行预应力张拉；S9.安装模板：首先安装外模，然后安装内模；S10.浇筑混凝土：混凝土浇筑采用泵送，泵送至浇筑节段后，利用混凝土布料器进行均匀布料，重复步骤S3至本步骤，直至塔柱施工完成。进一步，所述步骤S3中的预应力构件包括锚具、波纹管和钢绞线，步骤S3包括以下步骤：S31.制作劲性骨架，在制作好的劲性骨架上标记出锚具和波纹管的位置，然后在地面上将钢绞线穿设入波纹管中，并使用泡沫胶封固波纹管的端口；S32.将锚具整体放在劲性骨架的两端，在劲性骨架上增加支撑钢筋，支撑钢筋在垂直于每根波纹管的周围上布设2-4根，利用角钢焊接于劲性骨架上，将锚具端部的锚固段定位，然后将劲性骨架和预应力构件整体吊装到塔柱上。进一步，所述步骤S4中的十字工装为3D打印制成。进一步，所述步骤S4中的中心点定位包括以下步骤：将十字工装完全贴合于索导管内壁放置，然后将棱镜支立于十字工装中心位置进行放样，利用角钢支立于已浇筑完成的塔柱保护层顶面上，并将施工线捆绑于角钢上，对索导管底端定位，利用施工线拉成一个十字形状，作一个中心点的临时定位点，然后用手拉葫芦将索导管固定，这时，将另一个十字工装放置于索导管上口进行顶端中心点定位，索导管顶端中心点定位的同时需满足底端中心点与施工线中心点对位。进一步，所述步骤S5中的变截面结构钢筋定位卡槽能够通过内部的可拆卸连接部分改变环绕面积的大小，适应塔柱在不同高度下截面的尺寸变化；变截面结构钢筋定位卡槽包括外侧整体加工槽和内侧整体加工槽，外侧整体加工槽和内侧整体加工槽通过若干根连接杆件相连，外侧整体加工槽和内侧整体加工槽上设置有多个相互通过螺栓连接的标准连接段。进一步，所述步骤S6中的所述液压爬模架包括平台盖板，平台盖板的一端通过合页与折板铰接，所述步骤S6包括以下步骤：S601.用受力螺栓将附墙装置紧固于墙上，拆除外搭设的脚手架，并清理干净；S602.外爬架单片在地面先组装好，然后用塔吊逐个吊装，使架体与埋件紧固连接，用钢梁把单面墙体上的架体连接成整体，形成一个操作平台，并进行平台铺板S603.将导轨从埋件挂座中穿进扣好，导轨挂钩与附墙装置紧固连接，将液压系统上换向盒通过导轨于三脚架主梁连接；S604.在承重三角架体下挂接立杆，在内外立杆上安装槽钢并铺设平台及防护；S605.在承载平台上安装好模板架，并用钢梁使每两个架体形成一个整体，安装后移装置及模板；S606.等待当前节段混凝土凝结以达到爬模要求强度；S607.将爬锥用安装螺栓固定在模板上，爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺杆，预埋件拧在高强螺栓的另一端；S608.将上下换向盒内的换向装置同时调整为向上，换向装置上端顶住导轨，将导轨向上顶升，导轨就位后将其固定；S609.将折板折叠，为架体爬升过程中钢绞线通过预留足够空间；S610.收起平台盖板，爬升前将盖板折叠起来，为爬升过程中波纹管通过预留足够空间；S611.导轨固定后，将上下换向盒内的换向装置调整为向下，换向装置下端顶住导轨，提升架体使模板升到上一层；S612.架体爬升后利用中平台及吊平台进行锚具张拉、压浆、封锚，同时利用上部架体进行钢筋绑扎作业，锚具张拉采用内卡式千斤顶；S613.合模、浇筑：安装模板，浇筑混凝土；S614.采用与液压爬模的一体式环向自动喷淋系统进行喷淋养护；S615.导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥，周转使用。。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。1.本专利技术方法提高了斜拉桥塔柱线型控制精度；2.本专利技术方法提高了斜拉桥塔柱施工质量；3.本专利技术方法提高了斜拉桥塔柱施工效率。附图说明图1为本专利技术方法实施流程图；图2为本专利技术中的塔柱的立体结构示意图；图3为本专利技术中的塔柱的内部结构示意图；图4为本专利技术方法中施工立体示意图；图5为本专利技术中劲性骨架和预应力构件的整体示意图；图6为本专利技术方法中施工平面示意图；图7为本专利技术中索导管的结构示意图；图8为本专利技术中变截面结构钢筋定位卡槽的结构示意图；图9为本专利技术中液压爬模架的平台盖板的结构示意图。图中，1-塔柱；2-下横梁；3-索导管；4-波纹管；5-锚具；6-劲性骨架；7-连接杆件；8-外侧整体加工槽；9-内侧整体加工槽；10-标准连接段；11-平台盖板；12-折板；13-合页。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例做进一步的说明。如图1-图4所示，本专利技术一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，用于H型百米索塔，H型百米索塔包括塔柱1、索导管3、下横梁2，下横梁2设置在塔柱1的下部，索导管3部分与塔柱1固定相连，塔柱1的截面为变截面形式，包括以下步骤：S1.建模计算、BIM碰撞检查：在塔柱施工前期采用有限元软件对塔柱模型进行受力分析计算，对塔柱1进行BIM建模，对塔柱建模进行碰撞检测；本步骤中模拟分析计算不仅要考虑结构本身成桥受力作用，还需要考虑施工过程中的的工况变化。另外一方面，工程在施工前引入BIM技术，用于辅助工程施工的技术管理工作；S2.模型调整优化：通过模型计算结果确定下横梁2采用分批张拉来减小结构自重及工况变化因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，用于H型百米索塔，H型百米索塔包括塔柱、索导管、下横梁，下横梁设置在塔柱的下部，索导管部分与塔柱固定相连，塔柱的截面为变截面形式，其特征在于包括以下步骤：S1.建模计算、BIM碰撞检查：在塔柱施工前期采用有限元软件对塔柱模型进行受力分析计算，对塔柱进行BIM建模，对塔柱建模进行碰撞检测；S2.模型调整优化：通过模型计算结果确定下横梁采用分批张拉来减小结构自重及工况变化因素对塔柱线型的影响；S3.劲性骨架预应力构件整体吊装：把预应力构件安装定位到劲性骨架上，然后将劲性骨架和预应力构件整体吊装到塔柱上；S4.安装定位索导管：将索导管吊装在劲性骨架上，先对索导管的底端中心点放样，再对顶部中心点定位；S5.安装主筋：在劲性骨架上标记出浇筑节段顶面标高位置并在标记线位置下方焊接几根钢筋条，钢筋条用于放置变截面结构钢筋定位卡槽，然后把变截面结构钢筋定位卡槽吊装到劲性骨架上方进行安装，再进行主筋安装；S6.液压爬模架体爬升：在塔柱侧壁安装液压爬模架，先爬模，然后采用内卡式千斤顶对锚具进行张拉；S7.安装箍筋、预埋件；箍筋依次由内向外，由下向上布置，预埋件在现场施工中按图纸要求位置预埋；S8.上一节段预应力构件张拉；对上一次浇筑完成的混凝土节段进行预应力张拉；S9.安装模板：首先安装外模，然后安装内模；S10.浇筑混凝土：混凝土浇筑采用泵送，泵送至浇筑节段后，利用混凝土布料器进行均匀布料，重复步骤S3至本步骤，直至塔柱施工完成。...

【技术特征摘要】
1.一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法，用于H型百米索塔，H型百米索塔包括塔柱、索导管、下横梁，下横梁设置在塔柱的下部，索导管部分与塔柱固定相连，塔柱的截面为变截面形式，其特征在于包括以下步骤：S1.建模计算、BIM碰撞检查：在塔柱施工前期采用有限元软件对塔柱模型进行受力分析计算，对塔柱进行BIM建模，对塔柱建模进行碰撞检测；S2.模型调整优化：通过模型计算结果确定下横梁采用分批张拉来减小结构自重及工况变化因素对塔柱线型的影响；S3.劲性骨架预应力构件整体吊装：把预应力构件安装定位到劲性骨架上，然后将劲性骨架和预应力构件整体吊装到塔柱上；S4.安装定位索导管：将索导管吊装在劲性骨架上，先对索导管的底端中心点放样，再对顶部中心点定位；S5.安装主筋：在劲性骨架上标记出浇筑节段顶面标高位置并在标记线位置下方焊接几根钢筋条，钢筋条用于放置变截面结构钢筋定位卡槽，然后把变截面结构钢筋定位卡槽吊装到劲性骨架上方进行安装，再进行主筋安装；S6.液压爬模架体爬升：在塔柱侧壁安装液压爬模架，先爬模，然后采用内卡式千斤顶对锚具进行张拉；S7.安装箍筋、预埋件；箍筋依次由内向外，由下向上布置，预埋件在现场施工中按图纸要求位置预埋；S8.上一节段预应力构件张拉；对上一次浇筑完成的混凝土节段进行预应力张拉；S9.安装模板：首先安装外模，然后安装内模；S10.浇筑混凝土：混凝土浇筑采用泵送，泵送至浇筑节段后，利用混凝土布料器进行均匀布料，重复步骤S3至本步骤，直至塔柱施工完成。2.根据权利要求1所述的一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法,其特征在于:所述步骤S3中的预应力构件包括锚具、波纹管和钢绞线，步骤S3包括以下步骤：S31.制作劲性骨架，在制作好的劲性骨架上标记出锚具和波纹管的位置，然后在地面上将钢绞线穿设入波纹管中，并使用泡沫胶封固波纹管的端口；S32.将锚具整体放在劲性骨架的两端，在劲性骨架上增加支撑钢筋，支撑钢筋在垂直于每根波纹管的周围上布设2-4根，利用角钢焊接于劲性骨架上，将锚具端部的锚固段定位，然后将劲性骨架和预应力构件整体吊装到塔柱上。3.根据权利要求1所述的一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法,其特征在于:所述步骤S4中的十字工装为3D打印制成。4.根据权利要求1所述的一种H型百米索塔线型控制及快速施工方法,其特征在于:所述步骤S4中的中心点定位包括以下步骤：将十字工装完全贴合于索导管内壁放置，然后将棱镜支立于十字工装中心位置进行放样，利用角钢支立于已浇筑完成的塔柱保...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓英海，易先坤，付伟，石学军，邵攀，贾少华，朱勇军，梁卿恺，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，中铁三局集团桥隧工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14