一种超高空间钻石型四塔肢索塔及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种超高空间钻石型四塔肢索塔及其施工方法，在下塔肢横桥向设置对拉系统，纵桥向的下横梁合龙口设置顶推装置，控制索塔下塔柱两个方向内力；在四个中塔肢间设置顶推稳固系统，提高索塔稳定性；中塔柱钢筋采用钢筋部品施工，钢筋部品采用万吨米级塔吊吊装，通过设置塔吊附墙结构，承载较大水平剪力和拉力；四个中塔肢顶端的交汇段合龙前两个方向错节施工，为模板支撑系统提供操作空间；四个中塔肢合龙前通过双向临时锁定装置，解决四个中塔肢相对变形控制难的问题。本发明专利技术结构稳定且能有效控制四塔肢的相对变形。定且能有效控制四塔肢的相对变形。定且能有效控制四塔肢的相对变形。

【技术实现步骤摘要】
一种超高空间钻石型四塔肢索塔及其施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁索塔施工
更具体地说，本专利技术涉及一种超高空间钻石型四塔肢索塔及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，江河内通航交通更加繁忙，为了减少对航运的影响，过江桥梁跨径越来越大，索塔高度越来越大，为了提高索塔刚度，同时为了减少大断面索塔开裂的问题，越来越多大跨度索塔结构更加倾向于空间钻石型四塔肢结构。对于超高空间钻石型索塔结构，两塔肢结构索塔结构施工方法不再适用，主要有以下几个问题：1、施工过程中需要控制横桥向和纵桥向内力，两塔肢结构塔柱内力对拉/对顶控制不再适用；2、超高空间钻石型四索塔结构单个塔柱结构刚度小，施工过程中稳定性及相对位移控制更加突出；3、四塔肢索塔施工量大，钢筋采用钢筋部品施工，部品整体吊装需要大型塔吊吊装；4、四塔肢合龙前相对变形控制难度大，需要有效临时锁定装置；5、交汇段两个方向错节施工，错节施工空间满足模板安装需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是提供一种超高空间钻石型四塔肢索塔及其施工方法，其结构稳定且能有效控制四塔肢的相对变形。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种超高空间钻石型四塔肢索塔，包括：
[0005]下塔柱，其包括四个下塔肢，纵桥向的两个下塔肢下端通过底座连接为一体，四个下塔肢的下端均向所述下塔柱的中心倾斜设置，四个下塔肢沿横桥向和纵桥向均呈对称设置，四个下塔肢的上端依次通过四个呈矩形布设的下横梁连接为一体；/>[0006]中塔柱，其包括四个中塔肢，四个中塔肢的下端分别连接至四个下塔肢的顶端，四个中塔肢的顶端向上朝向所述中塔柱的中心交汇形成交汇段；
[0007]上塔柱，其下端连接至所述中塔柱顶端形成的交汇段顶端，所述上塔柱的顶端垂直向上延伸。
[0008]本专利技术还提供了一种超高空间钻石型四塔肢索塔施工方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：施工下塔柱的四个下塔肢和对应的底座，从下至上施工一段高度后，在横桥向的两个下塔肢之间均设置对拉系统，从而在横桥向的两个下塔肢之间产生向内的拉力F1，继续施工一段高度后，在横桥向的两个下塔肢之间再设置对拉系统，从而在横桥向的两个下塔肢之间产生向内的拉力F2，直至完成四个下塔肢和对应的底座的施工；
[0010]步骤二：施工下横梁，四个下横梁均为独立的L型结构，且四个L型结构的转角分别对应位于四个下塔肢的顶端，任意相邻的两个下横梁之间具有合龙口，四个下横梁施工完成后，在任意相邻的两个下横梁之间均设置临时锁定装置，在纵桥向的两个下横梁之间均设置顶推装置，形成对顶力F3，同时结合临时锁定装置控制四个下横梁合龙口之间的相对
位移后，施工合龙口；
[0011]步骤三：施工中塔柱，首先在地面施工塔吊基础埋件，然后在下塔柱侧面安装大吨位塔吊，通过大吨位塔吊吊装提前在加工场内加工完成的钢筋部品，结合液压爬模从下至上依次施工中塔柱，在施工的中塔肢上安装附墙埋件，施工一段高度后，在附墙埋件和大吨位塔吊之间安装塔吊附墙结构，同时在施工完成的下塔肢之间安装顶推稳固系统，以提供中塔柱横桥向和纵桥向的主动顶推力，同时控制中塔柱施工过程中的相对位移，继续向上施工一段高度后，再次安装塔吊附墙结构和顶推稳固系统，直至完成中塔柱的施工；
[0012]步骤四：施工交汇段，交汇段纵桥向的塔肢上下错节施工，且错节高度不超过一个节段，横桥向的塔肢施工高度相同，施工完成后，根据塔柱内力监测结果，中塔肢合龙前调整中塔肢内设置的顶推稳固系统控制塔柱内力达到目标状态，然后通过临时锁定系统进行临时锁定后，进行合龙施工；
[0013]步骤五：施工上塔柱。
[0014]优选的是，所述步骤一中，拟定F1＝F2，
[0015]式中：σ
X
为下塔柱施工过程中不考虑对拉系统混凝拉应力与混凝土拉应力差值；
[0016]E为混凝土弹性模量；
[0017]I
X
为下塔肢横桥向塔肢截面惯性矩；
[0018]Y
X
为下塔肢截面形心距离截面横桥向外壁距离；
[0019]H1、H2分别为F1、F2对应的对拉系统距离下塔肢下端的高度。
[0020]优选的是，所述步骤二中，对顶力
[0021]式中：σ
Y
为成桥阶段考虑最不利荷载组合混凝拉应力与混凝土拉应力差值；
[0022]E为混凝土弹性模量；
[0023]I
Y
为下塔肢纵桥向塔肢截面惯性矩；
[0024]Y
Y
为下塔肢截面形心距离截面纵桥向外壁距离；
[0025]H3为F3对应的临时锁定装置距离下塔肢下端的高度。
[0026]优选的是，对拉系统从下至上设置的层数根据对拉系统锚点位置塔壁局部受力确定，设置至少两层。
[0027]优选的是，所述顶推装置为千斤顶。
[0028]优选的是，所述步骤三中，中塔柱的四个中塔肢在施工过程中相对高差不超过1个节段。
[0029]优选的是，所述步骤三中顶推稳固系统包括顶推系统和固定结构，所述顶推系统在任意相邻的两个中塔肢之间设置一个并提供顶推力，所述固定结构呈十字交叉水平固定连接至四个中塔肢之间。
[0030]优选的是，所述步骤四中，交汇段施工过程中，交互段边、中跨塔肢错节施工，拆除液压爬模内侧干扰爬架结构，而塔肢外侧爬架结构作为中塔柱合龙段模板支撑系统。
[0031]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0032]本专利技术通过在下塔肢横桥向设置对拉系统，纵桥向的下横梁合龙口设置顶推装置，控制索塔下塔柱两个方向内力；在四个中塔肢间设置顶推稳固系统，提高索塔稳定性；
中塔柱钢筋采用钢筋部品施工，钢筋部品采用万吨米级塔吊吊装，通过设置塔吊附墙结构，承载较大水平剪力和拉力；四个中塔肢顶端的交汇段合龙前两个方向错节施工，为模板支撑系统提供操作空间；四个中塔肢合龙前通过双向临时锁定装置，解决四个中塔肢相对变形控制难的问题。
[0033]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0034]图1为本专利技术超高空间钻石型四塔肢索塔结构示意图；
[0035]图2为本专利技术下塔柱及下横梁施工纵桥向结构示意图；
[0036]图3为本专利技术下塔柱及下横梁施工横桥向结构示意图；
[0037]图4为本专利技术下塔柱及下横梁施工俯视图；
[0038]图5为本专利技术中塔柱施工立面图；
[0039]图6为本专利技术中塔柱施工俯视图；
[0040]图7为本专利技术交汇段开始施工结构示意图；
[0041]图8为本专利技术交汇段施工完成结构示意图；
[0042]图9为本专利技术交汇段施工俯视图。
[0043]附图标记说明：
[0044]1、下塔柱，2、下横梁，3、中塔柱，4、交汇段，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高空间钻石型四塔肢索塔，其特征在于，包括：下塔柱，其包括四个下塔肢，纵桥向的两个下塔肢下端通过底座连接为一体，四个下塔肢的下端均向所述下塔柱的中心倾斜设置，四个下塔肢沿横桥向和纵桥向均呈对称设置，四个下塔肢的上端依次通过四个呈矩形布设的下横梁连接为一体；中塔柱，其包括四个中塔肢，四个中塔肢的下端分别连接至四个下塔肢的顶端，四个中塔肢的顶端向上朝向所述中塔柱的中心交汇形成交汇段；上塔柱，其下端连接至所述中塔柱顶端形成的交汇段顶端，所述上塔柱的顶端垂直向上延伸。2.如权利要求1所述的超高空间钻石型四塔肢索塔施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：施工下塔柱的四个下塔肢和对应的底座，从下至上施工一段高度后，在横桥向的两个下塔肢之间均设置对拉系统，从而在横桥向的两个下塔肢之间产生向内的拉力F1，继续施工一段高度后，在横桥向的两个下塔肢之间再设置对拉系统，从而在横桥向的两个下塔肢之间产生向内的拉力F2，直至完成四个下塔肢和对应的底座的施工；步骤二：施工下横梁，四个下横梁均为独立的L型结构，且四个L型结构的转角分别对应位于四个下塔肢的顶端，任意相邻的两个下横梁之间具有合龙口，四个下横梁施工完成后，在任意相邻的两个下横梁之间均设置临时锁定装置，在纵桥向的两个下横梁之间均设置顶推装置，形成对顶力F3，同时结合临时锁定装置控制四个下横梁合龙口之间的相对位移后，施工合龙口；步骤三：施工中塔柱，首先在地面施工塔吊基础埋件，然后在下塔柱侧面安装大吨位塔吊，通过大吨位塔吊吊装提前在加工场内加工完成的钢筋部品，结合液压爬模从下至上依次施工中塔柱，在施工的中塔肢上安装附墙埋件，施工一段高度后，在附墙埋件和大吨位塔吊之间安装塔吊附墙结构，同时在施工完成的下塔肢之间安装顶推稳固系统，以提供中塔柱横桥向和纵桥向的主动顶推力，同时控制中塔柱施工过程中的相对位移，继续向上施工一段高度后，再次安装塔吊附墙结构和顶推稳固系统，直至完成中塔柱的施工；步骤四：施工交汇段，交汇段纵桥向的塔肢上下错节施工，且错节高度不超过一个节段，横桥向的塔肢施工高度相同，施工完成后，根据塔柱内力监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸣，彭成明，种爱秀，康学云，陈沿松，袁灿，陈建荣，黄剑锋，厉勇辉，朱浩，王杰，王超，孙南昌，董剑，季明志，程怀亮，袁航，徐鑫，彭志辉，王仁威，杨建平，张媛，张军政，张耀，黄甘乐，
申请(专利权)人：中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：