大型管道跨越施工猫道的施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种大型管道跨越施工猫道的施工工艺，涉及管道悬索跨越桥的施工技术领域。该大型管道跨越施工猫道的施工工艺通过方案预制、猫道预制、猫道线形及塔架垂直度调整、猫道整体提升等步骤，提供了一种适用于大型跨越PPWS等空中预制方法安装主缆的施工通道（即猫道）的安装方法，有效减少猫道的高空安装及总体施工周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道悬索跨越桥的施工
，具体而言，是一种大型管道跨越施工猫道的施工工艺。
技术介绍
悬索跨越结构由于其较低的投资及成熟的施工工艺，在跨越结构中应用较多。悬索跨越结构由下部结构与上部结构构成，下部结构主要由桩基、锚碇、承台等构成，上部结构主要由铰支钢塔架、主索系、桁架桥身、风索系、管道等构成。随着管道安装大型化的趋势，钢筋混凝土等承载能力较强的塔架结构也较多应用于管道跨越结构中。同时，随着管道跨越大型化的趋势，管道桥身载荷也逐渐增加，传统的全工厂预制化缆索由于直径及长度增加的原因，单根主缆的运输尺寸及重量已经不适合于长途整体运输，因此近年来PPWS(预制平行钢丝索)法等桥梁主索架设方法也逐渐应用于跨越结构中。PPWS法主索施工由于空中工序多，施工周期长，需要架设空中作业通道，即猫道。猫道的传统架设方法通常需要等待桥塔施工完成后再进行空中制作，总体施工周期较长，猫道高空作业时间长，材料及人员运输也不方便。由于跨越结构的施工周期较公路桥梁短，因此寻求更为方便、快捷的猫道安装工艺，有利于优化施工周期及安全管理，也是提高缆索架设这一关键施工节点效率的途径。
技术实现思路
管道跨越结构大型化、缆索桥梁化是主要的发展趋势，因此主缆需要进行空中预制安装，施工猫道的架设也成为了大型管道跨越结构需要关注的问题。为了克服上述现有技术的不足，本专利技术专利提供了一种大型管道跨越施工猫道的施工工艺，目的是设计一种适用于大型跨越PPWS等空中预制方法安装主缆的施工通道（即猫道）的安装方法，有效减少猫道的高空安装及总体施工周期。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于，还包括以下步骤：A、方案预制：针对需要管道跨越建设的地貌特征，进行塔架和猫道受力分析，得出塔架偏移值和猫道受力参数，确定工艺步骤；A1、猫道的预制：猫道包括相互独立的中跨猫道和边跨猫道，预制中跨猫道和边跨猫道，在塔架浇筑施工阶段将制定的中跨猫道固定在两塔架之间；A2、猫道线形及塔架垂直度调整：将边跨猫道安装在塔架上，并对边跨猫道进行线形调整，使其满足受力分析得到猫道受力参数，且塔架偏移设置，使其满足受力分析得到的塔架偏移值；A3、猫道整体提升：把中跨猫道提升至塔顶位置。进一步地，在内容A1中，中跨猫道的安装先将承重钢丝绳索盘、放索架吊至首塔塔底，利用塔吊配合将承重索前端与牵引绳连接，通过卷扬机牵引系统使承重索达到到向尾塔下横梁，将索头与连接到尾塔，再将后端连接到首塔。进一步地，所述承重索在安装完成后，通过横梁彼此相连，且通过螺栓将横梁与承重索加以固定，并在横梁上层铺设猫道面层。进一步地，所述猫道面层的安装采用预制牵引法进行，即预制一段牵引一段，直到整个猫道铺满后采用U形螺栓固定在承重索上，中跨猫道从塔顶往跨中方向铺设，边跨猫道从锚碇往塔顶方向铺设。进一步地，所述猫道面层铺设完成后，进行扶手网、行走道的安装，安装完毕后，并通过塔顶的连接系统进行调节，直至整幅猫道线形符合要求。进一步地，所述A3内容中，提升的中跨猫道通过锚固装置进行快速连接，锚固装置采用锚固钢筋与预埋钢板焊接制作而成，锚固钢筋与上横梁主钢筋焊接相连。进一步地，所述预埋钢板在混凝土浇筑过程中，表面置于混凝土之外，待塔架施工完成后采用焊接的方式与锚固钢筋焊接。进一步地，所述A2内容中，根据受力分析得出的塔架偏移值，通过平衡张拉装置对塔架进行预偏，塔架的偏移平衡了猫道整体提升过程中对塔架产生的不平衡横向力，并消除提升时对塔架产生的额外应力，确保塔架结构安全。进一步地，所述A3内容中，需要在下横梁预制完成后，再提升中跨猫道整体到塔顶，过程中不断调整平衡张拉装置，直至猫道提升到位并锚固，并对就位后猫道再次进行整体线形调整，直各结构受力及位置满足设计要求，从而完成整个工艺。进一步地，在A1内容中，根据力学特点，建立猫道整体提升分析模型，采用非线性分析软件进行仿真分析，根据全过程仿真工艺实施过程中各关键结构的力学状况，调整确定塔顶提升装置参数、塔架预偏值。本专利技术的有益效果在于：与传统悬索桥的猫道整体安装工艺相比较，本专利技术最明显的优势是，克服了传统悬索桥施工猫道须待桥塔完工后才能在桥塔顶部进行施工安装的难题，提高了猫道预制及安装水平及效率，减少高空作业风险。无论从施工时间、施工效率、施工经济性方面均优于传统的猫道安装工艺。通过工程的实践证明，由于在塔架施工阶段即可开始猫道的预制工作而不是传统工艺需要塔架完工后才能开始，因此跨越的总体工期可以缩减20天以上；由于大量的猫道预制工作均在塔底横梁部位开始，猫道施工所需材料就位及安装均较方便，因此可以有效减少高空作业时间。综合以上因素，采用大型管道跨越施工猫道整体预制与提升施工工艺具有显著的经济效益和社会效益。附图说明图1是本专利技术提供的大型管道跨越施工猫道的施工工艺流程图。图2是本专利技术提供的A1步骤中的猫道施工状态示意图。图3是本专利技术提供的A2步骤中的猫道施工状态示意图。图4是本专利技术提供的A3步骤中的猫道施工状态示意图。图中标记：1为塔架、2为边跨猫道、3为中跨猫道、4为平衡张拉装置、5为卷扬机、6为下横梁、7为承重索、8为猫道面、9为塔吊。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，大型管道跨越施工猫道的施工工艺，包括以下步骤：A、方案预制：针对需要管道跨越建设的地貌特征，进行塔架1和猫道受力分析，得出塔架1偏移值和猫道受力参数，确定工艺步骤；A1、猫道的预制：猫道包括相互独立的中跨猫道3和边跨猫道2，预制中跨猫道3和边跨猫道2，在塔架1浇筑施工阶段将制定的中跨猫道3固定在两塔架1之间；A2、猫道线形及塔架1垂直度调整：将边跨猫道2安装在塔架1上，并对边跨猫道2进行线形调整，使其满足受力分析得到猫道受力参数，且塔架1偏移设置，使其满足受力分析得到的塔架1偏移值；A3、猫道整体提升：把中跨猫道3提升至塔顶位置。根据跨越的结构形式及受力特点，猫道由3段构成，即主跨猫道、边跨猫道2。中跨猫道3由于传统安装需要在塔架1完工后才能进行，因此采用猫道整体预制与提升施工工艺。猫道主要由承重索7、猫道面8、栏杆、扶手、滚筒等组成。猫道面8低于主缆中心约1.2m，在综合考虑主缆直径、主缆间距、紧缆机和缠丝机最小工作空间的基础上，边跨猫道2面层的宽度为约4.4m，上下游主缆共用一幅猫道；中跨猫道3分为上、下游各两幅，每幅猫道面8层的宽度为约2.0m，两幅猫道间距0.6m。猫道承重索7的安装，猫道中跨每幅猫道选用4根Ф32mm钢丝绳作承重索7，承重索7用钢丝绳夹头分别锚固于塔端、锚碇表面的连接件上，承重索7分中跨和边跨两跨断开布置。中跨猫道3承重索7安装时，将承重钢丝绳索盘、放索架吊至首塔塔底，利用塔吊9配合将其前端与φ22牵引绳连接，开动10t卷扬机5牵引系统，使猫道承重索7向尾塔下横梁6顶部前进，同时利用放索架刹车装置调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于，还包括以下步骤：A、方案预制：针对需要管道跨越建设的地貌特征，进行塔架和猫道受力分析，得出塔架偏移值和猫道受力参数，确定工艺步骤；A1、猫道的预制：猫道包括相互独立的中跨猫道和边跨猫道，预制中跨猫道和边跨猫道，在塔架浇筑施工阶段将制定的中跨猫道固定在两塔架之间；A2、猫道线形及塔架垂直度调整：将边跨猫道安装在塔架上，并对边跨猫道进行线形调整，使其满足受力分析得到猫道受力参数，且塔架偏移设置，使其满足受力分析得到的塔架偏移值；A3、猫道整体提升：把中跨猫道提升至塔顶位置。

【技术特征摘要】
1.大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于，还包括以下步骤：
A、方案预制：针对需要管道跨越建设的地貌特征，进行塔架和猫道受力分析，得出塔架偏移值和猫道受力参数，确定工艺步骤；
A1、猫道的预制：猫道包括相互独立的中跨猫道和边跨猫道，预制中跨猫道和边跨猫道，在塔架浇筑施工阶段将制定的中跨猫道固定在两塔架之间；
A2、猫道线形及塔架垂直度调整：将边跨猫道安装在塔架上，并对边跨猫道进行线形调整，使其满足受力分析得到猫道受力参数，且塔架偏移设置，使其满足受力分析得到的塔架偏移值；
A3、猫道整体提升：把中跨猫道提升至塔顶位置。
2.根据权利要求1所述的大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于：在内容A1中，中跨猫道的安装先将承重钢丝绳索盘、放索架吊至首塔塔底，利用塔吊配合将承重索前端与牵引绳连接，通过卷扬机牵引系统使承重索达到到向尾塔下横梁，将索头与连接到尾塔，再将后端连接到首塔。
3.根据权利要求2所述的大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于：所述承重索在安装完成后，通过横梁彼此相连，且通过螺栓将横梁与承重索加以固定，并在横梁上层铺设猫道面层。
4.根据权利要求3所述的大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征在于：所述猫道面层的安装采用预制牵引法进行，即预制一段牵引一段，直到整个猫道铺满后采用U形螺栓固定在承重索上，中跨猫道从塔顶往跨中方向铺设，边跨猫道从锚碇往塔顶方向铺设。
5.根据权利要求3或4任意所述的大型管道跨越施工猫道的施工工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，王学军，罗子波，王志强，来阳月星，何静云，徐云川，
申请(专利权)人：四川石油天然气建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51