一种悬索桥主塔偏位误差控制方法技术

本发明专利技术公开了一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，属于桥梁建设技术领域，在猫道改挂、缆载吊机安装完成后，通过在猫道施工平台上施加配重载荷，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，主塔偏位误差ΔL＝0，成桥后再对配重物、缆载吊机和猫道进行拆除。采用本发明专利技术控制方法，可以控制主塔在成桥状态下的偏位误差，保证桥梁的施工质量。工质量。工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥主塔偏位误差控制方法


[0001]本专利技术属于桥梁建设
，具体涉及一种悬索桥主塔偏位误差控制方法。

技术介绍

[0002]目前悬索桥施工控制重点关注于主缆、吊索的无应力制造长度以及主缆和主梁的线形，对主塔的线形关注较少，因此绝大多数悬索桥成桥时主塔偏位误差都较大。主塔作为主要承压构件，塔顶偏位误差较大既会导致塔底压应力分布不均匀，减少主塔压应力的安全储备，又会降低主塔的稳定性，甚至在极端荷载情况下影响桥梁的正常使用。因此，急需提供一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，可以控制主塔在成桥状态下的偏位误差。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，可以控制主塔在成桥状态下的偏位误差，保证桥梁的施工质量。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]本专利技术一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，在猫道改挂、缆载吊机安装完成后，通过在猫道施工平台上施加配重载荷，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，主塔偏位误差ΔL＝0，成桥后再对配重物、缆载吊机和猫道进行拆除。
[0006]进一步，控制方法步骤如下：
[0007](1)配重计算，计算出空缆状态下由猫道荷载和缆载吊机荷载引起的主塔偏位ΔL，再通过试算调整配重荷载集度和配重区域，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，ΔL＝0；
[0008](2)制定配重方案；
[0009](3)在配重过程中对主塔偏位进行监测。
[0010]进一步，在步骤(1)中，所述配重计算利用有限元模型将猫道自重等效为作用在主缆索夹处的节点荷载，将两个中跨缆载吊机自重等效为作用在最靠近中跨跨中的两个索夹处的节点荷载，从而计算出主塔偏位ΔL。
[0011]进一步，在步骤(2)中，所述配重方案采用整体性好防散落的配重物，配重时沿横向和纵向均匀铺满整个猫道工作面，并根据配重计算结果分区域进行分级加载。
[0012]进一步，步骤(3)中，所述在配重过程中对主塔偏位进行监测的步骤如下：a、主缆架设完成后，测量主塔偏位L0；b、猫道改挂完成、缆载吊机安装完成并移动到跨中位置后，测量主塔偏位L1；c、按照配重方案分区域进行分级加载，测量每级加载后的主塔偏位L2，L3，
···
，L
i
；d、以主塔实测偏位为控制目标，确保最后一级配重完成后的主塔实测偏位L
i
＝L0。
[0013]进一步，成桥后先将中跨缆载吊机退回到跨中位置，再拆除配重物和缆载吊机，最后拆除猫道。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，在猫道改挂、缆载吊机安装完成后，通过在猫道施工平台上施加配重载荷，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力和偏位等于零，消除了因为猫道的改挂与拆除、缆载吊机的安装与拆除造成的成桥状态下主塔偏位误差，保证桥梁的施工质量。
[0016]本专利技术的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0018]图1为空缆状态不配重情况下猫道改挂和吊机荷载在塔顶产生的偏位示意图；
[0019]图2为成桥状态拆除猫道和吊机后塔顶产生的偏位误差示意图；
[0020]图3为空缆状态下配重示意图。
具体实施方式
[0021]成因分析：由于悬索桥猫道施工平台和主缆的设计均采用悬链线理论进行计算，其在塔顶的水平力相等，因此在架设猫道施工平台和主缆的过程中不会使主塔发生偏位。主索鞍安装时，在塔顶提前设置预偏量，当加劲梁吊装和后续二期恒载施工使主塔发生偏位时，通过顶推使主塔复位。从理论上讲猫道施工平台架设、主缆架设、加劲梁吊装和后续二期恒载施工都不会使主塔产生偏位误差。
[0022]在加劲梁吊装施工之前，为适应加劲梁吊装施工过程中主缆的大位移变形，需要将猫道改挂在主缆上。改挂后的猫道受力体系不再符合悬链线理论，其自重荷载等效为作用在主缆上的节点荷载，由于中边跨猫道自重荷载不对称，因此在塔顶产生不平衡水平力。此外缆载吊机也在加劲梁吊装施工之前安装完成，其自重荷载也等效为作用在主缆上的节点荷载，无论是只有中跨有缆载吊机还是中边跨都有缆载吊机(中边跨跨径一般不对称)的情形都会在塔顶产生不平衡水平力。
[0023]如图1～图2所示，假设由猫道改挂和安装缆载吊机在塔顶产生的不平衡水平力为F，空缆状态下主塔的抗推刚度为K，由此塔顶产生偏位ΔL，即ΔL＝F/K。由于成桥状态下主缆缆力远大于空缆状态下主缆缆力，加劲梁限位装置也改变了主塔的约束状态，故在成桥状态下主塔的抗推刚度K
’
已经发生很大变化，K
’
≠K。一般在成桥以后才拆除猫道和缆载吊机，该拆除过程可以看作在塔顶产生了大小相等方向相反的水平力
‑
F，此时产生的塔顶偏位ΔL
’
＝
‑
F/K
’
，由于K
’
≠K，所以|ΔL|≠|ΔL
’
|，主塔不能完全复位，由此产生塔顶偏位误差f＝|ΔL|
‑
|ΔL
’
|。因此猫道的改挂与拆除和缆载吊机的安装与拆除是造成成桥状态下主塔偏位误差的主要原因。
[0024]如图3所示，本专利技术一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，在猫道改挂、缆载吊机安装完成后，通过在猫道施工平台上施加配重载荷，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，主塔偏位误差ΔL＝0，成桥后再对配重物、缆载吊机
和猫道进行拆除。
[0025]本实施例中，控制方法步骤如下：
[0026](1)配重计算，计算出空缆状态下由猫道荷载和缆载吊机荷载引起的主塔偏位ΔL，再通过试算调整配重荷载集度和配重区域，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，ΔL＝0；
[0027](2)制定配重方案；
[0028](3)在配重过程中对主塔偏位进行监测。
[0029]本实施例中，在步骤(1)中，所述配重计算利用有限元模型将猫道自重等效为作用在主缆索夹处的节点荷载，将两个中跨缆载吊机自重等效为作用在最靠近中跨跨中的两个索夹处的节点荷载，从而计算出主塔偏位ΔL。
[0030]本实施例中，在步骤(2)中，所述配重方案采用整体性好防散落的配重物，配重时沿横向和纵向均匀铺满整个猫道工作面，并根据配重计算结果分区域进行分级加载。
[0031]本实施例中，在步骤(3)中，所述在配重过程中对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥主塔偏位误差控制方法，其特征在于：在猫道改挂、缆载吊机安装完成后，通过在猫道施工平台上施加配重载荷，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，主塔偏位误差ΔL＝0，成桥后再对配重物、缆载吊机和猫道进行拆除。2.根据权利要求1所述的悬索桥主塔偏位误差控制方法，其特征在于：控制方法步骤如下：(1)配重计算，计算出空缆状态下由猫道荷载和缆载吊机荷载引起的主塔偏位ΔL，再通过试算调整配重荷载集度和配重区域，确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶不平衡水平力F＝0，ΔL＝0；(2)制定配重方案；(3)在配重过程中对主塔偏位进行监测。3.根据权利要求2所述的悬索桥主塔偏位误差控制方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述配重计算利用有限元模型将猫道自重等效为作用在主缆索夹处的节点荷载，将两个中跨缆载吊机自重等效为作用在最靠近中跨跨中的两个索夹处的节点荷载，从而计算出主塔偏位ΔL。...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊邵辉，陈斌，刘海明，王焱，钱锋，程军委，郜朝军，胡鑫垠，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：